Unidad 4 Compre

 

UNIDAD 4: Actividad 2 NOMBRE DE LA ACTIVIDAD:  

Sistemas auxiliares.

FECHA DE ENTREGA: 

17/04/2018

CALIFICACIÓN MÁXIMA: 

20 Puntos.

OBJETIVO DE APRENDIZAJE: 

Investigar respecto a los sistemas auxiliares del compresor: sistema de admisión, descarga, enfriamiento, lubricación y control.

INSTRUCCIONES ESPECÍFICAS: 

Hacer un resumen que contenga los temas mencionados y que además, contenga ilustraciones de los sistemas auxiliares. Formato de documento: Word, en calibri 12 a 1.5 de espacio, con una extensión abierta. Integrar al portafolio de evidencias.

CALIFICACIÓN:

Además elaborar un cuestionario que contenga 10 preguntas y respuestas res puestas del resumen.

Resumen:

4.2 Sistemas auxiliares Los compresores tienen como objetivo absorber aire o cualquier gas a baja presión, comprimirlo y posteriormente expulsarlo a alta presión y como consecuencia a alta temperatura, para llevar a cabo esta función necesita de sistemas auxiliares como son:

Sistemas de admisión y descarga Los sistemas de compresión, varían según el tipo de fluido a utilizar utiliz ar (aire, gas, aceite, etc.), sin embargo todos ellos tienen un sistema de admisión y descarga, el cual puede diferir en algunos de sus componentes según el tipo de compresor. Para conocer el proceso de admisión y descarga debemos conocer los componente como: filtros de aire en la succion,filtro de partículas, filtro de aire en la descarga, filtro de aceite, silenciadores, válvula de drenaje, separador, intercambiadores de calor, deposito.

 

Sistema de admisión. El sistema de admisión está constituido por todos aquellos elementos por los que el fluido atraviesa antes de la etapa de compresión; es el encargado de trasportar el fluido del medio hacia el compresor, proporcionándole las condiciones favorables para que sea comprimido eficientemente. Un fluido sin preparación previa puede influir perjudicando la función de los elementos del compresor e incluso hacer imposible un compresión total. En general la mayoría de los sistemas de admisión están compuestos por diversos elementos como: filtros, silenciadores, etc.

Filtros de aire admitido. Los filtros se instalan generalmente, en la admisión o en la descarga del compresor. Durante la admisión, el fluido contiene partículas sólidas, polvos demasiados densos o en exceso. Los cuales es necesario eliminar para lograr una compresión eficiente, de lo contrario estos contaminantes causaran un gran deterioro en el compresor provocado desgastes exagerados en la parten internas del mismo; incluso hasta hacer imposible la compresión.

Para eliminar dichos contaminantes se instala a la entrada del compresor un filtro que absorba en su totalidad o reduzca al mínimo la cantidad de partículas o polvos contenidos en el fluido, ver figura 1.

Fig. 1. Filtro de aire para compresor 

 

 

Sistema de descarga.  El sistema de descarga abarca el proceso a partir de que el fluido sale de la tapa de compresión hasta el instante en el que se entrega al depósito, durante este proceso se elimina parte del calor que adquiere, mediante un sistema de enfriamiento, así como también todas las partículas contaminantes, residuos de aceite, hidrocarburos no quemados y el refrigerante que tenga el fluido, los dispositivos que componen este sistema son: la válvula de drenaje, filtro de partículas, el secador y el filtro de aceite, en algunos casos se utiliza un separador de aceite-liquido.

Silenciadores de ruido valvular. Todo compresor al comprimir algún tipo de fluido, aire o gas, debido a la acción dinámica de la rotación o de su movimiento alternativo, producen un ruido muy fuerte al elevar la presión de los fluidos compresibles, ya sea por sus engranes los cuales rotan a gran velocidad o por el movimiento de las válvulas de succión y descarga.

A veces, dependiendo de las condiciones de trabajo el ruido de un compresor puede ser peligroso y por tanto un factor importante, siendo necesario reducirlo a niveles inofensivos. Para lograr esto se instala silenciadores en la admisión o en la descarga, que básicamente es un tanque que amortigua las oscilaciones de presión causadas por el trabajo del compresor en el gas. Algunos tienen en su interior un material absorbente como lana de vidrio, otros incorporan una combinación de diversos principios de absorción de sonidos. En la figura 2, se muestra un ejemplo del montaje de un silenciador de baja contrapresión tipo absorción.

Fig. 2.Silenciador tipo absorción  

 

Filtros de aire comprimido El fluido comprimido procedente del compresor además las impurezas que pueden pasar, en el caso de no haber instalado un filtro de admisión, también contiene otros contaminantes resultado del proceso de compresión como son: las cascarillas y residuos de la oxidación, residuos de aceites procedentes de la lubricación del compresor, hidrocarburos no quemados, para ello se utilizan filtros, en general podemos colocar filtros de partículas.

El filtro de partículas  Captura las partículas de suciedad y polvo contenidos en el aire en el aire comprimido. El filtro micrométrico atrapa las partículas finas de suciedad hasta un tamaño de 1 hasta 40 µm. Pueden instalarse hasta dos filtros de partículas en la línea de descarga, el primero atrapa las partículas grandes y el segundo las de menor tamaño.

Fig 3. Filtro de particulas

Los filtros de aceite son necesarios por que el aceite puede estropear lotes de producto, reducir la calidad del acabado de las piezas, provocar coloraciones no deseadas en el producto acabado y crear un entorno de trabajo desagradable o peligroso.

Fig 4. Filtro de aceite

 

Válvulas de drenaje Por lo general el fluido sufre una condensación al salir del proceso de compresión, para drenar el líquido que resulta de esta etapa se utilizan válvulas de dren drenaje. aje. La figura 6 muestra este componente del sistema de descarga.

Fig 5. Valvula de drenaje.  

Separador aceite-agua  A éste dispositivo se encuentra conectado a todos los elementos mencionados anteriormente, funciona como un receptor de todo el fluido que es desechado, lo recibe y lo limpia de tal manera que terminando lo manda al depósito receptor; ya con el más mínimo porcentaje de impurezas. Ver figura 7.

Fig. 6 separador de aceite y agua  

 

  Filtros para vapor en compresores El aire que se comprime por medio de un compresor está caliente, sucio y con humedad. En los sistemas de aire comprimido el vapor de agua y el agua se hacen presentes como un contaminante cuando el compresor realiza el trabajo de comprimir el aire.

El vapor de agua que puede existir en cualquier volumen de aire comprimido es directamente proporcional a la temperatura del aire e inversamente proporcional a la presión. Cuanto más baja sea la temperatura y más alta la presión, tendremos mayor presencia de agua (el vapor de agua se condensa) y esto nos llevara a considerar un elemento de bastante eficiencia para ese punto.

Por ello es necesario eliminar el vapor de agua y humedad contenida en el aire, mediante filtración con el propósito de obtener un aire más puro. Ver figura 8.

Figura 7. Filtro de vapor para ccompresores. ompresores.

 

Secadores de aire A causa del calor generado durante el proceso de compresión, el fluido comprimido sale con un grado de saturación del 100 % en la mayoría de los casos. Debido a ello, hay átomos que atraviesan atraviesan la fase vapor, por tal motivo se produc produce e humedad. Para eliminar o reducir esta humedad se utilizan secadores. Los secadores de aire comprimido ayudan a eliminar la humedad contenida en el aire en forma de vapor de agua y disminuyen el punto de rocío del aire, previniendo la formación de agua líquida.

compresor   Fig 8 . Secador de aire para compresor 

Interenfriadores y posenfriadores de compresores Los interenfriadores y posenfriadores (IE/PE), los cuales operan como intercambiadores de calor en los sistemas de compresión de gas, controlan la temperatura del gas comprimido que circula hacia un proceso, corriente abajo o a otra etapa o paso de compresión. Existen tres configuraciones.

  De contraflujo: En este tipo de intercambiadores el gas y el líquido enfriador circulan en

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sentido opuesto. Este tipo se utiliza en la mayoría de los IE y PE comerciales, porque lo general requiere menor área superficial para un flujo dado de calor.

  De flujo paralelo: En este diseño los dos fluidos se mueven en el mismo sentido

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  De flujo trasversal: trasversal: Los fluidos se mueven en ángulos rectos entre sí.

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La figura 7 ilustra un interenfriador de flujo transversal.

 

Depósitos o acumuladores para aire comprimido   Los acumuladores son depósitos que se colocan a continuación de interenfriador y tiene como objetivo almacenar aire comprimido para suministrarlo en el momento en que se necesite. Los acumuladores suelen llevar un dispositivo que pone en marcha o detiene el compresor, para que el depósito se mantenga siempre a una presión determinada. La figura 9 ilustra un acumulador de aire comprimido.

Figura 9. Depósito de aire comprimido comprimido compresores.

Sistema de enfriamiento El sistema de enfriamiento tiene como propósito disminuir la temperatura del fluido que se comprime, esto se puede realizar circulando ya sea agua refrigerante, aire frio o aceite sobre la cámara del enfriador en la descarga, este dispositivo es necesario ya que debido al proceso de compresión la temperatura del fluido a la salida puede alcanzar entre 204 a 260 grados centígrados.

Este sistema también puede funcionar como un filtro ya que atrapa partículas de polvo y de vapor de aceite y elimina buena cantidad de vapor de agua que es arrastrado desde la tapa de admisión; se recomienda que deba tener un separador de humedad y preferentemente un drenaje automático.

En un enfriador común que trabaja con agua, la dirección en la que el agua fluye se opone a la dirección del flujo de aire. Un buen enfriador en la descarga enfriara el aire que circula hasta aproximadamente unos 15 grados de diferencia con la temperatura del agua de enfriamiento. También condensara hasta el 90% del vapor del agua que contenía

 

originalmente el aire que entra al tanque recibidor. Para enfriar un compresor existen diversas formas, a continuación presentaremos algunas de las más comunes y por lo tanto las más utilizadas.

Compresores enfriados por aire: Este tipo de compresores requiere un flujo adecuado de aire para evitar un sobrecalentamiento de este. El flujo de aire debe ser descargado o dirigido directamente a él. El aire pasa a través de unos agujeros en el compresor cuando este, es enfriado adecuadamente. adecuadamente.

Compresores enfriados por agua: Este tipo de compresores se enfrían por medio de una espiral de cobre que hay en su interior y por la cual pasa agua, el agua pasa a través del circuito de enfriamiento cuando el compresor esta en operación.

Compresores enfriados por refrigerante: Están diseñados de tal manera que el vapor de la succión fluye alrededor y a través del compresor para ayudar a enfriarlo.   Para temperaturas de evaporación de 0 °F (-17.8°C), se necesita un enfriamiento adicional del compresor por medio de aire por que la disminución de la densidad del refrigerante reduce su capacidad de enfriamiento.

Compresores enfriados por aceite: Otro método de enfriamiento del compresor se logra enfriando el aceite. Podemos encontrar este tipo de enfriadores de aceite solo en los modelos para bajas temperaturas de funcionamiento, como en el caso de los sistemas de refrigeración. Tubos externos al enfriador de aceite conectan hacia un espiral que está localizado dentro del cárter del compresor. Este espiral no está abierto dentro del compresor. Su única función es enfriar el aceite del cárter. Estos tubos de enfriamiento de aceite están normalmente conectados a un circuito de tubos individualmente separados en el condensador que es enfriado por aire.

 

Preguntas:

¿Cuáles son los sistemas auxiliares de un compresor? R: filtros de aire en la succión, filtro de partículas, filtro de aire en la descarga, filtro de aceite, silenciadores, válvula de drenaje, separador, intercambiadores de calor, deposito.

¿Cuál es la función de los secadores? R: Los secadores de aire comprimido ayudan a eliminar la humedad contenida en el aire en forma de vapor de agua y disminuyen el punto de rocío del aire, previniendo la formación de agua líquida.

¿Para qué sirve el filtro de partículas? R: Captura las partículas de suciedad y polvo contenidos en el aire en el aire comprimido. El filtro micrométrico atrapa las partículas finas de suciedad hasta un tamaño de 1 hasta 40 µm. Pueden instalarse hasta dos filtros de partículas en la línea de descarga, el primero atrapa las partículas grandes y el segundo las de menor tamaño.

¿Cuál es el propósito del sistema de enfriamiento? R: El sistema de enfriamiento tiene como propósito disminuir la temperatura del fluido que se comprime, esto se puede realizar circulando ya sea agua refrigerante, aire frio o aceite sobre la cámara del enfriador en la descarga, este dispositivo es necesario ya que debido al proceso de compresión la temperatura del fluido a la salida puede alcanzar entre 204 a 260 grados centígrados.

¿Cómo funciona un compresor enfriado por aire? R: Este tipo de compresores requiere un flujo adecuado de aire para evitar un sobrecalentamiento de este. El flujo de aire debe ser descargado o dirigido directamente a él. El aire pasa a través de unos agujeros en el compresor cuando este, es enfriado adecuadamente.