tcompresores

8/6/2019 tcompresores

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MAQUINAS DE FLUIDOS

En las maquinas llamadas motoras se transforma la energa de un fluido enenerga mecnica en el eje, para producir, por ejemplo, mediante un generador

acoplado, energa elctrica. As en una central hidroelctrica, una turbina hidrulicatransforma la energa de posicin del agua en energa elctrica, y en una central trmicauna turbina de vapor, transforma tambin la energa del vapor producido en una caldera

por la combustin de otro fluido, en energa elctrica.

Las maquinas generadoras, por el contrario, absorben energa mecnica eincrementan la energa del fluido. A este grupo pertenecen las bombas, ventiladores ycompresores.

Las maquinas de fluidos en esencia son mquinas de fluido aqullas queintercambian energa mecnica con un fluido que las atraviesa.

CONCEPTOS Y GENERALIDADES

Una maquina es un transformador de energa. Una maquina absorbe energa deuna clase y restituye energa de otra clase. Las maquinas se clasifican en grupos: mquinas de fluido, maquinas-herramientas, maquinas elctricas, etc. Las maquinas hidrulicas pertenecen a un grupo muy importante de maquinasque se llaman MAQUINAS DE FLUIDO. (Aunque es rara la maquina en que nointervienen uno o varios fluidos). Las maquinas de fluido son aquellas mquinas en que el fluido, o bien

proporciona la energa que absorbe la maquina, o bien aquellas en que el fluido es elreceptor de energa, al que la maquina restituye la energa mecnica absorbida. Las maquinas de fluido se clasifican en Maquinas Hidrulicas y MaquinasTrmicas.


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MAQUINAS HIDRAULICAS

Una maquina hidrulica es aquella en que le fluido que intercambia su energano vara sensiblemente de densidad en su paso a travs de la maquina, por lo cual en eldiseo y estudio de la misma se hace la hiptesis de que p=cte.

Es aquella que trabaja con fluidos incompresibles. Indudablemente, a este grupopertenecen las mquinas que trabajan con lquidos (por ejemplo agua), pero adems seincluyen aqullas que trabajan con gases cuando stos se comportan comoincompresibles, como por ejemplo los ventiladores.

Estas mquinas aprovechan nicamente la energa mecnica disponible en elfluido (cintica y potencial), de modo que si se incrementa la temperatura del fluido a laentrada de la mquina, simplemente se obtendr a la salida un fluido ms caliente, sinque dicho incremento de temperatura suponga un aprovechamiento mayor de la energadisponible.

As, los molinos, aprovechan la energa cintica de los cursos de agua, mientrasque las modernas centrales hidroelctricas aprovechan la energa potencial del aguaembalsada.El intercambio energtico en estas mquinas est gobernado por la ecuacin deBernoulli.

Dentro de las mquinas hidrulicas el fluido experimenta unproceso adiabtico,es decir no existe intercambio de calor con el entorno.

Las mquinas hidrulicas se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios.Teniendo en cuenta el sentido de transformacin de la energa se pueden clasificar en:

En los motores hidrulicos, la energa del fluido que atraviesa la mquina disminuye,obtenindose energa mecnica.

En el caso de generadores hidrulicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluidoincrementa su energa al atravesar la mquina.

Atendiendo al tipo de energa fluidodinmica que se intercambia a travs de la mquinatenemos:

Mquinas en las que se produce una variacin de la energa potencial, como porejemplo el tornillo de Arqumedes.

Mquinas en las que se produce una variacin de la energa cintica, como por ejemploaerogeneradores, hlices o turbina pelton. Estas se denominan mquinas de accin y notienen carcasa.
http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_adiab%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradorhttp://es.wikipedia.org/w/wiki.phtml?title=Turbina_pelton&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_adiab%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradorhttp://es.wikipedia.org/w/wiki.phtml?title=Turbina_pelton&action=edit


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Atendiendo al modo en el que se intercambia la energa dentro de la mquina tenemos:

Mquinas de desplazamiento positivo. Se trata de uno de los tipos ms antiguosde mquinas hidrulicas y se basan en el desplazamiento de un volumen de fluidocomprimindolo. El ejemplo ms claro de este tipo de mquinas es la bomba de aire

para bicicletas. Suministran un caudal que no es constante, para evitarlo en ocasiones seunen varias para lograr una mayor uniformidad. Estas mquinas son apropiadas parasuministros de alta presin y bajos caudales.

Turbomquinas. Producen una variacin en el momento cintico del fluido comoconsecuencia de la deflexin (cambio de direccin) producida en el interior de lamquina. Dentro de este tipo existen diversos subtipos. Existen las mquinas radiales ocentrfugas, en las que el flujo entra en la mquina en direccin axial (misma direccindel eje principal) y sale en direccin radial. Estas mquinas son apropiadas para altas

presiones y bajos caudales. Y existen mquinas axiales en los que el flujo entraaxialmente en ellas y sale igualmente en direccin axial. Estas mquinas son apropiadas

para bajos bajas presiones y grandes caudales

En la tabla siguiente se muestra un resumen de la clasificacin de las mquinashidrulicas (l=lquido, g=gas).

Mquinas hidrulicas

Motoras

VolumtricasAlternativas - Bombas de mbolo 1

Rotativas - Bombas rotoestticas1

TurbomquinasTurbinas hidrulicas (l)Aerogeneradores (g) (Mquina axial)

GeneradorasVolumtricas

Alternativas - Bombas de mbolo

Rotativas - Bombas rotoestticas

TurbomquinasBombas rotodinmicas (l)Ventiladores (g) (Mquina axial)

EJEMPLOS DE MAQUINAS HIDRULICAS


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Turbina de Reaccin,llamada Turbina Francisy conocida tambin comoturbina de caracol.

Turbina de Flujo Cruzado(Turbina de Michelle Banki)

MAQUINAS TERMICAS


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Una maquina trmica es aquella en que el fluido en su paso a travs de lamquina vara sensiblemente en su densidad y volumen especfico, el cual en el diseoy estudio de la maquina ya no puede suponerse constante.

Las mquinas trmicas son mquinas de fluido compresible:

En los motores trmicos, la energa del fluido que atraviesa la mquina disminuye,obtenindose energa mecnica.

En el caso de generadores trmicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluidoincrementa su energa al atravesar la mquina.

Tal distincin es puramente formal: Los motores trmicos, son mquinas que empleanla energa resultante de un proceso, generalmente de combustin, para incrementar laenerga de un fluido que posteriormente se aprovecha para la obtencin de energamecnica. Los ciclos termodinmicos empleados, exigen la utilizacin de una mquina

o grupo generador que puede ser hidrulico (en los ciclos de turbina de vapor) o trmico(en los ciclos de turbina de gas), de modo que sin ste el grupo motor no puedefuncionar, de ah que en la prctica se denomine Motor Trmico al conjunto deelementos atravesados por el fluido, y no exclusivamente al elemento en el que seobtiene la energa mecnica.

Teniendo en cuenta lo anterior, podemos clasificar las mquinas trmicas tal como serecoge en el cuadro siguiente (entre parntesis, un ejemplo).

Mquinas termicas

MotorasVolumtricas

Alternativas (Mquina devapor)

Rotativas (Motor rotativode aire caliente)

Turbomquinas Turbinas

GeneradorasVolumtricas

Alternativas (Compresorde mbolo)

Rotativas (Compresorrotativo)

Turbomquinas Turbocompresores

EJEMPLOS DE MAQUINAS TERMICAS
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Turbocompresorhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Turbocompresor


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La turbina de vapor Siemens K30-16-1consiste de un cuerpo de alta presin - media

presin.La velocidad de rotacin es 3.000 rpm.

LAS BOMBAS Y LOS COMPRESORES TAMBIN SON

MAQUINAS DE FLUIDOS


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CLASIFICACION DE LOS COMPRESORES

Todo cuerpo slido, liquido o gas es compresible. Sin embargo, el diseo deuna bomba, por ejemplo, se hace suponiendo que el liquido bombeado esincompresible o de densidad constante, la bomba es pues una maquina hidrulica.En un compresor el fluido es un gas y un gas es muy compresible, y, por tanto, suvolumen especifico vara grandemente.

Bomba Hidrulica. Una bomba hidrulica es un transformador de energa,recibe energa mecnica (motor elctrico, trmico, etc.) y la convierte en energa que unfluido adquiere en forma de presin, de posicin o de velocidad. Asi tendremos bombasque sirven para cambiar de posicin a un fluido.

Compresor. Teniendo en cuenta que por compresor se entiende como uninstrumento mecnico que reduce el volumen ocupado por un gas (aire) a travs decierta presin ejercida sobre l.Esta presin se obtiene mediante un trabajo mecnico que reciben los elementos quecomponen el compresor, para as dar cumplimiento a su funcionamiento.

IMGENES DE COMPRESORES Y BOMBAS


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Las Bombas no solo

trabajan con agua si noque tambin utilizan otrosfluidos como: cidos,Barnices, Melazas,Cementos, Resinas,Productos Alimenticios,etc.

Compresor Centrfugo: Los compresores centrfugos alcanzan velocidades prximas alas 20.000 r.p.m.

Compresores Axiales: Tienen velocidades que son superiores en un 25% a los

centrfugos.


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COMPRESOR


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Mquina que eleva la presin de un gas, un vapor o una mezcla de gases yvapores. La presin del fluido se eleva reduciendo el volumen especfico del mismodurante su paso a travs del compresor. Comparados con turbo soplantes y ventiladorescentrfugos o de circulacin axial, en cuanto a la presin de salida, los compresores seclasifican generalmente como maquinas de alta presin, mientras que los ventiladores y

soplantes se consideran de baja presin..Los compresores se emplean para aumentar lapresin de una gran variedad de gases y vapores para un gran nmero de aplicaciones.Un caso comn es el compresor de aire, que suministra aire a elevada presin paratransporte, pintura a pistola, inflamiento de neumticos, limpieza, herramientasneumticas y perforadoras. Otro es el compresor de refrigeracin, empleado paracomprimir el gas del vaporizador. Otras aplicaciones abarcan procesos qumicos,conduccin de gases, turbinas de gas y construccin.

Compresor Alternativo o de Embolo

Los compresores alternativos funcionan con el principio adiabtico mediante elcual se introduce el gas en el cilindro por las vlvulas de entrada, se retiene y comprimeen el cilindro y sale por las vlvulas de descarga, en contra de la presin de descarga.

Estos compresores rara vez se emplean como unidades individuales, salvo que elproceso requiera funcionamiento intermitente. Por ejemplo, si hay que regenerar uncatalizador cada dos o tres meses o se tiene un suministro de reserva en otra fuente, estodara tiempo para reparar o reemplazar las vlvulas o anillos de los pistones, si esnecesario. Los compresores alternativos tienen piezas en contacto, como los anillos de

los pistones con las paredes del cilindro, resortes y placas o discos de vlvulas que seacoplan con sus asientos y entre la empaquetadura y la biela. Todas estas partes estnsujetas a desgaste por friccin.

Los compresores alternativos de embolo se clasifican:

Segn la fase de compresin en


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Monofsico o de simple efecto, cuando el pistn realiza una sola fase decompresin (la accin de compresin la ejecuta una sola cara del pistn).

Bifsico, de doble efecto o reciprocante cuando el pistn realiza doblecompresin (la accin de compresin la realizan ambas caras del pistn).

Segn las etapas de compresin se clasifican en:

Compresores de una etapa cuando el compresor realiza el proceso de compresinen una sola etapa.

Compresores de varias etapas cuando el proceso de compresin se realiza enms de una etapa por ejemplo una etapa de baja presin y una etapa de alta presin.

Los compresores alternativos pueden ser del tipo lubricado o sin lubricar. Si elproceso lo permite, es preferible tener un compresor lubricado, porque las piezasdurarn ms. Hay que tener cuidado de no lubricar en exceso, porque la carbonizacindel aceite en las vlvulas puede ocasionar adherencias y sobrecalentamiento. Adems,los tubos de descarga saturados con aceite son un riesgo potencial de incendio, por loque se debe colocar corriente abajo un separador para eliminar el aceite. Los problemasms grandes en los compresores con cilindros lubricados son la suciedad y la humedad,

pues destruyen la pelcula de aceite dentro del cilindro.

La mejor forma de evitar la mugre es utilizar coladores temporales en la succinpara tener un sistema limpio al arranque. La humedad y los condensables que llegan a lasuccin del compresor se pueden evitar con un separador eficaz colocado lo ms cercaque sea posible del compresor. Si se va a comprimir un gas hmedo, habr que pensaren camisas de vapor o precalentamiento del gas de admisin, corriente abajo delseparador.

En los compresores sin lubricacin, la mugre suele ser el problema ms serio, yhay otros problemas que puede ocasionar el gas en s. Por ejemplo, un gasabsolutamente seco puede ocasionar un severo desgaste de los anillos; en este caso, hayque consultar con el fabricante, pues constantemente se obtienen nuevos datos de

pruebas. En los compresores no lubricados, los anillos del pistn y de desgaste se suelen

hacer con materiales rellenos con tefln, bronce, vidrio o carbn, segn sea el gas que secomprime. El pulimento del cilindro a 12 pi (rms.) suele prolongar la duracin de losanillos. La empaquetadura es susceptible del mismo desgaste que los anillos del pistn.

Las fugas por la empaquetadura se deben enviar a un sistema de quemador odevolverlas a la succin. Los compresores lubricados pueden necesitar tubos separados

para lubricar la empaquetadura, aunque en los cilindros de dimetro pequeo quiz nose requieran. Las empaquetadoras de tefln sin lubricacin suelen necesitarenfriamiento por agua, porque su conductividad trmica es muy baja. Si se manejangases a temperaturas inferiores a IOIF, el fabricante debe calcular la cantidad de

precalentamiento del gas mediante recirculacin interna. Esto significa que se necesitar

un cilindro un poco ms grande para mover el mismo peso de flujo.


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Los compresores alternativos deben tener, de preferencia motores de bajavelocidad, de acoplamiento directo, en especial si son de ms de 300 HP; suelen ser develocidad constante. El control de la velocidad se logra mediante vlvulasdescargadoras, y estas deben ser del tipo de abatimiento de la placa de vlvula o del tipode descargador con tapn o macho. Los descargadores que levantan toda la vlvula de

su asiento pueden crear problemas de sellamiento. La descarga puede ser automtica omanual. Los pasos normales de descarga son 0-100%, 0-50-100%, o- 25-60-75-100% yse pueden obtener pasos intermedios con cajas de espacio muerto o botellas de despejo;

pero, no se deben utilizar estas cajas si puede ocurrir polimerizacin, salvo que setomen las precauciones

PARTES QUE COMPONEN EL COMPRESOR

FUNCIONAMIENTO


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A. Al bajar el pistn creamos una depresin en el interior del cilindro respecto la

lnea de aspiracin, entonces se abre la vlvula de aspiracin y va entrando elgas en la cmara.

B. Al subir el pistn comprimimos el gas y abre la vlvula de descarga.

No se abren las vlvulas hasta que no se vence la presin del exterior, al superar lapresin de admisin o de descarga.

- El espacio necesario entre el pistn y el plato de vlvulas se llama claro, este espaciorepercute negativamente al rendimiento del compresor de manera que si tenemos menosclaro mayor rendimiento.

En este claro siempre se nos queda la presin de alta, de manera que el pistn ha dehacer ms recorrido en el momento de la admisin.

Con un compresor de igual potencia puede dar ms o menos rendimiento segn esta

caracterstica.

Al entrar los gases en el compresor, el cilindro est extremadamente caliente, el gasaumenta su volumen y por lo tanto entra menos gas y disminuimos su capacidad, a parte

podramos carbonizar el aceite daando as el plato de vlvulas.

Las vlvulas llevan un seguro que permite saltarlas en caso de que nos llegue lquido.

DESPLAZAMIENTO DEL PISTN:

Es el volumen terico que es capaz de aspirar y comprimir el cilindro del compresor.

V = Volumen terico (m3/minuto).

L = Carrera pistn.

N = Nmero de pistones.

CARGA EN EL CUERPO:

En un cilindro de doble accin, cuando el pistn se mueve hacia adentro endireccin al cigeal, FIG.12, la carga en el cuerpo, Fc, se calcula con

Fc = Pd Aep Ps Aec

Y dicha carga, en tensin, Ft , cuando el pistn se aleja del cigeal, es:

Ft = Ps Aep Pd Aec


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En donde Fc y Ft son en lb.; Ps y Pd son las presiones de succin y descarga,psi; Aep es el rea de la cabeza del pistn, in^2 y Aec es el rea del pistn en el ladodel cigeal, in^2.

El cuerpo de todo compresor tiene valores mximos para su carga, que no sedeben sobrepasar en funcionamiento normal. Se prefiere que los valores calculados noexcedan de 60% a 75 % de la resistencia mxima calculada del cuerpo.

RENDIMIENTO VOLUMTRICO:

Es la diferencia entre el volumen real por el desplazamiento.

LLAVES DE SERVICIO:

Si las apretamos a tope incomunicamos el compresor con la instalacin.

Si la abrimos comunicamos el compresor con la instalacin pero no con la toma deservicio.

Para conectar el manmetro le damos media vuelta a la llave de servicio para comunicarlos tres sitios.

Cada vez que abrimos y cerramos la llave de servicio se ha de aflojar la prensa paraevitar que en el futuro pierda por ah.


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RELACIN DE COMPRESIN:

Es la diferencia entre la presin de baja y la de alta, cuando mayor sea estarelacin menor rendimiento tiene el compresor.

VOLUMEN REAL:

Al volumen real del cilindro del compresor le afecta:

Claro.

Relacin de compresin.

Calentamiento.


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LUBRICACIN COMPRESORES:

El aceite de los compresores lubrica las partes mviles y cierra el espacio entreel cilindro y el pistn.

El compresor bombea el aceite por toda la instalacin, este circula por la parte baja de latubera y es retornado otra vez al compresor.

El aceite slo es til en el compresor, fuera de este es ms perjudicial que beneficioso.

Se emplean dos sistemas de lubricacin; el barboteo o por bomba de aceite.

Hasta 4 5 CV se emplea el sistema por barboteo, el cual funciona de la siguientemanera:

Dentro del nivel de aceite que existe en el compresor se introduce una de las partes

mviles del compresor, como puede ser una cazoleta de la biela, un eje del cigealhueco, etc.

Esta parte mvil salpica o conduce el aceite hacia otras partes del compresor.

A partir de 5 CV es necesario una bomba de aceite que inyecte este a una presinconstante.

Para ello se utiliza una bomba formada por dos piones que es accionada por el mismoeje del cigeal.

La bomba aspira el aceite del crter del compresor, y lo conduce a cierta presin por unconducto a todas las partes mviles (cigeal, pistones, bielas) las cuales tienen unorificio por donde sale el aceite.

Todos los compresores con bomba de aceite han de llevar un presostato diferencial de

aceite.


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5.1.7. ACCIONAMIENTO DE LOS COMPRESORES:

El accionamiento en los compresores del tipo abierto puede ser directo o por poleas.

Directo: En este tipo de accionamiento se sujeta en el eje del motor y del

compresor un acoplador con los cuales unimos las dos mquinas.

El acople a de ser flexible ya que nos permite cierto grado de desviacin, (1-2mm, 2 deinclinacin) si este fuera rgido nos exigira mucha exactitud.

Poleas: Este tipo de accionamiento permite adaptar la velocidad del motor a ladel compresor.

Para accionar las poleas se usan las correas que pueden ser planas, las cuales estn yaobsoletas, y las trapezoidales.

Todas las poleas tienen el mismo ngulo inferior (40), nunca deben tocar el fondo de lapolea ya que entonces resbalara.

Las secciones se indican con dos nmeros, perteneciendo el primero a la base grandedel trapecio, y el segundo, a su altura expresara en milmetros.

Estas secciones tienen los valores siguientes y se designan por una letra que sirve dereferencia:


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6 x 4 Y

10 x 6 Z

13 x 8 A

17 x 11 B

22 x 14 C

32 x 19 D

38 x 25 E

Las dos primeras son las menos utilizadas en la industria frigorfica.

Cada correa tiene un dimetro mnimo de polea para evitar que estas sufran:

Seccin de la correa(mm)

Dimetro polea (mm)

Normal Mnimo

Z 10 x 6 60 50

A 13 x 8 80 70

B 17 x 11 128 108

C 22 x 14 221 204

D 32 x 19 340 310E 38 x 25 550 500

Para el clculo del dimetro de la polea del compresor se ha de respetar la velocidadmnima que indica el fabricante del compresor ya que sino el aceite no hara su funcinde sellado del prensa.

Al contrario si nos pasamos de la velocidad mxima se produce un mayor desgaste ycalentamiento.


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La frmula para el clculo del dimetro de la polea es:

La tensin de la correa ha de ser un 5% de la longitud libre de la correa, si no fuera asllegaramos a forzar el prensaestopas.


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GUIA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE COMPRESORESALTERNATIVOS

DIARIAMENTE:

1.-Revisar el nivel de aceite del crter.

2.-Revisar operacin de trampas de condensado.

3.-Revisar operacin y purgar las vlvulas de control de capacidad.

4.-Purgar los filtros de aire del regulador.

5.-Ajustar el agua de enfriamiento, por cambios de temperatura ambiente o variacionesde carga.

SEMANALMENTE:

1.- Comprobar que no fuguen los sellos de los vstagos.

2.- Limpiar las trampas automticas de condensado.

MENSUALMENTE:

1.- Inspeccin y limpieza de vlvulas en general.

2.- Limpieza del filtro de succin (en lugares muy polvosos, la limpieza deber hacersecon mayor frecuencia.

3.- Comprobar el apriete de tornillos y tuercas en general.

ANUALMENTE:

1.- Inspeccin y limpieza del Inter-enfriador y post-enfriador.

2.- Inspeccin y limpieza de las camisas de enfriamiento.

3.- Revisar y limpiar el regulador de carga y sus filtros, as como las vlvulas de controlde capacidad.

4.- Revisar anillos de compresin, cilindros, pistones, vstagos, sellos de presin ysellos de aceite.


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ALGUNOS DATOS DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO

1.- La presin del aceite debe mantenerse 30 psig.

2.- La temperatura del agua a la salida del cilindro de alta presin debe mantenerse 43

y 54 C.

3.- No deje circulando agua por los cilindros cuando se detenga la operacin de launidad.

4.- La presin del aire interpasos (Inter.-enfriador) debe ser de 20 a 23 psig.

5.- La mayora de los materiales de las juntas, al calentarse, sufren contracciones. Por lotanto, cuando la unidad sea nueva o alguna junta haya sido cambiada, debe comprobarseel apriete de tornillos o tuercas despus de algunas horas de operacin.

6.- Cuando se haga cambio de cualquier parte de tefln, excepto en las vlvulas, debepermitirse un cierto periodo de asentamiento sin carga y a baja temperatura.

7.- Nunca saque un pistn del cilindro, sin antes haber desarmado los sellos de presin yde aceite.

8.- Nunca use gasolina o productos inflamables para limpieza, solo se deben utilizarsolventes de seguridad no contaminantes.

9.- Nunca use llaves para tubo en ninguna parte del vstago del pistn.

La experiencia de la prctica en sus condiciones particulares y su buen sentido comn,le permitirn ampliar algunos periodos.


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FALLAS MS COMUNES EN COMPRESORES RECIPROCANTES

1.- BAJA PRESIN DE DESCARGA.

- Mayor demanda que la capacidad del compresor.

- Anillos del pistn desgastados.- Empaques defectuosos.-Baja velocidad.-Fugas excesivas.

2.- INSUFICIENTE CAPACIDAD.

- Fugas excesivas- Alta presin de descarga.- Velocidad incorrecta.

- Filtros de aire obstruidos.- Anillos y pistones.- Deslizamiento de bandas.- Falla en el regulador de aire.

3.- ALTA PRESIN EN EL ENFRIADOR INTERMEDIO.

- Rotura o fugas por la vlvula de alta presin.- Fugas o defectos en los empaques del asiento de las vlvulas.- Manmetro defectuoso.

4.- GOLPETEOS.

- Excesivo depsito de carbono.- Rayados los pistones o cilindros.- Defectos en el lubricador.- Materia extraa en el cilindro.- Golpeteo del pistn en la cabeza del cilindro.- Desprendimiento del pistn o del perno del pistn.- Desgaste de las chumaceras de los vstagos.

- Separacin de las chumaceras principales.- Rayaduras de la cruceta o de las guas de la cruceta.

ESTAS SON SOLO ALGUNAS FALLAS.


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Compresores

ReciprocantesEn 1937, QuincyCompressor introdujo elcompresor reciprocanteQuincy QR-25. Hoy, conms de 60 aos derendimiento probado, elQR-25 se ha convertido enun smbolo de calidad en laindustria. Estas mismascaractersticas dedurabilidad se hanconvertido en parte integralde la lnea completa decompresores reciprocantesde Quincy, que cuenta conequipos de 1/3 HP hasta 30HP. Estos compresores sonfabricados con tecnologade punta en la sede centralde Quincy, en Quincy,Illinois.

Cada compresorreciprocante QR-25 cuenta

con construccin de hierrofundido, vlvulas de discode acero inoxidable parafuncionamiento continuo,dos bielas, y el estndar dealta eficiencia y bajomantenimiento que essinnimo con Quincy y laconfiabilidad True BlueReliability.

Quincy / QT 3-30 caballos de

fuerza Doble etapa;

capacidad mxima de175 psig

Caja del cigeal ycilindros de hierrofundido para trabajo

pesado con cigealde hierro dctil

Eficaz sistema delubricacin porsalpicadura

Dos bielas Vlvulas de acero

inoxidable Bajo arrastre de aceite Intercambiadores de

calor (intercoolers) dealta eficiencia

Quincy QR-25 1/3 - 25 caballos de

fuerza Doble etapa;

capacidad mxima de175 psig

200 psig en operacincontinua, hasta 500

psig en operacinintermitente enmodelos selectos

Sistema delubricacin de presinsegura Q - Lube

Bomba de aceite dedesplazamiento

positivo Cinco aos de

garanta en losmodelos conlubricacin a presin

Pistones de hierrofundido de alta

presin

Cojinetes de rodillosextragrandesbiselados

Bajos requerimientosde mantenimiento

Quincy QRDS5 - 50 caballos defuerza

Una etapaDiseo sin aceitebasado en tecnologaTefln

Pistones y cilindros dealuminio de molde

permanenteCaja del cigeal y

portador del cojinete dehierro fundidoBielas de una pieza dehierro dctil de altafortaleza

Vlvulas de lengeta deacero inoxidable

No requieremantenimiento

Satisface la regulacinde la NFPA99 sobre

proteccin de altatemperatura de aire

al parar el equipo

COMPRESORES CENTRIFUGOS


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INTRODUCCION

Una mquina soplante centrfuga consta esencialmente de uno o ms rodetesprovistos de labes, montados sobre un rbol giratorio y encerrados en el interior de unacmara de presin denominada cubierta. El fluido, cuya energa tanto cintica como

potencial se le comunica por los labes, penetra en el rodete axialmente por la proximidades del rbol. Como el fluido abandona el rodete con una velocidadrelativamente alta, debe ser recogido en una voluta o en una serie de canales difusores,en los cuales se transforma la energa cintica en presin.

Estas mquinas funcionan a altas velocidades, estando, por lo general, acopladasdirectamente al motor de accionamiento, con lo que consigue que las perdidas portransmisin sean mnimas. Debido a su gran velocidad, las unidades son relativamente

pequeas para una capacidad y altura o presin dadas.La ausencia de piezas interiores rozantes tiene como consecuencia que no haya

desgaste a excepcin del de los cojinetes, los cuales por lo general, son de fcil acceso.Estas mquinas permiten el trasiego de fluidos que contienen pequeas partculas

slidas (arena, polvo, etc.) con menor desgaste que en las maquinas de movimientoalternativo, debido a los huelgos o juegos relativamente grandes que existen entre loselementos mviles.

Las altas velocidades provocan que la corriente con que suministra el fluido seauniforme, por lo tanto no requiere de cmaras compensadoras para evitar las

pulsaciones.

COMPRESORES CENTRIFUGOS.


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En un compresor centrfugo se produce la presin al aumentar la velocidad el gas quepasa por el impulsor y, luego, al recuperarla en forma controlada para producir el flujo ypresin deseados. En l a figura 2 se ilustra un impulsor y difusor tpicos. La forma de lacurva caracterstica depende del ngulo d los alabes del impulsor en el dimetro

exterior del mismo y tambin del tipo de difusor.

Cuando se evala un compresor centrifugo, se debe prestar mucha atencin alporcentaje de aumento de presin, desde el normal de funcionamiento hasta el punto deoscilacin. Este punto se define como el lugar en donde una reaccin adicional en elflujo ocasionar inestabilidad en forma de flujo a pulsaciones y pueden ocurrir daos

por sobrecalentamiento, falla de los cojinetes por la inversin de empuje o por vibracinexcesiva.

Debido a las altas velocidades de los compresores centrfugos, se debe tener mscuidado con el balanceo del rotor. La industria a aceptado, en general, la siguientefrmula para los limites de vibracin permisibles en el eje o rbol del compresor:

Z= (12000/n)en donde Z es el limite de vibracin permisible, pico a pico, en mils (milsimas de

pulgada) y n es la velocidad, en rpm . Z tiene un limite mximo de 2.0 mil a cualquiervelocidad. Debido a las altas velocidades, muchos usuarios especifican la instalacin demonitores de vibracin del tipo sin contacto para detectar las vibraciones excesivas deleje.

Segn sea el sistema para el proceso, se necesitan diversos controles contraoscilacin para evitar que el compresor llegue al valor en el cual se producen. Por logeneral, se debe incluir un factor de seguridad de 5 a 10 % para los controlesautomticos. Los circuitos de resistencia simple quiz no necesitarn controles contraoscilaciones porque nunca se llegar a la lnea en que se producen (fig.3)

Cuando se aplica una contrapresin fija en el compresor, se debe tener cuidadoespecial para seleccionar una curva de rendimiento de pendiente pronunciada; es decir,


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un aumento en la carga de alrededor de 10 a 15% desde el punto nominal hasta el puntode oscilacin o inestabilidad (fig.4). Cuando se recircula el gas en el circuito contraoscilaciones, hay que enfriarlo antes de devolverlo a la entrada del compresor. Adems,si se desea velocidad variable, se utiliza un control depresin para regular la velocidadde la unidad motriz.

Cuando se requieren compresin y cada por friccin fijas, se necesitara unsistema contra oscilaciones, en especial si se pueden haber grandes variaciones en elflujo y la presin (fig. 5). El aumento en la carga desde el punto nominal hasta el deoscilacin debe ser, cuando menos, del 10 % para tener buena estabilidad. El sistemade control es el mismo que el del a fig. 4 y, por lo general, estar basado en la medicindel flujo en le compresor. Tambin en este caso se debe enfriar el flujo en derivacin(bypass) antes de devolverlo al compresor.


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Para el proceso, el compresor centrfugo tiene la ventaja de que enva gas libre de aceitey de que no hay piezas que se desgasten en la corriente del compresor. Hay disponiblesvarios tipos de sellos de extremo. La seleccin depende de la presin de succin delcompresor, por que casi todos tienen el extremo de descarga equilibrado contra la

presin de succin; es decir, los extremos de entrada y descarga del compresor tienen la

presin de succin. A continuacin se mencionan tipos de sellos y sus lmites normalesde presin. La configuracin se muestra en la fig.6

TIPOS DE SELLO PRESION APROXIMADA,

PuigLaberinto 15Anillo de carbn 100Contacto mecnico 500Pelcula de aceite 3 000 o mayor


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Hay variantes de estos sellos. Por ejemplo, si el gas de proceso contiene un componenteagrio como H2S, se puede utilizar un gas dulce o neutro como el nitrgeno, paraamortiguar la zona entre el sello de contacto mecnico o de pelcula de aceite y el de gasde proceso (fig.6). Se podra utilizar un aductor en combinacin con la inyeccin de gasdulce a fin de que las fugas externas sean en el sentido de la induccin.

La ventaja del sello de laberinto es que es del tipo de holgura sin piezas conrompimiento y es el ms sencillo de todos. Tambin se utiliza entre las etapas (pasos) delos compresores de etapas mltiples. Su ventaja es la gran cantidad de fugas que

permite, las cuales no se pueden tolerar con gases costosos como el nitrgeno o eloxigeno.

Los sellos de anillo de carbn no se suelen utilizar mucho, salvo cuando el gasesta limpio o hay un medio amortiguador limpio que incluya un lubricante. Como estossellos son de mnima holgura, sufre desgaste. Son de menor costo que los sellos de

pelcula de aceite o de contacto mecnico y tienen la ventaja de que impiden las fugasexternas del gas comprimido.

En el sello de contacto mecnico hay una pelcula de aceite que se mantienenentre sus caras estacionarias y giratorias. Tiene la ventaja de que minimiza el paso deaceite hacia el lado del gas. Tambin es ms o menos insensible la presin diferencialentre la presin de succin del gas y la presin del aceite para sello. Su desventaja esuna posible perdida de la pelcula de aceite, lo cual puede ocasionar serios daos en lascaras pareadas.

En el sello de pelcula de aceite, como en le de contacto mecnico, se emplea lapelcula para sellar el gas comprimido del a atmsfera. Al contrario del sello de contactomecnico, es del tipo de holgura reducida y se necesita una diferencia muy precisa entrela presin de succin y la de sellamiento para minimizar las fugas internas internas deaceite. Cuando el aceite para sello es parte del sistema de lubricacin, podran ocurrir

prdidas excesivas y problemas de mantenimiento para eliminar el aceite contaminado yvolver a llenar el sistema de lubricacin.

La desventaja de los sistemas de pelcula de aceite y de contacto mecnico esque necesitan controles complicados, bombas adicionales y un enfriador y filtro delaceite de sello, si es que se emplea un sistema separado para ello.

Las carcasas de los compresores pueden ser del tipo dividido o partido,horizontal o verticalmente, con respecto al eje.

Para el mantenimiento, es ms fcil el acceso al rotor con la carcasa divididahorizontalmente que con la que lo est en forma vertical. Sin embargo, la de tipohorizontal tiene capacidad limitada de presin debido a la gran superficie desellamiento en la unin. Unin de sellamiento vertical, y la base para cambiar a carcasadividida verticalmente o de barril es:

FRICCION MOLAR DE PRESION MAXIMADE

H2 % TREABAJO DE LA CARCASA.

% Psig100 200

90 22280 25070 295

Cuando se utiliza carcasa dividida en sentido vertical, se debe dejar espacio parasacar la carcasa interna y el rotor.


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La seccin del material para la carcasa y rotores depende del gas que secomprima.

Las ventajas del empleo de un compresor centrfugo son:1. En el intervalo de 2000 a 200 000 ft/min, y segn sea la relacin de

presin, este compresor es econmico por que se puede instalar una solo

unidad.2. Ofrece una variacin bastante amplia en el flujo con un cambio pequeo enla carga.

3. La ausencia de piezas rozantes en la corriente de compresin permitetrabajar un largo tiempo entre intervalos de mantenimiento, siempre ycuando los sistemas auxiliares de aceite lubricante y aceite de sellos estncorrectos.

4. Se pueden obtener grandes volmenes en un legar de tamao pequeo. Estopuede ser una ventaja cuando el terreno es muy costoso.

5. Cuando se genera bastante vapor en el proceso, un compresor centrfugoser adecuado para moverlo con una turbina de vapor de conexin directa.

6. Su caracterstica es un flujo suave y libre de pulsaciones.

Las ventajas son:

1. Los centrfugos son sensibles al peso molecular del gas que se comprime.Los cambios imprevistos en el peso molecular pueden hacer que las

presiones de descarga sean muy altas o muy bajas.2. Se necesitan velocidades muy altas en las puntas para reducir la presin.

Cuando la tendencia a reducir el tamao y a aumentar el flujo, hay quetener mucho ms cuidado al balancear los rotores y con los materialesempleados en componentes sometidos a grandes esfuerzos.

3. Un aumento pequeo en la cada de presin en el sistema de procesopuede ocasionar reducciones muy grandes en el volumen del compresor.

4. Se requiere un complicado sistema para aceite lubricante y aceite parasellos.

SELECCIN DE COMPRESORES CENTRIFUGOS.


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Los compresores centrfugos son el tipo que mas se emplea en las industrias de proceso qumico por su construccin sencilla, libre de mantenimiento, permite unfuncionamiento continuo durante largos periodos.

El compresor centrifugo mas sencillo es el suspendido, de una solo etapa. Los

hay disponibles para flujos desde alrededor de 3 000 hasta 150 000 PCMS. Elimpulsor convencional, serrado o con placas (Fig.3), se utilizara para cargas adiabticashasta unas 12 000 (ft-lb)/lb. El impulsor abierto, de alabes radicales (fig.3) producirmas cargas con los mismos dimetros y velocidad; sus variantes, con inductor o conalabes tridimensionales producir hasta 20 000 (ft-lb)/lb de carga.

Se utilizan diseos similares, hechos con material mas resistente y avelocidades mas altas en aplicaciones especiales como compresores de aire conengranes integrales, para aplicaciones aeroespaciales, en los turbocargadores paramotores de combustin, compresores de carga, etc.

COMPRESORES CENTRIFUGOS DE ETAPAS MULTIPLES.


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El mas comn es de carcasa dividida horizontalmente con impulsores en serie,cuyo numero puede variar de tres a ocho con sin interenfriamento, como el que seilustra en la Pg.15.

Hay disponibles algunos para flujos desde 1 000 hasta 100 a 100 000 (ft-lb)/lb,

con base en el numero de impulsores opuestos para la compensacin parcial del empuje,tambores de compensacin y sellos para los ejes.En las carcasas dividas verticalmente o de barril, hechas con acero soldado,

fundido o forjado, se utiliza una disposicin similar en los impulsores; estas carcasasson ms adecuadas para altas presiones que las de divisiones horizontales.

La actual Norma API 617 para compresores centrfugos, especifica que lascarcasas tipo barril se deben utilizar para presiones superiores a unas 200 a 250 psig siel contenido de hidrogeno de la mezcla de gases es de 70% o mayor, para evitar lasfugas; sus capacidades son entre 1 000 y 100 000 PCMS, y se han construido carcasas

para presiones hasta de 10 000psig.El compresor de aire ms comn en la actualidad es de tres o cuatro etapas con

interenfriador, como el ilustrado en la Pg. 15 en tamaos que van desde 500 hasta 70000 PCMS, basados en el aire atmosfrico comprimido a 125 psig. En servicio congases en especial si son corrosivos, txicos o estn sucios, no se utilizan mucho. En estetipo, los impulsores estn montados sobre ejes de piones que giran a diferentesvelocidades en las etapas sucesivas. Esto le permite al diseador lograr ptimasdimensiones y eficacia con un volumen de aire o de gas que se reduce en formacontinua, debido a la comprensin, esto permite que el compresor sea ms eficiente quelas convencionales de un solo eje para gas o aire.

Un derivado del compresor de etapas mltiples, que se utiliza mucho, es el tipode carcasa con tornillos externos o medulares, destinado a servicio con aire o gas a baja

presin. Se utiliza para flujos entre 400 y 20 000 PCMS con cargas de 18 000 a200000(ft-lb)/lb. La carcasa se ensambla por mdulos, que son anillos en forma derosca que contienen, cada uno, una seccin de difusor y un impulsor; funciona de 3 000a 4 000 rpm, lo que permite el empleo de cojinetes de bolas con anillo de aceite olubricantes de grasa. Adems las bajas velocidades en las putas permiten emplearimpulsores de aluminio fundido o fabricado, en vez de lo ms costoso de acero forjadoque se utilizan en compresores para velocidades ms altas.

Tambin hay tipos modulares para velocidades mas altas, para flujos de 500 a 15000 ft/min y cargas hasta de 60 000 ft con una sola carcasa. Este tipo de modular tienecojinetes, sellos, eje y impulsor para lata velocidad, pero cuesta mucho menos que el de

etapas mltiples con carcasa dividida en sentido horizontal.Todos esos tipos tienen limitaciones mecnicas, debidas a la rigidez del eje ycojinetes, flexin del eje, velocidad critica y problemas dinmicos con el rotor. Cuandoel proceso requiere mayor carga que la que se pueda producir con el nmero mximode impulsores en una solo carcasa, se puede utilizar dos o tres carcasas en serie hastacon 25 o 30 impulsores en serie. La seleccin de esta combinacin tambin requieredeterminar lo siguiente, es decir, a) Calcular los PCMS (ft/min en la succin) concualquier carcasa que se considere, b) Carga adiabtica o politrpica total en esa etapaa seccin y c) Hacer concordar los tamaos y velocidades disponibles para carcasa eimpulsores, con engranes de reduccin de velocidad o sin ellos, para obtener la seriecompleta de carcasas.

Antes de seleccionar un compresor de etapas mltiples hay que tener en cuentael aumento de temperatura durante l a comprensin. Si l as temperaturas de descarga


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son superiores a 350 F, se debe incluir algn sistema para enfriar el gas, con el fin deevitar el riesgo con los gases calientes de descarga o problemas con materiales deconstruccin a altas temperaturas. Por lo general se necesitan interenfriadores para losgases despus de cada etapa, antes de que haya compresin adicional (en algunos tipos)o despus de cada cierto numero de etapas.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN COMPRESOR CENTRIFUGO


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El aire entra al compresor cerca de su eje en direccin axial y es impulsado en forma radial por la fuerzacentrfuga producida por el movimiento del rodete. El aire que sale radialmente y a gran velocidad del rodete, estomado por el difusor donde la energa cintica del aire se transforma en energa potencial en forma de presin.El mltiple de distribucin recoge el aire a presin y lo entrega a las cmaras de combustin. (4, Pg. 226; 10,Pg. 288).

)

Compresor centrfugo.

Algunas de las ventajas ms importantes del compresor centrfugo frente al compresor axial, especialmente paraaplicaciones aeronuticas, son:

Mayor incremento de presin por etapa, hasta de 15:1 logrados con diseos muy avanzados encompresores centrfugos.

Buena eficiencia dentro de un rango muy amplio de velocidades de rotacin. Simplicidad relativa de fabricacin y menores costos de produccin. Bajo peso. Bajo consumo de potencia durante el arranque.

Desventajas ms importantes del compresor centrfugo frente al compresor axial son:

Area frontal considerablemente grande lo cual no es conveniente para aplicaciones aeronuticas dondela resistencia al avance juega un papel importante.

Ms de dos etapas no son prcticas debido principalmente a las prdidas en los ductos para llevar el airede una etapa a la otra as como el mayor peso y potencia requerida.

Para comprender el principio de funcionamiento de un compresor centrfugo, hay que tener encuenta que por su diseo, la velocidad de los labes vara considerablemente a lo largo delrecorrido del flujo por el compresor. La razn es que el dimetro medio aumenta desde laentrada hasta la salida.En la siguiente animacin se muestra el comportamiento del flujo en un compresor centrfugo:

Como la velocidad tangencial del labe es mayor a la salida del compresor que a la entrada, la
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magnitud de la velocidad absoluta a la salida (Vas ) es tambin mayor que a la entrada (Vae ).

Tringulos de velocidades en un compresor axial

En este caso, la ecuacin de Euler toma la siguiente forma:


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El factor de deslizamiento est relacionado con el nmero de labes del rodete, siendobastante aproximado decir:

siendo (n) el nmero de labes. Como puede apreciarse, el factor de deslizamiento tiende auno cuando ms labes se instalan en el rodete. Sin embargo, el nmero de labes influyetambin en las prdidas por friccin hacindose necesario buscar un valor prudente para elfactor de deslizamiento. Mattingly (4), recomienda usar factores de deslizamiento prximos a0.9.La eficiencia de los compresores centrfugos se evala de manera similar a los axiales.

EFICIENCIA DE UNA ETAPA DE COMPRESORDebido a la friccin que ocurre entre el fluido y las superficies de los labes y entre las

propias capas del fluido, se producen algunas prdidas de energa que ocasionan que elproceso de compresin sea irreversible y adiabtico. Para superar estas prdidas y llevar elfluido a una entropa mayor a la requerida en un proceso ideal, se requiere un mayor trabajodel compresor.
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Diagrama T-s en el que se representa el proceso de compresin condiciones ideales y reales.Para determinar que porcentaje de la energa suministrada por el compresor es utilizada enelevar la presin del fluido de (P1 ) a (P2 ), normalmente se consideran la eficiencia de laetapa y la eficiencia politrpica.

Para gas ideal, la eficiencia de la etapa puede escribirse como:


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EFICIENCIA POLITROPICA

Segn Eastop y Mc. Conkey (1) y Mattingly (4), la eficiencia politrpica de un proceso de expansin ocompresin es la eficiencia isentrpica de una etapa infinitamente pequea y puede definirse como:

La eficiencia politrpica tambin puede escribirse como:

Proceso de expansin en el diagrama h-s.

Igualmente para un proceso de compresin la eficiencia politrpica es:
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Compresores centrfugos

Los principios para proyectar la distribucin fsica y la tubera para compresorescentrfugos pequeos, no difieren en su aspecto bsico de los requisitos para las bombascentrifugas. Sin embargo, los tamaos de tubera y componentes para los compresoresson mucho mayores que para las bombas.

Los compresores grandes se emplean mucho en plantas de proceso. Sus ventajasson: a) capacidad para manejar grandes volmenes con tamao de equipo relativamente

pequeo; b) la sencillez mecnica de un solo conjunto rotatorio y c) adaptabilidad parapropulsin con motor elctrico o turbinas de vapor o de gas.

Los compresores grandes de etapas mltiples, suelen tener carcasas divididashorizontalmente. Los que tienen conexiones en la parte superior se pueden instalar cercadel piso; pero sus etapas solo pueden quitar despus de haber desmontado la tubera. Latubera debe tener bridas salteadas apropiadas.

Los compresores grandes con salidas en la parte inferior estn deparados delpiso. No hay que desconectar la tubera, y la tapa se puede quitar con facilidad. Eninstalaciones en la parte intemperie, se utilizan columnas de concreto cerca delcompresor, y el acceso se obtiene mediante una plataforma en voladizo que lo rodea.

Tambin son adecuadas las columnas de concreto y la instalacin de una baseplana. El amplio claro entre las columnas no ser susceptible a las vibraciones. Loscompresores instalados en un edificio, por lo general, tienen cimentacin separada eindependiente.

Si se requiere de un techo o caseta sobre le compresor, se suele utilizar unmonorriel encima de la lnea central del compresor y debe llegar hasta el espacio paradesmontaje, que puede estar dentro o fuera de la caseta. Si hay varios compresores en

una caseta, se puede utilizar una gra viajera de acondicionamiento manual; la altura deella se debe calcular con cuidado para poder levantar las tapas o rotores por encima de


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los compresores y motores adyacentes. Hay que dejar un espacio para bajar las piezasdel piso.

Los deshidratadores e intercambiadores interetapas suelen estar en la rasante,junto a la plataforma o caseta del compresor, a fin de que la tubera de interconexinsea sencilla y corta. Antes de la entrada al compresor se deben emplear codos o codos

reductores de curvatura larga. En los compresores de aire, la entrada vertical, que sueleestar a la intemperie, tiene una malla que se protege para impedir la entrada de lluvia y,si se requiere, se puede emplear un medidor Ventura para el flujo; ste requiere untramo recto de tubo en el lado de corriente arriba.

Auxiliares para compresores centrfugos.

Los distribuidores o consolas para los aceites lubricante y para sellos ocupan unespacio grande cerca o debajo de los compresores.

El distribuidor para lubricacin enva aceite a los cojinetes del compresor. Es unsistema a presin constante, de circulacin forzada con bambas de engranes, enfriadores

y filtros de aceite, que no son pequeos ni sencillos. Desde el compresor, el aceite vapor gravedad hasta el tanque de almacenamiento, por lo que su entrada debe quedar msabajo que el compresor. Se necesita espacio para acceso a un gran nmero de vlvulas,

para desmontar los tubos del intercambiador y para operacin y mantenimiento.En algunos casos, la bomba del aceite se coloca fuera del compresor y se cuenta

con una bomba auxiliar para el arranque y el paro.El distribuidor de aceite para sellos, enva aceite limpio y filtrado a los sellos

hidrulicos del compresor a presin y temperatura constante. Los sellos en el extremodel rbol evitan las fugas del gas comprimido a la atmsfera. El aceite para sellos entraa presin entre los anillos de sello en ambos extremos del rbol del compresor, a una

presin un poco ms alta que la del gas comprimido. El aceite que escapa hacia el lado abaja presin del sello vuelve al tanque y recircula. El que escapa por el lado alta presinpasa por las trampas automticas. El paso del aceite hacia el gas que se comprime seimpide con los sellos de laberinto entre el sello de aceite y la carcasa del impulsor.

Los componentes de los distribuidores de aceite estn integrados a sus tanques, yun distribuidor puede servir para varios compresores, segn lo recomiende el fabricante.


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COMPRESORES AXIALES

HISTORIA DEL MOTOR A REACCION.

La idea del vuelo con aparatos propulsados por reaccin es mucha ms antigua de loque podemos suponer. An antes de que Newton enunciara su famossima ley, unfilosofo alejandrino -Heron- la empleo para hacer girar su "eolipila", una esfera huecaque reciba la presin del vapor obtenido de una caldera. El vapor se produca en uno delos soportes del eje de la esfera y sala por dos toberas tangenciales, cuya reaccinoriginaba una cupla que la obligaba a girar. Si bien este dispositivo no pas de ser un

juguete con mucha inventiva, esboz en su tiempo uno de los descubrimientos msrentables de la humanidad. En cambio, el que si penso en la utilidad de las turbinas (dellatn turbinis, remolino) para producir trabajo fue el italiano Giovanni Branca, quien en1629 ideo un dispositivo para la molienda que se basaba en una rueda de paletas

accionadas por un chorro de vapor. El giro era transformado mecnicamente enmovimientos alternativos, y se lo aprovechaba para moler los granos en varios morteros.

La concepcin de aparatos volantes basada en esta ley fsica estuvo dominada durantesiglos por el cohete de propelente slido, un dispositivo muy espectacular pero deescasa utilidad. La primera patente de una turbina de gas fue obtenida por John Berberen 1792, pero al no ofrecer posibilidades practicas su maquina no prospero mas all delcroquis. La utilizacin de estas estaba limitada a maquinas donde su peso no importara(buques, locomotoras).

Sin embargo a fines del siglo pasado todava algunos visionarios de la actividad area s

eventuaron a incluirla en sus diseos, entre ellos Ader y Henson, pero no turbinas


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especficamente sino alternativas, que por entonces haban alcanzado su mximodesarrollo.

A comienzos de este siglo con el advenimiento del motor de combustin interna, elvuelo mecnico comenz a desarrollare a pasos agigantados, logrndose los mejores

resultados con el propulsor de pistn de encendido elctrico. Sin embargo,paralelamente al desarrollo de esta planta de poder, no pocos ingenieros e inventoresdedicaban muchas horas y dinero al estudio de la propulsin a reaccin con fondos

privados, pues ningn estado manifest inters en artefactos que estaban en francadesventaja con los que se producan por entonces.

Los primeros ensayos con reactores se limitaron al estudio de distintas combinacionesde toberas y al empleo de los gases de la combustin. En 1908 el francs Rene Lorin,intento aprovechar, aunque equivocadamente los gases de escape de un motor ortodoxo,

pero la potencia obtenida era muy inferior a la disponible en el eje del cigeal, raznpor la cual el mismo autor desech el proyecto, no obstante, Lorin obtuvo importantes

conocimiento en la utilizacin de toberas, que en 1913 le permitieron conseguir undispositivo considerado actualmente como el antecesor del moderno estato reactor.

A mediados de la primera guerra mundial otro francs, O. Morize y un britnico H.Harris, propusieron en forma independiente el empleo de un compresor accionadomecnicamente en el que los gases de la combustin pasaban a travs de una tobera paraobtener la fuerza propulsora deseada.

Cada uno por su lado, coincidieron en la utilizacin de un compresor para darle al aireuna cierta presin y su posterior inyeccin en una o varias toberas, al mismo tiempo quese inflamaba el combustible atomizado. Entre las originalidades del dispositivo deHarris debemos sealar que empleaba un compresor centrifugo y estaba diseado paraquemar una gran variedad de combustible, entre ellos carbono en polvo. Ademscontemplaba la posibilidad de orientar la salida de gases, con el fin de contribuir alcontrol de la aeronave, idea que resulto para su tiempo revolucionaria.

En las dcadas del 20 y del 30 proliferaron los intentos para obtener resultadosprcticos con estatoreactores y los pulsoreactores. En 1928 el inventor alemn PaulSchmidt investigo el proceso de combustin intermitente, y fue quizs el primerestudioso de la propulsin de reaccin que recibi una financiacin efectiva por partedel estado, subsidio que duro hasta el final de la segunda guerra mundial y que retribuyo

el gobierno alemn con la puesta a punto de la planta de poder de las famosas V-1. Poraquel entonces, Robert Goddard, Heman Oberth y otros escriban el primer capitulo dela era de los cohetes, mediante el empleo de propelentes lquidos.

El primer hito importante en la historia de los turborreactores es la patente concedida enenero de 1930 a un oficial de la RAP, Frank Whittle. En ella se propona el desarrollode un motor de reaccin provisto con un compresor axial-centrifugo que era accionado

por una turbina mediante los gases provenientes de varias cmaras de combustin.

Este fue el primer motor de reaccin concebido para remplazar al de pistn en lapropulsin de aviones. El proyecto Whittle era avanzado por lo que el ministerio del

aire y las empresas constructoras archivaron el diseo y no le presentaron atencin. Perola voluntad de Whittle y sus seguidores dio como resultado la creacin de una compania


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privada, la Power Jet, que con un capital de 2000 libras esterlinas comenz lafabricacin del prototipo, que funciono con un relativo xito el 12 de abril de 1937.Sucesivos perfeccionamientos hicieron posibles que el primer avin britnico impulsado

por un turborreactor realizara su primer vuelo el 15 de mayo de 1941.

Si bien los alemanes no tenan el nivel terico de los ingleses en este campo, noestuvieron sujetos a la miopa oficial que tuvo el proyecto de Whittle en los primerosaos. Poco antes del ao 1935, un estudiante de fsica avanzada de la universidad deGoettingen-Hans von Ohain- se intereso en la propulsin de aeronaves con turbinas degas y obtuvo diversas patentes de ingenios similares al motor Whittle. En aquellos aosel constructor aeronutico Ernest Heiniken tambin evidencio inters en el diseo de unavin de alta velocidad, pues conociendo las limitaciones del motor convencional y lashlices buscaba una nueva planta motriz para sus proyectos.

Hacia 1936 Heiniken haba apoyado con entusiasmo las ideas de Warner von Praun enel sentido de que en un futuro cercano en cohete de propelente liquido constituira la

planta motriz de todo avin que intentase superar los 700 km/h, lo que se quisodemostrar con el He-176. Sin embargo, el escepticismo del Ministerio del Aire Alemny los sucesivos accidentes hicieron pensar a Heiniken que ya era hora de buscar un

proyecto menos mortfero para sus pilotos de prueba. Pero von Ohain decidi construirun motor que tendra como finalidad demostrarle a el tipo ese o a cualquier eventualdetractor los principios de funcionamiento de la reaccin. El dispositivo lo realizo elmismo von Ohain a un costo de 50000 marcos de entonces y obtuvo resultadosdiscretos, pues el empuje logrado fue de solo 249kg usando hidrogeno comocombustible.

El primer motor fue ensayado en vuelo en 1938, un ao despus que el motor deWhittle, suministrando menos empuje que el previsto, lo que obligo a incorporarmodificaciones que dieron como resultado la reduccin del tamao del compresor.

Mas tarde, un motor de 360 kg, Heiniken He 5-3b, desarrollo 500 kg de empuje yconstituyo la planta de poder del H-178, con lo que el capitn Warsitz vol el 24 deagosto de 1939. Este fue el primer vuelo realizado por un avin propulsado porturborreactor, que luego de diversas pruebas alcanzo a desarrollar una vel. Max de700km/h.

Un ao mas tarde un caza experimental de la Heinkel el He-280 alcanzo los 800km/h.

Impulsado por dos motores He-S-8 de 594kg. De empuje. Pero la II GM ya habacomenzado y el alto mando alemn auguraba que finalizara pronto, con la victoriagermana asegurada.

Hitler haba prohibido expresamente que ningn experimento distrajera los esfuerzos deproduccin de los modelos que ya haban demostrado capacidad de combate.

A pesar de esa negativa oficial para brindar apoyo a aquellos proyectos que interfirierancon la produccin establecida, a comienzos de la dcada del 40 el programa de motoresa reaccin ya estaba establecido. Tanto en la Heinkel como en la Junkers, Dairmer-Benzy BMW-Bramo haba sendos programas destinados al estudio e investigacin de

turborreactores para la aviacin. Los ensayos prosiguieron, hasta que en 1942 vol el


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prototipo del que luego seria el primer caza con turbinas en entrar en combate, elMesserchmitt Me-262.

Pero poco faltaba para que llegase la hora de la derrota del tercer reich, y el motor dereaccin lo cupo el honor de ser el ultimo dispositivo tcnico en el cual los alemanes

alentaron la esperanza de recuperar una superioridad que alguna vez fue suya.

En las postrimeras de II GM los alemanes asombraron nuevamente al mundo cuando enel otoo de 1944 apareci el primer caza de reaccin construido en serie -Me 262-

provisto de dos turborreactores Jumo 004 de flujo axial y 900 kg de empuje c/u, que lepermitan alcanzar una velocidad horizontal cercana a los 900km/h. A partir de entoncescomenzaron a manifestarse diversas tendencias en la notable evolucin queexperimentaron estas plantas de poder.

FUNDAMENTACION

Se ha hecho un anlisis minucioso del fenmeno de resistencia, partiendo de laparadoja de D'Alembert, y siguiendo por la nocin de viscosidad (fluido real), la capalmite (resistencia de superficie) y el desprendimiento de la capa lmite (resistencia deforma). Es decir, se trata extensamente el problema de la resistencia por ser fundamentalen la tcnica industrial. Al llegar a las aplicaciones nos concentramos en el ltimocampo de las aplicaciones industriales, dedicando un buen nmero de horas al estudiode las prdidas de carga, sin excluir el mtodo de Cross, como contribucin a laformacin de nuestros proyectistas de instalaciones.La ecuacin fundamental de la Hidrodinmica, o ecuacin de BERNOULLI, y laecuacin fundamental de las turbomquinas, o ecuacin de EULER, se analizandetenidamente. Los conceptos de altura manomtrica de un bomba y de altura neta de

una turbina se investigan con esmero por sus fecundas aplicaciones en la resolucin deproblemas, y hasta en el fallo de pleitos entre el cliente y la casa constructora,exponiendo con claridad la importancia que tiene fijar dnde empieza y dnde terminala mquina, en el momento de asignar responsabilidades y puntualizar rendimientossegn normas.Otro ejemplo es el principio del desplazamiento positivo que al contraponerlo a laecuacin de EULER ilumina mltiples aspectos del comportamiento diverso de lasmquinas hidrulicas que tanto influye en la seleccin, instalacin y funcionamiento delas mismas. Citemos como ltimo ejemplo de los muchos que podran aducirse, elconcepto del nmero especfico de revoluciones que se ha procurado resaltar por ser,asimismo, fecundo en aplicaciones prcticas.

En la imposibilidad de estudiar todo con detenimiento se procurar siempre en cadatema desplegar el panorama de conjunto para enfocar luego el objetivo en la zona


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zonas de mayor inters. As, la teora de modelos se trata de una manera general,abriendo ante los ojos el interesante panorama de la experimentacin con modelosreducidos en hidrulica para enfocar despus, el objetivo sobre la experimentacin delas mquinas hidrulicas con el estudio de las leyes de semejanza de uso tan frecuenteen la prctica.

Utilizando un criterio de ptimo rendimiento se han evitado repeticiones, elaborandosntesis, como la teora unificada de bombas y ventiladores, que presenta al ventiladorcomo una simple bomba de gases incompresibles y reduce le estudio del ventilador a uncorolario del correspondiente al de las bombas.

PRESION PARA COMPRESORES DE FLUJO AXIAL.En estos compresores, el flujo del gas es paralelo al eje o al rbol del compresor y nocambia de sentido como en los centrfugos de flujo radial. La carga por etapa del axiales mucho menor (menos de la mitad) que la de un tipo centrifugo, por ello, la mayor

parte de los axiales son de cierto numero de etapas en serie. Cada etapa consta de aspas

rotatorias y fijas. En un diseo de reaccin de 50 %, la mitad del aumento de la presinocurre en las aspas del rotor, y las de la segunda mitad en las del estator.Los compresores de flujo axial estn disponibles desde unos 20000 PCMS hasta ms de40000 PCMS y producen presiones de hasta 65 psig en un compresor industrial tpicode 12 etapas, o de un poco ms de 100 psig, con los turbocompresores de 15 etapas,estos tipos se emplean en turbinas de gas y motores de reaccin (jet) para aviones,excepto los muy pequeos. Tambin se emplean mucho en aplicaciones que requierenflujos de gas superiores a 75000 o 100000 PCMS en especial porque son ms eficientesque los centrfugos de etapas mltiples, de tamao comparable. El axial suele costarms que el centrifugo y, en tamaos ms pequeos, solo se justifica por su mayoreficiencia.

USO DE LOS COMPRESORES.El aire comprimido se utiliza para la operacin de mquinas y herramientas, taladrar,

pintar, soplar holln, en transportadores neumticos, en la preparacin de alimentos, enla operacin de instrumentos y para operaciones en el sitio de uso (por ejemplo,combustin subterrnea) las presiones van desde 25 psig (172 kpa)hasta 60000 psig

(413,8 kpa). El empleo ms frecuente es a presiones de 90 a 110 psig, que son loslimites de la presin normal en casi todas las fabricas.Los compresores para gas se emplean para refrigeracin, acondicionamiento de aire,calefaccin transporte por tuberas. Acopio de gas natural, craqueo cataltico,

polimerizacin y en otros procesos qumicos.

TURBOCOMPRESORES DE TIPO AXIAL.Los turbocompresores axiales funcionan como los ventiladores del mismo tipo, pero

normalmente estn construidos de varias etapas. Cada corona de labes fijos juega el


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papel de difusor para el rotor precedente y de distribuidor para el siguiente. Suconstitucin general nos recuerda la turbina a reaccin.El porcentaje de compresin por etapa es sensiblemente ms bajo que elcorrespondiente a un compresor centrfugo. Con una velocidad circunferencial de 200 a250 m/s se puede obtener, para el aire, una relacin de compresin de 1,08 por rotor,

aproximadamente.La correccin del perfil de los labes es de la mxima importancia; dicho perfil debeestudiarse de acuerdo con las leyes de la mecnica de los fluidos. En efecto, la fuerzacentrifuga no permite, como en el caso de compresores centrfugos, la adherencia delfluido con la pared del labe; una desviacin mnima de la inclinacin de esta ltima dalugar a la formacin de torbellinos, al despegue de la vena aerulica y al descebado delcompresor. O sea, el rendimiento ptimo corresponde a un margen de variacin delcaudal muy estrecho y como por otro lado, la curva caracterstica de presin-caudal

presenta una pendiente muy pronunciada, los compresores axiales slo son indicadospara aquellas aplicaciones en que, para una velocidad constante, el caudal est biendeterminado. No obstante, ciertos compresores axiales estn dotados de un dispositivo

de regulacin de la orientacin de los labes, sea con turbocompresor parado, o bien conla mquina en funcionamiento, lo cual permite adaptarlos a las condiciones deutilizacin.El trayecto recorrido por el fluido es mucho ms directo que en el caso de compresorescentrfugos, lo que permite una construccin con dimensiones ms reducidas y demenor peso; en rgimen normal puede obtenerse un incremento sensible delrendimiento ptimo (el rendimiento adiabtico puede llegar hasta el 85%).Los compresores axiales se utilizan en el ciclo de las turbinas de gas y de losturborreactores de avin, su empleo. Su empleo caracterstico es el de turbocompresoresno refrigerados, para grandes caudales (300 a 3000 m^3/min.) y dbiles presiones (2 3Kg/cm^2 efectivos) para la inyeccin de aire en altos hornos. Asimismo, se construyencompresores mixtos, en los cuales las primeras etapas son del tipo axial y las restantesdel tipo centrifugo.


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Introduccin

Aunque en su diseo y aplicacines es muy complicado, el motor de turbinaes increblemente sencillo en su operacin. La propulsin de una turbina estexplicada de manera muy simple por la tercera ley de Newton:

Por cada accin, habr una reaccin directamente opuesta y de la misma

intensidad.

En el caso de un avin a reaccin, los gases de escape que generan sus turbinas son loque impulsan a esa aeronave hacia adelante con la misma intensidad que la de los gasesque escapan hacia atrs.

Si, el principio es sencillo, pero, como logra la turbina generar esa cantidad de empuje? Ms faciltodava, recuerda que el aire, al ser gas, es comprimible t que a su vez al quemarlo, expande, o sea,

puedes comprimir por ejemplo una porcin de aire a la mitad de su volumen, y al quemar ese airecomprimido vas a obtener una gigantesca expansin de gases (energa trmica), que al dirigirlas por unatobera de gases para su posterior aceleracin, La conviertes en energa de movimiento o kintica, y aslogras empujar el avin hacia adelante. Este tipo de energa se mide en estos motores en Libras deempuje.

Componentes del motor de turbina

Debido a la gran cantidad de turbinas que se fabrican y que son instaladas en diferentestipos de aeronaves, sera muy complicado detallar una sin encontrar que tendrdiferencias radicales de diseo con las otras, sin embargo, todas tienen las mismasgeneralidades, por lo que dise una turbina para este material, muy sencilla y as poderser revisada el lector. Esta puede tener ciertos componentes que otras no tendrn yviceversa, ya que este un diseo arbitrario:


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La imgen arriba es la seccin transversal de mi turbina (perdonen mis habilidades enel dibujo). La cual vamos a desarmar y detallarla paso a paso. Los 4 componentes

bsicos son:

1.-El compresor: Esta es la parte encargada de comprimir el aire deentrada al motor, y enviarlo a la cmara de combustin de forma uniforme y contnua a altas presiones.existen dos tipos de compresores.

Axiales: Que consisten en una serie de rotor rotores que en cada etapa el aire es cadavez ms "apretado" ,

Y centrfugos: Que comprimen el aire girando una especie de impeler donde el aire literalmentees enviado a las paredes interiores de la cmara por la fuerza centrfuga que genera. Los compresoresaxiales pueden ser de varias etapas. El presentado aqu consta de 4 etapas axiales y una centrfuga.

Tambien pueden tener una combinacin de compresores, en etapas de alta compresiny de baja compresin, cuando esto ocurre, es llamada una turbina de multiples ejes. Deesto un poco ms adelante.

2- La cmara de combustin: Es el rea donde el aire comprimido que viene del compresores mezclado con el combustible, el cual es inyectado por una serie de boquillas que lo atomizan , yqueman por medio de bujas especiales para de nuevo expandirlos y generar un volumen mayor de gasescalientes y de alta velocidad. Dependiendo del tipo de turbina, las temperaturas pueden subir a ms de1650C en el centro de la cmara de combustin pero es enfriado y mezclado con aire del compresor noquemado para enviarlo a la entrada de la etapa de turbinas a alrededor de 700C.

Es curioso observar que la ignicin slo es usada para encender la turbina, despues de encendida, lallama en turbina es contnua y autosostenible, slo en caso de nieve lluvia extrema es necesario


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encender las igniciones en caso (muy raro por cierto) que la turbina pierda potencia y se apague poringestin de agua. A temperaturas de hasta 1600C, el agua se evapora en fracciones de segundo.

Las turbinas:sta etapa es la encargada de varias funciones, la ms importante, es el de extraerenerga de los gases para mover eficientemente el compresor, as como de mover todos los accesoriossatlites de la turbina, como son los generadores elctricos, bombas hidrulicas, bombas de combustible,etc. Tambin puede contar con varias etapas, as como de etapas de alta presin de y de baja presin deturbina. recuerdas que lo coment en la etapa de compresin? Si la sturbinas mueven los compresores,adivina que componente mueve la turbina de alta presin? Claro, el compresor de alta presin est

conectado directamente a l por un eje y como ya me imagino que habrsdeducido, el compresor de baja presin est conectado directamente a la etapa turbina de baja presin de

forma que el eje de las etapas de alta presin es hueco de modo que

acepte el eje de las etapas de baja presin, en la parte interior delmismo. A este tipo de diseo se le llama turbina de mltiples ejes.

4- La tobera de escape: es el componente encargado de dirigir los gases de alta velocidad resultado de lacombustin hacia afuera, acelerndolos an ms por su forma y diseo. Aunque la gran mayora de laaceleracin es producto ya del paso de ese aire por la etapa de turbinas, si te fijas en las toberas de escapede cualquier avin jet, vers que tienen ligera forma de cono, lo cual ayuda a mantener los gases a

presin suficiente hasta su salida del motor.

Al final tenemos nuestra turbina de nuevo.

En pocas palabras, esta es una turbina de mltiples ejes, con cuatro etapas de bajapresin de flujo axial una etapa de alta presin de flujo centrfugo, tres etapas deturbina de alta presin y cuatro de baja presin.

Funcionamiento del motor de turbina

Mas fcil todava? bien , si la comparas con un motor de combustin interna como el de un cessna,vers que sus etapas de funcionamiento son idnticas. Te recuerdas del principio del funcionamiento delmotor de 4 tiempos: Admisin, compresin combustin y escape? La turbina funciona igual. Mira:

Admisin:Es simplemente el aire exterior que llega a la entrada del motor.


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Compresin:Al pasar por la admisin o entrada de aire, este llega a la cmara de compresin donde

su volumen es disminuido, pero su presin muchas veces aumentada por la parte de la

turbina llamada compresor. que simplemente son una especie de hlices muy avanzadasque giran alrededor de un eje comprimiendo el aire entrante.

Combustin:

Ese aire comprimido pasa a la cmara de combustin donde al ser quemado se expande , aumenta suvolumen y velocidad de manera que ese aire expandido y a gran velocidad pasa por otra serie de hlices ,llamadas turbinas ,

Que al girar rpidamente, son las encargadas de mover las hlices del compresor, que a su vez, es elencargado de enviar ese aire comprimido que una vez quemado, mover la etapa de turbina una vez ms,generando un ciclo contnuo.

Escape:

Una vez esos gases quemados salen de la etapa de turbinas, Van a la tobera de escape,donde son dirigidos y acelerados una vez ms hacia afuera a alta velocidad y con lamenor prdida de energa para finalizar el ciclo y convertir esos gases calientes enenerga de movimiento empuje.

Tipos de turbinas

Este tipo de planta propulsora tiene tres tipos de variantes principales, las cuales puedes encontrar en la

gran mayora de los aviones a reaccion, que son Turbojet, Turbofan, y Turbohlice. aqu una pequeaexplicacin de cada una:


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Turbojet:

Es el principio bsico de toda turbina, y est explicada en todo el texto anterior. Las identificasfacilmente por su forma de cigarro o tubular. Las usan los DC-9, B-727, BAC1-11, Learjet 23/ 24/ 25y el B- 737-200

Turbofan:

El motor turbofan, es idntico al turbojet exepto en una gran diferencia: El turbofan tiene un granabanico (Fan) en la parte delantera de la turbina el cual esta directamente conectado con la etapa deturbinas, la cual lo hace girar. La gran ventaja de este diseo es que ste puede acelerar un mayorvolumen de aire que el turbojet sin tener que quemar ms cantidad de combustible en el proceso, ya queno todo el aire que genera el fan va a la cmara de combustin para ser quemado, sino que es dirigidoalrededor y en el exterior de la turbina, el cual genera una cantidad considerable de empuje de aire fro,debido en gran parte al diseo avanzado del fan.

Es notable que, dependiendo de la altitud y las condiciones de vuelo, ste sea capaz delograr hasta un 25% de ahorro de combustible comparado con un turbojet al mismotiempo que el responsable (Dependiendo de nuevo de las condiciones de vuelo) de el80% del empuje producido por estos motores (Y pensar que es slo una hlice grande

de paso fijo)...

Aparte de su gran eficiencia y economa, Los turbofan son tambien los motores mssilenciosos de la industria. Esto debido a que el flujo de aire fro que genera el fan en la

parte posterior del motor, est envolviendo el chorro de aire caliente que escapa de latobera de gases, y por la diferencia de densidad ( Aire fro mas denso, caliente menosdenso) lo que ayuda a disiparlo de forma menos violenta.

Esta turbina es la ms usada hoy da, las identificas en los aviones que las usan porque la parte frontal delas mismas ocupan una gran rea y las vers en los B-767, B747, B-737-300/500Airbus300/ 310/ 319/ 320/ 330 y 340


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Ejemplo grfico:Turbofan: B-767/ 757

Turbohlices:El motor turbohlice fue diseado para reunir dos caractersticas muy particulares. Una, la economa de

combustible y la adaptacin de un motor de turbina para generar potencia, no empuje. La relacin peso-potencia de un turbohlice es muy superior a la de cualquier motor de pistn.

Si, potencia. Recuerda que en los otros tipos de motores mencionados el resultado finales acelerar los gases para generar empuje, pero en los turbohlices estos gases sonusados para generar potencia Torque para mover la hlice delante, mediante unatransmisin mecnica enlazada a la hlice de este modo: La etapa de turbina enva la

potencia a la transmisin que a su vez la enva a la hlice, para que esta al girar cree el

empuje.

Recuerda: en un turbohlice la turbina no se usa para impulsar el avin, sino paramover la hlice.

Las usan una gran variedad de aviones como son: Saab340/ 2000, Metro2/ 3Fokker27/ 50Beech King airs, Jetstream 31/ 32


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MANTENIMIENTO.Una vez que se a puesto a funcionar el compresor, hay que seguir un estricto programade mantenimiento preventivo. Los representantes tcnicos, de los fabricantes,especializados en reacondicionar compresores, muchas veces entrenan el personal de la

planta en los mtodos de mantenimiento. Una importante ayuda para el mantenimiento,a lo cual no siempre se presta mucha atencin, son los manuales de operacin ymantenimiento que publica el fabricante.Durante el funcionamiento normal hay que vigilar lo siguiente: flujo de agua deenfriamiento, nivel, presin y temperatura del aceite, funcionamiento de los controles y

presin del control, presiones y temperaturas de succin y descarga, ruidos anormales ycarga y temperatura del motor.Es indispensable un registro diario del funcionamiento del compresor, en especial de losde etapas mltiples, para un mantenimiento eficiente. Se debe registrar cuando menos lo

siguiente: 1) temperatura y presiones de succin, descarga y entre etapas 2)temperaturas del agua de las camisas de entrada, salida y entre etapas 3) temperatura y

presin de aceite para lubricar los cojinetes 4) carga, amperaje y voltaje del motor 5)temperatura ambiente 6) hora y fecha.Con ese registro, el supervisor puede observar cambios en la presin o temperatura queindican un mal funcionamiento del sistema. La correccin rpida evitara problemaserios ms tarde.

Hay que seguir asiendo inspecciones frecuente de la parte abierta de la carcasa entre elcilindro y el depsito de aceite, con una luz negra, para ver si hay contaminacinarrastre de aceite del depsito.


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UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ELCTRICA

ZONA XALAPA

MATERIA: INGENIERA TRMICA

MAESTRO: ING. JUAN JOS MARN

TRABAJO: PROCESOS DE COMPRESION Y EXPANSION

ALUMNOS: CASTRO LPEZ FLIX MARTNCEBALLOS MARN SALVADOR MACARIOHERNANDEZ MORALES JOS ALEJANDROORTZ MENDOZA VICTOR JUVENAL

GRUPO: 506

Xalapa de Enrquez Ver. A 14 de Enero del 2005.


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Bibliografa

- Compresores, seleccin, uso y mantenimiento.Richard W. Greene.

Primera edicin 1992.Mxico D.F.

Mc. Graw Hill.

- Bombas y mquinas soplantes centrfugas.Austin Harris Church.Segunda edicin 1976.

Habana Cuba.Pueblo y educacin.


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PROCESOS DE COMPRESIN Y EXPANSIN

TEMAS:

1) MQUINAS DE FLUIDOS.

2) COMPRESIONES ALTERNATIVAS.

3) COMPRESIONES CENTRFUGAS.

4) COMPRESIONES AXIALES.

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