Calculadora de la Potencia de un Compresor de Aire (Politrópica, Varias Etapas con Refrigeración Intermedia)
Potencia en el eje, el mínimo isotérmico, rendimiento isotérmico y temperatura de descarga de un compresor de aire, a partir del caudal de aspiración, las presiones, el exponente politrópico, el rendimiento y el número de etapas.
Resultados
La línea discontinua marca el valor que ha escrito.
Qué hace esta herramienta
Comprimir un gas exige menos trabajo si se mantiene frío; comprimirlo adiabáticamente exige el máximo. El trabajo politrópico P = [n÷(n−1)]·p₁V̇₁·(r^((n−1)/n) − 1) queda entre ambos, y dividir la compresión en N etapas con refrigeración hasta la temperatura de aspiración entre ellas reduce el trabajo y la temperatura de descarga; el gráfico lo compara con el mínimo isotérmico. El caudal debe estar en condiciones de aspiración, no «aire libre» a otra presión y temperatura. El exponente de un compresor real está entre 1 y 1,4 (aire); el rendimiento global debe venir del fabricante.
Fórmula
P = N × [n ÷ (n − 1)] p₁ V̇₁ (r^((n−1)/n) − 1) with r = (p₂ ÷ p₁)^(1/N) · isothermal: P = p₁ V̇₁ ln(p₂ ÷ p₁) · T₂ = T₁ r^((n−1)/n)
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
qv | Caudal de aire en condiciones de aspiración | m³/min |
p1 | Presión de aspiración (absoluta) | bar |
p2 | Presión de descarga (absoluta) | bar |
nx | Exponente politrópico (1 = isotérmico, 1,4 = adiabático para el aire) | — |
ef | Rendimiento global (del eje al aire) | % |
ns | Número de etapas (enfriadas hasta la temperatura de aspiración) | — |
t1 | Temperatura del aire de aspiración | °C |
PS | Potencia en el eje necesaria | kW |
PI | Potencia politrópica ideal | kW |
PT | Potencia isotérmica (el mínimo teórico) | kW |
IE | Rendimiento isotérmico | % |
SP | Potencia específica | kW per m³/min |
RS | Relación de presiones por etapa | — |
T2 | Temperatura del aire a la salida de cada etapa | °C |
Ejemplo resuelto
- Caudal de aire en condiciones de aspiración5 m³/min
- Presión de aspiración (absoluta)1,013 bar
- Presión de descarga (absoluta)8 bar
- Exponente politrópico (1 = isotérmico, 1,4 = adiabático para el aire)1,3
- Rendimiento global (del eje al aire)70 %
- Número de etapas (enfriadas hasta la temperatura de aspiración)1
- Temperatura del aire de aspiración20 °C
- Potencia en el eje necesaria31,93 kW
- Potencia politrópica ideal22,35 kW
- Potencia isotérmica (el mínimo teórico)17,44 kW
- Rendimiento isotérmico54,6 %
- Potencia específica6,39 kW per m³/min
- Relación de presiones por etapa7,90
- Temperatura del aire a la salida de cada etapa199 °C
Limitaciones
- El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.
- Los rendimientos y consumos varían entre productos. Tome los valores de la ficha técnica del fabricante del producto que va a usar.