BLOQUE 1: Neumática · 9 BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial 1.3.- Generación y...

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BLOQUE 1: Neumática

Departamento:

Area:

Ingeniería Eléctrica y Energética

Máquinas y Motores Térmicos

CARLOS J RENEDO renedoc@unican.es

INMACULADA FERNANDEZ DIEGO fernandei@unican.es

JUAN CARCEDO HAYA juan.carcedo@unican.es

FELIX ORTIZ FERNANDEZ felix.ortiz@unican.es

Las trasparencias son el material de apoyo del profesorpara impartir la clase. No son apuntes de la asignatura.Al alumno le pueden servir como guía para recopilarinformación (libros, …) y elaborar sus propios apuntes

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BLOQUE 1: Neumática

Compresores

Generalidades

Clasificación (I)

Teoría de la Compresión

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

Turbomáquinas Volumétricas

Máquinas de Fluidos

MotorGenerador

Máquinas TérmicasMáquinas Hidráulicas

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

Son Máquinas Térmicas Generadoras

Mediante la aplicación de trabajo exterior reducen el volumen aumentando lapresión de un gas o vapor

Teóricamente el proceso es isoentrópico (adiabático)

Generalidades

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

• Herméticos (eléctricos, pequeña potencia)

• Semiherméticos

• Abiertos (sin interacción de averías)

• Eléctricos (habitual)

• Gas (favorecido por las compañías de gas

para desestacionalizar su demanda)

• Motor diesel

• Turbina de gas …

Clasificación (I)

Por el Motor de Accionamiento

Se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos

Por la Separación respecto a su Accionamiento

https://www.bitzer.de/index_es.jsp#

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos (reciprocantes) (I)

• La presión se ajusta

• Vibraciones

• 2 válvulas

• Flujo pulsante

• Comportamiento conocido

Clasificación (II)

Por el Modo de Compresión (I)

La capacidad se puede regular

si se puede descargar (válvula

de admisión abierta) alguno de

los cilindros del compresor; pero

el rendimiento no se mantiene

Biela

Pistón

Segmentos

Cilindro

Válvula de

Admisión

V. de

Escape

DESCARGAADMISION

padm > pint ⇒ V.A. abierta

pdes > pint ⇒ V.D. cerrada

padm < pint ⇒ V.A. cerrada

pdes < pint ⇒ V.D. abierta

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

La capacidad se puede regular si se

puede descargar (válvula de admisión

abierta) algún cilindro; pero el rendimiento

no se mantiene

� Alternativos (reciprocantes) (I)

• La presión se ajusta

• Vibraciones

• 2 válvulas

• Flujo pulsante

• Comportamiento conocido

Clasificación (II)

Por el Modo de Compresión (I)

http://www.tausem.com.ar/empresa.html

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos lineales

• Tiene dos cámaras en línea

• El accionamiento debe ser lineal

• Cada cámara tiene diferente volumen

Clasificación (III)

Por el Modo de Compresión (II)

http://www.machinerylubrication.com/Read/775/reciprocating-compressor

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

Clasificación (IV)

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad (+ o - mantiene el rendimiento)

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Por el Modo de Compresión (III)

http://es.slideshare.net/dialmi/compresores-9940813

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

Clasificación (IV)

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad (+ o - mantiene el rendimiento)

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Por el Modo de Compresión (III)

http://es.slideshare.net/dialmi/compresores-9940813

Cuadro estranguladorVálvula reguladora Disco oscilante Carril de deslizamiento

Eje

Cubo de impulsiónMuellesPresión en la cámaraEmbolo

Alta P

Baja P

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

α

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

Cilindrada

α

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

α2

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

Cilindrada

α2

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

Cilindrada = 0

α = 0

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

http://www.inedoms.com/Cursos/category/curso-refrigeracion-automotriz/e-compresor/

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

http://m.vayagif.com/202431/asi-funcionan-los-pistones-axiales-de-un-motor

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Radiales

• Tiene y válvulas antiretorno

Clasificación (VI)

Por el Modo de Compresión (V)

Puertos de Entrada y Salida

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Alternativos de Pistones Radiales

• Tiene y válvulas antiretorno

Clasificación (VI)

Por el Modo de Compresión (V)

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

Clasificación (VI)

Por el Modo de Compresión (V)

http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/unusualICeng/cam-IC/cam-IC.htm

http://pixshark.com/reciprocating-piston-pump.htm

� Alternativos de Pistones Radiales

• Tiene y válvulas antiretorno

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1.3.- Generación y Distribución de Aire

� De paletas:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Débil estanqueidad

(bajas relaciones de compresión)

� Rotativos (I)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� De paletas:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Débil estanqueidad

(bajas relaciones de compresión)

� Rotativos (I)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

( ) ( )[ ] ( )/hm60nL2/NLerRπV 3rppp

22⋅⋅⋅⋅⋅−−⋅=

R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasn la velocidad de giro

R

r

ep

Lp

Aspiración

Descarga

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� De paletas:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Débil estanqueidad

(bajas relaciones de compresión)

� Rotativos (I)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

R

r

ep

Lp

Aspiración

Descarga

R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasS superficie máx de la paleta (cm2)V1 volumen de la cámara máx (cm3)n la velocidad de girov velocidadc nº de cámarasP1 presión relativa

( ) ( )[ ] ( )/hm60nL2/NLerRπV 3rppp

22⋅⋅⋅⋅⋅−−⋅=

=⋅=⋅

== vFt

eF

t

TrabajoPot

[ ] rSPrFPar 11 ⋅⋅=⋅=

)1P(ncVQ 11N +⋅⋅⋅=

[ ] [ ]75100060

rn2SPrwSP 11

11⋅⋅

⋅⋅π⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� De rodillo:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Estanqueidad muy débil

(bajas relaciones de compresión)

� Rotativos (II)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� De rodillo:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Estanqueidad muy débil

(bajas relaciones de compresión)

� Rotativos (II)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� De rodillo:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Estanqueidad muy débil

(bajas relaciones de compresión)

� Rotativos (II)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

( ) ( ) ( )/hm60nL)NLerRπ(V 3rppp

22⋅⋅⋅⋅⋅−−⋅=

R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasn la velocidad de giro

R

r

ep

Lp

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Swing:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

� Rotativos (III)

Clasificación (VIII)

Por el Modo de Compresión (VIII)

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Swing:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

� Rotativos (III)

Clasificación (VIII)

Por el Modo de Compresión (VIII)

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Swing:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

� Rotativos (III)

Clasificación (VIII)

Por el Modo de Compresión (VIII)

https://www.youtube.com/watch?v=wF9NMDqw8QQ

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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial

1.3.- Generación y Distribución de Aire

� Swing:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

� Rotativos (III)

Clasificación (VIII)

Por el Modo de Compresión (VIII)

https://www.youtube.com/watch?v=wF9NMDqw8QQ