MEDICIÓN DE LA POTENCIA NECESARIA AL COMPRESOR MARCO TEÓRICO La medición de la potencia absorbida por el compresor puede ser eectuada mediante el motor as!ncrono "ue acciona el compresor mismo# En eectos$ la potencia el%ctrica P el "ue este <imo recibe de la red se puede medir por medio de un 'at!metro( es necesario tener presente "ue esta potencia ser) en parte disipada tanto al interno de la m)"uina el%ctrica$ como al interno de la transmisión de correa "ue conecta el motor el%ctrico al compresor* por lo tanto este <imo recibir) eecti+amente solo una racción P mecc mecc de la potencia el%ctrica Pel medida mediante el 'at!metro# La potencia mec)nica recibida por el compresor por lo tanto resulta i,ual a* Pmecc P el ηtr =
Donde* Pel* Potencia el%ctrica absorbida desde la red -.'/# Pmecc* Potencia mec)nica eecti+amente recibida por el compresor -.'/ ɳ tr Rendimiento ,lobal de la m)"uina el%ctrica el%ctrica 0 de la transmisión transmisión -en el caso en tr * Rendimiento
e1amen se puede aceptar* ɳ tr tr 23#4/# 23#4/# 5na 5na +e6 deter determi mina nada da la pote potenci ncia a mec) mec)ni nica ca eect eecti+ i+am ament ente e reci recibi bida da por el compresor$ compresor$ es necesario considerar considerar el 7ec7o "ue solamente una racción P i de la misma ser) suministrada al luido$ pues una parte ser) disipada por las p%rdidas mec)nicas al interno del compresor# Por lo tanto la potencia suministrada al luido resulta i,ual a* Pi Pmecc ηm =
Donde*
Pi* Potencia suministrada al luido -.'/# Pmecc* Potencia mec)nica eecti+amente recibida por el compresor -.'/ ɳ tr * Rendimiento mec)nico del compresor -en el caso en e1amen se puede
aceptar* ɳ m23#4/#
Es"uema banco prueba compresores PN83D Le0enda es"uema banco prueba compresores PN83D# 9# :# 8# ;# <#
Micromanómetro dierencial# Depósito de calma# Arrestoneum)tico# Presóstato de m)1ima# =)l+ula de se,uridad#
># Compresor alternati+o# ?# Reri,erador intermedio aire@a,ua# # Reri,erador inal aire@a,ua# 4# Blu1ómetro medición caudal a,ua -reri,erador intermedio/# 93#Blu1ómetro medición caudal a,ua -reri,erador inal/# 99# =)l+ula re,ulación caudal a,ua -reri,erador intermedio/# 9:#=)l+ula re,ulación caudal a,ua -reri,erador inal/# 98#=)l+ula de retención# 9;#Depósito de aire# 9<#=)l+ula descar,a condensación# 9>#=)l+ula de recepción# 9?#=)l+ula de re,ulación# 9#Blu1ómetro medición caudal aire# 94#Diara,ma tarado 2;#>: mm# :3#Diara,ma tarado 2<#8:4 mm# :9#Diara,ma tarado 2<#44 mm# ::# :8# :;# :<# :># Tuber!as con dierentes ,eometr!as# :?# Manómetro dierencial# :# :4# 83# =)l+ulas de interceptación# 89# 8:# 88# 8;# 8<# =)l+ulas de interceptación# 8># rio recepción de aire comprimido# P5NTOS DE MEDICIÓN DE PRESIONES M9* Presión en+!o 9 a ase# M:* Presión en+!o : a ase# M8* Presión depósito en+!o# M;* Presión antes de los diara,mas# M<* Presión antes de las tuber!as periladas# P5NTOS DE MEDICIÓN TEMPERAT5RAS T9* Entrada de aire compresor# T:* Entrada de aire cambiador AF# T8* Salida de aire cambiador AF#
T;* Entrada de aire cambiador GF# T<* Salida de aire cambiador GF# T>* Entrada de a,ua cambiador AF# T?* Entrada de a,ua cambiador GF# T* Salida de a,ua cambiador AF# T4* Salida de a,ua cambiador GF# T93* Entrada de aire diara,mas# T99* Entrada de aire caHer!as# T9:* Aire tan"ue#
Le0enda cuadro el%ctrico de mando 0 control#
8# Interruptor ,eneral# 84# Conmutador +oltim%trico# ;3# Selector de marc7a 0 parada# ;9# Testi,os luminosos# ;:# 'at!metro# ;8# Amper!metro# ;;# =olt!metro# Esquema cuadro eléctrico de mando y control banco prueba compresores PN30D
;<#
=isuali6ador di,ital temperaturas# ;>#
Conmutador
para
sondas
termom%tricas# ;?# Interruptor reacti+ación t%rmica#
MATERIALES • • • •
Ganco prueba compresores PN83D# Cuadro el%ctrico de mando 0 control banco prueba compresores PN83D# Tablas de datos# L)pices#
OGETI=OS •
Medir$ calcular 0 conocer la potencia necesaria "ue necesita un compresor
•
de aire PN83D para su uso 0 uncionamiento# Medir$ calcular 0 conocer la potencia suministrada al motor el%ctrico para
• •
mo+er el compresor# =alorar el rendimiento de un sistema# Comprender "ue un sistema no puede apro+ec7ar toda la potencia suministrada#
PROCEDIMIENTOS
a/ Medir presión 0 temperatura del aire al interior del laboratorio# b/ Poner en marc7a el compresor actuando sobre el selector en marc7a@parada# c/ Abrir completamente la +)l+ula de en+!o 9> 0 cual"uiera de las +)l+ulas de interceptación 89J8:J88J8;J8<( lue,o abrir la +)l+ula de re,ulación 9?* En este modo ser) simulado un usuario para el caudal de aire comprimido producido por el compresor# d/ Esperar el tiempo necesario 7asta "ue la presión al interior del depósito 9; se estabilice$ lue,o eectuar la lectura de los +alores de potencia el%ctrica Pel mediante el 'at!metro 0 de presión de en+!o mediante el manómetro M 8 0 anotar en la tabla$ los +alores +isuali6ados# e/ Inter+enir sobre la +)l+ula de re,ulación 9?$ cerr)ndola parcialmente* esto pro+ocar) un aumento de la presión de en+!o en el depósito 9;( esperar lue,o el tiempo necesario 7asta "ue la presión al interior del depósito se estabilice 0 eectuar nue+amente la lectura de +alores de presión 0 potencia el%ctrica absorbida$ anotando en la tabla# / Repetir el procedimiento 7asta alcan6ar la presión de inter+ención del Arrestoneum)tico o del Presóstato de m)1ima$ apuntando los datos obser+ados en la tabla de presión 0 potencia absorbida# ,/ 5tili6ando las ecuaciones planteadas$ completar la tabla#
ANKLISIS DE DATOS Presión en+!o
Relación
Pel
Pmecc
Pi
-bar/
manom%trica
-.'/
-.'/
-.'/
:#4
:#>9
:#8<
:#:
:#9?
8 ; < > ?
:#4> 8#4< ;#48 <#4: >#49 ?#4
8 8#9 8#: 8#8 8#; 8#<
Presión ambiente* 9 atm29#398:< bar Temperatura ambiente* 9?C
P mecc. Vs. β
:#?3 :#?4 :# :#4? 8#3> 8#9<
:#;8 :#<9 :#<4 :#>? :#?< :#;
Pi. Vs. β
ANKLISIS DE RES5LTADOS •
La potencia "ue es necesaria suministrar al luido 0$ en consecuencia$ la potencia mec)nica e1i,ida por el compresor$ deben presentar un comportamiento monótono creciente al aumentar la presión de en+!o
•
e1i,ida 0 por lo tanto de la relación manom%trica # Durante el uncionamiento$ del motor as!ncrono o del compresor$ no es posible apro+ec7ar el 933 de la potencia suministrada$ 0a "ue se re,istran p%rdidas$ es "ue sur,e la necesidad de deinir la eiciencia ɳ $ "ue en ambos casos su +alor ser) de 3#4#
