Curs 10. COMPRESOAREDefinitie:Compresoarele sunt masini de forta generatoare care au rolul de a creste presiunea debitului de gaze vehiculat.Cresterea presiunii fluidului se realizeaza pe seama unui consum de lucru mecanic din exterior.Compresoarele pot vehicula majoritatea gazelor tehnice.Fiind maini care necesita consum de lucru mecanic din exterior, compresoarele trebuie s fie antrenate de un motor electric, cu ardere intern sau turbin cu gaze, fie prin cuplare direct fie printr-o transmisie mecanic.

Din punct de vedere constructiv, acestea se subclasifica in: - cpr. cu miscare liniar a pistonului; - cpr. cu miscare de rotatie a pistonului (cpr. rotative);b) compresoare dinamice (cu comprimare n curgere continu):realizeaz comprimarea ntr-un proces cu curgere continu a gazului - transformarea energiei cinetice n energie de presiune prin franarea curgerii;Clasificarea compresoarelorIn functie de principiul de functionare:a) compresoare cu comprimare volumica (volumice): care realizeaz comprimarea prin micorarea unui volum de gaz nchis n spaiul de lucru al mainii;

Din punct de vedere al valorii raportului dintre presiunea la refulare si cea la aspiratie, acestea poart denumiri specifice: - ventilatoare, pr / pa < 1,1 bar; - suflante, 1,1 bar < pr / pa < 2,5-3 bar; - compresoare, pr / pa > 3 bar.c) compresoare cu jet, care realizeaz comprimarea prin amestecarea curentului de fluid de joas presiune cu un curent de nalt presiune, rezultatul fiind un curent de presiune medie.d) Alte tipuri de compresoare: Cu surub (elicoidale); Scroll; Piston diada RTT;Din punct de vedere constructiv, acestea se subclasific n: - cpr. dinamice axiale, la care curgerea agentului este paralel cu axul masinii; - cpr. dinamice centrifugale (radiale), la care curgerea agentului este perpendicular pe axul masinii.

Compresoare cu comprimare volumica (volumice):Avantaje: presiuni ridicate 1000 bar;Dezavantaje: debite volumice relativ mici 500 m3/min;Compresoare cu cu miscare liniar a pistonuluiFig.1. Parti componente ale ompresoarelor cu piston: 1 conducta de aspiratie cu supapa aferent; 2 piston; 3 cilindru; 4 carter; 5 arbore cotit; 6 biela;7 chiulasa; 8- conducta de refulare cu supapa aferenta.Parti componente ale compresoarelor cu piston

Materiale utilizateCilindrii - fonta, aliaj de Al presiuni joase; oteluri aliate pentru presiuni medii si mari;Carterul: font cenusie, aliaje de Al (la compresoare mici).Chiulasa: font cenusie, aliaje de Al.Pistonul: font, aliaje de Al;Biela: otel carbon de calitate.Arborele cotit: otel carbon de calitate, otel aliat cu Cr, Ni, Mn.

Deschise - se pot cupla cu motoare separate - electrice sau termice i pot vehicula orice tip de agent frigorific. n general sunt utilizate pentru debite mari de agent frigorific.Acest tip de compresoare - utilizat pe scara larga in tehnica frigului Fig.2. Compresor frigorific deschis Bitzer www.bitzer.de

Semiermetice - sunt cuplate direct la un motor electric nchis ntr-un carter demontabil comun. Sunt utilizate pentru debite medii de agent frigorific.Fig.3. Compresor frigorific semiermetic Bitzer www.bitzer.de

Ermetice - sunt nchise mpreun cu motorul ntr-o carcas etan nedemontabil (sudat). Sunt utilizate pentru debite mici si medii de agent frigorific.Fig.4. Compresor frigorific ermetic Copeland www.emersonclimate.comhttp://www.kooltech.co.uk

Comprimare in trepteFig.5. Compresor frigorific smiermetic 2 trepte de comprimare Bitzer www.bitzer.de

Compresor aplicatii transportFig.6. Compresor - transport Bitzer www.bitzer.de

Compresoare dinamice (cu comprimare n curgere continu)Avantaje: debite volumice foarte mari 10000 m3/min;Dezavantaje: presiuni relativ scazute 25 bar;

Compresoare dinamice axiale, la care curgerea agentului este paralel cu axul masinii;Fig.7. Compresor dinamic axial http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/caxiala.html

Compresor dinamic centrifugal (radial), la care curgerea agentului este perpendicular pe axul masinii.Fig.8 Suflanta centrifugala de aer www.comoti.ro

Fig.9 Compresoare centrifugale gaz natural www.comoti.ro

c) Compresoare cu jetFig.10 Compresoare cu jet http://www.nciweb.netUn compresor cu jet seamana cu ejectorul si utilizeaza un jet de gaz cu presiune ridicata pentru antrenarea unui jet cu presiune mai redusa. Cele doua jeturi se amesteca rezultand un jet de presiune intermediara. Gazele utilizate sunt aer, propan etc. Atunci cand ambele jeturi sunt de abur termocompresor.

d) Alte tipuri de compresoareCompresoare cu surubFig.11 Compresor cu surub - http://www.comoti.ro

Fig.12 Compresor cu surub http://www.hydrocarbons-technology.com

Compresoare ScrollCu spiralaFig.12 Compresor cu spirala www.emersonclimate.com

Avantaje fata de compresoarele cu piston: Mai putine parti componente in miscare;

Fiabilitate crescuta;

Eficienta mai mare;

Risc redus de aparitie a loviturii de berbec.

BibliografieA. Dnescu, D. Stefnescu, S. Petrescu Tratat de termodinamica - vol X: Lucrari de laborator de termotehnica, Ed. IPB, Bucuresti, 1976.2. L. Sarbu, I. Ionescu Masini de fort si transport pentru constructii vol I: Motoare,compresoare si turbine, ed. Conspress, Bucuresti, 1999.3. S. Trifan, M. Grigoriu, M. Marinescu Lucrari de laborator la Termotehnica Caiet de referate nr.1, UPB 1986.4. P. Raducanu Schimbatoare de caldura elemente de calcul, constructie si design, ed. Printech, Bucuresti, 2002.5. http://www.termo.utcluj.ro/cif/compresoare/piston/comprpist.html6. http://www.mec.tuiasi.ro7. www.bitzer.de8. www.emersonclimate.com9. www.grc.nasa.gov10. www.comoti.ro11. www.nciweb.net12. www.kooltech.co.uk