¿Qué es la turbulencia en los compresores?

Debido a un flujo de entrada insuficiente y a una presión de salida excesiva, se producen vibraciones intensas y periódicas en el compresor, acompañadas de un sonido estruendoso

Generalmente ocurre en compresores centrífugos, cuando el caudal de entrada o la presión es baja, lo que provoca turbulencias. Se puede abrir la línea antirritorno, o bien hacer que el caudal de salida regrese a la entrada, para así complementar el flujo y aumentar la presión

Cuando los compresores centrífugos funcionan en condiciones normales, prácticamente no se produce sobrepresión. Debido a cambios en el proceso o a fallas en el equipo que causan variaciones en las condiciones de operación (es decir, cambios en el caudal), es fácil que se produzca estallido. La causa fundamental se debe a dos factores: primero, porque al diseñar el compresor, se debe determinar la forma geométrica de la turbina en función de las condiciones de operación (es decir, del caudal necesario). De esta manera, con un volumen de aire determinado, el gas puede entrar en la turbina bajo el ángulo óptimo, lo que reduce las pérdidas de energía y permite obtener la mayor cantidad posible de energía cinética. Así, se logra una mayor conversión de energía por parte de la turbina, lo que aumenta tanto la velocidad como la presión del gas. Solo cuando los parámetros aerodinámicos del gas y los parámetros geométricos de la turbina están en armonía, se logra un estado de funcionamiento normal. Cuando las condiciones de operación superan los límites permitidos, los parámetros aerodinámicos y geométricos dejan de estar en armonía. Esto provoca que la turbina no funcione correctamente al procesar el gas, lo que disminuye la eficiencia en la conversión de energía. Además, el gas sufre una separación rotacional grave dentro de la turbina, lo que genera un colapso repentino en su flujo. En resumen, el flujo del gas se vuelve muy irregular. En este momento, aunque la turbina gira y realiza trabajo sobre el gas, no logra aumentar de manera efectiva su presión; por lo tanto, la presión en la salida del compresor disminuye. II. Pero no es cierto que el siseo ocurra siempre que disminuye la presión en la salida del compresor. Otra razón es que la salida del compresor está generalmente conectada al sistema de tuberías. Si la capacidad de este sistema es grande, su respuesta no es lo suficientemente rápida; por lo tanto, la presión en las tuberías puede no disminuir de inmediato. Incluso puede ocurrir que la presión en las tuberías sea mayor que la presión en la salida del compresor. En ese caso, el gas comienza a fluir en dirección contraria, hasta que la presión en las tuberías disminuya y sea menor que la presión en la salida del compresor. Solo entonces el compresor puede volver a suministrar aire. Después de un tiempo, la presión en las tuberías vuelve a ser mayor que la presión en la salida del compresor, y se repite el mismo proceso. El sistema presenta fenómenos periódicos de oscilaciones de corrientes de aire de alta amplitud y baja frecuencia en el eje, lo que da lugar al estruendo. Resumen: Hay dos causas. La causa interna es que, bajo ciertas condiciones, el flujo de gas en el interior del compresor sufre una fuerte interrupción y se produce un estallido ； Causas externas: Están relacionadas con la capacidad del sistema de tuberías y con sus curvas de características. Las causas internas solo pueden provocar la aparición de vibraciones cuando se cumplen las condiciones externas.

Durante el funcionamiento, el caudal de entrada disminuye hasta alcanzar el nivel mínimo requerido, y la presión de salida se reduce. Pero la presión en el sistema de tuberías de exportación sigue siendo alta; hay fluctuaciones en esa presión, lo que genera impactos. La vibración aumenta. Al igual que cuando una persona tose y le cuesta respirar; todo su cuerpo tiembla al toser. Pero cuando la respiración se normaliza, todo vuelve a estar bien. Una misma lógica.

Muy completo, lo he aprendido. Gracias por compartir.

A veces, la turbulencia no se debe a un problema en la propia máquina, sino que también está relacionada con el sistema, como las características de resistencia de las tuberías.

La turbulencia es una vibración que ocurre en los compresores de turbina cuando el caudal disminuye hasta un nivel determinado, en condiciones anormales de funcionamiento. El compresor centrífugo es un tipo de compresor turbínico. El sobrepresurizado representa un peligro muy grave para los compresores centrífugos.

La línea antirroto, se activa cuando el compresor está a baja carga.