1. Aplicaciones sobresalientes de los compresores en el medio tecnológico actual

• Refrigeración y aire acondicionado: Son fundamentales en sistemas de refrigeración domésticos, industriales y en centros de datos, donde permiten el ciclo de enfriamiento necesario para conservar alimentos, mantener condiciones ambientales controladas y evitar el sobrecalentamiento de equipos electrónicos.
• Industria y automatización (sistemas neumáticos): Se utilizan ampliamente para alimentar herramientas y maquinaria neumática en procesos de manufactura, robótica y automatización industrial, proporcionando energía eficiente y controlada para líneas de producción modernas.

2. Comportamiento de la energía interna en una compresión isotérmica

En una compresión isotérmica, la energía interna del sistema permanece constante, ya que la temperatura se mantiene invariable durante todo el proceso.

3. Clasificación general de los compresores

Los compresores se dividen principalmente en dos grandes grupos:

Compresores de desplazamiento positivo

• Alternativos: Pistón y diafragma.
• Rotativos: Tornillo, paletas, lóbulos y scroll.

Compresores dinámicos (o de flujo continuo)

• Centrífugos
• Axiales

4. Definición de eficiencia volumétrica real

La eficiencia volumétrica real es la relación entre el volumen real de gas aspirado por un compresor y el volumen teórico que debería aspirar, considerando estrictamente las condiciones de su diseño original.

5. Definición técnica de compresor

Un compresor es una máquina térmica cuya función principal es aumentar la presión de un gas mediante la reducción de su volumen, suministrándole energía mecánica para que pueda ser utilizada posteriormente en distintos procesos industriales, tecnológicos o domésticos.

6. Influencia del exponente «n» en el trabajo de compresión

El trabajo del compresor es directamente proporcional al exponente politrópico «n»; por lo tanto, cualquier variación en este valor afectará directamente la energía requerida para el funcionamiento de la máquina.

7. Ventajas de los compresores axiales sobre los centrífugos

• Mayor caudal de aire o gas para un mismo diámetro de máquina.
• Diseño más compacto en longitud cuando se requieren grandes flujos.
• Mejor eficiencia en aplicaciones de alto caudal y presión moderada por etapa.
• Flujo continuo y uniforme, lo que reduce significativamente las vibraciones y pérdidas.
• Uso preferente en turbinas de gas y aviación, donde se requiere un alto rendimiento con grandes volúmenes de aire.

8. Obtención práctica de valores de «n» menores que «k» en la compresión politrópica

Esto se logra al rechazar calor del compresor utilizando camisas de agua. No obstante, el calor rechazado es menor en comparación con un proceso isotérmico, ya que al elevar la presión, inevitablemente se eleva la temperatura. Si «k» (coeficiente adiabático) es 1.4, se utiliza como valor de referencia para la comparación.

9. Características de los compresores Ro-Flo

• Tipo axial: El gas fluye paralelamente al eje del rotor.
• Gran caudal de gas: Son adecuados para manejar volúmenes elevados de fluido.
• Bajo aumento de presión por etapa: Debido a esto, suelen emplear varias etapas consecutivas.
• Funcionamiento continuo y uniforme: Presentan pocas vibraciones operativas.
• Alta eficiencia: Especialmente en aplicaciones de gran flujo.
• Diseño compacto y ligero: En comparación con otros compresores de igual capacidad.

10. Procesos de compresión considerados ideales

El proceso ideal por excelencia es la compresión isotérmica, caracterizada por:

• La temperatura permanece constante durante todo el proceso.
• Requiere el menor trabajo de compresión en comparación con los procesos adiabáticos o politrópicos.
• No produce incrementos elevados de temperatura, lo que mejora la eficiencia y reduce los esfuerzos mecánicos.

11. Parámetros fundamentales para el diseño de un turbocompresor

• La relación de presiones.
• La velocidad de operación.
• El gasto (caudal).
• El flujo másico.
• El flujo volumétrico.

12. Clasificación de turbocompresores según la empresa Sulzer

Se clasifican en las siguientes categorías: Zona A, R, RB y RT.

14. Impacto del aumento del espacio muerto en compresores reciprocantes

Al aumentar el espacio muerto (volumen de aclaramiento), la cantidad de aire efectivamente entregada se reduce, afectando directamente la capacidad de descarga del equipo.

15. Cálculo de la eficiencia volumétrica

Se define como la relación entre el volumen real aspirado y el volumen desplazado teórico. Su fórmula es:

ηv = Volumen real aspirado / Volumen desplazado

16. Relación entre eficiencia volumétrica y desplazamiento volumétrico

Ambos parámetros son inversamente proporcionales: una baja eficiencia volumétrica obliga a utilizar un compresor con un mayor desplazamiento volumétrico para suministrar el mismo caudal requerido.

17. Métodos para el ahorro de potencia en la compresión

Es posible ahorrar una potencia considerable acercando la compresión al proceso isotérmico (n=1). Esto se logra principalmente mediante la implementación de refrigeración intermedia entre las etapas de compresión.

18. Características distintivas de los compresores axiales

• Capacidad para manejar un alto caudal.
• Poseen una alta eficiencia operativa.
• Requieren muchas etapas de compresión y presentan una alta sensibilidad e inestabilidad ante cambios en las condiciones de operación.

19. Factores que determinan el coeficiente de presión

El coeficiente de presión depende fundamentalmente de la geometría de los álabes y de la velocidad periférica del rodete.

Etiquetas: Compresores, eficiencia energética, ingeniería industrial, sistemas neumáticos, Termodinámica