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COMPRESORES
Integrantes
Díaz Cruz Oscar Elías Hernández Bautista Daniel Salvador
Juárez Sánchez Luis Enrique González Ovando Eduardo Antonio
Salazar Peralta Omar Ramírez Blas José Ángel
Tzomplaxtle Cruz Olín Pavel Pérez Ramos César Azael
Instituto Tecnológico Superior de Poza RicaITSPR
Máquinas y Equipos Térmicos II
Docente: Ing. Guadalupe Diantes Jerez
TIPOS DE COMPRESORES
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.
Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, también de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera considerable.
CLASIFICACION
COMPRESORES DE EMBOLO
Los compresores mas utilizados son lo de embolo debido a u precio y a su flexibilidad de funcionamiento, es decir permiten trabajar con caudales de diferentes magnitudes y con un amplio rango de relación de compresión.
El funcionamiento de este tipo de compresores siempre es muy parecido al de un motor de un automóvil. Un eje, en el que va una manivela, acciona la biela que produce el movimiento alternativo en el pistón. Al bajar el pistón, entra aire por la válvula de aspiración. En este momento la válvula de salida esta cerrada. Cuando el pistón desciende hasta el punto muerto inferior, las dos válvulas se cierran. En este momento comienza la compresión de are que ha entrado al cilindro, debido al inicio del ascenso del pistón. Cuando este aire se ha comprimido hasta el máximo, entones se abre la válvula de salida, el aire comprimido es descargado en el deposito y comienza a viajar hacia el circuito a través de los conductos del mismo.
COMPRESORES ROTATIVOS
Los compresores rotativos consiguen aumentar la presión del aire mediante el giro de un rotor. El aire se aspira cuando el rotor gira en un determinado sentido y después se comprime dentro de la cámara de compresión que se origina en el compresor.
COMPRESOR ROTATIVO DE PALETAS La característica
fundamental de esto compresores es que poseen una serie de paleta radiales sobre el rotor que presiona las paredes de la cámara de compresión cuando giran. Entre cada dos paletas se crea una especie de pequeña cámara de compresión que va comprimiendo el aire
COMPRESOR DE TORNILLO Son relativamente nuevos y,
además, caros, aunque debido a su bajo desgaste, a lo largo del plazo son muy ventajosos.
Son muy silenciosos y proporcionan caudales de hasta 8m3/min, junto con una presión que oscila entre los 7 y los 14 bar.
El funcionamiento de estos compresores se basa en el giro de dos tornillos helicoidales que comprimen el aire que ha entrado por el orificio de aspiración y lo expulsan hasta el orificio de salida.
COMPRESORES DE DIAFRAGMA
Este tipo forma parte del grupo de compresores de embolo. Una membrana separa el embolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso el aire comprimido estará exento de aceite.
ANÁLISIS DE LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA EN
COMPRESORES RECIPROCANTES Y CENTRÍFUGOS.
ANÁLISIS DE LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA EN LOS COMPRESOR RECIPROCANTE.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La primera ley de la termodinámica o Primer Principio de la termodinámica es una aplicación dela ley universal de conservación de la energía a la termodinámica y, a su vez, identifica el calor como una transferencia de energía. Uno de los enunciados de la primera ley de la termodinámica es el siguiente:
“El incremento de la energía interna de un sistema termodinámico es igual a la diferencia entre la cantidad de calor transferida a un sistema y el trabajo realizado por el sistema a sus alrededores.”
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma :
que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calentador.
Aplicaciones de la Primera Ley
Sistemas cerrados
Un sistema cerrado es uno que no tiene entrada ni salida de masa. El sistema cerrado tiene interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, así como puede realizar trabajo de frontera. La ecuación general para un sistema cerrado (despreciando energía cinética y potencial) es: Q W = U Donde Q es la cantidad total de transferencia de calor hacia o desde el sistema (positiva cuando entra al sistema y negativa cuando sale de éste), W es el trabajo total (negativo cuando entra al sistema y positivo cuando sale de éste) e incluye trabajo eléctrico, mecánico y de frontera; y U es la energía interna del sistema.
Sistemas abiertos
Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, así como interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, también puede realizar trabajo de frontera.
Los compresores centrífugos, compresores radiales a veces llamados, son una sub-clase de dinámica de revolución turbo maquinaria trabajo de absorción.
La compresión de turbo-máquina dinámico idealizado logra un aumento de la presión mediante la adición de la energía cinética/velocidad para un flujo continuo de fluido a través del rotor o impulsor. Esta energía cinética se convierte a continuación en un aumento en el potencial de la energía/presión estática es reducir el flujo a través de un difusor. El aumento de presión en el impulsor es en la mayoría de los casos casi igual a la subida de la sección del difusor.
Sistemas Cerrados: Introducir los diferentes conceptos de energía como calor, transferencia de calor y trabajo. Identificar la primera ley de la termodinámica como un enunciado del principio de conservación de la energía para sistemas cerrados (masa fija). Desarrollar el balance general de energía aplicado a sistemas cerrados. Definir el calor específico a volumen constante y el calor específico a presión constante. Relacionar los calores específicos con el cálculo de cambios en la energía interna y la entalpía de gases ideales.
Sistemas Abiertos: Desarrollar el principio de conservación de la masa. Aplicar el principio de conservación de la masa a varios sistemas que incluyen volúmenes de control de flujo estable e inestable Aplicar la primera ley de la termodinámica como enunciado del principio de conservación de la energía para volúmenes de control. Describir los dispositivos comunes de flujo como toberas, difusores, turbinas, compresores, válvulas de estrangulamiento, mezcladores e intercambiadores de calor. Aplicar el balance de energía a procesos de flujo inestable como un modelo de proceso de flujo uniforme para procesos de carga y descarga.
EFICIENCIA ISENTRÓPICA DE UN COMPRESOR
PROCESO A VOLUMEN CONSTANTE Es un cambio de estado a volumen constante,
internamente reversible. Se llama también proceso isométrico o isocórico
PROCESO ISENTRÓPICO
Un proceso isentrópico es una transformación adiabática internamente reversible. El sistema no intercambia calor con el medio en ningún momento de la misma.
En consecuencia, para que una transformación sea adiabática, deberá cumplirse.
Q = 0
ds = 0
PROCESO ISENTRÓPICO
EL TRABAJO PARA UN SISTEMA SIN FLUJO ES:
ksf E
k
vpvpkW
1
2211
1
2211
k
VpVpW
121
k
TTmRW
Trabajo para un proceso isentrópica con flujo es:
Para una transformación adiabática deberá cumplirse que : Q= 0
En cuanto al calor específico de la adiabática, dado que la misma se produce variación de temperatura sin intercambio de calor, será nulo. C adiab= 0
T
ss = constante
A
B
EL PROCESO ISENTRÓPICO
EFICIENCIA POLITRÓPICO DE UN COMPRESOR
Una transformación politrópica es un cambio de estado en el que varía todas las propiedades (presión, volumen, temperatura, entropía, entalpía, etc). También en este proceso existe transmisión o transferencia de calor y para su análisis se lo considera a este proceso como internamente reversible.
EN LAS FIGURAS SIGUIENTES MOSTRAMOS LOS DIAGRAMAS P-V Y T-S, PARA UN PROCESO POLITRÓPICO.
El trabajo para un proceso politrópico sin flujo será:
(3) T
T
(2) T
T
(1)
1
2
1
2
1
1
1
2
2
1
1
2
2
1
n
n
n
n
p
p
V
V
V
V
p
p
(4) 1
1122
n
VpVpW
Las ecuaciones que rigen este proceso tienen un parecido con las ecuaciones isentrópicas donde el Exponente “k” se reemplaza por el exponente “n” que se denomina exponente politrópico
El calor para un proceso politrópico con flujo es:
(5)
11122
n
VpVpnWSf
(8)
opolitrópic específicocalor ;c
(7)
(6) 1
n
dTcmQ
dTcdQ
dTn
nkcdQ
n
n
v
El trabajo para un proceso politrópico con flujo estacionario es:
EFICIENCIA POLITRÓPICA. (pequeñas etapas, escalonamientos)
Eficiencia de una etapa infinitesimal
1
P1
h
s
z
yx
h1
2sh2s
h22
P2 En compresores y bombas
El proceso de compresión se divide en un gran número de pequeñas etapa de igual eficiencia
yz
yzs
xy
xys
x
xssP
hh
hh
hh
hh
hh
hh
h
h
W
W
1
1min
ηP > ηC
Eficiencia Politrópica para un gas ideal
P
RTRTP
1K
KRCp
dTC
dP
dh
dh
p
sP
KPdT
TdPK
dTKKR
P
RTdPP
)1(
1.
KP
dPK
T
dT
P)1(
De:;
en Sustituyendo ט y Cp
Tenemos que:
Despejando:
Luego integrando
Queda:
KK
s
P
P
T
T)1(
1
2
1
2
pKK
P
P
T
T )1(
1
2
1
2
Para proceso real
Para Proceso ideal
Ya que ηP = 1
Eficiencia total para compresor
1
1
)1(
1
2
)1(
1
2
pK
K
K
K
TT
PP
PP
)(
)(
12
12
hh
hh sTTc
Eficiencia global del compresor (en función politrópica)
Proceso isentrópico, s = constante
Todos los estadosaccesibles quedan a laderecha de esta línea.
hp1
p2
1
2
ss1 = s2
DIAGRAMA DE ESTADO H-S
Proceso y Eficiencias Isentrópicas de Dispositivos de Flujos Estables
1
Eficiencia isentropica de Compresores y Bombas
2real
2isenWreal
Wisen
mW
mW
ss
/
EFICIENCIA ISENTRÓPICA
Expansión real, h2 < h2,s
h
s
p2
p1
h2,s
h2
h1
EFICIENCIA ISENTRÓPICA
EFICIENCIA ISENTRÓPICA
shh
hh
,21
21
h
s
p1
p2
s1 = s2
h1
h2
h2,s
EFECTO SOBRE PROCESO ISENTRÓPICO
Head = C1isen
(T1 + C2) Zave P2SG (k – 1)/k P1
(K – 1)/K- 1- 1
T1 = Temperatura de SucciónZave = Compresibilidad PromedioK = Relación de Calores EspecíficosSG = Gravedad EspecíficaP1 = Presión de Succión (absoluta)P2 = Presión de Descarga (absoluta)
COMPRESIÓN MULTIETÓPICA CON ENFRIAMIENTO INTERMEDIO
Para sistemas de compresión de vapor, donde se desea reducir el trabajo de entrada del compresor, se realizan modificaciones que consiste en incluir la compresión multietapa con refrigeración intermedia. En estos ciclos de refrigeración intermedia el sumidero de energía puede ser el mismo refrigerante, ya que en muchos puntos del ciclo, la temperatura del refrigerante es inferior a la temperatura del ambiente. Por tanto, el intercambiador de calor que funciona como refrigerador intermedio, se convierte en un intercambiador regenerativo, ya que el calor se transfiere de forma interna en el sistema.
En el ciclo de compresión simple, la compresión y la expansión se producen en un solo salto, (máquinas domésticas y un gran número de equipos de carácter industrial); en estas máquinas las presiones y temperaturas (de condensación y evaporación) no difieren excesivamente. Cuando la diferencia de presiones entre la aspiración y escape (salida) del compresor es muy grande, o lo que es lo mismo, la diferencia entre la temperatura del cambio de estado en el condensador y la reinante en el evaporador, se producen los siguientes fenómenos:
La fracción de vapor que se forma en la cámara de evaporización instantánea, es la calidad X del fluido en el estado 6 del diagrama de máquinas tal como se observa en la figura 2.5-a, y es la fracción de flujo que pasa por la cámara de mezcla proveniente de la cámara de evaporación instantánea. La fracción de líquido formado es 1-X, que corresponde a la fracción del flujo total que pasa por el evaporador.
Aplicando el balance de energía en la cámara de mezcla en condiciones adiabáticas, para determinar la entalpía, a la salida de la cámara se tiene:
El efecto de refrigeración por unidad de masa que atraviesa el evaporador es:
El trabajo total suministrado al compresor por unidad de masa que atraviesa el condensador es la suma de las dos (2) etapas, es decir:
El COP del ciclo de compresión de vapor de dos etapas, con refrigeración intermedia regenerativo, se sigue definiendo como:
Cuando la diferencia de presiones entre la aspiración y escape (salida) del compresor es muy grande, o lo que es lo mismo, la diferencia entre la temperatura del cambio de estado en el condensador y la reinante en el evaporador, se producen los siguientes fenómenos:
a) Un aumento importante en la temperatura de escape del compresor puede originar la posible descomposición del aceite lubricante con el consiguiente acortamiento de la vida media de la máquina.
b) Un aumento de la relación de compresión implica que el rendimiento volumétrico propio del compresor simple disminuye, lo que da origen a una disminución de la capacidad frigorífica al bombear menor cantidad de fluido frigorígeno
c) A medida que nos adentramos en la zona de vapor recalentado se produce una inclinación cada vez mayor de las líneas de entropía constante, hecho que se origina al aumentar la relación de compresión, lo que implica un incremento de la potencia requerida por el compresor. Por todo ésto, a partir de ciertos límites puede resultar más económico utilizar un ciclo de compresión múltiple, distinguiendo dos grandes tipos de instalaciones, La compresión múltiple directa y la compresión múltiple indirecta o en cascada
FORMAS DE OBTENER ENFRIAMIENTO INTERMEDIO EN EL COMPRESOR.
La refrigeración intermedia (AB) en una compresión múltiple se puede conseguir de varias maneras, destacando las siguientes:
a) Refrigeración intermedia exterior.- Utilizando un intercambiador de calor de superficie que enfríe el vapor recalentado mediante un fluido externo, (aire, agua, etc); el enfriamiento así conseguido no es muy bajo dada la temperatura del fluido externo disponible y el bajo coeficiente de transmisión de calor, sobre todo el del aire. Este procedimiento se utiliza en camiones frigoríficos de productos congelados, viéndose favorecida la transmisión de calor por el movimiento relativo del aire respecto al camión.
b) Inyección parcial de fluido frigorígeno.- Otro procedimiento consiste en utilizar una fracción del fluido frigorígeno, que se separa de la corriente principal en 5, Fig XIV.10 y que una vez condensado y expandido, enfría el vapor recalentado procedente del compresor de baja presión mediante un intercambiador de superficie.
c) Inyección directa de fluido frigorígeno.- Otro procedimiento consiste en inyectar directamente fluido frigorígeno, una vez expandido en la válvula V1 hasta la presión intermedia, a la salida del compresor de baja presión (mezcla). Al igual que en el caso anterior, la pérdida de calor sensible del vapor a la salida del compresor de baja presión se debe a la absorción de calor del cambio de estado de la parte de líquido a la salida de la válvula de expansión auxiliar V1, Fig XIV.11.
Se observa que la mezcla de las dos corrientes de fluido frigorígeno en los estados 2 y 6 da lugar a un estado 3 (en el diagrama se ha supuesto vapor saturado seco); como en el caso anterior, el enfriamiento (2-3) tiene por consecuencia una disminución de la potencia frigorífica en la instalación, producida por la desviación de una fracción del fluido hacia la válvula V1.
Eficiencia isotérmica del Compresor
Compresor Isotermico
•Bajo consumo de potencia
•El compresor que menos requiere espacio
•Simple mantenimiento
• El gas permanece a temperatura constante a través del proceso.
• La energía interna es removida del sistema en forma de calor a la misma velocidad que es “añadida” por el trabajo mecánico de compresión.
• La compresión o expansión isotérmica es favorecida por una gran superficie de intercambio de calor, un volumen pequeño de gas, o un lapso de tiempo largo.
• Con dispositivos reales, la compresión isotérmica generalmente no es posible. Por ejemplo incluso en una bomba de bicicleta calienta (genera calor) durante su uso.
La eficiencia isotermica se define como la relacion entre el trabajo necesario para comprimir un gas desde la presion P1 hasta la presion P2 a traves de un proceso isotermico y la energia realmente consumida.
Trabajo isotermico ηiso = ---------------------------
Energia consumida
Un proceso isotermico es el que se efectua a temperaturas constates. T = C. Si para un gas ideal la temperatura se mantiene constante:
Ah= 0 y J= Q
En un proceso isotermico:
Q=P1 V1 In (v, / v, > Kgm (o pie Lb) VI = P2 v2
Por lo tanto:
El rendimiento total o general, llamado comunmente rendimiento del compresor, es:
El trabajo ideal puede ser isotermico o al isentropico; generalmente, es el trabajo isentropico. Con respecto a los compresores rotativos, en los cuales el enfriamiento durante la compresion es casi siempre despreciable, usaremos el rendimiento del compresor como:
CÁLCULO TEÓRICO DEL CICLO DE TRABAJO DE UN COMPRESOR IDEAL
El estudio lo realizaremos sobre un compresor de émbolo funcionando sin pérdidas y que el gas comprimido sea perfecto y sin espacio muerto.
Representando el ciclo que realizará en el plano p-v.
En el PMS, se abre la válvula de aspiración, y mientras el émbolo se mueve hacia el PMI, se va llenando el cilindro con fluido a presión constante, que corresponde con la presión atmosférica. (Proceso 4-1).
Una vez alcanzado el PMI, se cierra la válvula de admisión y el émbolo comienza su carrera ascendente comprimiendo el fluido, es el proceso 1-2, antes de que el émbolo alcance el PMS, se abre la válvula de descarga, en el momento que la presión en el interior del cilindro es igual, como mínimo, a la de la línea o tanque receptor, y el gas se impulsa a presión constante.
El trabajo que se debe dar al compresor para que realice este ciclo, es la suma algebraica de los trabajos de cada proceso, por lo que el trabajo total es igual a la suma del trabajo de aspiración, más el trabajo de compresión, más el trabajo de descarga.
El ciclo teórico de trabajo de un compresor ideal se entiende fácilmente mediante el estudio de un compresor monofásico de pistón funcionando sin pérdidas y que el gas comprimido sea perfecto, Fig I.3. Con ésto se da por hecho que el pistón se mueve ajustado herméticamente al cilindro, e incluso se considera que el paso del aire hacia y desde el cilindro tiene lugar sin resistencias en válvulas y conductos, es decir, sin cambio de presión.
La causa principal de la disminución del volumen de vapor efectivamente desplazado por un compresor es el espacio muerto o perjudicial. En el ciclo interno teórico del compresor, Fig I.4, al término de la compresión la presión es p2; el vapor comprimido pasa entonces a la línea de escape, recta (2-3), pero en el punto 3, punto muerto superior, queda todavía un volumen V0, espacio muerto.
POTENCIA TEÓRICA DEL COMPRESOR
En un compresor alternativo ideal, el volumen VD, m3/h, de vapor que proveniente de la línea de aspiración es succionado hacia el cilindro, comprimido a continuación y expulsado al final, precisa de una potencia teórica:
siendo VD, el desplazamiento del pistón, o volumen barrido por el pistón en su carrera completa
DIAGRAMA INDICADO DEL COMPRESOR IDEAL
El área (12341) del diagrama indicado del compresor ideal representa el trabajo teórico del compresor, de forma que, i2 - i1, proporciona el valor del trabajo teórico del compresor por Kg de fluido accionado por el compresor, es decir admitido y expulsado de él. Para que este valor de, i2 - i1, coincida con el área (12341) del diagrama indicado ideal, es necesario que (V1 - V4) volumen admitido en el cilindro, represente el volumen correspondiente a 1 Kg de fluido medido a la presión y temperatura del punto 1, o lo que es lo mismo que, (V2- V3) volumen expulsado del cilindro, sea el correspondiente al mismo Kg medido esta vez en las condiciones del punto 2 .
La relación entre el rendimiento volumétrico ideal del compresor hvi, y el gasto másico de fluido que queda en el espacio perjudicial al final de la carrera de expulsión m, supuesto que el compresor aspira 1 Kg de gas = (V1 - V4) Pa, se determina en la forma:
En la carrera de compresión el pistón efectúa un trabajo, y la máquina comprime (1 + m) kg; en la carrera de expansión, correspondiente a m Kg del espacio nocivo, el pistón recibe un trabajo.
En un diagrama termodinámico, en donde todas las variables vienen referidas a 1 kg de fluido, tanto la compresión (1-2), como la expansión (3-4), están representadas por la misma línea isentrópica ideal (líneas conjugadas), pues la presión y temperatura del vapor en la posición 2 del pistón son idénticas a las de la posición 3, y lo mismo para las posiciones 1 y 4.
TRABAJO REAL DEL COMPRESOR
Se estudiará la influencia que ejercen sobre el diagrama del ciclo las condiciones reales (no ideales):• pérdidas de carga en válvulas.• retardos en apertura de válvulas.• compresión y expansión no exactamente politrópicas.
Las válvulas de admisión y de escape usuales en los compresores actuales abren o cierran obedeciendo únicamente a diferencias de presión, con un resorte en forma de lámina. Un diseño típico se muestra en la figura 2.8.
Siendo F la fuerza que ejercen los resortes en su posición de válvula cerrada, S la sección de pasaje de gas y la presión del suministro abastecido por el compresor (generalmente la presión en un tanque recibidor, o en la tubería de descarga), la válvula de escape abre cuando:
Pero cuando comienza a pasar el gas, se produce una pérdida de presión en lospasajes, a la vez que aumenta F. En consecuencia, para la condición de válvula abierta y flujo establecido a través de ésta, se tendrá :
Entonces, si pT = p2 (la presión a la que se quiere comprimir), la válvula de escape no abre exactamente en el punto 2, como se muestra en la figura, sino en el punto 2' de ordenada p = pT + F/S; y sigue aumentando hasta un máximo para luego decrecer hasta la presión de descarga pT = p3 .
Con frecuencia el descenso de presión no es monótono sino con "ondulaciones" a causa de la vibración de las láminas de las válvulas de escape.
Este fenómeno se amortigua en válvulas del tipo de las de la Fig. 2.8. En éstas se establece una cámara de gas entre la chapa en U y el resorte curvo que actúa como una amortiguación de las vibraciones
Cuando se expande el gas que quedó encerrado en el espacio nocivo y se llega al punto 4 del ciclo, ocurre algo parecido. Si la presión exterior es pe , la fuerza de los resortes es F’ y se llama S’ a la sección de pasaje de gas, la válvula de admisión comienza a abrir cuando la presión en el cilindro vale :
p = pe – F’ / S’
Cuando se abre la válvula, el gas pasa sufriendo una pérdida de presión Δpf , por lo que la presión desciende aún más :
p = pe - F’/S’ - Δ pf
hasta llegar a un mínimo, correspondiente a válvula plenamente abierta. Luego, la presión asciende hasta el final de la aspiración.
Al llegar el pistón al P.M.I. subsiste en el cilindro una pequeña depresión (punto 1' en lugar del punto 1, Fig. 2.10), debido a que la válvula sigue abierta. Sólo cuando se ha recorrido una parte de la carrera de compresión se cierra la válvula y la presión se iguala a la presión p1 del exterior.
La parte 4-1' del diagrama del ciclo es frecuente, también, que tenga forma ondulada debido a la vibración de las láminas de la válvula de admisión.
En cuanto a los procesos 1-2 y 3-4, si bien se supuso que cada uno era una evolución politrópica de índice n constante, en la realidad se presentan algunas diferencias.
Cuando el gas, supuesto frío, entra al cilindro cuyas paredes están a mayor temperatura, se produce un intercambio de calor de las paredes al gas. Entonces, en la primera parte del proceso de compresión, si el proceso es politrópico lo es con un índice
en efecto, como ingresa calor al gas () y al comprimirse es en (1.11) será c > 0, por lo que n > k.
Al aumentar la presión, aumenta la temperatura del gas:
No varía sensiblemente, en cambio, la temperatura de las paredes del cilindro, debido a su mayor masa y a la refrigeración. Cuando la temperatura del gas supere a la de las paredes, hay transferencia de calor del gas a las paredes.
En el punto 3 el gas comprimido, por lo tanto caliente, comienza entregando calor. Pero al expandirse se enfría hasta llegar a invertirse el sentido de transferencia de calor.
Por estos motivos, el ciclo real del compresor ve modificado su diagrama con respecto al ciclo teórico, que dando con la forma indicada en la figura 2.11 (se han exagerado los apartamientos del diagrama del ciclo teórico).
El diagrama de la Fig. 2.11 se llama "diagrama indicado" y el área encerrada representa el "trabajo indicado", Wi , del cilindro. Usando instrumental adecuado se puede hallar el diagrama indicado directamente de la operación del compresor.
APLICACIÓN DE LOS COMPRESORES
La aplicación de un compresor corresponde al uso o trabajo para el cual se requiere, puede ser en refrigeración doméstica, comercial, transportada, o aire acondicionado e industrial también se determinan las temperaturas de evaporación de congelación, conservación o acondicionamiento ambiental.
La aplicación de un compresor corresponde al uso o trabajo para el cual se requiere, puede ser en refrigeración doméstica, comercial, transportada, o aire acondicionado e industrial también se determinan las temperaturas de evaporación de congelación, conservación o acondicionamiento ambiental.
Referencias
http://www.ing.unlp.edu.ar/dquimica/paginas/catedras/iofq809/apuntes/CL_08_00_Eficiencia_Compresion_V0_100416.pdf
http://maquinariasyequiposindustriales.blogspot.com/2013/09/compresion-isotermica.html
http://www.directindustry.es/prod/rolls-royce/compresores-centrifugos-gases-multietapa-22649-664845.html
