Expocisión sobre temas de compresores para la materia de Maquinas y Equipos térmicos II de la carrera de Ingeniería Electromecánica, abarcando todos los tipos de compresores térmicos que hay, Se muestran todas las formulas necesarias para comprender el comportamiento y obtener los calculos necesarios para la operación de los compresores.

1. COMPRESORES
Integrantes
Díaz Cruz Oscar Elías Hernández Bautista Daniel Salvador
Juárez Sánchez Luis Enrique González Ovando Eduardo Antonio
Salazar Peralta Omar Ramírez Blas José Ángel
Tzomplaxtle Cruz Olín Pavel Pérez Ramos César Azael
Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica
ITSPR
Máquinas y Equipos Térmicos II
Docente: Ing. Guadalupe Diantes Jerez

2. TIPOS DE COMPRESORES

3.  Un compresor es una máquina de fluido que está
construida para aumentar la presión y desplazar
cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal
como gases y los vapores. Esto se realiza a través
de un intercambio de energía entre la máquina y el
fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor
es transferido a la sustancia que pasa por él
convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su
presión y energía cinética impulsándola a fluir.

4.  Al igual que las bombas, los compresores también
desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras
que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas
térmicas, ya que su fluido de trabajo es
compresible, sufre un cambio apreciable de
densidad y, generalmente, también de temperatura;
a diferencia de los ventiladores y los sopladores,
los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no
aumentan su presión, densidad o temperatura de
manera considerable.

5. CLASIFICACION

6. COMPRESORES DE EMBOLO
 Los compresores mas utilizados son lo de embolo
debido a u precio y a su flexibilidad de
funcionamiento, es decir permiten trabajar con
caudales de diferentes magnitudes y con un amplio
rango de relación de compresión.

7.  El funcionamiento de este tipo de compresores siempre es muy
parecido al de un motor de un automóvil. Un eje, en el que va una
manivela, acciona la biela que produce el movimiento alternativo en
el pistón. Al bajar el pistón, entra aire por la válvula de aspiración.
En este momento la válvula de salida esta cerrada. Cuando el pistón
desciende hasta el punto muerto inferior, las dos válvulas se cierran.
En este momento comienza la compresión de are que ha entrado al
cilindro, debido al inicio del ascenso del pistón. Cuando este aire se
ha comprimido hasta el máximo, entones se abre la válvula de
salida, el aire comprimido es descargado en el deposito y comienza
a viajar hacia el circuito a través de los conductos del mismo.

8. COMPRESORES ROTATIVOS
 Los compresores
rotativos consiguen
aumentar la presión del
aire mediante el giro de
un rotor. El aire se
aspira cuando el rotor
gira en un determinado
sentido y después se
comprime dentro de la
cámara de compresión
que se origina en el
compresor.

9. COMPRESOR ROTATIVO DE PALETAS
 La característica
fundamental de esto
compresores es que
poseen una serie de
paleta radiales sobre el
rotor que presiona las
paredes de la cámara de
compresión cuando
giran. Entre cada dos
paletas se crea una
especie de pequeña
cámara de compresión
que va comprimiendo el
aire

10. COMPRESOR DE TORNILLO
 Son relativamente nuevos y,
además, caros, aunque
debido a su bajo desgaste, a
lo largo del plazo son muy
ventajosos.
 Son muy silenciosos y
proporcionan caudales de
hasta 8m3/min, junto con una
presión que oscila entre los 7
y los 14 bar.
 El funcionamiento de estos
compresores se basa en el
giro de dos tornillos
helicoidales que comprimen
el aire que ha entrado por el
orificio de aspiración y lo
expulsan hasta el orificio de
salida.

11. COMPRESORES DE DIAFRAGMA
 Este tipo forma parte
del grupo de
compresores de
embolo. Una
membrana separa el
embolo de la cámara
de trabajo; el aire no
entra en contacto con
las piezas móviles. Por
tanto, en todo caso el
aire comprimido estará
exento de aceite.

12. ANÁLISIS DE LA PRIMERA LEY DE LA
TERMODINÁMICA EN COMPRESORES
RECIPROCANTES Y CENTRÍFUGOS.

13. ANÁLISIS DE LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
EN LOS COMPRESOR RECIPROCANTE.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La primera ley de la termodinámica o Primer Principio de la
termodinámica es una aplicación dela ley universal de conservación de
la energía a la termodinámica y, a su vez, identifica el calor como una
transferencia de energía. Uno de los enunciados de la primera ley de
la termodinámica es el siguiente:
“El incremento de la energía interna de un sistema termodinámico es
igual a la diferencia entre la cantidad de calor transferida a un sistema
y el trabajo realizado por el sistema a sus alrededores.”

14. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la
termodinámica y afirma :
que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con
ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía
puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la
conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse,
sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía
eléctrica se transforma en energía calorífica en un calentador.

15. Aplicaciones de la Primera Ley
Sistemas cerrados
Un sistema cerrado es uno que no tiene entrada ni salida de masa. El sistema
cerrado tiene interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, así como
puede realizar trabajo de frontera. La ecuación general para un sistema cerrado
(despreciando energía cinética y potencial) es: Q W = U Donde Q es la
cantidad total de transferencia de calor hacia o desde el sistema
(positiva cuando entra al sistema y negativa cuando sale de éste), W es el
trabajo total (negativo cuando entra al sistema y positivo cuando sale de éste) e
incluye trabajo eléctrico, mecánico y de frontera; y U es la energía interna
del sistema.
Sistemas abiertos
Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, así como
interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, también puede realizar
trabajo de frontera.

16. Los compresores centrífugos, compresores radiales a veces
llamados, son una sub-clase de dinámica de revolución turbo
maquinaria trabajo de absorción.
La compresión de turbo-máquina dinámico idealizado logra un
aumento de la presión mediante la adición de la energía
cinética/velocidad para un flujo continuo de fluido a través del rotor o
impulsor. Esta energía cinética se convierte a continuación en un
aumento en el potencial de la energía/presión estática es reducir el
flujo a través de un difusor. El aumento de presión en el impulsor es
en la mayoría de los casos casi igual a la subida de la sección del
difusor.

17. Sistemas Cerrados: Introducir los diferentes conceptos de energía
como calor, transferencia de calor y trabajo. Identificar la primera ley
de la termodinámica como un enunciado del principio de conservación
de la energía para sistemas cerrados (masa fija). Desarrollar el
balance general de energía aplicado a sistemas cerrados. Definir el
calor específico a volumen constante y el calor específico a presión
constante. Relacionar los calores específicos con el cálculo de
cambios en la energía interna y la entalpía de gases ideales.

18. Sistemas Abiertos: Desarrollar el principio de conservación de la masa. Aplicar
el principio de conservación de la masa a varios sistemas que incluyen
volúmenes de control de flujo estable e inestable Aplicar la primera ley de la
termodinámica como enunciado del principio de conservación de la energía para
volúmenes de control. Describir los dispositivos comunes de flujo como toberas,
difusores, turbinas, compresores, válvulas de estrangulamiento, mezcladores e
intercambiadores de calor. Aplicar el balance de energía a procesos de flujo
inestable como un modelo de proceso de flujo uniforme para procesos de carga
y descarga.

19. EFICIENCIA ISENTRÓPICA DE
UN COMPRESOR

20. PROCESO A VOLUMEN CONSTANTE
 Es un cambio de estado a volumen constante,
internamente reversible. Se llama también proceso
isométrico o isocórico

21. PROCESO ISENTRÓPICO
Un proceso isentrópico es una transformación adiabática
internamente reversible. El sistema no intercambia calor
con el medio en ningún momento de la misma.
En consecuencia, para que una transformación sea
adiabática, deberá cumplirse.
Q = 0
ds = 0

22. PROCESO ISENTRÓPICO

23. EL TRABAJO PARA UN SISTEMA SIN FLUJO ES:
 
ksf E
k
vpvpk
W 



1
2211
1
2211



k
VpVp
W
 
1
21



k
TTmR
W
Trabajo para un proceso isentrópica con flujo es:
Para una transformación adiabática deberá cumplirse que : Q= 0
En cuanto al calor específico de la adiabática, dado que la misma se
produce variación de temperatura sin intercambio de calor, será nulo.
C adiab= 0

24. T
ss = constante
A
B
EL PROCESO ISENTRÓPICO

25. EFICIENCIA POLITRÓPICO DE UN COMPRESOR
 Una transformación politrópica es un cambio
de estado en el que varía todas las
propiedades (presión, volumen, temperatura,
entropía, entalpía, etc). También en este
proceso existe transmisión o transferencia
de calor y para su análisis se lo considera a
este proceso como internamente reversible.

26. EN LAS FIGURAS SIGUIENTES MOSTRAMOS
LOS DIAGRAMAS P-V Y T-S, PARA UN
PROCESO POLITRÓPICO.

27. El trabajo para un proceso politrópico sin flujo será:
(3)
T
T
(2)
T
T
(1)
1
2
1
2
1
1
1
2
2
1
1
2
2
1
n
n
n
n
p
p
V
V
V
V
p
p























(4)
1
1122
n
VpVp
W



Las ecuaciones que rigen este proceso tienen un parecido con las
ecuaciones isentrópicas donde el Exponente “k” se reemplaza
por el exponente “n” que se denomina exponente politrópico

28.  El calor para un proceso politrópico con flujo es:
  (5)
1
1122
n
VpVpn
WSf



 





(8)
opolitrópicespecíficocalor;c
(7)
(6)
1
n
dTcmQ
dTcdQ
dT
n
nkc
dQ
n
n
v
El trabajo para un proceso politrópico con flujo estacionario es:

29. EFICIENCIA POLITRÓPICA. (pequeñas etapas, escalonamientos)
Eficiencia de una etapa infinitesimal
1
P1
h
s
z
y
x
h1
2sh2s
h2
2
P2
En compresores y bombas
El proceso de compresión se
divide en un gran número de
pequeñas etapa de igual
eficiencia
yz
yzs
xy
xys
x
xss
P
hh
hh
hh
hh
hh
hh
h
h
W
W



















1
1min

ηP > ηC

30. Eficiencia Politrópica para un gas ideal
P
RT
RTP  
1

K
KR
Cp
dTC
dP
dh
dh
p
s
P

 
KPdT
TdPK
dT
K
KR
P
RTdP
P
)1(
1
.




KP
dPK
T
dT
P
)1( 

De:
;
en Sustituyendo ‫ט‬ y Cp
Tenemos que:
Despejando:
Luego integrando

31. Queda:
K
K
s
P
P
T
T
)1(
1
2
1
2








pK
K
P
P
T
T 
)1(
1
2
1
2








Para proceso real
Para Proceso ideal
Ya que ηP = 1

32. Eficiencia total para compresor




























 

1
1
)1(
1
2
)1(
1
2
pK
K
K
K
TT
P
P
P
P


)(
)(
12
12
hh
hh s
TTc



Eficiencia global del compresor (en función politrópica)

33. Proceso isentrópico,
s = constante
Todos los estados
accesibles quedan a la
derecha de esta línea.
h
p1
p2
1
2
ss1 = s2
DIAGRAMA DE ESTADO H-S

34. Proceso y Eficiencias Isentrópicas de Dispositivos de
Flujos Estables
1
Eficiencia isentropica de Compresores y Bombas
2rea
l
2isenWreal
Wisen


35. mW
mW
s
s


/

EFICIENCIA ISENTRÓPICA

36. Expansión real, h2 < h2,s
h
s
p2
p1
h2,s
h2
h1
EFICIENCIA ISENTRÓPICA

37. EFICIENCIA ISENTRÓPICA
shh
hh
,21
21



h
s
p1
p2
s1 = s2
h1
h2
h2,s

38. EFECTO SOBRE PROCESO ISENTRÓPICO
Head = C1isen
(T1 + C2) Zave P2
SG (k – 1)/k P1
(K – 1)/K
- 1- 1
T1 = Temperatura de Succión
Zave = Compresibilidad Promedio
K = Relación de Calores Específicos
SG = Gravedad Específica
P1 = Presión de Succión (absoluta)
P2 = Presión de Descarga (absoluta)

39. COMPRESIÓN MULTIETÓPICA CON
ENFRIAMIENTO INTERMEDIO

40. Para sistemas de compresión de vapor, donde se
desea reducir el trabajo de entrada del compresor,
se realizan modificaciones que consiste en incluir la
compresión multietapa con refrigeración intermedia.
En estos ciclos de refrigeración intermedia el
sumidero de energía puede ser el mismo
refrigerante, ya que en muchos puntos del ciclo, la
temperatura del refrigerante es inferior a la
temperatura del ambiente. Por tanto, el
intercambiador de calor que funciona como
refrigerador intermedio, se convierte en un
intercambiador regenerativo, ya que el calor se
transfiere de forma interna en el sistema.

41. En el ciclo de compresión simple, la compresión y la
expansión se producen en un solo salto, (máquinas
domésticas y un gran número de equipos de carácter
industrial); en estas máquinas las presiones y
temperaturas (de condensación y evaporación) no
difieren excesivamente. Cuando la diferencia de
presiones entre la aspiración y escape (salida) del
compresor es muy grande, o lo que es lo mismo, la
diferencia entre la temperatura del cambio de estado en
el condensador y la reinante en el evaporador, se
producen los siguientes fenómenos:

43. La fracción de vapor que se forma en la cámara de
evaporización instantánea, es la calidad X del fluido en
el estado 6 del diagrama de máquinas tal como se
observa en la figura 2.5-a, y es la fracción de flujo que
pasa por la cámara de mezcla proveniente de la cámara
de evaporación instantánea. La fracción de líquido
formado es 1-X, que corresponde a la fracción del flujo
total que pasa por el evaporador.
Aplicando el balance de energía en la cámara de mezcla
en condiciones adiabáticas, para determinar la entalpía,
a la salida de la cámara se tiene:

44. El efecto de refrigeración por unidad de masa que
atraviesa el evaporador es:
El trabajo total suministrado al compresor por
unidad de masa que atraviesa el condensador es
la suma de las dos (2) etapas, es decir:
El COP del ciclo de compresión de vapor de dos
etapas, con refrigeración intermedia regenerativo,
se sigue definiendo como:

45. Cuando la diferencia de presiones entre la aspiración y
escape (salida) del compresor es muy grande, o lo que es lo
mismo, la diferencia entre la temperatura del cambio de
estado en el condensador y la reinante en el evaporador, se
producen los siguientes fenómenos:
a) Un aumento importante en la temperatura de escape del
compresor puede originar la posible descomposición del
aceite lubricante con el consiguiente acortamiento de la vida
media de la máquina.
b) Un aumento de la relación de compresión implica que el
rendimiento volumétrico propio del compresor simple
disminuye, lo que da origen a una disminución de la
capacidad frigorífica al bombear menor cantidad de fluido
frigorígeno

46. c) A medida que nos adentramos en la zona de vapor
recalentado se produce una inclinación cada vez mayor de las
líneas de entropía constante, hecho que se origina al aumentar
la relación de compresión, lo que implica un incremento de la
potencia requerida por el compresor. Por todo ésto, a partir de
ciertos límites puede resultar más económico utilizar un ciclo de
compresión múltiple, distinguiendo dos grandes tipos de
instalaciones, La compresión múltiple directa y la compresión
múltiple indirecta o en cascada

47. FORMAS DE OBTENER ENFRIAMIENTO INTERMEDIO EN
EL COMPRESOR.
La refrigeración intermedia (AB) en una compresión múltiple
se puede conseguir de varias maneras, destacando las
siguientes:
a) Refrigeración intermedia exterior.- Utilizando un
intercambiador de calor de superficie que enfríe el vapor
recalentado mediante un fluido externo, (aire, agua, etc); el
enfriamiento así conseguido no es muy bajo dada la
temperatura del fluido externo disponible y el bajo coeficiente
de transmisión de calor, sobre todo el del aire. Este
procedimiento se utiliza en camiones frigoríficos de productos
congelados, viéndose favorecida la transmisión de calor por el
movimiento relativo del aire respecto al camión.

48. b) Inyección parcial de fluido frigorígeno.-
Otro procedimiento consiste en utilizar una fracción del fluido
frigorígeno, que se separa de la corriente principal en 5, Fig
XIV.10 y que una vez condensado y expandido, enfría el vapor
recalentado procedente del compresor de baja presión
mediante un intercambiador de superficie.

49. c) Inyección directa de fluido frigorígeno.- Otro procedimiento
consiste en inyectar directamente fluido frigorígeno, una vez
expandido en la válvula V1 hasta la presión intermedia, a la
salida del compresor de baja presión (mezcla). Al igual que en
el caso anterior, la pérdida de calor sensible del vapor a la
salida del compresor de baja presión se debe a la absorción
de calor del cambio de estado de la parte de líquido a la salida
de la válvula de expansión auxiliar V1, Fig XIV.11.

50. Se observa que la mezcla de las dos corrientes de fluido
frigorígeno en los estados 2 y 6 da lugar a un estado 3 (en el
diagrama se ha supuesto vapor saturado seco); como en el
caso anterior, el enfriamiento (2-3) tiene por consecuencia
una disminución de la potencia frigorífica en la instalación,
producida por la desviación de una fracción del fluido hacia
la válvula V1.

51. Eficiencia isotérmica del
Compresor

52. Compresor Isotérmico
•Bajo consumo de potencia
•El compresor que menos
requiere espacio
•Simple mantenimiento

53. • El gas permanece a temperatura constante a través del
proceso.
• La energía interna es removida del sistema en forma de calor
a la misma velocidad que es “añadida” por el trabajo mecánico
de compresión.
• La compresión o expansión isotérmica es favorecida por una
gran superficie de intercambio de calor, un volumen pequeño
de gas, o un lapso de tiempo largo.
• Con dispositivos reales, la compresión isotérmica
generalmente no es posible. Por ejemplo incluso en una bomba
de bicicleta calienta (genera calor) durante su uso.

54. La eficiencia isotérmica se define como la relación entre el trabajo necesario
para comprimir un gas desde la presión P1 hasta la presión P2 a través de un
proceso isotérmico y la energía realmente consumida.
Trabajo isotérmico
ηiso = ---------------------------
Energía consumida

55. Un proceso isotérmico es el que se efectua a temperaturas constates. T = C. Si
para un gas ideal la temperatura se mantiene constante:
Ah= 0 y J= Q
En un proceso isotérmico:
Q=P1 V1 In (v, / v, > Kgm (o pie Lb)
VI = P2 v2
Por lo tanto:

56. El rendimiento total o general, llamado comunmente rendimiento del
compresor, es:
El trabajo ideal puede ser isotérmico o al isentropico; generalmente, es el trabajo
isentropico. Con respecto a los compresores rotativos, en los cuales el enfriamiento
durante la compresion es casi siempre despreciable, usaremos el rendimiento del
compresor como:

57. CÁLCULO TEÓRICO DEL CICLO DE TRABAJO DE UN
COMPRESOR IDEAL
El estudio lo realizaremos sobre un compresor de émbolo
funcionando sin pérdidas y que el gas comprimido sea perfecto y
sin espacio muerto.
Representando el ciclo que realizará en el plano p-v.

58. En el PMS, se abre la válvula de aspiración, y mientras el émbolo
se mueve hacia el PMI, se va llenando el cilindro con fluido a
presión constante, que corresponde con la presión atmosférica.
(Proceso 4-1).
Una vez alcanzado el PMI, se cierra la válvula de admisión y el
émbolo comienza su carrera ascendente comprimiendo el fluido, es
el proceso 1-2, antes de que el émbolo alcance el PMS, se abre la
válvula de descarga, en el momento que la presión en el interior del
cilindro es igual, como mínimo, a la de la línea o tanque receptor, y
el gas se impulsa a presión constante.
El trabajo que se debe dar al compresor para que realice este ciclo,
es la suma algebraica de los trabajos de cada proceso, por lo que
el trabajo total es igual a la suma del trabajo de aspiración, más el
trabajo de compresión, más el trabajo de descarga.

59. El ciclo teórico de trabajo de un compresor ideal se entiende
fácilmente mediante el estudio de un compresor monofásico
de pistón funcionando sin pérdidas y que el gas comprimido
sea perfecto, Fig I.3. Con ésto se da por hecho que el pistón
se mueve ajustado herméticamente al cilindro, e incluso se
considera que el paso del aire hacia y desde el cilindro tiene
lugar sin resistencias en válvulas y conductos, es decir, sin
cambio de presión.

60. La causa principal de la disminución del volumen de vapor
efectivamente desplazado por un compresor es el espacio
muerto o perjudicial. En el ciclo interno teórico del compresor,
Fig I.4, al término de la compresión la presión es p2; el vapor
comprimido pasa entonces a la línea de escape, recta (2-3),
pero en el punto 3, punto muerto superior, queda todavía un
volumen V0, espacio muerto.

61. POTENCIA TEÓRICA DEL COMPRESOR
En un compresor alternativo ideal, el volumen VD,
m3/h, de vapor que proveniente de la línea de
aspiración es succionado hacia el cilindro,
comprimido a continuación y expulsado al final,
precisa de una potencia teórica:
siendo VD, el desplazamiento del pistón, o
volumen barrido por el pistón en su carrera
completa

62. DIAGRAMA INDICADO DEL COMPRESOR
IDEAL
El área (12341) del diagrama indicado del compresor ideal representa el
trabajo teórico del compresor, de forma que, i2 - i1, proporciona el valor del
trabajo teórico del compresor por Kg de fluido accionado por el compresor, es
decir admitido y expulsado de él. Para que este valor de, i2 - i1, coincida con
el área (12341) del diagrama indicado ideal, es necesario que (V1 - V4)
volumen admitido en el cilindro, represente el volumen correspondiente a 1 Kg
de fluido medido a la presión y temperatura del punto 1, o lo que es lo mismo
que, (V2- V3) volumen expulsado del cilindro, sea el correspondiente al mismo
Kg medido esta vez en las condiciones del punto 2 .
La relación entre el rendimiento volumétrico ideal del compresor hvi, y el gasto
másico de fluido que queda en el espacio perjudicial al final de la carrera de
expulsión m, supuesto que el compresor aspira 1 Kg de gas = (V1 - V4) Pa,
se determina en la forma:

63. En la carrera de compresión el pistón efectúa un
trabajo, y la máquina comprime (1 + m) kg; en la
carrera de expansión, correspondiente a m Kg del
espacio nocivo, el pistón recibe un trabajo.
En un diagrama termodinámico, en donde todas las
variables vienen referidas a 1 kg de fluido, tanto la
compresión (1-2), como la expansión (3-4), están
representadas por la misma línea isentrópica ideal
(líneas conjugadas), pues la presión y temperatura del
vapor en la posición 2 del pistón son idénticas a las de
la posición 3, y lo mismo para las posiciones 1 y 4.

64. TRABAJO REAL DEL COMPRESOR
Se estudiará la influencia que ejercen sobre el diagrama del ciclo las
condiciones reales (no ideales):
• pérdidas de carga en válvulas.
• retardos en apertura de válvulas.
• compresión y expansión no exactamente politrópicas.
Las válvulas de admisión y de escape usuales en
los compresores actuales abren o cierran
obedeciendo únicamente a diferencias de presión,
con un resorte en forma de lámina. Un diseño típico
se muestra en la figura 2.8.
Siendo F la fuerza que ejercen los resortes en su
posición de válvula cerrada, S la sección de pasaje
de gas y 𝑃 𝑇 la presión del suministro abastecido por
el compresor (generalmente la presión en un tanque
recibidor, o en la tubería de descarga), la válvula de
escape abre cuando:
𝑃 = 𝑃 𝑇 + 𝐹 𝑆

65. Pero cuando comienza a pasar el gas, se produce una pérdida de presión ∆𝑃𝑓
en los
pasajes, a la vez que aumenta F. En consecuencia, para la condición de
válvula abierta y flujo establecido a través de ésta, se tendrá :
𝑃 = 𝑃 𝑇 + 𝐹 𝑆 + ∆𝑃𝑓
Entonces, si pT = p2 (la presión a la que se
quiere comprimir), la válvula de escape no
abre exactamente en el punto 2, como se
muestra en la figura, sino en el punto 2' de
ordenada p = pT + F/S; y sigue aumentando
hasta un máximo para luego decrecer hasta la
presión de descarga pT = p3 .
Con frecuencia el descenso de presión no es
monótono sino con "ondulaciones" a causa de
la vibración de las láminas de las válvulas de
escape.

66. Este fenómeno se amortigua en válvulas del tipo de las de la
Fig. 2.8. En éstas se establece una cámara de gas entre la
chapa en U y el resorte curvo que actúa como una
amortiguación de las vibraciones
Cuando se expande el gas que quedó encerrado en el espacio
nocivo y se llega al punto 4 del ciclo, ocurre algo parecido. Si la
presión exterior es pe , la fuerza de los resortes es F’ y se
llama S’ a la sección de pasaje de gas, la válvula de admisión
comienza a abrir cuando la presión en el cilindro vale :
p = pe – F’ / S’
Cuando se abre la válvula, el gas pasa sufriendo una pérdida
de presión Δpf , por lo que la presión desciende aún más :
p = pe - F’/S’ - Δ pf
hasta llegar a un mínimo, correspondiente a válvula
plenamente abierta. Luego, la presión asciende hasta el final
de la aspiración.

67. Al llegar el pistón al P.M.I. subsiste en el cilindro una pequeña
depresión (punto 1' en lugar del punto 1, Fig. 2.10), debido a que la
válvula sigue abierta. Sólo cuando se ha recorrido una parte de la
carrera de compresión se cierra la válvula y la presión se iguala a la
presión p1 del exterior.
La parte 4-1' del diagrama del ciclo es
frecuente, también, que tenga forma
ondulada debido a la vibración de las
láminas de la válvula de admisión.
En cuanto a los procesos 1-2 y 3-4, si
bien se supuso que cada uno era una
evolución politrópica de índice n
constante, en la realidad se presentan
algunas diferencias.

68. Cuando el gas, supuesto frío, entra al cilindro cuyas paredes están a mayor
temperatura, se produce un intercambio de calor de las paredes al gas.
Entonces, en la primera parte del proceso de compresión, si el proceso es
politrópico lo es con un índice
𝑛1 > 𝑘 =
𝐶 𝑝
𝐶𝑣
en efecto, como ingresa calor al gas (𝛿𝑄 > 0) y al comprimirse es 𝑑𝑇 > 0 en
(1.11) será c > 0, por lo que n > k.
Al aumentar la presión, aumenta la temperatura del gas:
𝑇
𝑇1
=
𝑝
𝑝1
𝑛−1
𝑛
No varía sensiblemente, en cambio, la temperatura de las paredes del cilindro,
debido a su mayor masa y a la refrigeración. Cuando la temperatura del gas
supere a la de las paredes, hay transferencia de calor del gas a las paredes.
En el punto 3 el gas comprimido, por lo tanto caliente, comienza entregando
calor. Pero al expandirse se enfría hasta llegar a invertirse el sentido de
transferencia de calor.

69. Por estos motivos, el ciclo real del
compresor ve modificado su diagrama con
respecto al ciclo teórico, que dando con la
forma indicada en la figura 2.11 (se han
exagerado los apartamientos del
diagrama del ciclo teórico).
El diagrama de la Fig. 2.11 se llama
"diagrama indicado" y el área encerrada
representa el "trabajo indicado", Wi , del
cilindro. Usando instrumental adecuado se
puede hallar el diagrama indicado
directamente de la operación del
compresor.

70. APLICACIÓN DE LOS COMPRESORES
 La aplicación de un compresor corresponde al uso
o trabajo para el cual se requiere, puede ser en
refrigeración doméstica, comercial, transportada, o
aire acondicionado e industrial también se
determinan las temperaturas de evaporación de
congelación, conservación o acondicionamiento
ambiental.
 La aplicación de un compresor corresponde al uso
o trabajo para el cual se requiere, puede ser en
refrigeración doméstica, comercial, transportada, o
aire acondicionado e industrial también se
determinan las temperaturas de evaporación de
congelación, conservación o acondicionamiento
ambiental.

71. Referencias
http://www.ing.unlp.edu.ar/dquimica/paginas/catedras/iofq809/apuntes/CL_08_00_E
ficiencia_Compresion_V0_100416.pdf
http://maquinariasyequiposindustriales.blogspot.com/2013/09/compresion-
isotermica.html
http://www.directindustry.es/prod/rolls-royce/compresores-centrifugos-gases-
multietapa-22649-664845.html