Microsoft PowerPoint - 040 El Comp Scroll
El Compresor ScrollDepartamento:Area:
Ingeniera Elctrica y EnergticaMquinas y Motores TrmicosCARLOS J
RENEDO [email protected] Despachos: ETSN 236 / ETSIIT S-3 26
http://personales.unican.es/renedoc/index.htmTlfn: ETSN 942 20 13
44 / ETSIIT 942 20 13 82El Compresor Scroll1.- Introduccin
2.- Refrigeracin por Compresin
3.- Compresores
4.- El Compresor Scroll
5.- Proceso de compresin del Scroll
6.- Conformidad del Scroll
7.- Inyeccin de Refrigerante
8.- Regulacin del Scroll
1.- Introduccin
TEn los sistemas de refrigeracin interviene un fluido
(refrigerante, comportamiento conocido)
Sufre una serie de transformaciones termodinmicas
Refrigeracin evaporativa, torres de refrigeracin
Refrigeracin por vaco, magntica,
Energa
T
Calor
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (I)Basado en
los cambios de estado (lquido-vapor y vapor-lquido) de un fluido
refrigerante
T de cambio de estado = f(p) (si p la T, si p la T )Q latente
>> Q sensibles
( cant. refrig y tamao maq.)
Su busca tener un lquido a baja p y T para evaporarlo
El calor requerido lo toma de los alrededores (los enfra)
En un sistema abierto el refrigerante se perdera en la atmsfera;
lo normal es trabajar con ciclos de refrigeracin
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (II)Diagrama
de un fluido refrigeranteGasLquidoVapor saturadoEl Compresor
Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (III)Ciclo de compresinLos
elementos requeridos son:
evaporador (1-2)
compresor (2-3)
condensador (3-4)
expansin (4-1)
431 2El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin
(IV)Lmites de Funcionamiento En el evaporador: la T de la cmara
> T del refrig
En el condensador: la T ambiente < T del refrig
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin
(V)RendimientoHay que conocer las energas y los calores;
El calor extrado de la cmara es:(h2 - h1) (kJ/kg)
El calor cedido al exterior es:(h4 - h3) (kJ/kg)
El trabajo til del compresor es:(h3 - h2) (kJ/kg)
COP (COefficient of Performance)
Las h se toman del diagrama o las tablas del refrigeranteEn
funcin de las temperaturas del ciclo puede ser superior a 3
EER (Energy Efficiency Ratio)
En aire ac. puede ser superior a 13
COP =
EER =
Calor Extraido (h2 h1 )Trabajo Compresor (h3 h2 )Capacidad
Frigorfica (BTUh) Potencia Compresor (W)SEER (Seasonal Energy
Efficiency Ratio)
El EER durante un periodo de tiempo
1.000 BTU = 293 Wh
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin
(VI)Subenfriamiento:
salida del condensador, asegura lquido en la Val. Exp.
Recalentamiento:
salida del evaporador, asegura vapor en el Comp.
Tamao del Cond
QCond
QCondSubenfriamientoRecalentamiento
QEvap
WCompEl Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin
(VII)Ciclo Real:
Con prdidas de presin en condensador y evaporador
La compresin no es isoentrpica
La expansin no es isoentlpica
QCondCond. con p
Comp. sin
S cte
WCondExp. sin h cte
Evap. con p
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (VIII)Ciclos
en CascadaUn evaporador refrigera un condensador
Con el mismo u otro refrigerante
Para T
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (VIII)Ciclos
en CascadaUn evaporador refrigera un co Con el mismo u otro
refrigerant Para T
QEvap Baja = QCond AltamBaja hCond Baja = mAlta hEvap AltaEl
Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (IX)Ciclos para
varios espacios a dif. TEl Compresor Scroll2.- Refrigeracin por
Compresin (X)ISCOOLRefrigerante
T Cond.
T Evap.
CompC.O.P.
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (XI)ISCOOL
Ciclo Doble
El Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (XII)ISCOOLEl
Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (XIII)COOLPACKEl
Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (XIV)COOLPACKEl
Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (XV)COOLPACKEl
Compresor Scroll2.- Refrigeracin por Compresin (XVI)El Compresor
Scroll3.- Compresores (I)El componente ms importante del equipo
Partes mviles (mantenimiento, ruido) Mayor consumo energtico
Costoso
Recibe el fren proveniente del evaporador (vapor a baja presin y
temperatura) por la tubera de aspiracin. Lo comprime (elevando su
presin y temperatura), expulsndolo por la tubera de descarga hacia
el condensador
La compresin requiere energa mecnico consumo energtico
Son aptos para un fluido refrigerante (indicado en su placa
caracterstica) Han de ser estancos al aire (humedad)
Fabricantes: Copeland, LUnite Hermetique Danfoss, Bitzer,
Tecumsen, Carlyle
El Compresor Scroll3.- Compresores (II)Clasificacin: (I)Por el
modo de accionamientoElctricos (habitual) Gas (cias de gas) Motor
diesel
Turbina
Por la separacin entre compresor y accionamiento Hermticos
(elctricos, pequea potencia) Semihermticos
Abiertos (sin interaccin de averas)
El Compresor Scroll3.- Compresores (III)Clasificacin: (II)Por el
modo de compresin (I) Alternativos (reciprocantes) La presin se
ajusta Vibraciones
2 vlvulas Flujo pulsante Comportamiento conocido
La capacidad se puede regular descargando algn cilindro
El Compresor Scroll3.- Compresores (IV)Clasificacin: (III)Por el
modo de compresin (II) Rotativos (I)
- De paletas:Silenciosos
Sin vlvula de admisin Sensibles golpe de lquido Dbil
estanqueidad
(bajas relaciones de compresin)El Compresor Scroll3.-
Compresores (V)Clasificacin: (IV)Por el modo de compresin (III)
Rotativos (II)
- De rodillo:Silenciosos
Sin vlvula de admisin Sensibles golpe de lquido Dbil
estanqueidad
(bajas relaciones de compresin)
V = ( (R2 r 2 ) (e L
N ) ) L
n 60
(m3 /h)
R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del
rotor y de la paletae el espesor de la paletaNp el nmero de
paletasn la velocidad de giroEl Compresor Scroll3.- Compresores
(VI)Clasificacin: (V)Por el modo de compresin (IV) Rotativos
(III)
- De tornillo (I):
De doble tornillo Macho-hembra Sellado con aceite Sin
vlvulas
Relacin de compresin fija Regulacin de capacidad Inyeccin de
vapor fro
El Compresor Scroll3.- Compresores (VI)Clasificacin: (V)
Por el modo d Rotativos (III)
- De tornillo De doble Macho- Sellado Sin vlv Relaci Regulac
Inyecci
El Compresor Scroll3.- Compresores (VII)Clasificacin: (VI)Por el
modo de compresin (V) Rotativos (IV)
- De tornillo (II):
De tornillo simple(triple tornillo)
Tornillo y dos satlites
Control de capacidad (anillo)
El Compresor Scroll3.- Compresores (VIII)Clasificacin: (VII)Por
el modo de compresin (VI) Rotativos (V)
- Scroll (I):
Dos volutas en forma de espiral Varias cmaras enfrentadas Flujo
continuo
Sin vlvulas
Relacin de compresin fija
Regulacin de capacidad con varias lumbreras de descarga
Necesita vlvula antirretorno
El sellado no soporta toda la diferencia de presin
Resistente a la entrada de lquido
El Compresor Scroll3.- Compresores (IX)Clasificacin: (VIII)Por
el modo de compresin (VII) Rotativos (VI)
- Scroll (II):
El Compresor Scroll3.- Compresores (X)Clasificacin: (IX)Por el
modo de compresin (VIII) Rotativos (VII)
- Engranajes:
Dos engranajes, uno accionado
- Axiales:
Baja relacin de compresin
Grandes volmenes
El Compresor Scroll3.- Compresores (XI)Clasificacin: (X)Por el
modo de compresin (IX) Rotativos (VIII)
- Centrfugos:Baja relacin de compresin
Grandes volmenes
El Compresor Scroll3.- Compresores (XI)El Compresor Scroll3.-
Compresores (XII)Elementos Auxiliares del Compresor (I)La
refrigeracin del compresorCon la aspiracin Dos etapas Refrigeracin
externa
pint =
pmax pmin
El Compresor Scroll3.- Compresores (XIII)Elementos Auxiliares
del Compresor (II)La lubricacin del compresor Carcasa es el crter,
visor Mezcla aceite-refrigerante al T
Resistencia elctrica
Pendientes descendentes
Sifones
Filtros y separadores Botella antigolpe de lquido Posicin
original
3.- Compresores (XIII)Elementos Auxiliares del Compresor
(III)Vibraciones y ruidos Dispositivos internos
Dispositivos externos
Silenciadores
Uniones flexibles
Amortiguadores
Bancadas
El Compresor Scroll3.- Compresores (XIV)Elementos Auxiliares del
Compresor (IV)Sistemas de seguridad Presostato de mxima
Presostato de mnima
Vlvula de seguridad interna
Vlvula de seguridad externa
Fusible (de presin)
Presostato de aceite
Nivel de aceite
Protector trmico
Protecciones externas
3.- Compresores (XV)Elementos Auxiliares del Compresor
(V)Control de la capacidad del compresor (I)(ajustar la produccin
del compresor a las necesidades)
Control todo-nada
Capacidad regulable: en escalones o en continuo
Utilidades:
Alimentar varias instalaciones
Cuando existen diferentes solicitaciones a lo largo del da
Facilitar la puesta en marcha al reducir la carga en el
arranque
Enlosmulticilndricosepuededescargarunoomscilindros, desplazando
la vlvula de aspiracin
En los compresores de tornillo y los scroll, la regulacin en
continuo, (10%-100%), variando el punto donde comienza la
compresin
El Compresor Scroll3.- Compresores (XVI)Centrales de Compresores
(I)Control de la capacidad del compresor (II) En continuo con un
motor de velocidad variable
En escalones con compresores en paralelo (tndem)
Aumenta la fiabilidad. Disminuye la potencia instalada (factor
simultaneidad)Preferible combinar equipos de distintas capacidades
(1-2-4-8, etc).
Hay que tener especial cuidado con el aceite de lubricacin, ya
que el retorno no se reparte por igual, requiere de tubera de
equilibrado
3.- Compresores (XVII)Centrales de Compresores (II)Seleccin del
los compresoresEstudiar el nmero y tamao idneos de las unidades
compresoras
(la parcializacin de la carga de un compresor siempre supone
prdida de C.O.P)
Seleccin de equipos de alto rendimiento, hacindoles funcionar en
su punto
ptimo o prximo a este, estudiando las cargas parciales
Compresor400 kW250 kW150 kW
Rendimiento nominal Rend. Al 60% de la carga Rend. Al 30% de la
carga73%70%68%72%69%67%71%68%66%
En cada rgimen de trabajo estudiar la relacin de compresin.
Cuanto menor sea ms eficientemente es el sistema
La combinacin de equipos de diferente tecnologa puede producir
unos rendimientos energticos muy altos
El Compresor Scroll3.- Compresores (XVIII)ISCOOLCadas de
Presin
Recal. y
Subenf.
Fro IndustrialP. C. KoeletRefrigeracin ComercialD WirzTecnologa
de la Refrigeracin y Aire Ac. (T II)W.C. Whitman, W.M.
JohnsonManual Tcnico
Valycontrolhttp://www.valycontrol.com.mx/literatura_mt.htmEl
Compresor ScrollCuadernos de ClimatizacinMquinas
FrigorficasFERROLIRevistas nacionales: El Instalador Montajes e
Instalacioneshttp://www.carel.com/http://www.danfoss.com/spain
http://www.emersonclimate.com/http://www.bitzer.com/
http://www.carlylecompressor.com/
HYPERLINK http://www.emersonclimate.com/
http://www.emersonclimate.com/http://www.tecumseh.com/homepage.htmhttp://www.salvadorescoda.com/El
Compresor Scroll4.- El Compresor Scroll (I)AntecedentesLa primera
patente est fechada en 1905 por Leon CreuxLa tecnologa no permita
las tolerancias de mecanizado requeridas (
