Especializados en la producción y aplicación de compresores de vapor

Productos

Especializados en la producción y aplicación de compresores de vapor

Principio de funcionamiento del compresor

Por razones de costo, los compresores centrífugos de una sola etapa y los sopladores de alta presión son los más utilizados en los sistemas de recompresión mecánica de vapor (MVR); la siguiente exposición se centrará en estas configuraciones.

Por razones de costo, los compresores centrífugos de una sola etapa y los sopladores de alta presión son los equipos más utilizados en los sistemas de recompresión mecánica de vapor (MVR); la siguiente exposición se centrará en estas configuraciones.

Los compresores centrífugos son máquinas de control volumétrico, lo que significa que, independientemente de la presión de aspiración, el caudal volumétrico se mantiene prácticamente constante. En cambio, el caudal másico varía en proporción a la presión absoluta de aspiración. El ciclo de compresión de un compresor centrífugo de una etapa se representa en un diagrama entalpía‑entropía.

Potencia requerida por un compresor centrífugo de una sola etapa:

Por ejemplo: El vapor de agua saturado procedente del evaporador se comprime desde un estado de entrada de p1 = 1,9 bar, t1 = 119 °C hasta p2 = 2,7 bar, t2 = 161 °C (relación de compresión Π = 1,4). El proceso de compresión sigue la curva politrópica 1–2, y el aumento de entalpía específica del vapor es Δhp.

Para la entalpía específica h2 del vapor, utilizando la ecuación de la eficiencia isentrópica del compresor:

El valor resultante es h2 = 2785 kJ/kg (ηs = 0,8 se aplica a un compresor centrífugo de una sola etapa que opera con vapor). t2 = 161 °C corresponde a h2 y p2. En este punto, el vapor puede utilizarse para calentar el evaporador de primera efecto. En primer lugar, pierde el sobrecalentamiento y se enfría hasta alcanzar la temperatura de saturación t3 (130 °C) a la presión p2 (2,7 bar). A esta temperatura, entra en el calentador del evaporador. Basándose en…

 

 

Entre otros factores, la potencia específica de compresión politrópica hp depende del exponente politrópico κ, de la masa molar M del gas de admisión, así como de la temperatura de entrada y del incremento de presión deseado. Para la potencia acoplada real del motor primario (motor eléctrico, motor de gas, turbina, etc.), se incluye un margen mayor para las pérdidas mecánicas. Un compresor centrífugo de una sola etapa fabricado con materiales estándar puede alcanzar una relación de presión de vapor de 1,8; con materiales de mayor calidad, como el titanio, esta relación puede llegar hasta 2,5. En consecuencia, la presión final p2 es 1,8 veces la presión de admisión p1, o como máximo 2,5 veces. Esto corresponde a un aumento de la temperatura del vapor saturado de aproximadamente 12 a 18 K, pudiendo alcanzar hasta 30 K en el caso de la temperatura máxima, lo cual depende de la presión de admisión. Desde el punto de vista de la tecnología de evaporación, la práctica habitual consiste en expresar la presión en función de la correspondiente temperatura de ebullición del agua. De este modo, la diferencia efectiva de temperatura puede indicarse directamente.

Por ejemplo: una presión de entrada p1 = 1 bar corresponde a 100 °C, mientras que la presión final p2 = 1,7 bar corresponde a 115,2 °C; la relación de presiones Π = p2/p1 = 1,7, y el aumento de temperatura del vapor saturado es de 15,2 K.