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BLOQUE 1: Neumática
Departamento:
Area:
Ingeniería Eléctrica y Energética
Máquinas y Motores Térmicos
CARLOS J RENEDO [email protected]
INMACULADA FERNANDEZ DIEGO [email protected]
JUAN CARCEDO HAYA [email protected]
FELIX ORTIZ FERNANDEZ [email protected]
Las trasparencias son el material de apoyo del profesorpara impartir la clase. No son apuntes de la asignatura.Al alumno le pueden servir como guía para recopilarinformación (libros, …) y elaborar sus propios apuntes
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BLOQUE 1: Neumática
Compresores
Generalidades
Clasificación (I)
Teoría de la Compresión
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
Turbomáquinas Volumétricas
Máquinas de Fluidos
MotorGenerador
Máquinas TérmicasMáquinas Hidráulicas
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
Son Máquinas Térmicas Generadoras
Mediante la aplicación de trabajo exterior reducen el volumen aumentando lapresión de un gas o vapor
Teóricamente el proceso es isoentrópico (adiabático)
Generalidades
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
• Herméticos (eléctricos, pequeña potencia)
• Semiherméticos
• Abiertos (sin interacción de averías)
• Eléctricos (habitual)
• Gas (favorecido por las compañías de gas
para desestacionalizar su demanda)
• Motor diesel
• Turbina de gas …
Clasificación (I)
Por el Motor de Accionamiento
Se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos
Por la Separación respecto a su Accionamiento
https://www.bitzer.de/index_es.jsp#
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos (reciprocantes) (I)
• La presión se ajusta
• Vibraciones
• 2 válvulas
• Flujo pulsante
• Comportamiento conocido
Clasificación (II)
Por el Modo de Compresión (I)
La capacidad se puede regular
si se puede descargar (válvula
de admisión abierta) alguno de
los cilindros del compresor; pero
el rendimiento no se mantiene
Biela
Pistón
Segmentos
Cilindro
Válvula de
Admisión
V. de
Escape
DESCARGAADMISION
padm > pint ⇒ V.A. abierta
pdes > pint ⇒ V.D. cerrada
padm < pint ⇒ V.A. cerrada
pdes < pint ⇒ V.D. abierta
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
La capacidad se puede regular si se
puede descargar (válvula de admisión
abierta) algún cilindro; pero el rendimiento
no se mantiene
� Alternativos (reciprocantes) (I)
• La presión se ajusta
• Vibraciones
• 2 válvulas
• Flujo pulsante
• Comportamiento conocido
Clasificación (II)
Por el Modo de Compresión (I)
http://www.tausem.com.ar/empresa.html
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos lineales
• Tiene dos cámaras en línea
• El accionamiento debe ser lineal
• Cada cámara tiene diferente volumen
Clasificación (III)
Por el Modo de Compresión (II)
http://www.machinerylubrication.com/Read/775/reciprocating-compressor
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
Clasificación (IV)
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad (+ o - mantiene el rendimiento)
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Por el Modo de Compresión (III)
http://es.slideshare.net/dialmi/compresores-9940813
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
Clasificación (IV)
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad (+ o - mantiene el rendimiento)
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Por el Modo de Compresión (III)
http://es.slideshare.net/dialmi/compresores-9940813
Cuadro estranguladorVálvula reguladora Disco oscilante Carril de deslizamiento
Eje
Cubo de impulsiónMuellesPresión en la cámaraEmbolo
Alta P
Baja P
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
α
12
BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
Cilindrada
α
13
BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
α2
14
BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
Cilindrada
α2
15
BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
Cilindrada = 0
α = 0
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
http://www.inedoms.com/Cursos/category/curso-refrigeracion-automotriz/e-compresor/
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Axiales
• Tiene varias cámaras en la dirección del eje
• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo
• La inclinación del plato permite regular la capacidad
• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno
Clasificación (V)
Por el Modo de Compresión (IV)
http://m.vayagif.com/202431/asi-funcionan-los-pistones-axiales-de-un-motor
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Radiales
• Tiene y válvulas antiretorno
Clasificación (VI)
Por el Modo de Compresión (V)
Puertos de Entrada y Salida
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Alternativos de Pistones Radiales
• Tiene y válvulas antiretorno
Clasificación (VI)
Por el Modo de Compresión (V)
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
Clasificación (VI)
Por el Modo de Compresión (V)
http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/unusualICeng/cam-IC/cam-IC.htm
http://pixshark.com/reciprocating-piston-pump.htm
� Alternativos de Pistones Radiales
• Tiene y válvulas antiretorno
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� De paletas:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
• Débil estanqueidad
(bajas relaciones de compresión)
� Rotativos (I)
Clasificación (VII)
Por el Modo de Compresión (VII)
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� De paletas:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
• Débil estanqueidad
(bajas relaciones de compresión)
� Rotativos (I)
Clasificación (VII)
Por el Modo de Compresión (VII)
( ) ( )[ ] ( )/hm60nL2/NLerRπV 3rppp
22⋅⋅⋅⋅⋅−−⋅=
R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasn la velocidad de giro
R
r
ep
Lp
Aspiración
Descarga
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� De paletas:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
• Débil estanqueidad
(bajas relaciones de compresión)
� Rotativos (I)
Clasificación (VII)
Por el Modo de Compresión (VII)
R
r
ep
Lp
Aspiración
Descarga
R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasS superficie máx de la paleta (cm2)V1 volumen de la cámara máx (cm3)n la velocidad de girov velocidadc nº de cámarasP1 presión relativa
( ) ( )[ ] ( )/hm60nL2/NLerRπV 3rppp
22⋅⋅⋅⋅⋅−−⋅=
=⋅=⋅
== vFt
eF
t
TrabajoPot
[ ] rSPrFPar 11 ⋅⋅=⋅=
)1P(ncVQ 11N +⋅⋅⋅=
[ ] [ ]75100060
rn2SPrwSP 11
11⋅⋅
⋅⋅π⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� De rodillo:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
• Estanqueidad muy débil
(bajas relaciones de compresión)
� Rotativos (II)
Clasificación (VII)
Por el Modo de Compresión (VII)
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� De rodillo:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
• Estanqueidad muy débil
(bajas relaciones de compresión)
� Rotativos (II)
Clasificación (VII)
Por el Modo de Compresión (VII)
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� De rodillo:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
• Estanqueidad muy débil
(bajas relaciones de compresión)
� Rotativos (II)
Clasificación (VII)
Por el Modo de Compresión (VII)
( ) ( ) ( )/hm60nL)NLerRπ(V 3rppp
22⋅⋅⋅⋅⋅−−⋅=
R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasn la velocidad de giro
R
r
ep
Lp
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Swing:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
� Rotativos (III)
Clasificación (VIII)
Por el Modo de Compresión (VIII)
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Swing:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
� Rotativos (III)
Clasificación (VIII)
Por el Modo de Compresión (VIII)
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Swing:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
� Rotativos (III)
Clasificación (VIII)
Por el Modo de Compresión (VIII)
https://www.youtube.com/watch?v=wF9NMDqw8QQ
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BLOQUE 1: Neumática 1.- Neumática Industrial
1.3.- Generación y Distribución de Aire
� Swing:
• Silenciosos
• Sin válvula de admisión
• Sensibles golpe de líquido
� Rotativos (III)
Clasificación (VIII)
Por el Modo de Compresión (VIII)
https://www.youtube.com/watch?v=wF9NMDqw8QQ