Curso de tuberías para plantas de proceso - 0207 Conexion a Compresores

CURSO AVANZADO PARA EL DISEÑO DE TUBERÍAS EN PLANTAS QUÍMICAS, PETROQUÍMICAS, FARMACEUTICAS, NUCLEARES, ALIMENTARIAS, ALIMENTARIAS, ETC.

0207

CONEXIÓN DE TUBERÍAS EN LOS COMPRESORES

Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO. Pº del Prado, nº 24, 5ºA; 28014 Madrid; 913-697-294.

Fax 914-203-074; E-mail [email protected]

CURSO AVANZADO PARA EL DISEÑO DE TUBERÍAS EN PLANTAS DE PROCESO PETROQUÍMICO, NUCLEAR, ETC. LA CONEXIÓN DE TUBERÍAS EN LOS COMPRESORES. COMPRESORES.

Índice de la unidad: 01 GENERALIDADES SOBRE LOS GASES. 02 GENERALIDADES SOBRE LOS COMPRESORES. COMPRESOR ES. 03 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPRESORES. COM PRESORES. 04 TIPOS DE COMPRESORES. 05 COMPRESORES DE FLUJO CONTINUO; CENTRÍFUGOS Y AXIALES. 06 COMPRESORES ROTATIVOS; DE PALETAS, LÓBULOS Y TORNILLO. 07 EL E L DISEÑO DI SEÑO DE LA CARCASA EN COMPRESORES. 08 SITUACIÓN DE LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y ROTATIVOS. 09 LA DISPOSICIÓN DE TUBERÍAS EN LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y ROTATIVOS. 10 LOS COMPRESORES ALTERNATIVOS. ALTERNATIVOS. 11 INSTALACIÓN DE COMPRESORES ALTERNATIVOS Y TUBERÍAS.

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Índice de la unidad: 01 GENERALIDADES SOBRE LOS GASES. 02 GENERALIDADES SOBRE LOS COMPRESORES. COMPRESOR ES. 03 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPRESORES. COM PRESORES. 04 TIPOS DE COMPRESORES. 05 COMPRESORES DE FLUJO CONTINUO; CENTRÍFUGOS Y AXIALES. 06 COMPRESORES ROTATIVOS; DE PALETAS, LÓBULOS Y TORNILLO. 07 EL E L DISEÑO DI SEÑO DE LA CARCASA EN COMPRESORES. 08 SITUACIÓN DE LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y ROTATIVOS. 09 LA DISPOSICIÓN DE TUBERÍAS EN LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y ROTATIVOS. 10 LOS COMPRESORES ALTERNATIVOS. ALTERNATIVOS. 11 INSTALACIÓN DE COMPRESORES ALTERNATIVOS Y TUBERÍAS.



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01 GENERALIDADES SOBRE LOS GASES. Como se ha indicado en la Unidad que describe los Compresores: ? El estado gaseoso gaseoso se caracteriza caracteriza porque los gases gases llenan completamente completamente el recinto recinto en el cual están contenidos; si el recipiente aumenta de volumen el gas ocupa inmediatamente el nuevo espacio. ? La ley de indica, que: para cualquier masa de gas seco,(masa invariable), a de Boyl e-M ari otte temperatura constante, el producto de la presión por el volumen correspondiente, es constante.

Figura 01; Descripción esquemática de la ley de

Boyle-Mariotte.

? La l ey de Gay-L usac ; relaciona volumen “V” y temperatura “T” y afirma que el volumen de una masa dada de cualquier gas a una presión constante aumenta en 1/273 de su valor a 0º C por cada grado centígrado que aumenta su temperatura. En

otras palabras, a una

presión constan constante, te, el volumen volumen de un gas es proporcional proporcional a su temperatura en en ºK.

Figura 02; Descripción esquemática de la ley de Gay-Lusac.

? La tercera tercera ley ley de los los gases, gases, conoc conocida ida como como ley de la presión, establece que a volumen constante, la presión de un gas es proporcional a su temperatura absoluta (en ºK); es decir, P/T = constante. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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Éstos y otros comportamientos de los gases, como se ha indicado en la Unidad que describe los Compresores, se deben a lo que se ha denominado teoría cinético-molecular de los gases, cuyos postulados son los siguientes: j Un k

gas está constituido por un enorme número de moléculas en continuo movimiento.

Si las moléculas están constituidas por un solo átomo, su movimiento es solamente de traslación; si por el contrario están formadas por varios átomos, existen también movimientos de rotación de la molécula y de vibración de los átomos.

l Los

choques de las moléculas contra la superficie del recipiente donde está contenido el gas

dan lugar a la presión que ejerce el gas, m

Las moléculas tienen un cierto volumen, por lo que chocan entre sí dando lugar al movimiento caótico molecular, en el que las moléculas se mueven en zig-zag en todas las direcciones y con todas las velocidades. A temperatura ordinaria la velocidad de las moléculas es de algunos centenares de metros por segundo, la distancia media entre dos choques, denominada recorrido libre medio, es muy pequeña, del orden de 0,00001 mm (cienmilésimas) en C.N. (condiciones normales), variando inversamente a la presión.

n

Como las moléculas no se sedimentan, los choques entre sí y contra las paredes del recipiente son completamente elásticos, por lo que no varía la cantidad de movimiento.

o El

calor no es una forma especial de energía, el calor de un gas viene determinado por la

suma de la energía cinética de sus moléculas. p Las

moléculas se atraen entre sí por fuerzas que dependen de; su estructura, de su posición

relativa y de la distancia que las separa. Debido a ello tienen una cierta energía potencial que depende de la presión. Cuando la presión tiende a cero, las fuerzas atractivas y la energía potencial tienden a ser nulas. Estos postulados explican que: Æ

Si se comprime un gas, al disminuir el volumen ocupado por el mismo, los choques moleculares contra las paredes serán más frecuentes y, por lo tanto la presión aumenta.

Æ

Si se aumenta la temperatura del gas, lo que significa que la energía cinética de las moléculas se hace mayor, los choques moleculares contra las paredes serán más frecuentes y vigorosos y en consecuencia la presión aumenta.


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02 GENERALIDADES SOBRE LOS COMPRESORES. Así como las bombas son máquinas cuya misión es aumentar la presión de un líquido, los compresores son máquinas cuya misión es aumentar la presión de un gas o vapor, es decir, los compresores son a los gases, lo que las bombas a los líquidos. En un sentido muy general se debería hacer entrar en esta categoría a las máquinas soplantes y a los ventiladores, con el término compresor designamos a toda máquina mecánica que permita la compresión o transporte de gases. Hay dos tipos básicos de compresores, que son: ⇒

Los alternativos

⇒

Los centrífugos.

Ambos tienen la misma misión específica, que es aspirar gas o vapor a una presión relativamente baja, comprimirlo y expulsarlo a una presión superior. La cantidad de gas o vapor a comprimir es el factor que determina normalmente el tipo de compresor a seleccionar. Estos equipos tienen en general un precio muy elevado, por ello no se suelen duplicar como las bombas; su funcionamiento es delicado, a la vez que su importancia suele ser vital para la buena marcha de las unidades. Su fallo en el funcionamiento, es siempre una avería muy grave, que debe ser corregida con rapidez. Los compresores se utilizan para suministrar aire comprimido y/o reducir el volumen de un gas, se utilizan principalmente, para servicios diferentes: j

Aire de servicio;

este aire de servicio debe tener una presión de 7 a 10 kg/cm 2, debe estar

parcialmente desecado y tener un bajo nivel de aceite. k

Aire de procesos ;

este aire no suele ser suministrado por la red de “utilities”, sino

directamente por un compresor, que forma parte de los elementos auxiliares de la instalación de proceso. l

Aire de instrumentos ;

cada vez se utiliza en menor cantidad; las especificaciones con

origen en los EE.UU., sólo prevén una presión de impulsión de 5 kg/cm2 y que la presión de utilización no exceda de los 2,8 kg/cm2, se utilizan los compresores de aire de pistón, porque dan una presión de 8 a 10 kg/cm2 que proporcionan un amplio coeficiente de seguridad, para las pérdidas de carga en las líneas de distribución y en el secador.



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Los compresores de gas se emplean en: ⇒

Reformado catalítico para el reciclo, a alta presión, de los gases ricos en hidrógeno.

⇒

Las unidades de fraccionamiento de gases, para dar presión a torres, o para licuar los gases.

⇒

Las centrales frigoríficas, para el desparafinado de aceite y el desasfaltado con propano;

⇒

Como “tapón” en el transporte de gas natural a través de un “pipe-line”.

⇒

La reinyección de gas en los pozos de extracción.

03 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPRESORES. Desde un punto de vista geométrico, los compresores son semejantes a las bombas del mismo tipo, salvo que en lugar de líquidos, trasiegan gases; un compresor alternativo es idéntico a una bomba alternativa, estando formado por; cilindro, pistón deslizante, válvulas de aspiración, etc. Son cuatro los métodos que se emplean para comprimir un gas: ? Confinamiento de un determinado volumen de gas en un recinto, reducción del volumen del recinto, con el consiguiente aumento de la presión del gas, y descarga intermitente del gas. ? Atrapamiento consecutivo de una determinada cantidad de gas en un recinto, transportandolo dentro de él sin cambio de volumen hasta el punto de descarga en donde se produce la compresión del mismo por contrapresión (descarga intermitente). ? Compresión del gas por la acción mecánica de impulsores o paletas giratorias que le confieren velocidad y algo de presión, conversión posterior de la energía de velocidad en energía de presión mediante la acción de difusores o paletas fijas (descarga continua). ? Introducción continúa del gas en una tobera por la que circula el mismo gas u otro a gran velocidad y posterior conversión de la velocidad de la mezcla en presión con un difusor.

Figura 03; Esquema de las características de los compresores.



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04 TIPOS DE COMPRESORES. Sus diferencias vienen motivadas por la compresibilidad del fluido, y el campo de aplicación, que es definido por caudales limitados y altas presiones (4.000 kg/cm 2). Los que se emplean en las refinerías y en las plantas de proceso, como se ha mencionado, se diferencian de acuerdo con el fluido transportado; aire o hidrocarburos gaseosos, pero también son diferenciados por sus condiciones de funcionamiento (esquema precedente), se pueden clasificar como: ? De flujo continúo. ? De flujo intermitente. También pueden ser clasificados por la forma de su movimiento, como: Æ Rotativos. Æ Alternativos. Æ Dinámicos.

Los compresores rotativos; pueden ser; de paletas, de lóbulos, de tornillo, axiales, o centrífugos; sus características fundamentales son: â Permiten â Pueden â Sus

un caudal de hasta 1.500 m3 /hora, en las condiciones de aspiración.

llegar a una relación volumétrica de compresión, de 1 a 15.

ventajas principales son:

´ Carencia de aparatos auxiliares. ´ Bajo

nivel de entretenimiento.

´ Rendimiento

equivalente a los compresores de pistón para potencias superiores a 500 CV.

Los inconvenientes de los compresores rotativos; son: ? Coste elevado. ? Dificultades para suministrar un fluido “seco”. Los compresores alternativos, o de embolo; pueden tener los cilindros en horizontal, en vertical, en "V"; en "L"; se utilizan para toda clase de uso y caudal. Su potencia llega hasta 6.000 CV. Su caudal puede alcanzar los 500 m3/hora, medido en las condiciones de aspiración.



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05 COMPRESORES DE FLUJO CONTINUO; CENTRÍFUGOS Y AXIALES. Son compresores dinámicos constituidos por una carcasa en cuyo interior va alojado un rotor de álabes, las cuales al girar comunican energía cinética al gas para posteriormente convertirla en energía de presión por la acción de un difusor o de alabes estacionarios. Dentro de ellos se pueden distinguir dos tipos: ? Compresores centrífugos. ? Compresores axiales. Para establecer la diferencia entre las diferentes maquinas rotativas que manejan o mueven volúmenes de gas, el “Compressed Air & Gas Institute” ha hecho la siguiente clasificación: Æ Compresores Æ Sopladores

o turbocompresores, cuando la presión de la descarga es superior a 40 PSI.

o turbo-sopladores; cuando la presión manométrica en la descarga es inferior a

40 PSI ⇔ 2,8 kg/cm2. Æ Ventiladores;

son máquinas centrífugas de baja velocidad, que manejan grandes volúmenes

de fluidos a presiones manométricas muy bajas, inferiores a 1,0 PSI

⇔

0,07 kg/cm2.

Los compresores centrífugos funcionan según el mismo principio que las

bombas centrífugas,

es decir, proporcionan el bombeo o acción compresora por la rotación de los álabes en el rodete; tienen una o más etapas de compresión; cada una posee un rodete, en el cual el gas recibe una energía cinética, que se transforma en presión en el difusor. La característica principal de los compresores centrífugos es que en ellos el aumento de presión es debido a la fuerza centrífuga, que actúa sobre la masa de un gas o vapor al pasar a través de los rodetes. En este tipo de compresores el gas fluye radialmente desde el centro del compresor a la periferia; el gas es posteriormente recogido en la voluta exterior y pasa a un difusor donde se transforma la energía dé velocidad en energía de presión. Los compresores centrífugos se utilizan para comprimir grandes caudales de gas o vapor. El incremento de presión experimentado por el gas puede ser grande o pequeño. Hay dos tipos básicos de compresores centrífugos, que son: a) Los de carcasa partida según un plano vertical. b) Los de carcasa partida según plano horizontal.



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Los primeros son utilizados para altas presiones, mientras que los segundos son utilizados para presiones bajas y moderadamente altas.

Figura 04 Sección descriptiva de un compresor centrífugo en tandem.

El tipo de carcasa es muy importante para el diseñador de tuberías, puesto que el trazado de éstas deberá ser tal, que permita el fácil acceso para el mantenimiento del compresor. Si la carcasa va partida según un plano vertical, la parte frontal del compresor deberá quedar libre de tuberías o cualquier otra obstrucción de forma que una parte de dicha carcasa pueda ser desatornillada y retirada horizontalmente sin dificultad.

Figura 05 Aspecto de un compresor centrífugo multietapa, con junta vertical exterior.



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Sí la carcasa va partida según un plano horizontal, en cuyo caso dicho plano contiene al eje del compresor, el trazado de tuberías deberá ser tal que permita desatornillar y retirar verticalmente la parte superior de la carcasa.

Figura 06 Áreas para desmontaje de compresor centrifugo con junta vertical y horizontal.

Los compresores centrífugos pueden tener hasta diez etapas de compresión dentro de la misma carcasa. Si la presión final requerida exige más de diez etapas se pueden acoplar dos o más compresores, según el número de etapas necesarias, y accionarlos por medio de un motor común. Esta disposición recibe el nombre de accionamiento en tandem. Aunque cada carcasa suele tener solamente una tobera de aspiración, puede tener una, dos y hasta tres toberas de descarga. A veces, los compresores centrífugos tienen una tobera de descarga intermedia entre la primera y la última etapa a través de la cual sale el gas o vapor a una presión intermedia. Por ejemplo, en un compresor de seis etapas, la descarga intermedia podría estar a la altura de la cuarta etapa.

Figura 07 Aspecto externo e interno, de un compresor centrífugo en tandem de dos etapas.



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A la salida del rodete, en el caso de los compresores multietapa, el gas a presión se dirige hacia la aspiración del siguiente rodete, a través de un canal, que tiene, algunas veces álabes fijos destinados a evitar los torbellinos y reducir la pérdida de carga entre etapas. La diferencia entre un compresor centrífugo de pasos múltiples y una bomba centrífuga del mismo tipo, es, entre otros, que en los compresores el ancho de los rodetes va disminuyendo desde la admisión a la salida (alta presión) debido a la disminución del volumen del fluido cuando el gas se comprime.

Figura 08; Vista en desmontaje, de un compresor centrifugo, con junta horizontal.

En la terminología que se usa en los compresores centrífugos, algunos términos, son: ? Grupo simple; definido por “Air & Gas Institute”, como; grupo de rodetes separados, que trabajan acoplados en el mismo eje, con cubierta simple y sin enfriamiento entre los rodetes. ? Grupo de pasos múltiples; cuando se tienen dos o más grupos de pasos, accionados por el mismo motor y con enfriamiento entre ellos. ? Presión equivalente de aire; utilizada en compresores centrífugos y axiales, a efectos de comparación. Es la presión manométrica en PSI, que un compresor con carga normal puede desarrollar cuando succiona aire a la presión absoluta de 14.4 PSI

⇔


1,0 kg/cm2 @ 60 ºF.


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Cuando la relación de compresión es alta, hay elevación de temperatura, que resulta perjudicial para la potencia a consumir y la lubrificación del compresor, por eso hay 2 métodos para refrigerar el compresor: ? Circulación de agua por el exterior del cuerpo de cada etapa creándose unas cámaras de agua, como el motor de un automóvil. ? Refrigeración exterior entre etapas; según la construcción y condiciones de funcionamiento, el fluido sale del compresor cada dos, tres o cuatro etapas, para ir a un enfriador de agua, a la salida del cual es de nuevo introducido en la aspiración de las etapas siguientes. El enfriador, puede ser independiente del compresor, o formar parte de él. Esta solución da grandes dimensiones para el equipo. En un compresor centrífugo, el caudal es función de su velocidad y de la resistencia que el fluido encuentra en la línea de impulsión; hay dos formas de regulación: j Funcionamiento

a velocidad constante ; la regulación del caudal se obtiene mediante una

válvula colocada en el conducto de aspiración, accionada por un servomotor, gobernado por: Caudalímetro en la aspiración. Manómetro de presión en la impulsión. Esta solución produce un laminado del fluido con su consiguiente pérdida de carga. k Funcionamiento

con velocidad variable; en el caso de accionamiento con turbina, se

gobierna la velocidad de rotación, con la variable de presión o caudal, que manda su impulso al regulador de la turbina, que da la abertura conveniente a los obturadores de vapor o gas. Debe considerarse, que en las refinerías es conveniente usar una turbina de vapor, debido a las necesidades de vapor de media y baja tensión, de las unidades, como en los campos de gas, resulta adecuado el accionamiento por turbina de gas. Los compresores axiales están constituidos por un rotor dotado de aletas radiales que giran

en

el interior de una carcasa, la cual a su vez lleva implantadas unas aletas estacionarias que delimitan, junto con cada una de las aletas giratorias, una célula. Las aletas giratorias comunican energía cinética al gas que es transformada en energía de presión por la acción de las aletas fijas. Son compresores utilizados en baja y mediana presión y con una amplia escala de capacidad.



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Figura 09; Aspecto de la parte inferior de un compresor axial.

Se utilizan generalmente en turbinas, túneles de viento, plantas de separación neumática, ventilación, etc. Sin embargo también se utilizan industrialmente en "craking"

catalítico,

fabricación

de

productos químicos, etc.

Figura 10; Sección esquemática de un compresor axial.



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06 COMPRESORES ROTATIVOS; DE PALETAS, LÓBUL OS Y TORNILLO. En este tipo de compresores se produce un desplazamiento del gas por la acción de elementos rotatorios, mientras que la compresión puede efectuarse de distintas formas, lo que da lugar a distintos tipos de aparatos, como se indica en el encabezamiento del epígrafe. En los compresores de paletas , cuando el volumen de caudal a mover es de tal magnitud obligaría a usar un compresor de pistones de grandes dimensiones, y uno centrífugo no se puede encontrar a un precio razonable, debido a la relación de compresión que obligaría a un número grande de etapas, el compresor de paletas puede aportar, en algunos casos, una solución interesante. Figura 11; Esquema del compresor de paletas.

Estos compresores volumétricos rotativos tienen la ventaja de asegurar un caudal continuo, prácticamente sin pulsaciones, si la frecuencia de paso de las paletas delante de las lumbreras de impulsión es elevada. Su volumen es pequeño con relación a su capacidad y su simplicidad de construcción reduce los gastos de entretenimiento.

Figura 12; Esquema del funcionamiento del compresor de paletas.

La estructura interna de estos compresores, a efectos de funcionamiento, es idéntica a las bombas del mismo tipo.



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Están constituidos por un cilindro en cuyo interior gira un rotor con aletas que pueden deslizar radialmente. Al girar el rotor, el gas contenido entre la pared del cilindro y cada una de las celdas delimitadas entre dos aletas del rotor se va comprimiendo hasta llegar al orificio de salida. No necesitan disponer de válvulas de admisión y de escape, pudiéndose variar la presión final alcanzada por el gas según sea la situación del orificio de descarga. Los compresores de lóbulos , están constituidos por dos palas de perfil adecuado para que al girar ambas a la misma velocidad, una en sentido contrario a la otra, se ajusten perfectamente entre sí, y la carcasa o envolvente, formada por la intersección de dos cilindros paralelos, como si fuera una bomba de engranajes, pero en este caso se trata de palas lobulares.

Figura 13; Esquema del compresor de lóbulos.

La situación de los ejes respecto a la carcasa permite que las palas incomuniquen la cámara de aspiración

con

la

de

impulsión,

impulsando y comprimiendo el gas. El gas es atrapado entre cada una de las celdas definidas por los lóbulos y la envolvente, siendo transportado hasta el punto de descarga en cuyo momento se produce la compresión del gas por contrapresión.

Figura 14; Esquema de funcionamiento del compresor de lóbulos.



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Como se ve, el funcionamiento de este compresor consiste en desplazar el gas que se va a comprimir, sin que deba experimentar una reducción progresiva de volumen (compresión) durante el transporte. El campo de utilización del compresor de lóbulos se limita a las muy bajas presiones, ya que no suele superar los 2 kg/cm2 . Los compresores de tornillo

están constituidos por una carcasa en cuyo interior giran, en

sentido contrario, dos rotores helicoidales que engranan entre sí. Como se ha visto en el caso anterior, las paletas o lóbulos utilizados en el compresor «Root» no permiten una compresión progresiva del gas. No sucede esto en el caso de dos rotores con dentado helicoidal, en los que el movimiento de rotación del gas está combinado con un movimiento de traslación en el sentido axial; esta traslación obliga a desplazar los orificios de aspiración e impulsión en el sentido del eje de la máquina y, al mismo tiempo, permite decrecer de una manera continua el volumen disponible para el gas. De ello resulta que, cuando el gas ha alcanzado el orificio de salida, ha sufrido ya la reducción de volumen que corresponde al incremento de presión deseado. Figura 15; Esquema de funcionamiento del compresor de tornillo.

El compresor de tornillo recuerda a la bomba de engranaje: ? En la de engranajes, el engranaje macho arrastra al engranaje hembra y el fluido es transportado, sin comprimir, radialmente. ? En el compresor de tornillo (engranajes helicoidales) el fluido es arrastrado radial y axialmente, es decir, en diagonal, consiguiéndose una compresión. El compresor de tomillo pertenece al grupo de los compresores de desplazamiento positivo y en su funcionamiento aparecen las siguientes fases: j Fase

de aspiración: el gas entra por la lumbrera de aspiración rellenando el hueco que dejan

los dientes al desengranar; al seguir girando el compresor, el espacio interlobular llega a estar lleno en toda la longitud de los rotores. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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CURSO AVANZADO PARA EL DISEÑO DE TUBERÍAS EN PLANTAS DE PROCESO PETROQUÍMICO, NUCLEAR, ETC. LA CONEXIÓN DE TUBERÍAS EN LOS COMPRESORES. k Fase

de transporte: en la rotación siguiente tiene lugar el engrane en la lumbrera de entrada,

produciendo el desplazamiento axial del volumen de gases encerrados. l Fase

de compresión: a partir de este momento los dientes del engranaje macho, al girar, se

van introduciendo en los huecos del engranaje hembra, llenos de gas, comenzando la fase de compresión, es decir, la reducción de volumen de los gases. m Fase

de impulsión: la compresión continúa hasta que el espacio interlobular se encuentra con

la lumbrera de descarga, en cuyo momento tiene lugar la expulsión de gases comprimidos.

Figura 16; Sección de un compresor de tornillo.

Debe observarse que durante el periodo de reengrane (fase de compresión y de descarga) es aspirada una nueva carga de gas en la parte opuesta del punto de engrane (lumbrera de aspiración). Con cuatro lóbulos macho se llenan y aspiran, por revolución, cuatro espacios interlobulares; como la entrada y descarga de varios pares de lóbulos se superponen, el resultado es un flujo muy suave y continúo de los gases. El plano de contacto se desplaza paralelamente al eje de los rotores, empujando el gas hacía la otra extremidad donde escapa a través de las lumbreras de impulsión. El funcionamiento se efectúa solamente por contacto de aproximación de los rotores; no hay entonces ninguna fricción y no es preciso ningún engrase en la parte del compresor en contacto con el gas. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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Las ventajas de este compresor, radican en un mínimo mantenimiento, la ausencia de piezas con rozamiento, y un caudal continuo prácticamente exento de pulsaciones. Figura 17; Contacto entre árboles, en un compresor de tornillo.

Figura 18; Sección de un compresor de tornillo.

El compresor de tornillo consta de los siguientes elementos fundamentales: ? El cárter fijo. ? Lumbreras de entrada (aspiración) y de salida (impulsión). ? Dos engranajes helicoidales, uno macho (4 lóbulos) y otro hembra (6 huecos). ? Cuatro cojinetes radiales, 2 delanteros (entrada) y 2 traseros (salida). ? Dos cojinetes axiales traseros (parte de la salida). ? Un pistón equilibrador del empuje axial. ? Cierres herméticos para el eje. ? En algunos casos, los piñones de sincronización. El campo de utilización del compresor de tornillo, llega hasta los 600 Nm3/min., con presiones de hasta 7 kg/cm2.



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07 EL DISEÑO DE LA CARCASA EN LOS COMPRESORES. Los fabricantes de compresores disponen de unos tipos básicos de carcasa que se ajustan a los rodetes, en las condiciones de presión y temperatura que se exigen en cada caso. Por esta razón, las toberas de los compresores son de mucho mayor diámetro que la línea a la cual conectan.

Figura 19; Vista en transporte de un compresor centrifugo, con turbina.

Por ejemplo, el fabricante puede suministrar un compresor con una tobera de aspiración de 30", pese a que la línea de aspiración que se va a conectar a dicha tobera es de 20”; la posible reacción del diseñador de tuberías, es pedir el cambio de la tobera del compresor, a 20", para que se ajuste al tamaño de la línea, pero como la carcasa suele ser de tipo standard; no se podrá hacer tal cambio, sin rediseñar completamente dicha carcasa lo que supondría un coste muy elevado, así que el diseñador de tuberías tendrá que prever un accesorio que permita acoplar la tubería de 20" a la tobera de 30”. En la aspiración de un compresor, los cambios de diámetro de la línea deberán ser tan suaves como sea posible. Por ejemplo, la unión de una tobera de 30” con una línea de 20" se haría acoplando a dicha tobera, una brida y un reductor concéntrico de 30" a 20”. Jamás debería usarse en un caso como éste una brida reductora, puesto que esto ocasionaría la entrada del flujo en los rodetes a gran velocidad y en régimen muy turbulento.



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08 LA SITUACIÓN DE LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y ROTATIVOS. Hay que considerar varios factores a la hora de situar un compresor. ? El acceso para el tipo de vehículo que sea necesario para el mantenimiento; esto implica que necesariamente debe haber un camino, o carretera, que pase junto al compresor. ? La línea de aspiración deberá ser lo más corta y recta posible por dos motivos: j Dicha k

línea suele ser de gran diámetro y por lo tanto muy cara

Si la línea es muy larga, la potencia necesaria para accionar el compresor, aumenta considerablemente.

Figura 20; Mantenimiento de un compresor, con grúa móvil.

Los compresores pueden ser instalados

dentro

de

un

edificio, al aire libre o bajo un cobertizo, y puesto que los compresores requieren poco mantenimiento se recomienda su instalación al aire libre por motivos de economía.

Figura 21 Cobertizo para compresor.

Cuando haya que hacer una parada para reparación o inspección periódica se puede construir un cobertizo temporal y a falta de monocarríl utilizar una grúa.



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Un aspecto importante a considerar a la hora de situar un compresor centrífugo, es la posición de consola de aceite para lubrificación y cierres hidráulicos. Esta deberá ser accesible desde una carretera, deberá estar más baja que el compresor para que el aceite circule por gravedad desde el compresor al depósito de aceite de la consola, y además deberá disponer de líneas de suministro de agua, vapor y corriente eléctrica. El agua será para los refrigerantes de aceite y la corriente eléctrica y el vapor para el accionamiento de las bombas de aceite. Frecuentemente las consolas se adquieren como “unidades paquete" o conjuntos que comprenden todos los elementos necesarios y que van fijados a un chasis, siendo estas "unidades paquete" suministradas por el proveedor del compresor. La consola suele contener: ? Un deposito a presión atmosférica que recoge el aceite que drena por gravedad desde el compresor. En climas fríos este depósito de aceite llevará serpentines de vapor en el fondo del mismo para mantener el aceite fluido. ?

Dos bombas, una accionada, eléctricamente y la otra de repuesto, accionada mediante turbina con un arranque automático que la pone en marcha en caso de fallo eléctrico; ambas aspiran del depósito que recoge el aceite.

? Un enfriador de aceite, en el que descargan las bombas, que mantendrá el aceite a una temperatura adecuada para el servicio del compresor. ? Un filtro que impedirá el paso de cualquier partícula sólida, que podría dañar al compresor. La mayor parte de los fabricantes aconsejan que, la tubería que vaya del filtro al compresor, sea de acero inoxidable AISI 304, para evitar que se puedan formar escamas de óxido, que inevitablemente irían a parar al compresor. Puesto que la citada tubería suele ser de 1 ½” ó 2” de diámetro, si la consola está cerca del compresor, la diferencia de precio entre utilizar tubería de acero inoxidable, o de acero al carbono sería muy pequeña.



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Allí donde las condiciones climatológicas obliguen a que el compresor esté permanentemente bajo techado se utilizan dos tipos de instalaciones: ? En las zonas frías, en las que se producen copiosas nevadas, serán necesarios edificios totalmente cerrado. ? Para climas no muy fríos, basta con un cobertizo de tipo tropical, que consiste en una estructura metálica con un techo y unas paredes laterales que actúan a modo de cortinas contra la lluvia, y que van desde el techo, hasta una altura de ˜ 2,4 m, sobre el suelo. Este tipo de cobertizo tropical cubre el compresor, la transmisión, el reductor y el accionamiento. Sobre el nivel de operación del cobertizo habrá que dejar espacio para un panel de control del compresor, que puede tener unas dimensiones de 1,0 m de largo por 0,6 m de ancho. Este panel debe disponer de un espacio libre para mantenimiento tanto en la parte frontal como en la parte trasera. Si el compresor va instalado en el interior de un edificio o cobertizo, el diseñador de tubería deberá prever un polipasto con el que se pueda manejar la pieza desmontable más pesada del compresor o del reductor o acoplamiento (esta pieza es normalmente, el eje rotor compresor). La altura de polipasto se deberá fijar desde un principio, pues esta altura determina la de la viga carril y ésta la altura del edificio, que es necesario conocer para pedir ofertas del mismo. Los polipastos no se suelen utilizar para retirar el accionamiento del compresor por ser éste generalmente muy pesado. Si el accionamiento es una turbina, posiblemente su peso entre dentro de la capacidad del polipasto,

pero

motores

eléctricos

para o

piezas de otro tipo de accionamientos se suelen utilizar grúas móviles.

Figura 22 Alternativas de elevación para mantenimiento del compresor. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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La viga carril de la cual cuelga el polipasto, deberá extenderse más allá del límite del edificio hasta una zona de descarga adyacente al mismo a la cual puedan llegar camiones, recibir las piezas que le entregue el polipasto y llevarlas al taller. Algunas reparaciones se harán en la zona de descarga propiamente dicha por lo que ésta deberá estar ampliamente dimensionada. La situación de las toberas de aspiración y descarga variará según el tipo de instalación, según el compresor seleccionado y también a veces viene determinado por el tipo de accionamiento. Si el accionamiento es una turbina de contrapresión, el compresor estará situado tan cerca del suelo como sea posible (teniendo en cuenta la necesidad de drenaje por gravedad hacia la consola) y por lo tanto

todas

las

toberas

del

compresor estarán situadas en la parte superior de la carcasa. Figura 23 Compresor con turbina de contrapresión.

Si el compresor está accionado por una turbina de condensación, cuya salida de vapor está conectada a un condensador de superficie, el compresor tendrá que estar situado por encima de dicho condensador. En este caso, puede ser conveniente situar las toberas

en

la

parte

inferior de la carcasa.

Figura 24 Compresor con turbina de condensación.



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09 LA DISPOSICIÓN DE TUBERÍAS EN LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y ROTATIVOS. En el caso de los compresores centrífugos y rotativos, los problemas de las vibraciones en las tuberías son mínimos, comparados con los que surgen en los compresores alternativos. Pese a lo indicado y debido a que el diámetro de las tuberías de aspiración y descarga de los compresores centrífugos y en menor medida, en el caso de los rotativos, es generalmente grande, resulta critica la soportación de tales tuberías; sobre todo porque se debe conseguir que prácticamente no apoye sobre las tubuladuras del equipo, por ello, en estos compresores centrífugos la tubería debe ser proyectada y soportada considerando lo delicado de la carcasa del compresor.

Figura 25 Compresor centrífugo con turbina.

En el diseño del trazado de las tuberías de un compresor de cualquier tipo, los cambios de dirección deberán ser reducidos al mínimo;

si

la

tubería

de

un

compresor entra en un colector principal,

se

evitara

cualquier

disposición que pueda alterar el sentido del flujo, con el fin de reducir el problema de las vibraciones.

Figura 26 Conexión de tuberías a compresor alternativo.



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Si es posible, se procurara que la trayectoria de la tubería, esté lo más próxima al pavimento en la mayor parte de su trazado, con el fin de poder obtener un medio adecuado de enclavamiento y/o soportación de dicha tubería; todos los problemas relativos al recorrido, anclaje y soportes de las tuberías de un compresor, deberán ser propuestos a la consideración de "Stress". Cuando hay varios compresores trabajando en paralelo deben situarse válvulas de aislamiento, de forma que cualquier compresor pueda quedar fuera de servicio: ? En la salida del equipo, la válvula debe situarse aguas abajo de la válvula de seguridad. ? En la línea de salida del conjunto, la válvula de seguridad debe ser instalada antes de la válvula de aislamiento de dicho conjunto. Todas las tuberías de aspiración de compresores deberán ser provistas de un filtro cónico temporal con una superficie libre igual a dos veces la sección del tubo y un tamaño de malla aprobado por el fabricante del compresor, serán instalados en las líneas de succión de todos los compresores tan cerca del compresor como sea posible. La configuración de la línea será tal que permita desmontar estos filtros sin tener que forzar la línea. Se preverán tomas de presión aguas arriba y abajo del filtro.

Figura 27 Posición del filtro en la conexión de tuberías a compresor centrifugo.

Esta tubería de succión de aire podrá estar equipada con un filtro de aire sujeto a la aprobación del fabricante del compresor y del cliente. La tubería entre el filtro de aire y la conexión del compresor será galvanizada. Como alternativa, se podrán usar capas internas protectoras anticorrosivas, sujeto a la aprobación del Cliente. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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Si la tubería de aspiración es de gran longitud, deberá preverse un deposito separador o un drip leg o pata de drenaje, complementada con una trampa de condensado, con el fin de impedir la entrada del condensado en el interior del compresor. La tubería llevará pendiente continua hacia abajo, desde el recipiente separador, a la boca de succión del compresor. No se situará ninguna válvula en horizontal. Es conveniente tracear toda la línea de aspiración. Esto es obligado cuando se trate de gases saturados.

Figura 28 Posición del filtro en la aspiración de aire fresco a compresor.

Cuando un compresor lleve un pulmón de succión y otro de descarga por etapa, es preferible la siguiente disposición. ? El pulmón de succión se montará con su eje paralelo al eje del compresor y soportado desde la parte superior de la carcasa del equipo. ? El pulmón de descarga se montará a 90º con el eje del compresor y se soportará por debajo de este, sobre apoyos elásticos. La tubuladura del equipo no deberá ser soportada, ni por el pulmón de descarga, ni por la tubería. ? Cuando 2 o más etapas compartan un mismo pulmón, éste se montara de forma transversal. Salvo que está suministrada con el compresor, debe preverse una válvula de retención, para impedir el contraflujo del almacenamiento de aire, o gas. Por ello se dispondrá una válvula de retención de cierre rápido tipo “duo-chek”, en la descarga de cada compresor (centrífugo) para reducir posibles daños al compresor durante condiciones de compensación. La válvula de retención se instalará tan cerca de la tobera del compresor como sea posible. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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10 LOS COMPRESORES ALTERNATIVOS. Están constituidos en su forma más elemental por un cilindro en cuyo interior se desplaza un émbolo y que mediante la acción de dos válvulas, aspiración e impulsión, que abren cuando la presión diferencial alcanza un determinado valor, permite comprimir un fluido. Según sea una o las dos caras del émbolo las que pueden comprimir el gas, se les denomina de simple o de doble efecto. Las diferencias entre los compresores alternativos y los centrífugos, son motivadas por la compresibilidad del fluido, y el campo de aplicación, que es definido por caudales limitados y altas presiones, es decir los compresores alternativos, son utilizados en los casos en que se necesita un caudal reducido y elevadas presiones, que se pueden alcanzar utilizando varias etapas de compresión. Figura 25; Sección de un compresor de doble efecto.

Debido al movimiento alternativo de sus órganos, esos compresores originan un flujo pulsante, lo cual hace que las tuberías estén sometidas a vibración, y ésta producirá fatiga en el material, si el diseño no es correcto. En las refinerías se utilizan los compresores accionados por turbinas y reductor, o bien, por un motor de gas. En tiempos pasados se han utilizado compresores alternativos accionados por cilindros de vapor, que prácticamente no se utilizan hoy en día, tampoco se usan los accionados por un motor eléctrico, por los problemas de instalación que presentan en las zonas peligrosas. Los componentes del compresor alternativo, son: ? Carcasa del compresor; es la envoltura de la máquina, con exclusión de los cilindros. ? Cámara de compresión; es la zona donde entra el gas aspirado a menor presión, es comprimido por el pistón y descargado a una presión mayor. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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? Cilindro de acción simple ; es aquel en el que solo hay una parte en la que se efectúe la aspiración, compresión y descarga. ? Cilindro de doble acción; es el que tiene dos zonas en las que se realiza la aspiración, compresión y descarga. Estas zonas están siempre separadas por el pistón, por lo cual cada una de ellas puede comprimir un gas diferente. Figura 26; Aspecto externo de motocompresor alternativo, con motor de gas en “V”.

Figura 27; Sección descriptiva de motocompresor alternativo horizontal, con motor de gas en “V”.

Los cilindros, en los que se realiza la compresión del gas, están situados en el bloque del compresor; de su número y tamaño depende de la capacidad del compresor.



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Se denomina tamaño de un cilindro al volumen desplazado en cada fase de compresión, por el pistón. Este tamaño se calcula multiplicando la superficie del cilindro por la carrera o desplazamiento del pistón. Las características de funcionamiento de estos equipos vienen condicionado por cuatro parámetros principales: j

La relación de compresión “τ ”; si llamamos Pa a la presión absoluta de aspiración y P r a la

presión absoluta de impulsión, la relación de compresión “τ ” se define por:

τ

= Pr / Pa.

La relación de compresión está limitada por etapa: ? De 1 a 4, si el aparato se encuentra en una zona antideflagrante, o para los compresores que absorben más de 15 CV, cualquiera que sea el fluido comprimido. ? De 1 a 11, para los demás casos de utilización. Esta relación no se alcanza en la práctica, ya que se obtiene una economía de potencia multiplicando el número de etapas. Esta economía es consecuencia de: ? La reducción de volumen aparente, en la aspiración de la etapa siguiente ? La posibilidad de efectuar una refrigeración intermedia entre cada etapa, esto tiene como desventaja, la pérdida de potencia, por la pérdida de carga en el circuito refrigerante, que obliga a aumentar la relación de compresión en la próxima etapa.

Figura 28; Sección descriptiva de motocompresor (2T) alternativo horizontal de doble efecto. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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Por ultimo, la relación de compresión queda limitada por la temperatura teórica de la salida del fluido, que no debe sobrepasar los 180 ºC, para que tengan un buen funcionamiento las válvulas de salida (escape) y la lubrificación. k

La potencia de compresión, que se expresa en CV /10 3 m3 /h., se determina con la ayuda de

gráficos, considerando un rendimiento del 0,85 para la maquina y corrigiendo la densidad del fluido respecto al aire. l

La velocidad lineal del pistón que

en cilindros lubrificados, puede alcanzar:

? 3,5 m/s., cuando se utilizan aros (segmentos) grafitados. ? 2,5 m/s., en servicio intermitente. ? 2,0 m/s., en servicio continuo. m

La regulación del caudal en

función de la presión de aspiración constante y/o presión de

impulsión constante; esto se puede conseguir por diversos medios, como los siguientes: ? Variación de la velocidad del sistema de accionamiento motriz del compresor. ? Dispositivos estáticos o dinámicos montados en compresores de velocidad constante.

Figura 29; Aspecto externo de compresor alternativo horizontal.

Para su accionamiento, en los compresores alternativos, se utilizan: ? Motores de combustión interna; son el tipo de accionamiento más frecuente. En muchos casos comparten el mismo cigüeñal y volante de inercia. ? Turbinas de vapor, es el tipo más frecuente es el caso de los centrífugos. ? Motores eléctricos, se utilizan en zonas sin riesgo de incendio o explosión. Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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Un motor de combustión interna suele tener de dos a dieciséis; cilindros, y a veces más. Los motores de gran potencia suelen estar turboalimentados; se llegan a potencias de 2.600 CV ˜ 2.000 W, y superiores. El combustible que se suele utilizar, es fuel-gas. Como en el conjunto compresor-accionamiento hay elementos pesados en movimiento alternativo, se producen grandes vibraciones, por lo cual se requiere una cimentación de gran inercia, normalmente constituida por un gran bloque de hormigón armado, cuyo peso sea de 3 a 5 veces la del conjunto compresor accionamiento, para que sea capaz de soportar las vibraciones y contrarrestar la tendencia al movimiento, de dicho conjunto.

Figura 30; Aspecto externo de compresor alternativo en “V” sobre cimentación de hormigón.

En los compresores alternativos con cilindros horizontales, al estar los cilindros a ambos lados del eje del compresor, la vibración disminuye, en menor medida ocurre algo semejante, cuando se disponen los cilindros en “V”.



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Deberá preverse botellas antipulsatorias en la aspiración y descarga de cada etapa de compresión. El objeto de estas botellas es, como su nombre indica, amortiguar las pulsaciones producidas en las tuberías de entrada y salida a cada cilindro, por las violentas aspiraciones e impulsiones de gas provocadas por el pistón correspondiente. El fabricante del equipo sugiere, normalmente, las características y capacidad óptima de las botellas antipulsatorias y estas indicaciones deben ser tomadas en consideración. Algunos fabricantes suministrarán unas botellas antipulsatorias dotadas de deflectores y tuberías internas, que aunque, son caras, resultan extremadamente útiles.

Figura 31; Aspecto externo de compresor alternativo en “V” sobre cimentación de hormigón.



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11 LA INSTALACIÓN DE COMPRESORES ALTERNATIVOS Y TUBERÍAS. Como se ha indicado, no se puede elegir una posición para la aspiración e impulsión, porque las conexiones son definidas por el fabricante para cada modelo, esas tubuladuras no suelen admitir esfuerzos transmitidos por tuberías, debido a los esfuerzos que le transmite el propio equipo. Aunque equipo y tuberías van íntimamente ligados, es decir, debe proyectarse la planimetría del equipo pensando en la tubería y viceversa, es conveniente dividir en dos fases la instalación: j Instalación

de los equipos; considerando como equipo, al compresor y su accionamiento,

junto con los equipos auxiliares, enfriadores, antipulsadores, etc. k Estudio

del montaje de tuberías y la disposición de los soportes.

Las dos fases deben realizarse pensando siempre en las tres normas que deben presidir el estudio de toda instalación, Seguridad, Accesibilidad y Economía. La instalación de los equipos, puede hacerse a la intemperie o en cobertizo. El primero de los casos si bien tiene alguna ventaja (pureza de aire, mejor refrigeración de la zona, inferior coste de la instalación) los inconvenientes sobre todo en climas duros (dificultad de mantenimiento por inclemencias, del tiempo y rápido deterioro de los equipos por deficiente protección, etc.) nos hacen en la práctica desechar casi siempre el montaje de compresores al aire libre. Las normas básicas de instalación de los compresores alternativos, son: j La

zona de compresores debe estar alejada 15 m. de las áreas peligrosas.

k Para

un mismo tipo de fluido, deben de reunirse siempre los compresores de una instalación,

en un solo edificio reduciendo así el área de trabajo tanto de explotación como de mantenimiento. l

Si los compresores manejan un gas más pesado que el aire, además de la adecuada ventilación, tal como respiraderos en el techo y que las paredes estén abiertas hasta 2,400 m. encima del plano de trabajo (pavimento), deben descartarse hoyos y zanjas para evitar los

peligros derivados de bolsas de gases (intoxicaciones, explosiones, etc.). m Entre

compresor y compresor se debe prever espacio para:

? Extracción de los pistones (caso de los compresores alternativos).



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? Mantenimiento; por todos los lados debe haber un espacio libre de 1,30 a 1,50 m. n También

debe existir una separación entre las cimentaciones de las máquinas, que evite la

transmisión de vibraciones entre ellas. o Debe

existir separación entre las cimentaciones de las máquinas y las zapatas de los pilares

del edificio, a fin de evitar la transmisión de las vibraciones de las máquinas al edificio. p

Cuando en una sala de compresión haya varios compresores y de gran potencia, es recomendable proveer un puente grúa.

q Los

depósitos de aire y combustible (caso de compresores con motor gas-oil) deben ubicarse

fuera del edificio lo más cerca posible de las máquinas. r Cuando

los refrigeradores se localizan en el suelo debajo de los compresores, la plataforma

para manejo y mantenimiento debe estar a una altura mínima de 1.700 mm con el fin de permitir acceso a los equipos situados en el suelo. En las normas para el trazado de las tuberías, que conectan a los compresores alternativos, además de las consideraciones normales a tener en cuenta, como son: ? Flexibilidad de las líneas. ? Accesibilidad de las válvulas e instrumentos. ? Evitar bolsas en el trazado de las tuberías. ? Impedir que los equipos reciban los esfuerzos de las tuberías, etc., mediante una soportación de una flexibilidad tal, que eviten cualquier carga sobre las tubuladuras. ? Se deberá comentar con la sección de “stress”, todos los problemas relativos al recorrido, anclaje y soportes del trazado de tuberías, incluso, si no es obligatorio. Deben de tomarse algunas precauciones especiales dadas las características de estos equipos: j El

trazado de las tuberías debe ser diseñado para que nunca repercuta su carga sobre las

tubuladuras de los equipos. k A

las tuberías debe dárseles la máxima flexibilidad, incluso empleando juntas de expansión

(para evitar liras o “loops”), con el fin de absorber la vibración del compresor. l En

compresores de aire, la toma, aunque fuera del edificio, debe de estar lo más próxima

posible del equipo, para acortar lo más posible la tubería de succión, al mismo t iempo dicha toma debe evitar (pese al filtro) las atmósferas contaminadas o polvorientas. m Si

necesariamente la tubería de aspiración debe tener una gran longitud, será conveniente

considerar la colocación de: Patrocinado por; COMFIA & FUNDACIÓN MADRID FORMACIÓN Y EMPLEO.


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? Un deposito separador. ? Un drip leg o pata de drenaje con una trampa de condensado. Cualquiera de estas soluciones servirán para impedir la entrada de liquido condensado en el interior del compresor. La tubería llevará pendiente continua hacia abajo, desde el recipiente separador a la boca de succión del compresor. No se situará ninguna válvula en horizontal. n Resulta

una buena solución consultar la posible colocación de steam-tracing toda la línea de

aspiración. Esto suele ser obligado cuando se aspiran gases saturados. o A

la vista de los planos, especificaciones y hojas de datos del compresor y sus elementos

auxiliares, es necesario controlar la posible necesidad de conexión a los servicios de: ? Agua de refrigeración para las camisas de los cilindros y los pasos entre etapas, los prensa-estopas y retenes, etc. ? Aceite para el sistema de lubricación y el sistema de cierre y estanqueidad (sellado). ? Vapor para las turbinas. ? Gases de equilibrado y de neutralización. Las tuberías de aceite de interconexiones entre el compresor, turbina y consola de lubricación se ajustarán a las especificaciones de tuberías para la consola. No se usarán mangueras elásticas o metálicas en las tuberías de aceite de lubricación o sellado sin la aprobación del Cliente. p Si

hay varios compresores trabajando en paralelo, deben preverse de válvulas de aislamiento

entre ellos, de forma que cualquier compresor pueda ser aislado del servicio. ? En la descarga de los compresores, estas válvulas deben situarse aguas abajo de la válvula de seguridad. ? En la línea de salida del compresor, la válvula de seguridad debe ser instalada antes de la válvula de aislamiento. q En

la línea de salida del conjunto, la válvula de seguridad debe ser instalada antes de la

válvula de aislamiento de dicho conjunto. r A

menos que esté suministrada con el compresor, debe preverse una válvula de retención en

la línea de impulsión, para impedir el contraflujo del almacenamiento de aire y otro gas. Por ello se dispondrá una válvula de retención de cierre rápido tipo “duo-chek”, en la descarga de cada compresor (centrífugo) para reducir posibles daños al compresor durante condiciones de compensación. La válvula de retención se instalará tan cerca de la tobera del compresor como sea posible.



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En el diseño del trazado de las tuberías de un compresor de cualquier tipo, los cambios de dirección deberán ser reducidos al mínimo; si la tubería de un compresor entra en un colector principal, se evitara cualquier disposición que pueda alterar el sentido del flujo, con el fin de reducir el problema de las vibraciones. Si es posible, se procurara que la trayectoria de la tubería, esté lo más próxima al pavimento en la mayor parte de su trazado, con el fin de poder obtener un medio adecuado de enclavamiento y/o soportación de dicha tubería. Todas las tuberías de aspiración de compresores deberán ser provistas de un filtro cónico temporal con una superficie libre igual a dos veces la sección del tubo y un tamaño de malla aprobado por el fabricante del compresor, serán instalados en las líneas de succión de todos los compresores tan cerca del compresor como sea posible. La configuración de la línea será tal que permita desmontar estos filtros sin tener que forzar la línea. Se preverán tomas de presión aguas arriba y abajo del filtro. Esta tubería de succión de aire podrá estar equipada con un filtro de aire sujeto a la aprobación del fabricante del compresor y del cliente. La tubería entre el filtro de aire y la conexión del compresor será galvanizada. Como alternativa, se podrán usar capas internas protectoras anticorrosivas, sujeto a la aprobación del Cliente. Cuando un compresor lleve un pulmón de succión y otro de descarga por cilindro, se prefiere la siguiente disposición. ? El pulmón de succión se montará con su eje paralelo a la barra y soportado desde la parte superior del cilindro. ? El pulmón de descarga se montará a 90º con el cilindro y se soportará por debajo en almohadillas flexibles. El cilindro no deberá ser soportado ni por la tubería ni por el pulmón de descarga. ? Cuando 2 o más cilindros compartan un mismo pulmón, éste se montara de forma transversal.



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Curso de tuberías para plantas de proceso - 0207 Conexion a Compresores

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