Bienvenido(a) a Crisis Energética, Anonymous Jueves, 13 Junio 2024 @ 15:21 CEST

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Compresor de cámaras concéntricas


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ATG

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Buenas
Quería poneros aquí una cosilla que se me ha ocurrido. No se si ya habrá algo así. Ha sido un pensamiento simple: mientras hinchaba la rueda de la bici, casi me he quemado con la bomba, y no sé por qué se me ha venido a la cabeza todo aquello, de la P, T y V de los gases y todo eso. Y me ha dado por pensar que ese calor que se va, se podría aprovechar para calentar más aire y que aumentase así su presión. Nada, no he pensado mucho, es algo simple, (tal vez demasiado y me deis con un canto en los dientes jejeje).
Bueno, se trata de colocar una serie de cámaras concéntricas, una dentro de otra, unidas por unos pilares, en las que el aire vaya siendo comprimido poco a poco de fuera hacia dentro. Al irse comprimiendo va desprendiendo calor que se usa para aumentar la presión de las otras cámaras. El aire a mayor presión saldría de la cámara central.

1. El aire entra a baja presión y llena la cámara exterior.
2. Cuando la presión aumenta lo suficiente, pasa a través de la válvula antirretorno a la cámara 2, y así van llenándose las cámaras cada vez a mayor presión. Las presiones en bares del dibujo son solo para indicar que va aumentando, no se a que ritmo podría aumentar la presión.
3. Al comprimirse el aire, disminuye de volumen y aumenta de presión
4. Al comprimir el aire, aumenta su temperatura
5. Al calentar el aire contenido en un recipiente, la presión se incrementa
6. El calor producido al comprimir, tiende a escapar por las paredes del recipiente.
7. La cámara interna es la que tiene mayor presión y por tanto mayor temperatura. Al ser las cámaras concéntricas, el calor que escapa calienta la cámara contigua hacia el exterior.
8. De esta manera aumenta aún más la presión en esa cámara y se aceleraría el proceso.

Seguiría haciendo falta algo que meta el aire al principio. Sólo lo veo como algo que aprovecha ese calor para favorecer un poco el proceso de compresión.
A ver que os parece.

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ATG

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Además este, no sé si llamarlo calderín, creo que sería mucho más seguro frente a explosiones, ya que la diferencia entre una camara y la otra sería del doble o la mitad, y estaría más igualada que si fuese una sola cámara frente a la presión atmosférica.
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Jose Mayo

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ATG

Tal y como está diseñado, tu depósito de aire comprimido tendrá la misma presión en todas las cámaras, desde afuera adentro y desde adentro afuera; cámaras no comprimen, solo guardan los gases comprimidos y los gases solo pasan de una cámara a otra por un gradiente de mayor a menor presión, el camino contrario es imposible.

Un saludo



"Un fósforo solo no es capaz de quemar un bosque entero, pero puede plantarle fuego." (Jose Mayo)

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ATG

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Claro, entre cada cámara hay una válvula antirretorno.Hasta que la camara externa no llega a una presión, no empieza a entrar a la 2º, pero no puede volver a salir. Ahora sigue entrando aire a la 1, que ya tiene su presión tope, y va pasando a la 2º que se va llenando. Una vez todas estén llenas es cuando comienza e verdadero "flujo". Lo de la temperatura no se si afectara en algo, pero lo de que el aire se va comprimiendo no hay la menor duda.

Vale, creo que me doy cuenta de que tal vez no esta muy clara la posición de los valores. No son los de las cámaras, sino los que admite cada válvula. cuando llega a 2 bares pasa a la siguiente. En esta puede ir aumentando y no salir. va aumentando hasta llegar a 4 y entonces el exceso pasa a la de 8. Si no fuesen antirretorno el aire escaparia de la de mayor presión a la de menor, como bien dices Jose Mayo. Es el mismo caso que cuando llenas una colchoneta o flotador en la playa, o al llenar la rueda de una bici. No se si has probado a pulsar por error la válvula de una colchoneta llena cuando estas soplando.Vas metiendo poco aire cada vez, pero no puede salir y se va acumulando presión.



salvando las distancias de presiones y todo eso, creo qe este dibujo representa el mismo concepto de que hasta que no esta llena la 1 camara no puede pasar a la 2º. Puede pasar de la 1 a la 2º pero no al revés. Para que salga al final es necesario que todas esten llenas.

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Jose Mayo

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Dicho de otra manera:

La cámara del centro (la de 16 bar) jamás podrá tener más presión que la cámara más externa (la de 2 bar), tal y cómo el "proyecto" está diseñado. El aumento de temperatura de los gases so presión no sobrepasa la presión de los gases ni la aumenta; es función de ella. Si no añades más energía al sistema qué la del compresor, a la entrada, no puedes tener más energía que la del compresor a la salida (2ª lei de la termodinamica), siempre tendrás menos.

Si miras con cuidado, a tu diseño, verás que, el aire comprimido en la primera cámara (la más exterior), solo pasa a la segunda despues que alcanza 4 bar en la primera, SINO NO VENCE LA VÁLVULA; solo pasará a la tercera despues que la segunda Y LA PRIMERA lleguen a 8 bar, y así sucesivamente, hasta llegar a la última cámara qué, por la misma razón, tendrá la misma presión... QUE LA PRIMERA.

Un saludo



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ATG

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Jose Mayo, me has dejado comiendome la cabeza. Por un lado sé que las válvuas antirretorno dejan entrar pero no salir. Por otro lado lo que dices también es verdad. Ya no se si realmente cuando metes esas pequeñas cantidades de aire es que alcanzan una mayor presión en un corto instante, como en un gato hidráulico.

Siendo esto así me doy cuenta de que no es que la válvula antirretorno deje pasar de menor a mayor presión; sino que pasa de A a B cuando la presion es mayor en A y cuando disminuye en A esta no sale de B.

Así que reconozco mi error. Como dije al principio, tal vez lo pensé demasiado poco antes de ponerlo. La idea era simplemente aprovechar esa perdida de calor que se produce al comprimir aire. Habrá que seguir dándole al coco.
Muchas gracias Jose Mayo por hacer que pensase mejor todo esto.

Estado: desconectado

Jose Mayo

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Identificado: 30/07/2007
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Lamentablemente,

"El que no puede ser no puede ser, y además es imposible."

:-)

A mi tambien no me gusta la 2ª Ley...

Un saludo



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Alb

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Identificado: 21/10/2003
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ATG, Te sorprenderá saber que el problema no es evitar las perdidas de calor, si no todo lo contrario facilitar las perdidas al máximo.
Cuanto mayores sean las perdidas en forma de calor, mayor sera la eficiencia, y por tanto menos energía necesitaremos.

Si te fijas, los compresores no están aislados, si no todo lo contrario, tienen aletas metálicas para disipar mas fácilmente el calor.

Es un poco dificil de ver, por que es anti intuitivo. Pero puedes verlo de esta forma.
El objetivo de la compresión en meter la mayor masa de aire en un volumen dado, al aumentar la temperatura aumenta la presión y cuesta mas trabajo meter la misma cantidad de aire. Las perdidas de calor, hacen bajar la temperatura y reducen la presión, por lo que cuesta menos meter el aire.



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