TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA Compresores Compresores Rotativos de paleta
Presentado al Proesor! In"! C#r$st$an %arra&a Ar'enta De la 'ater$a S$ste'as ($dr)*l$+os , Ne*')t$+os de Poten+$a Ee+t*ado -or. Ce/reros R*elas Jes0s Le6n L6-e& Carol$na Orte"a I/arra %en7a'8n Ra'8re& Ga Gar+8a Ma Mar8a Is Isa/el Ra' Ra'8re 8re& S)n S)n+# +#e& e& Carlo arloss Je Jes0s s0s Terra& rra&as as (e (ern rn)n )nde de&& Jes Jes0s 0s A/e /ell
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Índice ¿Qué es un compresor? .......................................................................................3 Compresor de paletas ........................................................................................... 3 Funcionamiento ................................................................................................... 4 Composición ........................................................................................................ 5 Construcción ....................................................................................................... 7 Características ..................................................................................................... 8 Ventajas............................................................................................................... 9 Mantenimiento ..................................................................................................... 9 Costos ............................................................................................................... 11 Preguntas .......................................................................................................... 14 Bibliografía................................................................................................. ....... 16
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¿Qué es un compresor?
Los compresores son máquinas especialmente diseñadas y construidas para aumentar la presión en los gases. Lo más común es que se comprima aire, pero en la industria es frecuente la necesidad de comprimir otros gases. A veces se utiliza de manera intermitente (un taller, llantera, restaurante, planta procesador, etc.) a veces continuo (omeo de gasoductos, emotelladoras de gaseosas o cerveza, sopladores de olsas y envases plásticos, etc.). !"isten diversas formas de comprimir aire, dando esto a que e"istan muc#os tipos de compresores, todo dependiendo del mecanismo que utilicen. $n compresor rotativo es un tipo de compresor que emplea un %molo giratorio para omear y comprimir el refrigerante en fase gaseosa. !l funcionamiento del compresor rotativo permite diseñar compresores más compactos y más silenciosos.
Compresor de paletas $n compresor de paletas es un dispositivo de desplazamiento positivo que utiliza un rotor e"c%ntrico situado en el interior de un cilindro. !l rotor posee ranuras longitudinales en las que se alo&an las paletas.
Figura 1.
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Funcionamiento
'urante la rotación, las cámaras entre las paletas (que se aplican contra las paredes del estator por la fuerza centrfuga) y el cuerpo del rotor modifican su volumen, se produce la aspiración, y mientras reducen el volumen, se produce el suministro de presión. ara un compresor de paleta estacionaria el e&e de árol motor coincide con el e&e del cilindro siendo e"c%ntrico con respecto al rotor. 'e esta forma se consigue que el rotor al girar estalezca contacto con el cilindro en el punto de menor diámetro. !l sentido del giro del rotor alrededor de la pares del cilindro es el mismo que el del árol. !l movimiento del rotor consiste en una rotación sore la cara interna del cilindro acompañada de un desplazamiento tanta menor cuanta más pequeña sea la e"centricidad. La paleta insertada, en una ranura de la pared del cilindro, es accionada por un resorte, el cual la mantiene en contacto constantemente con el rotor, la paleta desliza en la ranura siguiendo al rotor en su movimiento alrededor del cilindro. 'e esta forma se separan las cámaras de admisión*escape. ara cerrar el cilindro se colocan en sus e"tremos laterales unas placas, que sirven de soporte del árol. +anto el rotor como la paleta se e"tienden a lo largo de todo el cilindro, con una cierta #olgura de traa&o entre estas piezas y las placas de los e"tremos. Las lumreras de admisión y escape se encuentran en la pared del cilindro, una a cada lado de la paleta. !n un compresor multipaleta el vapor proveniente del evaporador entra en el cilindro a trav%s de la lumrera de aspiración y queda confinado en el #ueco entre dos aletas consecutivas. La compresión se produce por la reducción de volumen consecuencia de la rotación de las paletas desde el punto de má"imo diámetro #asta el de mnimo el vapor comprimido se descarga atreves de la lumrera de escape situada en la pared del cilindro cerca del punto de diámetro menor*
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La lumrera de escape está situada de forma que la descarga del vapor comprimido se produce para un valor de presión dado, siendo este valor un dato de diseño del compresor. !l funcionamiento con relaciones de compresión distintas de la del punto de diseño conlleva perdidas de presión y aumento de las necesidades de potencia. Composición Paletas
!l funcionamiento del compresor de una paleta es similar al del compresor de rodillo, siendo equivalente el volumen desplazado, que se puede incrementar añadiendo más palas o aumentando la e"centricidad correspondiente.
Paletas de rafito
Las paletas en grafito resina, presentan una alta resistencia mecánica y un muy a&o coeficiente de dilatación. Además, no contaminan los lquidos o gases con los que se traa&a y pueden emplearse con seguridad en equipos para procesos de alimentación.
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Paletas de Fibra
Las paletas de fira están especialmente indicadas para su uso en compresores con engrase. !ste tipo de paletas son desarrolladas en te&ido de algodón y firas de composite con resina de poliester termoestále. +ienen una gran estailidad dimensional y unas e"celentes propiedades mecánicas y de estanqueidad.
!ispositi"os de control de aire
Las válvulas neumáticas son dispositivos que permiten controlar o regular el flu&o del aire comprimido. Las válvulas en t%rminos generales, tienen las siguientes misiones 'istriuir el fluido /egular caudal /egular presión
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#mpure$as del aire comprimido
Los resultados de un aire comprimido contaminado $n aire comprimido contaminado en su sistema puede generar desde simples contratiempos al caos total en los equipos y en el producto final. 'esgaste prematuro y rayado de superficies. 0"ido y corrosión en #erramientas, tueras y equipos. 1nstrumentos dañados. 2uperficies de pintura estropeadas. 3ayor ndice de c#atarra. $n entorno de traa&o inseguro o desagradale.
Construcción
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4iltro de aire !ntrada de aire automática 2istema de aceites 5ámara de compresión !nfriador de aceite 4iltro de aceite !structura del laerinto Aire comprimido /otor 2eparador de aceite y gas
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6álvula de retorno de aceite 6álvula de presión +uo de entrada de aceite +uo de salida de aceite +uo de admisión +uo de escape !nfriador 6entilador 2eparador de aire agua 6álvula de drena&e del solenoide.
Características •
La caracterstica fundamental de estos compresores es que poseen una serie de paletas radiales sore el rotor que presionan las paredes de la
• • •
cámara de compresión cuando giran (por la acción de la fuerza centrfuga). 2in engrase ni mantenimiento. resiones #asta 7 8ar. 6aco final #asta 9:: mar. 1ncorporan de serie; válvula limitadora de presión, filtro y silenciador de aspiración.
Algunas aplicaciones de este tipo de compresores son• • • • • •
'epuración de aguas residuales. 1ndustria del papel. !lectrónica 3aquinaria para emala&e
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Ventajas
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=cupan relativamente poco espacio. 4lu&o continuo y sin pulsaciones. 2e pueden conectar directamente va a un motor el%ctrico o a una turina
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movida por vapor. Largos periodos de tiempo entre reparaciones u operaciones de
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• •
mantenimiento.
!es"entajas •
La presión de descarga depende del peso molecular del gas- un camio imprevisto de la composición puede modificar grandemente la presión de
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descarga. 2e necesitan velocidades de giro muy altas. Aumentos relativamente pequeños de la p%rdida de carga en la tuera de
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impulsión pueden provocar grandes reducciones de la capacidad. 2e necesita un sistema complicado para evitar las fugas y para la
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luricación. Mantenimiento •
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ara el mantenimiento, se dee prestar muc#a atención en los manuales de operación y mantenimiento que pulica el faricante. 'urante el funcionamiento normal #ay que vigilar lo siguiente9) flu&o de agua de enfriamiento, nivel, presión y temperatura del aceite. 7) funcionamiento de los controles y presión del control, presiones y temperaturas de succión y descarga, ruidos anormales y carga y
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temperatura del motor. !s indispensale un registro diario del funcionamiento del compresor. 2e dee registrar cuando menos lo siguiente9) temperatura y presiones de succión, descarga y entre etapas. 7) temperaturas del agua de las camisas de entrada, salida y entre etapas. >) temperatura y presión de aceite para luricar los co&inetes. ?) carga, ampera&e y volta&e del motor. @) temperatura amiente. 9
or lo que muc#o del r%gimen de luricación es lmite, se requiere aceite con aditivos A (antidesgaste) inyectado o pasado por conductos con el aire. +picamente se usa aceite #idráulico 12= (6B) >7, ?C o CD; o aceite de motor. Los aceites de motor tienen la venta&a que asoren la #umedad y condensado para llevarla con el aire, pero la desventa&a que un e"ceso de #umedad puede causar la precipitación de sus aditivos o corrosión si el compresor queda parado muc#o tiempo con aceite contaminado. Adicionalmente a la necesidad de aditivos antidesgaste, se requiere un aceite de uena resistencia a la o"idación a altas temperaturas, ya que estos compresores pueden llegar a 7::E 5. !stas temperaturas requieren un ndice de viscosidad natural muy alto para mantener su viscosidad. 5ualquier depósito de arniz que resulta de la o"idación del aceite puede llenar las ranuras del rotor, evitando el suave y seguro movimiento de las paletas. or lo que la fuerza centrfuga gira las partculas de tierra #acia la carcasa y el anillo (pista) de la carcasa, la vida útil depende muc#o del filtro de aire, el grosor de la pelcula de aceite y la cantidad de aditivos A. La luricación es a p%rdida. !ste aceite va con el aire y por ende es ideal para sistemas de luricación a goteo, luricación neumática, etc.
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Costos Compresor de aire de paletas desli$antes %&dro"ane '(%p Precio) F@,::: dlls.
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3odelo- !/5?:? 3arca- 5ompAire +ipo- /otativo de paletas eso- CD: Gg. 5ertificación- $L del 5! 12= 5orriente- Alterna 6olta&e- ?D: 6 'imensiones- 99::" 9C::" 9@:: mm
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MARCA: HYDROVANE PRECIO M/N: $48,153
MARCA: MATTEI PRECIO M/N: $65,676.60
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MARCA: MATTEI PRECIO M/N: $94,109.40
MARCA: CHAMPION PRECIO M/N: $116,622.00
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Preguntas
9. 3encionar 7 venta&as y 7 desventa&as de compresor de paleta Ventajas: • •
=cupan relativamente poco espacio. 4lu&o continuo y sin pulsaciones.
Desventajas: • •
2e necesitan velocidades de giro muy altas. Aumentos relativamente pequeños de la p%rdida de carga en la tuera de impulsión.
7. 3enciona dos puntos importantes que se deen considerar para el mantenimiento de este tipo de compresor• •
4lu&o de agua de enfriamiento, nivel, presión y temperatura del aceite. 4uncionamiento de los controles, presiones y temperaturas de succión y descarga.
>. H5uál es el funcionamiento del compresor de paletasI 5uando el rotor gira las aletas se pegan contra la carcasa por acción de la fuerza centrfuga, sellándose as el espacio entre dos aletas consecutivas. !l aire entra al compresor cuando el volumen entre dos aletas es má"imo; luego a medida que el rotor gira, el volumen decrece por efecto de la e"centricidad. !l aire se comprime a medida que es desplazado #asta la descarga.
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?. 3enciona al menos cuatro componentes del compresor de paletas. 4iltro de aire 2istema de aceites 4iltro de aceite 5ámara de compresión @. 3enciona dos caractersticas de los compresores de paletas. oseen una serie de paletas radiales sore el rotor que presionan las •
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paredes de la cámara de compresión cuando giran. 2in engrase ni mantenimiento.
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Bibliografía (s.f.. R!"#!%&' !) 02 '! 12 '! 2016, '! *++--.#'/.!'#.s-#'/-&%"*-#&-!)!"+%"&!!%&-ss+!&s '!"+%)+&+"-2013--#&6.'f (s.f.. R!"#!%&' !) 03 '! 12 '! 2016, '! *++--.#'/.!'#.s-#'/-&%"*-#&-!)!"+%"&!!%&-ss+!&s '!"+%)+&+"-2013--#&5.'f (27 '! E!% '! 2017. O/+!' '! *++--.*!+!"*)."-!s-%"%!s%!s%+&+s&)!+&s.* (27 '! E!% '! 2017. O/+!' '! *++--+!")& "%!s%!s./)s+.-2010-04-"%!s%%+&+&)!+&s.*+) (28 '! E!% '! 2017. O/+!' '! *++--.&"&.".#-'"s""#%ss-ARCHIVO-2:20;;AMADO :20DANTE :20MANTENIMIENTO:20E:20IN?ENIERIA-08:20:20MATERIA;:20DE :20ET>DIO-META;:20MECANICO:20CIVI;-MECANICA-56.PD< (28 '! 01 '! 2017. O/+!' '! *++--.+.#@.!s-'"!"&-A#+!s-T!"<%-T<3COMPPA;ETA.'f (30 '! 01 '! 2017. O/+!' '! *++--"&%s&"*!."-%'#"+16 s)'&!&%"%!ss%!-140902 (2017 '! 1 '! 30. O/+!' '! *++--"&%s&"*!."-%'#"+16 s)'&!&%"%!ss%!-140902
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