curso compresores 2006
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Compresores ReciprocantesCompresores Reciprocantes
CERO ABSOLUTO
0 0
-17.8° 255.3° 460° 0°
0° 273.1° 492° 32°
15.6° 288.7° 520° 60°
100° 373.1° 672° 212°
CENTIGRADO
C
KELVIN
(ABSOLUTE) K
RANKINE
(ABSOLUTE)
R
FAHRENHEIT
F
EBULLICION DEL AGUA
T. ESTANDARD DEL GAS
CONGELACION DEL AGUA
PRESION VOLUMEN TEMPERATURA
IGUAL
IGUAL
IGUAL
Tipos de Compresores
Motocompresor
Corte de un integral
Corte de un separable
Aplicacion de los Aplicacion de los Compresores de GasCompresores de Gas
Inyección de Gas
Gas Lift
Recoleccion de Gas
Sistemas para evacuacion de metano en minas de carbon
Almacenamiento de Gas
open
openclosed
closed
Almacenamiento de gas
open
open
closed
closed
Transmision por gasoductos
Station 1 Station 2
WATER STEAM
Co-Generacion
GENERATOR TURBINE ENGINE
BOILER
Principios de Principios de CompresionCompresion
Gráfica del volumen de presión
Procesos idealesen un compresor
Cero pérdidas. Gas perfecto. Proceso isoentrópico. Ningún efecto de
tubería.
Procesos reales en un compresor
Pérdidas. Gas real. Proceso politrópico. Efectos de tubería.
entropía. Magnitud termodinámica que mide la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema. Medida del desorden de un sistema.
¿Qué es la gráfica P-V?
Es una herramienta primordial para determinar el rendimiento del compresor alternativo.
Describe la relación de las presiones y volúmenes internos de un terminal en particular del cilindro del compresor durante el ciclo de compresión.
P2
VOLUMEN
PR
SIO
N
P1
1
2
3
4
1. COMPRESSION1. COMPRESSION
2. DESCARGA2. DESCARGA
3. EXPANSION3. EXPANSION
4. ADMISION4. ADMISION
Ciclo de Compresion
VOLUMEN DE LATOMA DE SUCCIÓN
VOLUMEN DEDESCARGA
COMPRESIÓNREEXPANSION
TIEMPO O VOLUMEN
PR
ES
IÓN
LA VÁLVULA DEDESCARGA SE ABRE
LA V´ÁLVULA DE DESCARGASE CIERRA
LA VÁLVULA DE SUCCIÓNSE CIERRA
LA VÁLVULA DE SUCCIÓNSE ABRE
VOLUMEN MÁXIMO DEL CILINDRO
VOLUMEN MÍNIMO DEL CILINDRO
CENTRO MUERTOHACIA AFUERA
CENTRO MUERTOHACIA ADENTRO
TERMINAL DELCABEZAL
TERMINAL DELCIGÜEÑAL
PÉRDIDA A CAUSA DE LA VÁLVULA DE DESCARGA
Típica gráfica P-V
PÉRDIDA A CAUSA DE LAVÁLVULA DE SUCCIÓN
TRABAJOÚTIL
TIEMPO
•
•
•
•
14
23
Gráfica P-V ideal
Línea 1 - 2: El tiempo de compresión comienza en el punto 1 y va hasta el 3. La válvula de descarga se abre en el punto 2.
Línea 2 - 3: Línea de descarga del tiempo de compresión. La válvula de descarga se cierra en el punto 3.
Línea 3 - 4: El tiempo de expansión comienza en el punto 3 y va hasta el 1. La válvula de succión se abre en el punto 4.
Línea 4 - 1: Línea de toma de succión del tiempo de expansión. La válvula de succión se cierra en el punto 1.
Gráfica P-V real
•
•
•
•
14 A
2 B3
Gráfica P-V real
2 A
4 B
Línea 1 - 2: Tiempo de compresión. De 2A a 2B la presión aumenta para abrir la válvula de descarga y compensa las pérdidas en la válvula.
Línea 2B - 3: Línea de descarga. Línea 3 - 4: Tiempo de expansión. De 4A a 4B la presión
disminuye para abrir la válvula de succión y compensa las pérdidas en la válvula.
Línea 4B - 1: Línea de toma de succión.
Algunos problemas comunes
•
•
•
•
Fugas en la válvula de succión
• Cuando hay una fuga en la válvula de succión, tarda más alcanzar la presión de descarga.• Se reduce la línea de descarga del ciclo.• El tiempo de expansión alcanza más rápido la presión de succión y la toma dura más.
Fugas en la válvula de succión
Síntomas:
La capacidad del cilindro es menor a la del diseño. La temperatura de entrada de gas será mayor a la
prevista. La temperatura de descarga de gas será mayor a la del
diseño. Las líneas reales de compresión y reexpansión no se
adecuan a las líneas del diseño.
•
•
•
Fugas en la válvula de descarga
•
• Cuando hay una fuga en la válvula de descarga, tarda menos alcanzar la presión de descarga.• Aumenta la línea de descarga del ciclo.• El tiempo de expansión tarda menos en alcanzar la presión de succión y la toma dura menos.• Durante la parte de expansión del ciclo, el gas atrapado en el cilindro se expande y se fuga de nuevo hacia el cilindro por la válvula de descarga.
Síntomas:
La capacidad del cilindro es menor a la del diseño. La temperatura del gas de descarga será mayor a la del
diseño. Las líneas reales de compresión y reexpansión no se
adaptan a las líneas del diseño.
Fugas en la válvula de descarga
•
•
•
Fugas en el anillo del pistón
• A medida que la presión en el cilindro aumenta, mayor cantidad de aire escapa del cilindro por los anillos del pistón. • Es preciso un mayor recorrido del pistón para llevar la presión interna del cilindro a la presión de apertura diseñada de la válvula.
•
• Línea 1A-2A: La apertura de la válvula de descarga se demora, ocurriendo en el punto 2A en lugar del punto 2.• Línea 2A-3B: Durante la porción de descarga del ciclo, el gas sale del cilindro por la válvula de descarga y se escapa del cilindro por los anillos del pistón. Cuando la fuga es severa, puede haber un cierre prematuro de la válvula de descarga en el punto 3B.• Línea 3B-3A: Se han cerrado las válvulas de descarga, continúa bajando el volumen en el cilindro y el gas sigue escapándose del cilindro por los anillos del pistón.
14 A
23B 2 A
4
3A
3
1B
1A
EN TEORÍA
EN REALIDAD
Fugas enel anillo
del pistón
• Línea 3A-4A: El gas continúa escapándose del cilindro durante el ciclo de la línea de reexpansión. La fuga del gas adicional ocasiona la apertura prematura de las válvulas de succión.• Línea 4A-1B: El gas entra al cilindro por las válvulas de succión y escapa hacia el cilindro por los anillos del pistón. La fuga conduce al cierre prematuro de las válvulas de succión en el punto 1B. (Cilindro de doble acción).• Línea 1B-1A: Se han cerrado las válvulas de succión, el volumen y la presión en el cilindro aumentan debido a la fuga continua en los anillos del pistón.
EN REALIDAD
14 A
23B 2 A
4
3A
3
1B
1A
EN TEORÍA
Fugas enel anillo
del pistón
P2
P1
STROKE
PERDIDAS EN LAS VALVULAS
Cilindro con Volumen Variable
Seccion de un Pocket o Bolsillo
Descarga V.E.
Succion V.E.
Desplazamiento total / stroke
P2
P1
45%
85%
EFICIENCIA VOLUMETRICA
BASE CLEARANCE(MAXIMUM EFFICIENCY)
CLEARANCEapprox. 20%
TOTAL VOLUME
SWEPT VOLUME
14
3 2P2
P1
Espacio
ADDED CLEARANCE(REDUCED EFFICIENCY)
TOTAL VOLUME
SWEPT VOLUME
14
3 2P2
P1
CLEARANCEapprox. 20%
Espacio Nocivo Vs EV
DOUBLE ACTING CYLINDERBase Clearance
Clearance Bottle
Connection (CBC)
Metodos de adicion de espacio Nocivo
DOUBLE ACTING CYLINDERCBC plug reversed
Clearance Bottle
Connection (CBC)
Metodos de adicion de espacio Nocivo
DOUBLE ACTING CYLINDERClearance bottle added
Clearance Bottle
Connection (CBC)
Metodos de adicion de espacio Nocivo
DOUBLE ACTING CYLINDERBase clearance
Variable Volume Clearance Pocket
(Closed)
Metodos de adicion de espacio Nocivo
DOUBLE ACTING CYLINDER Maximum clearance
Variable Volume Clearance Pocket
(Open)
Metodos de adicion de espacio Nocivo
DOUBLE ACTING CYLINDERBase clearance
Air Operated Fixed Volume
Clearance Pocket
Metodos de adicion de espacio Nocivo
DOUBLE ACTING CYLINDERMaximum clearance
Air Operated Fixed Volume
Clearance Pocket
Metodos de adicion de espacio Nocivo
HEAD AND PLUG SPACINGBase clearance
Metodos de adicion de espacio Nocivo
HEAD AND PLUG SPACINGAdded clearance
Metodos de adicion de espacio Nocivo
CYLINDER UTILIZING VALVE SPACERS AND SHAVED PISTON
Metodos de adicion de espacio Nocivo
P2-B
P2-A
P1
STROKE
70%80%
25%20%
Relacion de Compresion Vs Eficiencia volumetrica.
Efectos del Espacio Nocivo en la Capacidad
The VIP Cylinder……a product
Capacidad de Control
Inversion de CargasInversion de Cargas
Compresion
AA
Tension
AA
Presentation
Falla de Una Valvula de Descarga
TAIL ROD
Ensamble de una Valvula
Valve Cap Retainer Valve
Caps Bolts “O” RingSeat Gasket
Funcionamiento de una valvula
SEAT PLATE
DAMPING PLATE
DAMPING SPRINGS
CLOSING SPRINGS
Presentación
SELECCION DE LOS RESORTES
ESPACIADOR PARA ESPACIO NOCIVO
Spacer
COMPONENTES DE BALANCE
SERIE VS PARALELO
COMPONENTES DE UN PISTON
Cast Iron Piston 4140 Piston Rod (Ion Nitride)
Piston Nut Piston Collar Piston Rings
Multi-screwtensioning nut
D - VIPNo special tools required
Piston & Barra
ANILLOS DE PISTON
PISTON ROD
OIL IN
VENT