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 Alternativo de de doble etapa - H = 12000 pies - nº de maquinas maquinas perforadoras perforadoras al nivel 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) -  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) - psi 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 =  Pa(Pt + Po)

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

14.7(80 + 9.3592) f =   9.3592(80 + 14.7)

#6:

f = 1.482067213

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

Qa Effv = 100 Qd 1

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[email protected] #8:

29/10/2009

2016 Effv = 100% 2602

#9:

Effv = 77.47886241%

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

Effv(0 Effv(0m) m) = (77.47 (77.47886 886 + 12)% 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) = 100 Qd

#13:

Qa(0m) 89.4789 = 100cfm 100cfm 2602

#14:

Qa(0m) = 2328.240978cfm

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

Q(maqQ(maq-H) H) = nQ(ma nQ(maq-H q-Ho) o)ff ffs s

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: #16:

160cf 160cfm m = 1ma 1maqQ qQ(ma (maq-H q-Ho) o)1.4 1.4821 821 cfm Q(maq-Ho) = 107.9549288 107.9549288 maq

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

1maq Qa Xcfm

#19:

1maq 2328.241 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

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[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) = 9.3592602 9.3592602  - 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:

3/4 Pvf = 0.1052602 Hp

#27:

Pvf = 38.25337591Hp

- Potencia real del motor (Pot(R)) en Hp #28: #28: Pot( Pot(R) R) = Pot Pot(T (T) ) + Pvf Pvf #29: #29:

Pot(R) Pot(R) = (326 (326.25 .252 2 + 38.253 38.253)H )Hp p

#30:

Pot(R) = 364.505Hp

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

Pot(T) Effm =  Pot(R)

#32:

326.252 Effm = 100% 364.505

#33:

Effm = 89.50549375%

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