Maquinaria Minera 1- Compresora

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29/10/2009

COMPRESOR ALTERNATIVO EJEMPLO 01.- Un compresor alternativo de doble etapa y de proceso adiabatico admite un volumen de aire libre de 2016 cfm y su volumen desplazado alcanza a 2602 cfm a una altitud de 12000 pies snm a 40 ºc, presion de descarga del compresor 110 psi. Calcular: A.- El nº de máquinas perforadoras que operan al nivel del mar con dicho compresor si su eficiencia volumetrica se incrementa en 12%. Cada máquina perforadora requiere a 12000 pies de 160 cfm y una presion de trabajo de 80 psi. B.- Cual es el valor y la diferencia de la eficiencia mecánica cuando se traslada de lugar el compresor DATOS: COMPRESORA UBICACION INCOGNITA PERFORADORA - Alternativo de doble etapa - H = 12000 pies - nº de maquinas perforadoras al nivel del mar - 1 peroradora a 12000 pies - Proceso adiabatico - T = 40 ºc - si su Eff(volumetrica) se incrementa a 12% requiere 160 cfm y una - Caudal admitido (Qa) = 2016 cfm presion de trabajo de 80psi - Caudal desplazado (Qd) = 2602 cfm - Presion de descarga (Pd) = 110 psi

SOLUCION: A-1.- PRESION ATMOSFERICA A 12000 PIES (Pa) en psi #1:

H LOG(Pa, 10) = LOG(Po, 10) - DF 122.4—(460 + Fº)

Po: Presion atmosferica al nivel del mar Po = 14.7 (psi=lib/pul^2) H : Altitud (pies) Fº: Temperatura a la altura H (Fº) #2:

12000 LOG(Pa, 10) = LOG(14.7, 10) - DF—psi 122.4—(460 + 40)

#3:

Pa = 9.35920378—psi

A-2.- FACTOR DE CORRECCION POR ALTURA AL NIVEL DE TRABAJO (F) #4:

Po—(Pt + Pa) f = DF Pa—(Pt + Po)

Pt: Presion de trabajo o presion manometrica de trabajo #5:

14.7—(80 + 9.3592) f = DF 9.3592—(80 + 14.7)

#6:

f = 1.482067213

A-3.- EFICIENCIA VOLUMETRICA AL NIVEL DE TRABAJO (Effv) en % #7:

Qa Effv = DF—100 Qd 1

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2016 Effv = DF—100—% 2602

#9:

Effv = 77.47886241—%

A-4.- EFICIENCIA AL NIVEL DEL MAR #10:

Effv(0m) = (77.47886 + 12)—%

#11:

Effv(0m) = 89.47886—%

A-5.- CAUDAL ADMITIDO A NIVEL DE MAR (El caudal desplazado Qd permanece constante a cualquier altura) #12:

Qa(0m) Effv(0m) = DF—100 Qd

#13:

Qa(0m) 89.4789 = DF—100—cfm 2602

#14:

Qa(0m) = 2328.240978—cfm

A-6.- CAUDAL NOMINAL POR MAQUINA (al nivel del mar) #15:

Q(maq-H) = n—Q(maq-Ho)—f—fs

f :factor de correccion por altura de la altura H a Ho fs :factor de simultaneidad para una maquina = 1 n :nº de maquinas = 1 Q(maq-H) :caudal por maquina a una altura H (cfm) Q(maq-Ho):caudal por maquina a una altura Ho (cfm) #16:

160—cfm = 1—maq—Q(maq-Ho)—1.4821 cfm Q(maq-Ho) = 107.9549288—DF maq

#17: A-7.- Nº DE MAQUINAS PERFORADORAS #18:

1—maq Qa—DF Xcfm

#19:

1—maq 2328.241—DF 107.955

#20:

21.56677319—maq

#21:

21—maquinas

B-1.- CALCULO DE POTENCIA - Potencia teorica (Pot(T)) en Hp; para compresion adiabatica y de varias etapas #22:

144 N—n  Pabs (n - 1)/(N—n)  Pot(T) = DF—Pa—Qd—DF—DF - 1 33000 n - 1  Pa  

DONDE: Pa: Presion atmosferica de admision a 12000 pies (psi) Qd: Caudal desplazado (cfm); constante a cualquier altura N : Nº de etapas 2

[email protected] n : Coeficiente politropico, varia de 1.395 - 1.406 ----> 1.4 Pabs: Presion manometrica del lugar (psi) = Pm + Pa #23:

144 2—1.4  110 + 9.36 (1.4 - 1)/(2—1.4)  Pot(T) = DF—9.359—2602—DF—DF - 1—Hp 33000 1.4 - 1  9.36  

#24:

Pot(T) = 326.2519853—Hp

- Perdida de potencia por friccion (Pvf) en Hp 3/4 #25:

Pvf = 0.105—Qd

#26:

Pvf = 0.105—2602

3/4 —Hp

#27:

Pvf = 38.25337591—Hp

- Potencia real del motor (Pot(R)) en Hp #28:

Pot(R) = Pot(T) + Pvf

#29:

Pot(R) = (326.252 + 38.253)—Hp

#30:

Pot(R) = 364.505—Hp

B-2.- Eficiencia mecánica del motor (Effm) en % #31:

Pot(T) Effm = DF Pot(R)

#32:

326.252 Effm = DF—100—% 364.505

#33:

Effm = 89.50549375—%

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