CompresoresDefinicin:Para queun fluido fluyadeun puntoaotroen unductocerradooen unatubera,esnecesario contar con una fuerza impulsora. Por lo general, un dispositivo mecnico comouna bomba o un compresor, suministran la energa o fuerza impulsora que incrementa laenergamecnica del fluido.Un compresor es una mquina de fluido que est construida para aumentar la presin ydesplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores. Estose realiza a travs de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido en el cual eltrabao eercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por lconvirtindose en energa de fluo, aumentando su presin y energacintica impulsndola a fluir. !amaquinariaparamovergasesseclasificanoseconsiderangeneralmentedesdeelpunto devistade lascargasde presin producidas,y sonventiladoresparapresionesbaas, sopladores para presiones intermedias y compresores para presiones elevadas.!as diferencias principales entre ellos son su construccin fsica y las presiones para lasque estn dise"adas. Un ventilador est dise"ado para que opere a presiones estticaspeque"as, de #asta $ psi. Para presiones que van de $ a %& psi, al impulsor de gas se ledenomina soplador. Para desarrollar presiones ms elevadas, incluso de varios miles depsi, se emplean compresores. 'l igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a diferencia delas primeras que son mquinas #idrulicas, stos son mquinas trmicas, ya que su fluidodetrabaoescompresible, sufreuncambioapreciablede densidad y, generalmente,tambindetemperatura. adiferenciadelos ventiladores ylossopladores, loscualesimpulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presin, densidad o temperatura demanera considerable.Aplicaciones:!os compresores se emplean para aumentar la presin de una gran variedad de gases yvapores para un gran n(mero de aplicaciones.En los #ogares muc#os aparatos usan ventiladores y sopladores, un eemplo obvio, sonlosventiladores. 'dems, tenemoslasecadoraparael pelo, el secador deropa, lacomputadora, las aspiradoras, los taladros, sierra elctrica, pinturaa pistola, infladores deneumticos.!os compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniera,por eemplo)* +on parte importantsima de muc#os sistemas de refrigeracin y se encuentran en cadarefrigerador casero.*+e utilizan para proveer de aire para combustin *Producir condiciones idneas para que se produzca una reaccin qumica.* +e encuentran en sistemas de generacin de energa elctrica, tal como lo es el ,iclo-rayton. El ciclo-rayton, es unciclotermodinmicoconsistente, ensuformamssencilla, en una etapa de compresin adiabtica, una etapa de calentamiento isobrico yuna e.pansin adiabtica de un fluido termodinmico compresible.* +e encuentran en el interior de muc#os motores de avin, como lo son losturborreactores, y #acen posible su funcionamiento.* +e pueden comprimir gases para la red de alimentacin de sistemas neumticos, loscualesmuevenfbricascompletas. !aneumticaeslatecnologaqueempleael airecomprimidocomomododetransmisindelaenerganecesariaparamover y#acerfuncionar mecanismos. El aire es un material elstico y, por tanto, al aplicarle una fuerzase comprime, mantiene esta compresin y devuelve la energa acumulada cuando se lepermitee.pandirse. El compresor paraairecomprimido es consideradounodelosequipos ms importantes en la plantas y por lo tanto su rendimiento, durabilidad y costodeben ser los meores disponibles en el mercado. Compresores dinmicos!os compresores dinmicos aceleran el gas e incrementan la energa cintica la cual esconvertida en presin.Limitaciones compresores dinmicos:Todos los compresores dinmicos tienen un intervalo limitado de capacidad, a velocidad fija, para una cantidad dada de impulsores. El punto de oscilacin se define como el lugar donde una reduccin adicional en el flujo ocasionar inestabilidad en forma de flujo a pulsaciones y pueden ocurrir daos por sobrecalentamiento, fallas, o vibracin excesiva. Segn sea el sistema para el proceso, se necesitan diversos controles contra oscilacin para evitar que el compresor llegue al valor en el cual se producen.Compresor centrfugo radialFuncionamiento:ALTERNATIVA 1:!os compresores centrfugos incrementan la energa cintica de un gas aumentando lavelocidadtangencial del gas. El gasentraenel compresor atravsdelatoberadeadmisin, pasando por elimpulsor o rodete, generando un fluo turbulento. Elimpulsor,que es como un disco con palas, est montado sobre un ee rotatorio. Este recibe el gasdesde la tobera de admisiny lo comprime incrementandola energa cintica delgas./odeando al impulsor, se encuentra el difusor, que tiene la misin de reducirgradualmente la velocidad del gas cuando ste sale del impulsor. El difusor convierte lavelocidad de la energa cintica a un nivel de presin superior. En un compresor de unaetapa, el gas abandona el difusor atravesando un canal que se encuentra en la carcasa, yfinalmente sale por la tobera o caracol de descarga. En un compresor de varias etapas, el gas que sale del difusor va directamente al impulsordelasiguienteetapa. El n(merodeimpulsores quesepuedeensamblar dependeprincipalmente de la magnitud de la presin que queremos desarrollar durante el procesode compresin. !os compresores centrfugos de varias etapas utilizan dos o msimpulsores dispuestos aoperar en serie, cada uno previstode un difusor radial yconectado mediante interenfriadores, los cuales remueven elcalor de compresin entreetapas, para optimizar la eficiencia. +e utilizan compresores centrfugos para fluos de entre 0&& a %&& &&& pcm 1&.$2 a 23m45s6, a presiones tan elevadas como 7&&& psi 100 8Pa6.ALTERNATIVA 2:Enun compresor centrifugo, el gas noqueda atrapadosino que est encontinuomovimiento a travs de la mquina. En un compresor centrfugo la energa de velocidadesadicionadaal gasporunaseriedeimpulsoresqueact(ancomolas#licesdeunventilador. El gas entra a travs del oo del propulsor, de inmediato el gas acelera a unagranvelocidad por elmovimiento de los alabes delimpulsor. 8ientras giran los alabesproduce una fuerza centrfuga que tira el gas #acia afuera, esto crea una baa presin enel oo del impulsor que a su vez atrae ms gas. El rea donde se atrae el gas se llama ele.tremo de succin del compresor. El borde e.terior del impulsor, empua el gas #acia unpasae llamado voluta o difusor, eldifusor reduce la velocidad delgas elcualconvierteuna parte de la energa en aumento de presin. !a parte del compresor donde el gas salese llama descarga. ,ada compresor tiene un conductor que le da potencia, el conductorpor lo general es una turbina o un motor elctrico.Ventajas compresor centrfugo!os compresores centrifugos son el tipo que ms se emplea en las industrias de procesosqumicos por suconstruccin sencilla, estn libres demantenimiento, y permite unfuncionamiento continuo durante largos perodos. !os compresores centrfugos se usan industrialmente por varias razones) tienen menoscomponentes a friccin, tambin relativamente eficientes, y proporcionan un caudal mayorque los compresores de desplazamiento positivo de tama"o similar.Uso del compresor centrifugo+on especialmente adecuados para aplicaciones donde se requiere un trabao continuo,como el caso de sistemas de ventilacin, unidades de refrigeracin, y otras que requieranmover grandes vol(menes de aire aumentando su presin mnimamente. Un eemplo deaplicacin de compresores centrfugos es la reinyeccin de gas natural en los pozos depetrleo para su e.traccin.Compresor centrfugo aialALTERNATIVA 1:Funcionamiento:Un compresor a.ial consta de un ee con labes rotativos 1rotor6 y una carcasa cnica conlabes fios 1estator6. ,ada conunto de labes del rotor est acompa"ado por los labesdel estator. Elgasentraporla tobera deadmisin,la cualgua el gas #astala voluta1zona de descarga6. En la entrada de la voluta, el gas se acelera, atravesando los labesdel estator. !os labes del estator #acen que la velocidad del gas aumente,incrementando as la energa cintica del gas. !os labes del rotor act(an como difusores,#aciendo que la velocidad del gas disminuya, provocando un aumento de la presin. !oslabes del estator orientan el gas #acia el siguiente conunto de labes. 9e esta manera,se va acelerando y decelerando el gas #asta su descarga. !a presin aumenta cada vezque el gas circula por los labes del estator. :inalmente, el gas pasa por la salida de lavoluta y por la tobera de descarga, abandonando el compresor.;ambin observe la forma del cuerpo, mientras el gas gira a travs del compresor, se lefuerza a que ocupe un rea ms peque"a, esta reduccin de espacio tambin sirve paraaumentar la presin en un compresor a.ial.!os compresores a.iales se emplean para distribuir tasas de fluo grandes, de 7&&& a %.&milln de pcm, apro.imadamente, 14.7 a 23& m45s6. con una presin de descarga de #asta%&& psi 1Pa6.#ttps)55???.youtube.com5?atc#@vAszppmBn+C0?Ventajas del compresor axial D Elcompresor a.ialtiene menor volumen, menor superficie frontal, y menor peso paraigualdad de gasto msico y de relacin de compresin. Esta ventaa es e.cepcionalmenteimportante en aviacin.Coy en da, gracias a su alto rendimiento y facilidad deacoplamiento es el ms utilizado en aviacin.Limitaciones compresores dinmicos:Todos los compresores dinmicos tienen un intervalo limitado de capacidad, a velocidad fija, para una cantidad dada de impulsores. El punto de oscilacin se define como el lugar donde una reduccin adicional en el flujo ocasionar inestabilidad en forma de flujo a pulsaciones y pueden ocurrir daos por sobrecalentamiento, fallas, o vibracin excesiva. Segn sea el sistema para el proceso, se necesitan diversos controles contra oscilacin para evitar que el compresor llegue al valor en el cual se producen.Ecuacin para compresin de gases:En compresores, puesto que la densidad vara de manera notable, la ecuacin de balancedeenergamecnicadebeescribirsedeformadiferencial eintegrarseparaobtenereltrabao de compresin. En la compresin de gases se eliminan los trminos de carga esttica, carga de velocidady friccin, y slo quedan el trmino de trabao d! y el trmino dpl"# es decir)dW=1 dP!aintegracinentrelapresindeaspiracinp%y lapresindedescargap$, nosproporciona el trabao de compresin)W=P1P21 dPPara integrar la ecuacin anterior, en un gas ideal, se supone una compresin isotrmicao adiabtica Para compresin isotrmica de un gas ideal)P=RTM =constanteW=RTM ln(P2P1)=P11ln(P2P1) .Un compresor de una sola etapa tiene que comprimir 3.0< . %&ED4 >g mol5s de metanogaseoso a $Pa abs a 00%.< >Pa abs.a6 ,alc(lese la potencia necesaria si la eficiencia mecnica es de 7&G y la compresin esadiabtica.b6 /eptase el clculo para la compresin isotrmica.