estabilidad de compresores

1INTRODUCCIN A LAS MQUINAS TRMICASQ

Estabilidad en Compresoresp

Dr. Miguel ASUAJEDr. Miguel ASUAJEOctubre 2009

Estabilidad en CompresoresEl desarrollo de la TAG en la industria area, ha sido promotor directo en la evolucin de los compresores promotor directo en la evolucin de los compresores ( o vice-versa?)

Cmo podemos establecer el Rango de O i ?Operacin?

2Estabilidad en CompresoresEn TAG el rango de operacin estable, es determinado por la estrecha relacin existente entre determinado por la estrecha relacin existente entre la Turbina y el Compresor. Para turbo propulsores, las caractersticas de la tobera tambin afecta el comportamiento del equipo

CompresorCmara de Combustin

Matching!

Turbina

La relacin flujo/trabajo de la Turbina y/o tobera es determinante

Estabilidad en CompresoresChoke o Estrangulamiento:

Los Lmites para una cierta velocidad de giro?

Clculo directo del nmero de Mach, para cada una de las etapas

Clculo menos manejable (Efectos transitorios). La dificultad radica en los efectos dinmicos de desprendimiento (Stall). Es posible tener desprendimiento en varios elementos de una etapa o

Stall, Desprendimiento o Separacin:

Surge o Bombeo:Clculo menos manejable (Efectos transitorios). Para compresores subsnicos y ligeramente snicos, existen cantidades de correlaciones que pueden ser consideradas aceptables. del nmero de Mach, para cada una de las etapas

desp e d e to e a os e e e tos de u a etapa oen la etapa completa

3Fenmeno de Choke Estrangulacin

Elpuntodeestrangulacineselmximocaudalqueadmitelamaquinaaunaciertavelocidaddegiro.

Elfenmenosdeestrangulacinsedacuandoenlamnimaseccindepasodelgasestealcanzalavelocidaddelsonido,produciendotantasperdidasqueseconvierteenelpuntomximodecaudal.

Estefenmenonoafectalavidadelcompresorsinembargolimitaelcampodeoperacindelmismo.

Estrangulamiento o ChokeAl combinar la ecuacin de continuidad con las ecuaciones de flujo adiabtico se pueden estudiar los problemas de flujo compresibleadiabtico, se pueden estudiar los problemas de flujo compresible.

1

4EstrangulamientoRelacionando la variacin de la velocidad con el cambio de rea en un ducto isentrpico se tiene: 1 ddAdVun ducto isentrpico se tiene:

Este ecuacin revela que para flujo compresible los cambios de las propiedades son opuestos dependiendo si el flujo es snico o subsnico

22 11

Vdp

MaAdA

VdV

==

dA>0Ma1dV0

Subsnico Supersnico

dp>0 dp

5Relacin de rea vs. MaUtilizando las ecuaciones de gas ideal y las relaciones de flujo isentrpico se puede llegar a una relacin algebraica del rea y el

728.1)2.01(1

*

32MaMaA

A +=

isentrpico se puede llegar a una relacin algebraica del rea y el nmero de Mach:

(Para k=1.4)

(*) Condiciones snicas

Esta curva es til para el diseo de ductos:El rea mnima que puedetener el ducto es el rea snicao crtica.El flujo mximo que pasa por

*AA

Nmero de Mach

j q p pun ducto es cuando su gargantaest en la condicin crtica osnica. CHOKE

***

***

max VAmVV

AA

==

&

SURGE AND STALLDesprendimiento

del FlujoDonde haya un

proceso de difusin del Flujoproceso de difusin de un flujo sobre una

superficie fsica, existe la posibilidad de que el flujo se

detenga tan severamente que no puede seguir ms la

superficie

Cuando los efectos viscosos del roce y los gradientes de presin adversos son

suficientes para reducir el fluido a una velocidad cero, ste es desviado de la superficie, y se dice que el flujo se ha

desprendido o Stalled

6SURGE AND STALLEtapa en Stall

Etapa que tiene un fuerte stall si en Etapa que tiene un fuerte stall si en uno de sus elementos, o un conjunto de elementos se desprende el flujo de tal manera que la relacin de

presin con respecto a las caractersticas del flujo no son estables. Fluctuaciones de flujo msico y presin pueden ocurrir.

Puede haber Ruido Surge

Fenmeno violento audible y catastrfico en el cual un compresor interacta de una manera inestable

con el sistema para dar una fluctuacin de flujo con una reversin

completa del mismo a travs de la etapa de una manera cclica

La Lnea de Bombeoi.e: La aceleracin de la Turbina Dependen de la caracterstica del compresor de la ubicacin de la lnea de bombeocompresor de la ubicacin de la lnea de bombeo

7Desprendimiento y BombeoStall:

Es posible tener desprendimiento en uno o varios puntos de un compresor (o bomba) sin que toda la etapa lo experimente

Generalmente va acompaado por ruido

Para toda la etapa en Stall, la curva caracterstica de la bomba o compresor es inestable (pendiente positiva)p (p p )

Fluctuaciones aleatorias de presin y flujo pueden ocurrir

Un efecto de desprendimiento rotativo puede ser posible. Operacin que origina problemas de vibraciones

Desprendimiento y BombeoSurge:g

Cuando el compresor (o bomba) es operado a bajos flujos msicos para una velocidad de giro determinada

Grandes fluctuaciones en las condiciones de descarga y entrada al rotor son experimentadas

Su aparicin es precedida por el desprendimiento

8Tipos de Stall Esttico para Compresores y Bombas

Desprendimiento Bidimensional

Desprendimiento Tridimensional

labe de avin

Desprendimiento 3D sobre una pared de un difusor bajo la influencia de una corriente

de flujo rotando a 45.

Recirculacin y Stall en la Entrada del labe

Si el flujo msico se reduce

Tringulo de velocidad inductor

a rpm constantes, 1 aumenta, y tambin la

incidencia i.El flujo es acelerado

localmente ms y ms alrededor de la lnea gua. El perfil de flujo sufre una difusin consecuente para traer a la lnea de corriente de la superficie altamente acelerada a un balance con

Recirculacin de entrada

No StallBurbuja de Separacin

labe desprendido

. Stalled Blade

ace e ada a u ba a ce colas lneas de corrientes que no fueron aceleradas tanto.

A incidencias suficientemente altas, las

fuertes redifusiones consecuentes separarn

eventualmente al flujo de la superficie, creando una

condicin de stall

9Difusin y Stall. Efecto de la incidencia

Vector de Velocidad

'1 1 1 1fluido alabei = =

Bajo estas condiciones de incidencia positiva (flujo parcial), se promueve la separacin del flujo deteriorando el desempeo del compresor rpidamente

Caudal de diseo

Velocidad

Posible Stall a bajo flujo

Flujo Parcial

Incidencia y Stall a flujo o caudales parciales

Recirculacin y Stall en la Entrada del labe

El Stall no necesariamente necesariamente lleva al Surge

A altas relaciones de presin, stall en la

entrada puede generar Surge

A bajas presiones puede haber stall en

la entrada pero operar en

condiciones estables

Puede ser monitoreado con la presin esttica y la temperatura en la punta

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Stall de Entrada y Flujo Reverso, Especialmente en Bombas

Tambin ocurre en compresores, pero es

particularmente especial en la operacin de bombas

Afecta considerablemente Afecta considerablemente las condiciones a la entrada

Stall de Entrada y Recirculacin (Flujo Reverso), Especialmente en Bombas

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Stall de Entrada y Flujo Reverso, Especialmente en Bombas

Control de la recirculacin en la

entrada de la bomba

Dispositivo que remueve los

vrtices del flujo, y lo reintroduce a y lo reintroduce a al flujo principal de una manera

ordenada. Reduce las vibraciones

sustancialmente.

Sloteman, 1984

Incremento de la temperatura, relativa al

Stall de Entrada y Recirculacin en Turbocompresores

p ,ambiente, debido a la

recirculacin de la entrada

A medida que el flujo se reduce por debajo de mayor eficiencia, se muestra un gran incremento en la temperatura, reflejando

recirculacin del flujo. Se evidencia que gran cantidad de evidencia que gran cantidad de flujo msico est involucrado debido a que el incremento es

bastante alto. A menores velocidades que las mostradas la

T aumenta hasta 45F.

Cunto es 45F?

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Stall en un Impulsor Radial

Flujo Primario

Lnea de separacin observada

Flujo Secundario

j3D Stall es

comn en la mayora de los impulsores y representa un

gran porcentaje del flujo.

Cuando el flujo cambia de direccin axial a radial, ste experimenta fuertes fuerzas de Coriolis.Esto produce gradientes de presiones a travs del paso que es funcin de la velocidad del flujoms que de su densidad. Las fuerzas de Coriolis actan de manera diferente en las diferenteslneas de corriente. Las de altas velocidades tienden a separarse de las de bajas velocidades. Laslentas forman un bajo momentum que puede producir separacin. Aunque no se produzcaseparacin bidimensional, separacin tridimensional todava puede ocurrir en el paso del labe.

Stall y Recirculacin en Difusores Radiales sin Venas

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Ilustracin de una burbuja de separacin (anillo claro) en un difusor

sin venas


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Stall de Difusores sin Venas y de Semivenas para Configuraciones de Difusores de Canales Radiales

Stall en Volutas

Flujo en una Voluta

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Stall Rotativo

i i d

Zona de

Fluido Retardado

Direccin de Rotacin

Zona de Stall

Direccin de Propagacin

Es un fenmeno mucho ms complicado de ver en detalles

Stall Rotativo en Compresores Axiales y CentrfugosStall Dinmico: Bsicamente estudiado en mquinas axiales y difusores de compresores centrfugosdifusores de compresores centrfugos

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Stall en la EtapaMuchas veces se observan hasta 5 regiones con desprendimiento sin que la estabilidad de la mquina se vea afectadaq q

Lmite de operacin aparece cuando la pendiente de la curva se hace cero

Estabilidad Surge y Stall

Introduccin:

La estabilidad esta directamente relacionada con capacidad que tiene el sistemade mantenerse invariante luego de una perturbacin. Las perturbaciones en uncompresor un el cambio de punto de operacin de la maquina, el surge es unacondicin de inestabilidad que debemos evitar.

En el compresor encontraremos dos areas que tienen que ver con estabilidad, laprimera es la estabilidad operacional y se relaciona con la mezcla de parmetrosde desempeo entre el compresor y la turbina; y la estabilidad aerodinmicaque se relaciona con la limitacin de estado estable debido al surge.

Dado una velocidad de rotacin el flujo mximo es determinado por el Choke enalgn elemento del compresor y el flujo mnimo por la aparicin del surge. Elsurge es precedido por el Stall, el Stall tiene que ver con respecto a la reduccindel aumento de sustentacin o del aumento de presin en la rejilla. En elcompresor un elemento de la rejilla o la rejilla completa puede estar en Stall,sin embargo el sistema puede continuar estable. Luego el Surge es el resultadodel Stall en algn componente del compresor que reduzca el flujo msico,conlleve a un estado inestable y consecuentemente a fluctuaciones de flujoaxial.

32

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Estabilidad Surge y Stall

Stall y SurgeSe puede decir que el Surge y el Stall estntotalmente ligados a la estabilidad de elgfuncionamiento del compresor. Sin embargopredecir el Surge es difcil, y esta dificultadreposa en el hecho del comportamientotransiente del flujo.

Stall:

A finales de los 60se descubri que a bajosfactores de flujo y con un tratamientoespecia en la carcasa se poda obtener unaoperacin libre de Stalloperacin libre de Stall.

Graitzel (1979) observ que existen dostipos de Stall, Stall en el labe y Stall en lapared. En la imagen mostrada se puede verque el Stall en el labe se genera en lasuperficie de succin produciendo una largaestela, y el Stall en la pares se genera en lasuperficie de la carcasa.

34

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Stall y Surge

Graitzel (1979) estudi los compresoresGraitzel (1979) estudi los compresorespara diferentes tipos de relacionescuerda/paso (solidez), y con carcasa conestriado y sin estriado, en el que la capalmite le cuesta desprenderse. El siguientegrfico muestra como dependen lasperdidas de .

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==

Stall en la pared

Stall en el labe1La mayor conclusin a la que se lleg esque con una rejilla que posee tendencias aproducir desprendimiento en la pared, elefecto de una carcasa con estriado o sinestriado es mayor.

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Stall y Surge

Surge:

Una caracterstica importante de el mapa de desempeo de un compresor, es el lmite de estabilidad de operacin o lmite de Surge. Este lmite es precedido por el Stall y se alcanza luego de que el Stall se vuelve inestable y reduce extremadamente el flujo. Este fenmeno es una condicin inestable en la que se produce una oscilacin axial del flujo.

Cuando un compresor entra en Surge las consecuencias son dramticas, se genera un fuerte ruido y vibracin. Las vibraciones de baja frecuencia estn asociadas a la frecuencia natural del flujo, y la vibracin de alta frecuencia son debidas al Stall rotativo y posee una magnitud igual a la rotacin de la mquina.

Operacin de un compresor, limites de estabilidad (Surge line)

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Stall y SurgeEl stall rotativo es un fenmeno que ocurre en los compresores axiales, ha sidoobjeto de muchos estudios e investigaciones, y aun se desconoce su naturaleza. Estefenmeno se produce cuando nos encontramos con el punto de Stall en el labe,formando parches de desprendimiento, estos viajan a travs de la pared de la carcasarotando. Luego estos parches en la rejilla producen una pequea obstruccin lo cualdesva el flujo, modificando la incidencia de los labes vecinos lo que ocasiona a su vezmas desprendimiento. El desprendimiento es trasladado al labe anterior debido a queaumenta la incidencia, y el labe siguiente permanece sin desprendimiento debido aque en l se reduce la incidencia, este efecto produce que el parche de Stall gire a unavelocidad del 90% de la velocidad del labe.

Obstruccin producida por parches de Stall, p p ,produciendo desvi del flujo.

Existe un inters aun mayor por investigardel Stall rotativo ya que produce una cargay descarga de los labes a cierta frecuenciala cual esta cercana a la frecuencia naturaldel labe. 37

Stall y Surge

Existe cierta falta de uniformidad en la aparicin de el Stall, apareciendo parches nicos o mltiples, los estudios muestran que la relacin de altura/cuerda influye en la aparicin de parches nicos o mltiples. Para relaciones de altura/cuerda grandes el labe es propenso es formar parches de Stall nicos, y para relaciones pequeas es propenso a formar parches de Stall mltiples.

Hay dos tipos de Stall, uno es progresivo en el que la relacin de presin se reduce que la relacin de presin se reduce gradualmente y el otro es abrupto en el que existe una reduccin escalonada de relacin de presin cuando se entra en Stall.

El Stall abrupto se debe a la aparicin de parches nicos y el Stall progresivo a la aparicin de parches mltiples.

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Control del Stall y Surge

Control del Stall y Surgelabes directrices en la entrada (Variable IGVS):

El sistema de sangrado no es el nico que sirve para cambiar la lnea de lmite de El sistema de sangrado no es el nico que sirve para cambiar la lnea de lmite de Surge. El sistema de labes directrices en la entrada, permite reducir el ngulo de incidencia en le que el surge ocurre, hacia un mas bajo flujo msico.

En la operacin de motores aeronuticos este sistema es utilizado para aumentar o disminuir la potencia del motor. Al inducir una prerotacin positiva la transferencia de energa se reduce y alejamos la lnea de Surge, pero al inducir una prerotacin negativa se aumenta la transferencia de energa y nos acercamos a la lnea de Surge.

En la figura se puede ver como se mantiene el ngulo relativo en la entrada, mientras que inducimos una prerotacin positiva de flujo en la entrada reduciendo el flujo msico, esto significa que el ngulo de Stall ocurrir a un menor valor de flujo msico.

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Control del Stall y Surge

Este sistema es utilizado en compresores paxiales cuando se esta prendiendo el motor, para requerimientos de turbinas en aviones, para vuelos supersnicos y optimizacin por etapa de un compresor multietapas.

Lo mas importante de este sistema permite una mas rpida aceleracin del motor en el encendido alejando la lnea de lmite de Surge y aumentando la eficiencia en el rango de mapa de operacinen el rango de mapa de operacin.

En la figura podemos observar un ejemplo del desplazamiento de la lnea de lmite de Surge en una Turbina de aviacin a utilizar el sistema de VIGVs

Control del Stall y SurgeLa estabilidad de la mquina puede ser alcanzada con diferentes mtodos ydispositivos mecnicos. Durante operaciones transitorias como el arranque deuna turbina suele utilizarse sistemas de sangrado o geometra variable paraevitar el Surge o el Stall cuando se encuentra por debajo del 70% de lavelocidad. Existen tambin dispositivos estticos que sirven para cambiar lalnea del lmite de Surge.

Sistemas de Sangrado:

Desde los primeros das de el motor Jet la tcnica de sangrado se ha utilizadocomnmente para evitar entrar en surge en la etapa de prendido o aceleracinde la turbinade la turbina.

Para acelerar rpidamente el motor requerimos grandes temperaturas en laentrada de la turbina, lo que nos acerca a la lnea del surge en el compresor.Para poder acelerar rpidamente y evitar el Surge es necesario utilizarsistemas de sangrado

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22

Control del Stall y SurgeImportantes avances en el control de Stall y Surge se han logrado recientemente. Ambosfenmenos dependen de la naturaleza del flujo y la estabilidad del compresor dependerd l t bilid d d l d d id t f de la estabilidad de las ondas producidas por estos fenmenos.

Epstein (1989) al comienzo sugiri que para evitar el Surge y el Stall rotativo se podalograr por medio de un feedback para amortiguar los oscilaciones hidrodinmicas. Paduano(1993) aplic este sistema de suspensin activa en un compresor axial y obtuvo un 25%de aumento de estabilidad en las oscilaciones del compresor.

Gysling and Greitzel (1995) emplearonuna tcnica diferente que en la quetili f db k iutilizaron un feedback aeromecnico

para suprimir en Stall rotativo. Unconjunto de vlvulas modeladas como unsistema masa resorte actan pararegular la cantidad de flujo a alta presines inyectado en el compresor. Estesistema es alimentado del flujo a altapresin aguas arriba. Este sistemapermite una reduccin del 10% del flujoen Stall.

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Bombeo Peridico (System Surge)

Estabilidad y Surge para una red de compresores

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El SurgeSe define como las auto oscilaciones de la presin y el flujo, que frecuentemente incluyen una reversin de flujofrecuentemente incluyen una reversin de flujo

El flujo invierte su direccin en 20 a 50 milisegundos.

Los ciclos de surge se producen a razn de 0.3 a 3 segundos por ciclo.

El compresor vibra.

La temperatura aumenta.

Se producen ruidos molestos en el compresor.Pueden ocurrir disparos del compresor.

Tanto los instrumentos convencionales como los Operadores pueden fallar en reconocer el surge.

Principales parmetros de proceso durante el surge

Oscilaciones rpidas de flujo.p jReversin de empuje.Daos potenciales.

Oscilaciones rpidas de presincon inestabilidad en el proceso.

Aumento de la temperaturadentro del compresor.Afecta Sistemas de enfriamiento y Lubricacin.

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Fenmeno de Surge (bombeo)Supongamos un compresor que opera a una velocidad fija y se encuentra en el

punto A. Si reducimos el caudal hasta un punto B, cerrando una vlvula en la tubera ded ti t i t t bl l idescarga, se mantiene aun con un comportamiento estable, ya que la presin en ncompresor es mayor en B que en A y puede vencer la resistencia.

En el punto C cualquier reduccin del caudal produce mayor presin en la salidaque en el compresor, lo que a su vez implica un cambio de direccin del caudal, lo que llevaa un caudal de operacin cero (punto D), con lo cual la tubera de salida se alivia y reduce supresin.

El gas vuelve circular hacia la salida conEl gas vuelve circular hacia la salida conun caudal E correspondiente a la presin D. peroeste caudal es excesivo para la tubera de salidaaumentando as la presin en la misma llevando elsistema de nuevo al punto C y todo el ciclo deoscilacin se repite.

Desarrollo del ciclo de surge en la curva del compresor (1)

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Desarrollo del ciclo de surge en la curva del compresor (2)

El ciclo de Bombeo

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Problemas debidos al Surge

Un compresor entra en Surge cuando pierde su capacidad de desarrollarla presin existente en la descarga y el fluido retorna hacia el sistema de entrada.

InversindeDireccin

Al invertirse cclicamente la

Esta condicin puede ocasionar daos mecnicos al sistema que generalmente seencuentran asociadas a la accin de dos mecanismos o a la combinacin de estos.

Sobretemperatura

Mientras ocurre el bombeo el gas recirculanteseguir presentando incrementos detemperatura debido al proceso de compresin. de Al invertirse cclicamente la

direccin del flujo tambin lo haceel empuje axial. Si esta recirculacines muy violenta y rpida puedenproducir cambios sbitos en ladireccin del empuje axial capaz dedestruir el cojinete.

p p pmantenerse mucho tiempo este proceso el gaspodra llegar a calentarse hasta alcanzartemperaturas capaces de daar lo sellos y algunoselementos constitutivos del sistema

Algunas consecuencias del surge

Flujo y presin inestables

Deterioro continuo, con severidad creciente en los sellos, cojinetes, impulsores, eje, entre otros

Aumento de la tolerancia en los sellos, ocasionando fugas

Disminuye la eficiencia en el consumo de energa

Reduce la vida til del compresor

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Factores que conducen al inicio de surge

El arranque.El paro.El paro.Operacin con baja productividad.Operacin con alta productividad que incluya:

- Disparos- Errores de los operadores- Cambios de carga- Problemas en el enfriador- Problemas en el impulsor- Prdida de potencia- Desordenes en el proceso- Cambios en la composicin del gas- Problemas en el filtro o strainer

El surge no est restringido a los momentos de baja productividad. El surge puede ocurrir a operacin completa.

Inicio del Surge en Sistemas de Compresin

Sistema Contrapresin Fija

Sistema Resistivo

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Factores que conducen al inicio de surge. Compresores Multietapas

1. Las etapas no necesariamente tienen el necesariamente tienen el mismo rango de operacin

2. La etapa ms propensa entra en bombeo, el compresor completo entra en bombeo

3. Generalmente, la etapa ms propensa es una etapa de los extremos

Ejm: Aumento de Masa MolarBombeo ltima etapa.

Disminucin - Primera

Efecto similar:al modificar Z o Compresores Atmosfricos T1

Factores que conducen al inicio de surge. Compresores en Paralelo

Dos compresores que aspiran y descargan en aspiran y descargan en las mismas lneas.

Presin se incrementa: p + p

Si por aumentar la produccin se aumenta la velocidad de giro del segundo compresor

p + pCon el Caudal:

La segunda Mquina:

La primera Mquina se aprox. al bombeo

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Sistema Anti-Surge

L i t d t i t l Los sistemas de proteccin contra el bombeo, en el caso de reduccin de caudal y en consecuencia un aumento de la presin, tienen por objetivo: Aumentar el caudal de forma ficticia Disminuir la relacin de presin

Control de Bombeo Antisurge

Eltipodearreglodelafiguraa,essoloutilizadoenturbinasa(Bl d )gas(Bleedvanes)

Lafigurab,Sellamabypasscalienteysolopuedeoperarpocotiempo

Cuandoseestavariandolacondicin,enarranqueporejemplo,lavelocidadderotacinesmenorsinexperimentaruncambioenlacondicindeentrada.Laprimeraetapacomprimemenosyelflujovolumtricoaumentaparalasegunda,yassucesivamente.p g , yPorestolasultimasetapassebloqueanalcanzadosucondicindechokeoestrangulamiento.Comoelflujoaspiradonopuedeaumentar,elflujodelasprimerasetapassereducehastaalcanzarelsurge.Lavlvuladesangrado,envapartedelairealaatmosferaentredosetapasseleccionadas,loqueaumentaelcaudalquepasaporlasprimerasetapas

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Elenfriadorfuncionaenoperacinnormal

Elsistemadebeserderespuestarpida.

Cuidadoconlasmedidasdecaudalesyelruidoasociadoaellas.Porlotantoesnecesariopreveerunfiltrodondelaconstantedetiempo(dedcimasdesegundos)Seantomadasencuentaenelclculodelservicio


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Control de Compresores Centrfugos

Esquema de control para compresores Esquema de control para compresores f d l id d f d l id d centrfugos de velocidad constantecentrfugos de velocidad constante

DesempeodelCompresor

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Curva de desempeo para compresores centrfugos de Curva de desempeo para compresores centrfugos de velocidad constante (Sistema de control adicional para velocidad constante (Sistema de control adicional para velocidad constante (Sistema de control adicional para velocidad constante (Sistema de control adicional para prevenir sobrecarga)prevenir sobrecarga)

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Efecto de venas guas a la entrada de Efecto de venas guas a la entrada de compresores en la curva de desempeocompresores en la curva de desempeocompresores en la curva de desempeocompresores en la curva de desempeo


Esquema de control para compresores Esquema de control para compresores f d l id d i blf d l id d i blcentrfugos de velocidad variablecentrfugos de velocidad variable

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Regimenes Transitorios. Influencia del Proceso

Silasredesdegasaguasarribayaguasabajosondegrancapacidad,laspresionesg g y g j g p , pvariaranmuylentamenteylosdispositivosantibombeocorrenelriesgodenoserlosuficientementerpidosencasoderegmenestransitorios.

Enestoscasosesnecesarioinstalarunaovariasvlvulasantiretornoaislandounapartedelcircuito.

Se instalan despus del enfriador de manera a que la relacin de presin en ese circuito y en consecuencia el flujo disminuyan rpidamente con la apertura de la vlvula de recirculacin

Regmenes Transitorios.Necesidad de rapidez del sistema

Dimetro de la Vlvula:DimetrodelaVlvula:

Lavlvuladerecirculacindebetenerundimetrotalquepuedaretornarrpidamentelecaudalnecesarioalarecirculacin.Entre200250mmoms

LongituddelaTubera:

Alabrirlavlvulaseemiteoproduceunaondadechoque.Hayqueesperarlallegadade esta onda para ver su efecto en el compresor.deestaondaparaversuefectoenelcompresor.Porestolavlvulanodebeestarubicadenelmediodelatubera.

Ejm:Paraungasderefrigeracinunavlvulaa50mdedistancia,tardaaproximadamente25senllegar.

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Ejemplo de Estrategia Anti bombeo

Senecesitarapidez,peroloselementosdel Sistema no ayudan o mejor dicho nodelSistemanoayudanomejordichonotienenesahabilidad.

OperacinNormal:SobrepresinenlaVlvula.(mejorselladoydisminuyeeluso)

1. Seliberasobrepresin.2 L tib b2. Lneaantibombeo3. Paracadasdecaudalmuyrpidas(sepasalalnea2)4. Seregresaelcaudalaestalneaparaqueparaaccionarlaproteccinnormal5. LneadeSurge

TipsLa parada de un compresor, accionado por motor elctrico, ocurre entre 6 y 8 Segocurre entre 6 y 8 Seg.

Al contrario de las bombas centrfugas, las cuales se pueden arrancar a vlvula cerrada, los compresores se arrancan con la recirculacin abierta. Esto debe ser considerado en la seleccin del motor.

Varios trenes de compresin

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Control en CompresoresCompresores en Serie

Control en CompresoresCompresores en Paralelo

estabilidad de compresores

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