DESCRIPCIÓN DE DISPOSITIVOS FEEE

COMPRESORES

¿Qué es un compresor y cómo es su funcionamiento?

Los compresores son dispositivos diseñados para suministrar energía a fluidos compresibles, tal como lo son los gases y vapores, lo que les permite fluir mientras incrementan su presión. A diferencia de otros dispositivos como ventiladores que se encargan de transportar grandes volúmenes de fluidos compresibles sin alterar demasiado su presión, los compresores tienen una función similar a las bombas de fluidos incompresibles.

Existen varios tipos de compresores, cada uno adaptado a diferentes aplicaciones. 

Por ejemplo, el compresor de pistón, que también se conoce como compresor de desplazamiento positivo, utiliza pistones para comprimir aire y son más comunes en hogares y pequeños negocios.

Los compresores de tornillo, que utilizan rotores en forma de tornillo y son eficientes para uso industrial continuo ya que tienen una alta capacidad.

Los compresores centrífugos son ideales para mayores aplicaciones, como plantas de energía y sistemas de refrigeración.

Y los compresores de diafragma, que emplean membranas flexibles para comprimir aire y son adecuados para industrias que requieran  aire puro, como la industria alimentaria o la farmacéutica.

Ahora bien, dicho esto surge la pregunta, ¿Cómo funciona un compresor?...

Lo cierto es que el funcionamiento puede variar según el diseño (o tipo) de compresor. Como por ejemplo, un compresor de pistón mueve un cigüeñal que se encarga de activar el pistón dentro de un cilindro. El pistón provoca un aumento de presión a través de la compresión de aire en el cilindro y luego el aire sale (de forma comprimida) a través de una válvula de salida.

El mismo proceso puede ser aplicado de forma general a los diferentes tipos de compresores a través de los siguientes pasos:

1. El motor del compresor suministra energía
2. El compresor reduce el volumen del aire, aumentando la presión
3. El aire comprimido se descarga a través del sistema que corresponda
4. El sistema de control ajusta la presión y el flujo del aire comprimido
5. El sistema de lubricación asegura el funcionamiento correcto de las partes móviles del compresor.

 A continuación se presenta una vista de un esquema acerca del funcionamiento de un compresor:

 

Propiedades de estado de entrada y salida del dispositivo

• Entrada: El fluido entra como vapor saturado
• Salida: El fluido sale como vapor sobrecalentado, a presión y temperatura mucho más altas que cuando entraron. (𝐏𝐬＞𝐏𝐞) y (𝐓𝐬＞𝐓𝐞)
• Otras consideraciones: El cambio de energía cinética es despreciable, el cambio de energía potencial también es despreciable y si el sistema es adiabático (es decir, que no permite transferencia de calor), entonces también la transferencia de calor es despreciable.

Ecuación de continuidad y 1era Ley de la Termodinámica

 

Para la ecuación de continuidad en un compresor trabajamos con:

A partir de esto, la Primera Ley de la Termodinámica aplicada a los compresores luce de la siguiente manera:

Ahora, si las condiciones presentadas son adiabáticas, la ecuación quedaría como:

Para mayor información acerca de compresores, se puede consultar el siguiente video:

Información adicional en los siguientes enlaces:

¿Qué es un compresor y cuáles son sus funciones?

Compresores – definición, clasificación y tipos