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Un refrigerador es una maquina trmica que permite la
transferencia de calor a voluntad con un costo deenerga de por
medio.
Los refrigeradores que vemos en forma cotidiana estn formados
por una maquina (refrigerador) quetransfiere calor desde el
interior de un recipiente de paredes adiabaticas al entorno.
Los mtodos utilizados para lograr esta transferencia de calor
son muy variados y en este trabajo nosreferiremos especficamente al
mtodo de absorcin por una solucin de amonaco agua
Anlisis bsico del comportamiento del Amonaco en un refrigerador
de absorcin
Consideremos la maquina muy sencilla de absorcin representada en
la figura, consiste en dosrecipientes A y B conectados por dos
tubos C y D tal como se representa. Uno de los tubos C tiene una
seriede aletas sobre las cuales puede ser insuflado aire (para
producir enfriamiento). El recipiente A estaparcialmente lleno de
agua pura destilada, que es enfriada y puede absorber el amonaco de
una fuenteexterior. Despus de esta carga, el sistema es cerrado
hermticamente respecto al exterior.
Si se aplica calor al recipiente A, la temperatura de la solucin
de amonaco en agua aumentara. Esteaumento de la temperatura
disminuye la aptitud del agua para retener el amonaco y, en
consecuencia, elvapor de amonaco se desprender y pasara a travs del
tubo C. Alrededor de este tubo hacemos pasar unacorriente de aire
que extrae el calor del amonaco, por lo que este se lica.
Este amonaco liquido pasa entonces al interior del recipiente B
despus de haber aumentado suficientementela temperatura del
recipiente A, habremos recogido en el recipiente B una cantidad de
amonaco liquido iguala la cantidad que a salido del recipiente A.
Luego se retira la fuente de calor del recipiente y se deja que
estese enfre. Al enfriarse el agua, su aptitud para absorber
amonaco aumenta y absorber el vapor del recipienteB a travs del
tubo D. Como este proceso continua, el amonaco liquido del
recipiente B se evapora y alhacerlo as, naturalmente, absorbe
calor. Primero absorbe su propio calor, rebajndose por consiguiente
sutemperatura hasta que esta sea inferior a la temperatura
ambiente; luego absorbe calor del espacio circundante.
Durante el proceso de absorcin, el agua del recipiente A, que
absorbe el vapor de amonaco,experimenta un aumento de temperatura
debido a lo que se conoce por calor de absorcin. Si no
extraemoseste calor la temperatura del agua aumentara hasta que no
pueda producirse mas absorcin y entonces cesaratoda la evaporacin
del amonaco por consiguiente debemos enfriar el absorbedor A
durante el proceso deabsorcin. Esto se puede hacer dirigiendo una
corriente de aire hacia el recipiente cuando hayamos evaporadotodo
el amonaco liquido del recipiente B, el agua del recipiente A estar
cargada con su contenido original deamonaco. Entonces el sistema
esta en condiciones de repetir el proceso.
Un sistema tan sencillo como el descrito no seria aplicable al
acondicionamiento de aire ya que serequerira algn medio de calentar
y enfriar alternativamente el recipiente A. Por otra parte,
mientras el
proceso de calentamiento tuviese lugar, no produciramos
refrigeracin alguna a no ser que proveysemosotro sistema que
trabajase alternativamente con el primero.
Existe un sistema llamado del tipo continuo aplicable en la
practica. Este sistema esta representado en lafigura. El recipiente
G, llamado generador, se utiliza para mantener la solucin rica en
amonaco. Sesuministra calor a este recipiente haciendo que el
amonaco se desprenda del agua y pase al condensador C,donde se lica
y pasa al recipiente de liquido. Saliendo del recipiente de
liquido, pasa a travs de la vlvula deexpansin y entra en el
evaporador D, donde es evaporado a baja presin.
El agua que ha cedido este amonaco es bombeada desde el
generador a travs del tubo F hasta el
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absorbedor A; aqu es enfriada por una corriente de aire o
serpentn de agua y, una vez enfriada puedeabsorber el vapor del
evaporador que esta en contacto con ella. esta solucin se enriquece
ahora de amonacoy es devuelta por la bomba al generador para ser
nuevamente calentada.
Usos, ventajas y desventajas
El refrigerador por absorcin de amonaco es especialmente
atractivo cuando de dispone de calor a unatemperatura baja 100 a
200 grados celsius, ya que, este sistema requiere una cantidad de
trabajo muy pequea
comparativamente con otros sistemas de refrigeracin, adems la
eficiencia de este sistema es relativamentealta, del orden del 18%,
la que puede ser mejorada agregando ciertos dispositivos auxiliares
como:analizadores o columnas de burbujas, rectificadores o arreglos
para el reflujo, intercambiadores de calor,preenfriadores de
lquido, etc... llegando hasta un 70%.
Las instalaciones refrigerantes en que se utiliza amonaco han
encontrado un opositor poderoso en latoxicidad que alcanza en altas
concentraciones en el aire y por consiguiente, el peligro latente
de fugas queponen en peligro a operarios y residentes en las
cercanas de la instalacin.
El sistema de absorcin de amonaco permite obtener temperaturas
ms bajas que las que se obtienen conotros sistemas (bajo cero) de
absorcin como el de bromuro de litio y agua, que ha sido muy
utilizado para
aires acondicionados.
DESARROLLO
Tipo de evaporadores para refrigeracin
Evaporadores segn alimentacin de refrigerante
Los evaporadores pueden ser clasificados de acuerdo al mtodo de
alimentacin del lquido como deexpansin seca, inundados, o lquidos
sobrealimentados. Con el mtodo de expansin seca la cantidad
delquido refrigerante alimentado al evaporador est limitada a la
cantidad que pueda ser completamentevaporizado durante el tiempo de
llegada hasta el extremo final del evaporador, de tal manera que
solo lleguevapor a la lnea de succin. La vlvula generalmente
empleada con este mtodo para el control del flujo derefrigerante es
de expansin termosttica o de tubo capilar. Para estar seguro de
tener completa vaporizacindel refrigerante en el evaporador y
prevenir as el llevar lquido en la tubera de succin al compresor,
sepermite un sobrecalentamiento de 10F al final del evaporador,
esto requiere aproximadamente del 10% al20% de la superficie total
del evaporador.
Una parte de cada masa unitaria de refrigerante circulado se
vaporiza en la vlvula del control del refrigerantea medida que la
presin es reducida desde la presin condensante hasta la presin del
evaporador. Con elevaporador de alimentacin de expansin seca el gas
resultante entra al evaporador junto con el lquidoresultante, el
cual se vaporiza progresivamente a medida que el refrigerante pasa
a travs del evaporador. Delo anterior, es evidente que el
refrigerante en la ltima parte del evaporador no trabaja tan
efectivamente como
la parte a la entrada del evaporador en donde se tiene una gran
parte del refrigerante en la fase del lquido.
Es por est razn que en un evaporador de expansin seca, la
superficie del serpentn siempre es mas bajo enla parte a la entrada
del refrigerante y su valor mas alto se tiene cerca de la salida, a
pesar del hecho de que latemperatura de saturacin del refrigerante
es mas baja en la salida debido a la cada de presin queexperimenta
el refrigerante al fluir a travs del evaporador.
En tanto que los evaporadores de expansin seca son algo menos
eficiente que el de tipo inundado o desobrealimentacin del lquido,
son por lo general mucho ms simples en su diseo, su costo inicial
es masbajo, requiere mucho menos carga de refrigerante y tienen
menos problemas que los dems en lo que respecta
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al regreso del aceite. Por estas razones el evaporador de
expansin seca es el tipo ms popular. Esto enparticular es cierto
para sistemas que emplean refrigerantes halocarburos, ya que con
los evaporadoresinundados a veces es difcil el regreso del
aceite.
Los evaporadores inundados trabajan con refrigerante lquido con
lo cual se llenan por completo a fin detener humedecida toda la
superficie interior del tubo y en consecuencia la mayor razn
posible detransferencia de calor. El evaporador inundado est
equipado con un acumulador o colector de vapor que sirvecomo
receptor lquido desde el cual el refrigerante lquido es circulado
por gravedad a travs de los circuitos
del evaporador. El nivel del lquido en evaporador se mantiene ms
bajo o ms alto mediante un control deflotador y, el vapor generado
por la accin de ebullicin del refrigerante en los tubos se separa
del lquido enla parte superior del acumulador de donde es sacado
directamente a travs de la lnea de succin con el gasque se forma
como consecuencia de la reduccin de presin del refrigerante desde
la presin en elcondensador hasta la presin que se tiene en el
evaporador. Se debe observar que el gas instantneamenteformado no
circula por la parte de transferencia de calor del evaporador.
Un evaporador sobrealimentado es aquel en el cual la cantidad de
refrigerante lquido en circulacin a travsdel evaporador ocurre con
considerable exceso y que adems puede ser vaporizado. El exceso del
lquido esseparado del vapor en un receptor de baja presin o
acumulador y es recirculado hacia el evaporador, mientrasque el
vapor es extrado por la succin del compresor. Los rangos de razn de
circulacin son desde un valor
de 2 a 1 hasta valores altos de 6 7 a 1, se usan los rangos
altos con amoniaco y los bajos con los refrigerantes12, 22, y 502.
Un rango de circulacin de 3 a 1 indica que se tiene en circulacin
tres tantos de lquidocirculando que pueden ser vaporizados, en cuyo
caso la composicin de refrigerante en el cubo de regreso
alacumulador estar compuesta por peso, de dos partes de lquido y
una parte de vapor. Con una recirculacinadecuada del lquido el
humedecimiento de la superficie interior del tubo y el rendimiento
en los evaporadoressobrealimentados son similares a los que se
tienen con aquellos que trabajan completamente inundados. Larazn
ptima de recirculacin para tener el mejor rendimiento en el
evaporador, vara con un gran nmero defactores y a veces es difcil
de predecirlas. A fin de lograr el rendimiento estipulado, es
importante que elfabricante de evaporadores haga recomendaciones lo
ms aproximadas posibles. Como en el caso deevaporadores de expansin
seca, el flujo de lquido en los evaporadores sobrealimentados es
controlado poralgn dispositivo de medicin, por lo general una
vlvula de expansin manual o un orificio diseado oajustado para
obtener el flujo mximo necesario para cuando se tengan las cargas
pico.
Los evaporadores sobrealimentados son mas comnmente utilizados
en sistemas de evaporador mltiple,resultando ms econmicos. Mientras
que para un evaporador simple se tienen pocas dificultades
paracontrolar la razn de recirculacin, el balanceo en un sistema de
evaporador mltiple es ms tedioso, pero sefacilita ms al aumentarse
la razn de recirculacin. Por este motivo, las razones de
recirculacingeneralmente son mayores para un sistema de evaporador
mltiple que para un evaporador simple. A fin deprevenir una
sobrealimentacin excesiva en los evaporadores activos, se instala
una vlvula de desahogo en ellado de descarga de la bomba para
regresar lquido al receptor de baja presin cuando no estn
funcionandouno o ms de los evaporadores del sistema.
Control en el Evaporador Inundado
Los controles de flujo refrigerante empleados con evaporadores
inundados son por lo general tipo flotador. Elcontrol de flotador
consiste en un miembro boyante (bola hueca de metal, cilindro o
cuenco) el cual esresponsable del nivel del lquido refrigerante,
por lo que tambin acta para abrir y cerrar la vlvula a fin
deadmitir una mayor o menor cantidad de refrigerante, de acuerdo a
los cambios en el nivel de lquido que setiene dentro de la cmara
del flotador. La cmara del flotador puede quedar localizada ya sea
en el lado debaja o alta presin del sistema. Cuando el flotador est
localizado en el lado de baja presin del sistema, elcontrol del
flotador se le llama control de flotador de baja presin. Cuando el
flotador est localizado en ellado de alta presin del sistema se le
conoce como control de flotador de alta presin.
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La principal ventaja del evaporador inundado estriba en la
capacidad y alta eficiencia del evaporador asobtenida. Con
funcionamiento inundado el refrigerante predominantemente est
lquido en todas partes delevaporador, con lo que se obtiene un alto
coeficiente refrigerante en la superficie del tubo en el lado
delrefrigerante, en comparacin con el obtenido en el evaporador
tipo expansin seca, donde predominantementeel refrigerante est en
estado de vapor, sobre todo en la ltima parte del evaporador. Por
esta razn, loscontroles del flotador (evaporadores inundados) son
muy usados en instalaciones grandes para enfriamientode lquidos
donde se aprovecha la ventaja del alto valor del coeficiente de
conductancia en el lado delrefrigerante. Por otra parte, este tipo
de control raras veces se usa en instalaciones pequeas, debido a
su
volumen y a la carga grande necesaria de refrigerante, en estos
casos se usa la vlvula de expansintermosttica o el tubo capilar, el
cual es muy simple y econmico.
Control de flotador de presin baja
El control de flotador de presin baja (flotador en el lado de
baja presin) acta para mantener un nivelconstante de lquido en el
evaporador inundado regulando el flujo de refrigerante lquido hacia
la unidad, deacuerdo con la rapidez a la cual el suministro de
lquido est siendo agotado por vaporizacin. Este respondeslo al
nivel del lquido del evaporador y mantendr lleno de refrigerante
lquido al evaporador hasta el niveldeseado, para todas las
condiciones de carga e independientemente de la temperatura y
presin que se tengaen el evaporador.
La operacin del flotador de presin baja puede ser continua o
intermitente. Para operacin continua, lavlvula de flotador de
presin baja tiene una accin estranguladora en la que esta modula
hacia la posicin deabrir o cerrar para suministrar ms o menos
lquido hacia el evaporador en respuesta directa a los cambiosmnimos
que se tengan en el nivel del lquido del evaporador. Para operacin
intermitente, la vlvula estdiseada para que responda slo a los
niveles mnimos y mximos del lquido, en cuyos puntos la vlvulapodr
estar completamente abierta o cerrada de acuerdo a la posicin que
se tenga en el mecanismo Togle queacciona la vlvula.
El flotador de presin baja puede instalarse directamente en el
evaporador o en el acumulador en cuya unidadse estara controlando
el nivel del lquido o tambin puede instalarse en un lugar fuera de
estas unidades enuna cmara de flotador separada.
Para sistemas de gran capacidad, por lo general se instala en un
tubo de desviacin una vlvula de expansinmanual cerca de la vlvula
del flotador a fin de proporcionar refrigeracin en el caso de que
fallara la vlvulade flotador. Generalmente, tambin se instalan
vlvulas de cierre manuales a ambos lados de la vlvula delflotador
de tal modo que esta ltima puede quedar aislada del sistema sin
necesidad de evacuar la carga delrefrigerante del evaporador.
Control de flotador de presin alta
Al igual que la vlvula de flotador de baja, la vlvula de
flotador de alta controla el flujo refrigerante paratener un
determinado nivel de lquido en el evaporador de acuerdo con la
rapidez a la cual el lquido est
siendo vaporizado. Sin embargo mientras la vlvula de flotador de
baja controla directamente el nivel dellquido en el evaporador, la
vlvula de flotador de alta est localizada en el lado de presin alta
del sistema ycontrola indirectamente la cantidad de lquido en la
cmara del flotador la cual se encuentra a alta presin.
El principio de operacin de la vlvula de flotador de presin alta
es relativamente simple. El vaporrefrigerante del evaporador se
condensa y cambia a liquido en el condensador, despus pasa hacia la
cmaradel flotador haciendo subir el nivel de lquido, causando as
que suba la bola del flotador para abrir lalumbrera de la vlvula,
de manera que una cantidad proporcional de lquido es descargada de
la cmara delflotador para suministrar lquido al evaporador. Debido
a que siempre se condensa vapor en el condensador ala misma rapidez
que el lquido es vaporizado en el evaporador, la vlvula de flotador
de alta estar continua y
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automticamente alimentando el lquido de regreso al evaporador a
una rapidez que es proporcional a larapidez de vaporizacin
independientemente de la carga del sistema. Cuando para el
compresor, baja el niveldel lquido en la cmara de flotador y
permanece cerrada hasta que nuevamente arranque el compresor.
Debido a que la vlvula de flotador de presin alta permite que
solo una pequea cantidad de refrigerantepermanezca en el lado de
alta presin del sistema, se deduce que el mayor volumen de carga
refrigerantesiempre estar en el evaporador y que es critica la
carga de refrigerante. Una sobrecarga de refrigerante harque la
vlvula de flotador sobrealimente al evaporador provocando que una
corriente de lquido regrese al
compresor. Adems si el sistema est muy sobrecargado, la vlvula
de flotador no estrangular al flujo delliquido lo suficiente para
permitirle al compresor reducir la presin en el evaporador hasta el
nivel bajodeseado. Por otra parte, si el sistema tiene una carga
limitada, la operacin del flotador ser errtica y elevaporador
quedar limitado.
La vlvula de flotador de presin alta puede ser usada con un
evaporador de expansin seca o con una deevaporador de tipo
inundado.
En el evaporador inundado, el refrigerante lquido es expandido
dentro del tambor de oleaje (o receptor depresin baja) desde donde
fluir hacia el evaporador a travs del tubo vertical que sale por el
fondo del tamborde oleaje. El vapor de la succin es retirado de la
parte superior del tambor de oleaje a medida que se forma el
gas debido a la expansin del lquido al pasar este a travs de la
vlvula de flotador. Para evitar que el lquidoinundado regrese
durante los cambios de la carga, el tambor de oleaje deber tener
por lo menos un volumenigual al 25% del volumen del evaporador.
A diferencia del control de flotador de presin baja, el control
de flotador de alta, estando independiente delnivel del lquido del
evaporador, puede instalarse por arriba o por debajo de dicha
unidad. Sin embargo, lavlvula de flotador deber estar localizada
tan cerca como sea posible del evaporador y estar siempre
colocadaen un tubo horizontal con el fin de asegurar la accin libre
de la vlvula de flotador y del ensamble de lavlvula.
Debido a sus caractersticas de operacin, el control de flotador
de presin alta no puede ser usado en mltipleo en paralelo con otros
tipos de control de flujo refrigerante.
TIPOS DE COMPRESORES PARA REFRIGERACIN
COMPRESORES
El compresor tiene dos funciones en el ciclo de refrigeracin: en
primer lugar succiona le vapor refrigerante yreduce la presin en el
evaporador a un punto en el que puede ser mantenida la temperatura
de evaporacindeseada. En segundo lugar, el compresor eleva la
presin del vapor refrigerante a un nivel lo suficientementealto, de
modo que la temperatura de saturacin sea superior a la temperatura
del medio enfriante disponiblepara la condensacin del vapor
refrigerante.
Existen tres tipos bsicos de compresores: Reciprocantes,
Rotativos y Centrfugos.
Los compresores centrfugos son utilizados ampliamente en grandes
sistemas centrales de acondicionamientode aire y los compresores
giratorios se utilizan en el campo de los refrigeradores domsticos.
Sin embargo, lamayora de compresores utilizados en tamaos de menor
caballaje para las aplicaciones comerciales,domsticas e
industriales son reciprocantes.
Compresores Reciprocantes.
El diseo de este tipo de compresores es similar a un motor de
automvil moderno, con un pistn accionado
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por un cigeal que realiza carreras alternas de succin y
compresin en un cilindro provisto con vlvulas desuccin y descarga.
Debido a que el compresor reciprocante es una bomba de
desplazamiento positivo, resultaapropiado para volmenes de
desplazamiento reducido, y es muy eficaz a presiones de condensacin
elevaday en altas relaciones de compresin.
Ventajas:
Adaptabilidad a diferentes refrigerantes
Facilidad con que permite el desplazamiento de lquido a travs de
tuberias dada la alta presin creadapor el compresor.
Durabilidad
Sencillez de su diseo
Costo relativamente bajo
Compresores de tipo abierto
Los primeros modelos de compresores de refrigeracin fueron de
este tipo. Con los pistones y cilindrossellados en el interior de
un Crter y un cigeal extendindose a travs del cuerpo hacia afuera
para seraccionado por alguna fuerza externa. Tiene un sello en
torno del cigeal que evita la prdida de refrigerantey aceite del
comprsor.
Desventajas:
Mayor peso
Costo superior
Mayor tamao
Vulnerabilidad a fallas de los sellos
Difcil alineacin del cigeal
Ruido excesivo
Corta vida de las bandas o componentes de accin directa
Este compresor ha sido reemplazado por el motocompresor de tipo
semihermtico y hermtico, y su uso
continua disminuyendo a excepcin de aplicaciones especializadas
como es el acondicionamiento de aire paraautomviles.
Motocompresores semihermticos
Este tipo de compresores fue iniciado por Copeland y es
utilizado ampliamente en los populares modelosCopelametic. El
compresor es accionado por un motor elctrico montado directamente
en el cigeal delcompresor, con todas sus partes, tanto del motor
como del compresor, hermticamente selladas en el interiorde una
cubierta comn.
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Se eliminan los trastornos del sello, los motores pueden
calcularse especficamente para la carga que han deaccionar, y el
diseo resultante es compacto, econmico, eficiente y bsicamente no
requiere mantenimiento.Las cabezas cubiertas del estator, placas
del fondo y cubiertas de Carter son desmontables permitiendo
elacceso para sencillas reparaciones en el caso de que se deteriore
el compresor.
Motocompresor hermtico.
Este fue desarrollado en un esfuerzo para lograr una disminucin
de tamao y costo y es ampliamente
utilizado en equipo unitario de escasa potencia. Como en el caso
del motocompresor semihermtico, elmotor elctrico se encuentra
montado directamente en el cigeal del compresor, pero el cuerpo es
unacarcaza metlica sellada con soldadura. En esti tipo de
compresores no pueden llevarse acabo reparacionesinteriores puesto
que la nica manera de abrirlos es cortar la carcaza del
compresor.
Velocidad del compresor.
Los primeros modelos de compresores de disearon para funcionar a
una velocidad relativamente reducida,bastante inferiores a 1000
rpm. Para utilizar los motores elctricos estndar de cuatro polos se
introdujo elfuncionamiento de los motocompresores hermticos y
semihermticos a 1750 rpm (1450 rpm en 50 ciclos).
La creciente demanda de equipo de acondicionamiento de aire mas
compacto y menor peso ha forzado eldesarrollo de motocompresores
hermticos con motores de dos polos que funcionan a 3500 rpm (2900
rpmen 50 ciclos).
Las aplicaciones especializadas para acondicionamiento de aire
en aviones, automviles y equipo militar,utilizan compresores de
mayor velocidad, aunque para la aplicacin comercial normal y
domstica elsuministro de energa elctrica existente de 60 ciclos
limita generalmente la velocidad de los compresores a laactualmente
disponible de 1750 y 3500 rpm.
Las velocidades superiores producen problemas de lubricacin y
duracin. Y estos factores, as como el costo,tamao y peso deben ser
considerados en el diseo y aplicacin del compresor.
Funcionamiento Bsico
Cuando el pistn se mueve hacia abajo en la carrera de succin se
reduce la presin en el cilindro. Y cuando lapresin del cilindro es
menor que el de la lnea de succin del compresor la diferencia de
presin motiva laapertura de las vlvulas de succin y fuerza al vapor
refrigerante a que fluya al interior del cilindro.
Cuando el pistn alcanza el fin de su carrera de succin e inicia
la subida ( carrera de compresin), se crea unapresin en el cilindro
forzando el cierre de la vlvulas de succin. La presin en el
cilindro continuaelevndose a medida que el cilindro se desplaza
hacia arriba comprimiendo el vapor atrapado en el cilindro.Una vez
que la presin en el cilindro es mayor a la presin existente en la
lnea de descarga del compresor, lasvlvulas de descarga se abren y
el gas comprimido fluye hacia la tubera de descarga y al
condensador.
Cuando el pistn inicia su carrera hacia abajo la reduccin de la
presin permite que se cierren la vlvulas dedescarga, dada la
elevada presin del condensador y del conducto de descarga, y se
repite el ciclo.
Durante cada revolucin del cigeal se produce una carrera de
succin y otra de compresin de cada pistn.De modo que en los
motocompresores de 1750 rpm tienen lugar a 1750 ciclos completos de
succin ycompresin en cada cilindro durante cada minuto. En los
compresores de 3500 rpm se tiene 3500 cicloscompletos en cada
minuto.
Vlvulas en el compresor
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La mayora de las vlvulas del compresor reciprocante son del tipo
de lengueta y deben posicionarseadecuadamente para evitar fugas. El
mas pequeo fragmento de materia extraa o corrosin bajo la
vlvulaproducir fugas y deber tenerse el mximo cuidado para proteger
el compresor contra contaminacin.
Desplazamiento del compresor
El Desplazamiento de un compresor reciprocante es el volumen
desplazado por los pistones. La medida dedesplazamiento depende del
fabricante, por ejemplo: Copeland lo publica en metros cbicos por
hora y pies
cbicos por hora pero algunos fabricantes lo publican en pulgadas
cubicas por revolucin o en pies cbicospor minuto.
El desplazamiento del compresor lo podemos calcular mediante las
formulas siguientes:
MCH= metros cbicos por hora
MCM= metros cbicos por minuto
Cm3/Rev = centmetros cbicos por revolucin
D = dimetro del cilindro (cm)
L = Largo carrera (cm)
N = nmero de cilindros
RPM = Revoluciones por minuto
1000= Centmetros cbicos por metro.
Volumen de espacio libre
La eficiencia de un compresor depende de su diseo. Si las
vlvulas esta bien posicionadas, el factor msimportante es el
volumen del espacio libre. Una vez completada la carrera de
compresin todava que a ciertoespacio libre el cual es esencial para
que el pistn no golpee contra el plato de vlvulas. Existe adems
otroespacio en los orificios de la vlvulas de descarga puesto que
estos se encuentran en la parte superior delplato.
Este espacio residual que no e desalojado por el pistn al fin de
su carrera, se denomina volumen de espaciolibre. Que permanece
lleno con gas comprimido y caliente al final de la carrera de
compresin. Cuando elpistn inicia el descenso en la carrera de
succin, se expande el gas residual de elevada presin y se reduce
supresin. En el cilindro no puede penetrar vapor de la lnea de
succin hasta que la presin en el se reduzca asu valor menor que el
de la lnea de succin. La primera parte de la carrera de succin se
pierde bajo un puntode vista de capacidad, ya que a medida que se
aumenta la relacin de compresin, un mayor porcentaje de lacarrera
de succin es ocupada por el gas residual.
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Lubricacin
Siempre debe de mantenerse un adecuado suministro de aceite en
el crter, para asegurar una continualubricacin. En algunos
compresores la lubricacin se efecta por medio de una bomba de
aceite dedesplazamiento positivo.
Carga de aire seco.
Algunos compresores se embarcan con una carga de aire seco. La
presin interna de un compresor tratado enla fbrica garantiza que
posee un cierre hermtico y que el interior est totalmente seco. Al
instalar elcompresor debe de ser evacuado para eliminar esta carga
de aire.
Enfriamiento del compresor
Los compresores enfriados por aire requieren un flujo adecuado
de aire sobre el cuerpo del compresor paraevitar su
recalentamiento. El flujo de aire procedente del ventilador debe de
ser descargado directamente sobreel motocompresor.
Los compresores enfriados por agua estn equipados con una camisa
por la que circula el agua o estn
envueltos con un serpentn de cobre. El agua debe de fluir a
travs del circuito de enfriamiento cuando elcompresor est en
operacin.
Los motocompresores enfriados por refrigerante se disean de modo
que el gas de succin fluya en torno y atravs del motor para su
enfriamiento. A temperatura de evaporacin por debajo de 18C o 0F es
necesarioun enfriamiento adicional mediante flujo de aire puesto
que la densidad decreciente del gas refrigerantereduce su propiedad
de enfriamiento.
Capacidad del compresor
Los datos de capacidad los facilita el fabricante de cada modelo
de compresor para los refrigerantes con losque puede ser utilizado.
Estos datos pueden ofrecerse en forma de curvas o tablas, en indica
la capacidad enKcal/ hora, a diversas temperaturas de succin y de
descarga.
Compresores de dos etapas
Se han desarrollado los compresores de dos etapas para aumentar
la eficiencia cuando las temperaturas deevaporacin se encuentran en
la gama de 35C a 62C.
Estos compresores se dividen internamente en baja o alta. Los
motores de tres cilindros tienen dos cilindros enla primera etapa y
uno en la segunda, mientras que los modelos de seis cilindros
tienen cuatro en la primera ydos en la segunda.
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