Compresion de doble etapa con inyecion parcial

En ciertas aplicaciones frigoríficas (baja temperatura), la relación de compresión es demasiado elevada para funcionar con un rendimiento volumétrico aceptable, y el consumo de energía llega a ser excesivo.

También, en este caso, la temperatura de descarga sobrepasa con mucho las tolerancias

Para aportar una respuesta a este problema, se utiliza la compresión en doble etapa.

puede hacerse con un solo compresor (instalación compound), o con dos compresores (instalación booster).

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Un compresor BP (llamado también booster) descarga en un recipiente intermedio. La descarga se hace en el líquido, lo que provoca una subida de vapores saturados mucho más fríos que los impulsados.

Los vapores desrecalentados en la presión intermedia Pi son aspirados y comprimidos por el compresor AP. Esto permite la obtención de una temperatura de descarga normal.

El líquido condensado es parcialmente inyectado en el recipiente intermedio donde el líquido es separado. El nivel es controlado por el regulador de nivel que actúa sobre la electro-válvula de inyección.

El resto del caudal es subenfriado en un serpetín sumergido en el líquido del recipiente, lo que aporta una mejora de la producción frigorífica específica del líquido que alimenta el evaporador.

La ganancia de producción frigorífica hace disminuir el caudal másico del lado de la BP; en consecuencia, el tamaño de las tuberías y del compresor es también diminuído, lo que limita el precio de la instalacion

En estas instalaciones, se distinguen dos caudales másicos del fluido: el caudal másico del circuito BP y el caudal másico del circuito AP.

El caudal másico BP (qmbp) corresponde al caudal comprimido por el compresor BP. Para determinarlo, tenemos dos posibilidades:

1º-Conocemos la potencia frigorífica:

qmbp = Pf/(h9-h8)

2º-Conocemos el volumen barrido del compresor:

qmbp = Va/V"

Va=Vb.nv y nv = 1-0,5t

El caudal másico del compresor AP se compone del caudal másico del compresor BP, aumentado del caudal inyectado en el punto 6 (vea la primera imagen). Puede determinarse por la razón:

qmhp = qmbp* (h2-h7)/(h3-h5)

Este tipo de instalación ofrece la posibilidad de alimentar evaporadores a la temperatura intermedia pudiendo funcionar el compresor AP mientras que el BP está parado.

Es importante, al nivel del automatismo, prohibir el funcionamiento del compresor BP si el compresor AP está en parada por fallo. Del mismo modo, el compresor BP no debe ponerse en marcha hasta que la presión en el recipiente intermedio no haya bajado a un valor cercano a la Pi de referencia.

Un controlador de nivel de seguridad (nivel-alto) es obligatorio en el depósito intermedio; su papel es cerrar todas las válvulas electromagnéticas y parar los compresores (AP y BP), si el recipiente corre el riesgo de desbordar.

Para favorecer el funcionamiento y el mantenimiento del controlador de nivel, se instala en una columna aislable por dos válvulas del depósito separador (vea image anterior)

Esta columna permite amortiguar las variaciones bruscas de nivel, en el depósito separador, provocadas por la evaporación del fluido. Esto haría inestable la posición del contacto del controlador de nivel.

El depósito intermedio, que siempre lleva un aislamiento térmico, está equipado de una o dos válvulas de seguridad taradas en la PS (Presión Máxima Admisible).