6.2 compresores reciprocos

Presentacin de PowerPoint

6.2 Compresores Recprococantes

SISTEMA DE BOMBEO EN LA INDUSTRIA PETROLERA

INGENIERIA PETROLERA UNIDAD VI

Elcompresor reciprocante, tambin denominadorecproco,alternativoo dedesplazamiento positivo, es un tipo decompresor de gasque logra comprimir un volumen de gas en un cilindro cerrado, volumen que posteriormente es reducido mediante una accin de desplazamiento mecnico del pistndentro delcilindro. En estos compresores lacapacidadse ve afectada por la presin de trabajo. Esto significa que una menor presin de succin implica un menorcaudal; para una mayor presin de descarga, tambin se tiene un menor caudal.Concepto de Compresor Reciprocantes



Es una mquina que fundamentalmente se utiliza para elevar la presin de un gas pasando de presin baja a otra ms alta. Una variante de sta mquina sirve tambin para producir vaci; sin embargo, no estudiaremos esta variante porque la demanda para sta utilizacin es muy escasa.Grupo de compresor autnomo. Es un grupo completo montado en un patn y est formado por el accionamiento primario, compresor, aparatos necesarios para la refrigeracin, depuradores, colectores de humedad, mandos de seguridad y tuberas. O sea, un grupo completo para conectarlo con las tuberas de aspiracin o descarga.



Ciclo Ideal de un Compresor Reciprocante

En el ciclo ideal de compresin, la descarga del gas comprimido es 100%.El vector A-B representa el movimiento del stroke o carrera de succin en el cual el gas empieza a ingresar al cilindro a travez de la vlvula de succin hasta el volumen V1 que es el volumen total del cilindro de compresin, durante ste movimiento la presin P1 permanece constante y es igual a la presin en la succin o tubera de carga al compresor. En el punto B, la fuerza desarrollada por el motor del compresor actua positivamente y comprime el gas hasta el punto C en el cual se alcanza la presin deseada de descarga P2.Es ste el momento en el cual la vlvula de salida se abre permitiendo la transferencia total del gas del cilindro de compresin al sistema en el punto D. Se abre vlvula de salidaAqu empieza el retorno del pistn, pasando del punto D al punto A y de la presin P2 a la presin P1 idealmente, ya que al llegar al punto D, como el volumen es cero, no habr molculas remanentes de gas y la presin, en ste instante, no tendr ningn valorSe cierra vlvula de salida



Ciclo Real de Compresor Reciprocantes

En las figuras de los ciclos ideal y real se puede observar claramente las diferencias en diagramas. Complementamos la explicacin con el grfico de posicin del pistn en cada uno de los puntos del ciclo real de compresin que podemos observar en cualquier compresor reciprocante.



Nomenclaturas para CRTodos los modelos en placa de compresor siguen el siguiente formato: Los primeros 7 dgitos al inici identifican la familia, la aplicacin, la capacidad y carga de aceite. Un guin separa los siguientes 3 dgitos para el cdigo elctrico otro guin y los ltimos 3 dgitos para las opciones y variantes de suministro (BOM; Del Ingls Bill Of Material)

C S 1 8 K 6 E T F 5 X X XFamilia:C (Hermetico Reciprocante)Aplicacin:R= Alta y media Temp.S= Media y media EstendidaF= Baja Temp.Capacidad Nominal en Btuh Condiciones de Prueba ARIMultiplicador de Capacidad K=1000Variacin del Modelo Letra Q o numero 6 o 7Tipo de Aceite:E= Aceite MineralMotor devanado:T=TrimasicoP=PolifasicoTipo de Proteccin:F= Intrnseca interna- 1 protectorOpciones y variantes segn el modelo y Fabricante



Partes de un CR

a. Montura (frame): La montura de un compresor reciprocante es una estructura fundida, donde van montadas las partes rotativas del compresor como el cigeal, en este elemento, se instalan los cilindros en forma cruzada.b. Cigeal (Crankshaft): Se encuentra instalado dentro de la montura y es el elemento que transmite la potencia del motor hacia las bielas.c. Biela: Es el componente que transmite el movimiento rotativo del cigeal y lo linealiza para trasmitirlo a la barra.d. Caja de Lubricacin: Es el elemento que separa el cilindro de la montura, cualquier fuga se ventea o se drena a travs de ste elemento, contiene la barra que mueve el pistn de adelante hacia atrs y los sellos de laberinto del cilindro.e. Cojinetes: La mayora de los compresores utilizan cojinetes hidrodinmicos, el aceite entra al cojinete a travs de los agujeros de suministro, que van perforados estratgicamente a lo largo de la circunferencia del cojinete que suministran y distribuyen formando una pelcula de aceite en el contacto entre las partes mviles y estacionarias.f. Sellos: Proporciona el sellado dinmico entre el pistn - la barra y la barra - con la montura, consiste en una serie de anillos de tefln montados en una caja de selladog. Barra (Rod): Es el componente que conecta el pistn con la biela y transmite el movimiento al pistn, est sometida a los esfuerzos generados durante la compresin del gas (traccin y compresin).h. Botellas de Pulsacin: Son recipientes que se colocan en la succin y la descarga para minimizar los efectos de la vibracin acstica causada por el flujo reciprocante.i. Vlvulas: Son vlvulas de retencin tipo check que permiten la entrada y salida de gas al cilindro; en caso de cilindros de doble accin, existen vlvulas de succin a ambos lados del cilindro, mientras que en cilindros de simple accin slo se encuentran en un solo lado. Las vlvulas pueden ser de placa, lengeta y la mas aplicada para gas natural la de discos concentricos.



Clasificacin de los CompresoresCOMPRESORESDesplazamiento PositivoDinmicosReciprocantesRotativosFlujo AxialCentrfugos



Clasificacion de CRClasifiacion de CR segn el Numero de EtapasSimple EtapaMultiple EtapaIntegralesBalanceadoSeparableSon compresores con una sola relacin de compresin, que incrementan la presin una vez; solo poseen un depurador interetapa, un cilindro y un enfriador interetapa (equipos que conforman una etapa de compresin) generalmente se utilizan como booster en un sistema de tuberas. Son compresores que poseen varias etapas de compresin, en los que cada etapa incrementa progresivamente la presin hasta alcanzar el nivel requerido. El nmero mximo de etapas, puede ser 6 y depende del nmero de cilindros; no obstante, el nmero cilindros no es igual al nmero de etapas, pueden existir diferentes combinaciones;: Estos compresores utilizan motores de combustin interna para trasmitirle la potencia al compresor; los cilindros del motor y del compresor estn montados en una sola montura (frame) y acoplados al mismo cigeal. Estos compresores pueden ser de simple o mltiples etapas y generalmente son de baja velocidad de rotacin 400 900 RPM. Poseen una eficiencia y bajo consumo de combustibleSon compresores separables, en los cuales los cilindros estn ubicados a 180 a cada lado del frame.En este equipo, el compresor y el motor poseen cigeales y monturas diferentes acoplados directamente. Generalmente, vienen montados sobre un skid y pueden ser de simple o mltiples etapas. Los compresores reciprocantes separables en su mayora son unidades de alta velocidad 900 1800 RPM que pueden ser accionados por motores elctricos, motores de combustin interna o turbinas, manejan flujos menores de gas que los integrales y pueden tener una potencia de hasta 5000 HP



Clasificacin de los Compresores ReciprocrocantesEn Funcin del Numero de EtapasEn funcin del DiafragmaSimple Etapa Mltiple Etapa IntegralSeparadorBalanceados



Calculo de Numeros de Etapas del CRDespejamos n



Problemas de No. de Etapas de los CompresoresUn compresor que desea bombear gas natural puro, a una presin mxima aproximada de 134 bar y con un calculo posible de presin de 12 bar, tiene una relacin de compresin de 2.5 (turbo compresor AP), si se desea circular ese gas natural con un compresor reciprocante, Cuntas etapas necesitar ese compresor para hacer fluir ese gas?Se redondea la cantidad para evitar errores de clculos



Seleccin de CRUn mtodo rpido y de exactitud razonable para determinar el caballaje requerido para cada etapa de un compresor reciprocante, es el empleo de la grafica de caballaje por milln,(dada en la grafica en la siguiente diapositiva), aunque en ella solo se presenta una parte de la relaciones de compresin, pues el grupo completo de curvas incluye valores hasta de 6.0. Para tener resultados mas exactos con gases mas ligeros o pesados que el aires se debe aplicar un factor de correccin para reflejar los cambios en las perdidas en las vlvulas, como resultado del peso molecular del gas que se comprime. La relacin bsica es:



La curva de la grafica ha sido aceptada por la industria para selecciones preliminares. A veces, se pueden obtener curvas mas detalladas con los fabricantes para obtener resultados mas exactos.

Otro criterio de seleccin es la dada por la norma API 618 (Para instalaciones petroleras), en cuanta a tamao, velocidad, y potencia requerida de succion y expulsin..



Ventajas y Desventajas de los CR vs CC



Aplicacin a la Industria PetroleraLos compresores reciprocantes, se utilizan generalmente para los siguientes servicios indicados en la Tabla

Sin embargo, existen aplicaciones especficas donde se requiere utilizar compresores reciprocantes: Altas presiones de descarga, los compresores reciprocantes tienen un amplio rango de presiones mayores que elcentrfugo. Disponibles para bajos flujos de gas, inferiores al menor flujo de los centrfugos.Poseen mayor flexibilidad operacional, ya que con solo cambio en los cilindros o ajuste de los pockets pueden ajustarse a nuevas condiciones de proceso.null138576.0

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