MX2014007679A - Compresores alternativos que tienen valvulas afinadas y metodos relacionados. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan compresores alternativos para la industria del gas y del petróleo con una válvula afinada y los métodos relacionados. Un compresor alternativo 100 tiene una cámara 110, una válvula afinada 150, un accionador 160 y un controlador 170. Un fluido entra en la cámara 110 a través de una válvula 130 de succión y es comprimido dentro de la cámara, y evacúa desde la cámara a través de la válvula 140 de descarga. La válvula afinada está ubicada entre la cámara y el volumen de fluido a una presión de liberación que es más baja que la presión en la cámara cuando la válvula afinada se abre. El accionador está configurado para accionar la válvula afinada. El controlador está configurado para controlar el accionador para abrir la válvula afinada durante la fase de expansión del ciclo de compresión y para cerrar la válvula afinada cuando la presión de liberación se iguala con la presión en la cámara o cuando la válvula de succión se abre.

Description

COMPRESORES ALTERNATIVOS QUE TIENEN VÁLVULAS AFINADAS Y MÉTODOS RELACIONADOS Campo de la Invención Las modalidades aquí descritas se relacionan en general con compresores alternativos usados en la industria petrolera y de gas, y más en particular, para incrementar un volumen de succión y mitigar el efecto de volumen de la cámara de compresión con el uso de una válvula afinada que se acciona para abrirse durante la fase de expansión del ciclo de compresión.

Antecedentes de la Invención Los compresores usados en la industria del gas y del petróleo, tienen que alcanzar ciertos requerimientos específicos en la industria que toman en cuenta, por ejemplo, que el fluido comprimido sea frecuentemente corrosivo y combustible. El Instituto Americano del Petróleo (API), la organización que establece la norma reconocida en la industria para el equipo usado en la industria del gas y petróleo ha expedido un documento, API618, que enlista un juego completo de requerimientos mínimos para los compresores alternativos.

Los compresores se pueden clasificar como compresores de desplazamiento positivo (por ejemplo, compresores alternativo, de tornillo o de aleta) o compresores dinámicos (por ejemplo, compresores centrífugos o axiales). En los compresores de desplazamiento positivo, la compresión se logra al atrapar el gas y después reducir el volumen en donde el gas queda atrapado. En los compresores dinámicos, la compresión se alcanza al transformar la energía cinética (por ejemplo, de un elemento giratorio) en energía de presión en una ubicación predeterminada dentro del compresor.

La Figura 1 es una ilustración de un compresor 10 alternativo de cámara doble convencional usado en la industria del petróleo y del gas. Los compresores alternativos de una sola cámara se usan con menos frecuencia, pero operan de acuerdo con un ciclo de compresión similar al de los compresores alternativo de cámara doble.

En el compresor 10 alternativo, la compresión del fluido ocurre en un cilindro 20. El fluido a ser comprimido (por ejemplo, gas natural) se introduce dentro del cilindro 20 a través de una entrada 30 y a través de las válvulas 32 y 24, y después de la compresión, se expulsa a través de las válvulas 42 y 44, y después hacia una salida 40. La compresión es un proceso cíclico en donde el fluido se comprime debido al movimiento del pistón 50 a lo largo del eje longitudinal del cilindro 20, entre una cabeza 26 de extremo y un extremo 28 de cigüeñal. De hecho, el pistón 30 divide el cilindro 20 en dos cámaras 22 y 24, que operan en diferentes fases del ciclo de compresión, el volumen de la cámara 22 está a su nivel más bajo cuando el volumen de la cámara 24 está en su valor más alto y viceversa.

Las válvulas 32 y 34 de succión abren a diferentes tiempos para permitir que el fluido que va a ser comprimido avance desde la entrada 30 hacia las cámaras 22 y 24, respectivamente. Las válvulas 42 y 44 de descarga se abren para permitir que el fluido que ha sido comprimido sea expulsado desde las cámaras 22 y 24, respectivamente, a través de la salida 40. El pistón 50 se mueve debido a la energía transmitida desde el cigüeñal60 a través de una cruceta 70 y la barra 80 del pistón. En forma convencional, las válvulas de succión y de descarga (por ejemplo, 32, 34, 42 y 44) utilizadas en un compresor alternativo son válvulas automáticas que se cambian entre un estado cerrado y un estado abierto debido al diferencial de presión a través de la válvula.

Un ciclo de compresión ideal (ilustrado gráficamente en la Figura 2 por la evolución de rastreo de la presión contra el volumen) incluye por lo menos cuatro fases: expansión, succión, compresión y descarga. Cuando el fluido comprimido se evacúa desde una cámara al final del ciclo de compresión, una pequeña cantidad de fluido a la presión P-? de suministro permanece atrapada en el volumen de holgura \ (es decir, el volumen mínimo de la cámara). Durante la fase 1 de expansión y la fase 2 de succión del ciclo de compresión, el pistón se mueve para incrementar el volumen de la cámara. Al inicio de la fase 1 de expansión, la válvula de suministro se cierra (la válvula de succión permanece cerrada), y entonces, la presión del fluido atrapado cae, ya que el volumen de la cámara disponible para el fluido se incrementa. La fase de succión del ciclo de compresión empieza cuando la presión dentro de la cámara se iguala a la presión P2 de succión, lo cual activa la válvula de succión para que se abra al volumen V2. Durante la fase 2 de succión, el volumen de la cámara y la cantidad de fluido a ser comprimido (a la presión P2) se incrementa hasta que se alcanza el volumen máximo de la cámara V3.

Durante las fases de compresión y de descarga del ciclo de compresión, el pistón se mueve en una dirección opuesta a la dirección de movimiento durante las fases de expansión y de succión, para disminuir el volumen de la cámara. Durante la fase 3 de compresión tanto la válvula de succión como la válvula de suministro están cerradas (es decir, el fluido no entra o sale del cilindro), la presión del fluido en la cámara se incrementa (desde la presión P2 de succión a la presión P-, de suministro) debido a que el volumen de la cámara disminuye a V . La fase 4 de suministro del ciclo de compresión empieza cuando la presión dentro de la cámara se iguala con la presión P, de presión, lo que provoca que la válvula de suministro se abra. Durante la fase 4 de suministro, el fluido a la presión P-i de suministro se evacúa de la cámara hasta que se alcanza el volumen mínimo Vt (holgura) de la cámara.

Una medición de la eficiencia del compresor es la eficiencia volumétrica, la cual es la relación entre el volumen V3-V2 de la cámara barrida por el pistón del compresor alternativo durante la fase de succión y el volumen ?3-\ total barrido por el pistón durante el ciclo de compresión. Se puede considerar que el propósito de un compresor es suministrar tanto fluido comprimido como sea posible. Entre más alta sea la eficiencia volumétrica, se comprimirá mayor fluido en cada ciclo de compresión. Una fuente importante de ineficiencia en el compresor alternativo se debe al volumen de holgura, que es el volumen del gas comprimido que no se entrega desde la cámara durante la fase de suministro.

Cuando la válvula de succión se abre temprano, antes de que la presión dentro de la cámara caiga debido a la expansión del gas, a la presión P, de succión, entonces cierto del aire comprimido que permanece en la cámara saldrá de la cámara. Sin embargo, la fuerza necesaria para abrir la válvula de succión es alta, proporcional con el área de la válvula y una diferencia de presión a través de la válvula de succión (es decir, la diferencia de presión entre la presión dentro de la cámara y la presión de succión). Tal fuerza alta requerirá un accionador grande que también tendrá un corto tiempo de activación. En un nivel práctico, abrir la válvula de succión en forma temprana no es factible en la actualidad.

De conformidad con esto, sería conveniente proporcionar métodos y dispositivos que se puedan usar en compresores alternativo para la industria de gas y petróleo que tengan un efecto similar a la apertura temprana de la válvula de succión.

Breve Descripción de la Invención Algunas de las modalidades se relacionan con una válvula afinada abierta durante la fase de expansión de una cámara en un compresor alternativo utilizado en la industria del gas y del petróleo. La presencia y operación de la válvula afinada resulta en un volumen de succión incrementado (y por lo tanto, en eficiencia volumétrica) y mitiga el efecto del volumen de holgura.

De conformidad con una modalidad ejemplificativa, un compresor alternativo tiene una cámara, una válvula afinada, un accionador y un controlador. Un fluido que entra en la cámara a través de una válvula de succión se comprime dentro de la cámara y el fluido comprimido se evacúa de la cámara a través de la válvula de descarga. La válvula afinada está ubicada entre la cámara y un volumen de fluido a una presión de liberación que es más baja que una presión en la cámara cuando la válvula afinada se abre. El accionador está configurado para accionar la válvula afinada. El controlador está configurado para controlar el accionador, de modo que para abrir la válvula afinada durante la fase de expansión del ciclo de compresión y para cerrar la válvula afinada es cuando la presión de liberación iguala a la presión en la cámara o cuando la válvula de succión se abre.

De conformidad con otra modalidad ejemplificativa, se proporciona un método para mejorar la eficiencia volumétrica de un compresor alternativo. El método incluye proporciona una válvula afinada ubicada entre la cámara del compresor alternativo y un volumen de fluido a una presión de liberación, y controlar la válvula afinada a ser abierta durante la fase de expansión de un ciclo de compresión, mientras la presión de liberación es menor que la presión dentro de la cámara. La válvula afinada tiene un área de flujo menor que el área de flujo de una válvula de succión del compresor alternativo.

De conformidad con otra modalidad ejemplificativa, se proporciona un método para renovar un compresor para evacuar el fluido desde una cámara durante la fase de expansión de un ciclo de compresión. El método incluye (1) proporcionar una válvula afinada ubicada entre la cámara y el volumen de fluido a una presión de liberación; (2) montar un accionador configurado para accionar la válvula afinada y (3) conectar un controlador con el accionador. El controlador está configurado para controlar el accionador, de tal manera que la válvula afinada se abre durante la fase de expansión del ciclo de compresión, mientras la presión en la cámara es más alta que la presión de liberación.

Breve Descripción de los Dibujos Los dibujos acompañantes que se incorporan y que constituyen parte de la especificación, ilustran una o más modalidades y junto con la descripción, explican las modalidades. En los dibujos: La Figura 1 es un diagrama esquemático de un compresor alternativo de doble cámara, convencional.

La Figura 2 es una gráfica de la presión contra el volumen que ilustra un ciclo de compresión ideal.

La Figura 3 es un diagrama esquemático de un compresor alternativo, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 4 es una gráfica de la presión contra el volumen, la cual ¡lustra el efecto de la válvula afinada, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 5 ilustra una disposición de válvulas en el extremo de cabeza de un compresor alternativo, de conformidad con una modalidad ejemplificativa; La Figura 6 ¡lustra una disposición de válvulas en el extremo de cabeza de un compresor alternativo de cámara doble, de conformidad con una modalidad ejemplificativa; La Figura 7 ilustra una disposición de válvulas en el extremo del cigüeñal de un compresor alternativo de cámara doble, de conformidad con una modalidad ejemplificativa; La Figura 8 es un diagrama de flujo de un método para mejorar la eficiencia volumétrica de un compresor alternativo, de conformidad con una modalidad ejemplificativa; y La Figura 9 es un diagrama de flujo de un método para renovar un compresor alternativo para evacuar el fluido desde la cámara durante la fase de expansión de un ciclo de compresión, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

Descripción Detallada de la Invención La siguiente descripción de las modalidades ejemplificativas se refiere a los dibujos acompañantes. Los mismos números de referencia en los diferentes dibujos identifican elementos iguales o similares. La siguiente descripción detallada no limita la invención. En su lugar, el alcance de la invención está definido por las reivindicaciones anexas. Las siguientes modalidades se describen, para simplificar, con respecto a la terminología y estructura de los compresores alternativos utilizados en la industria del gas y del petróleo. Sin embargo, las modalidades a ser descritas no están limitadas a este equipo, también se pueden aplicar en otro equipo.

La referencia en la especificación a "una modalidad" o "la modalidad" significa que una característica o estructura descrita en conexión con una modalidad está incluida en por lo menos una modalidad de la materia descrita. De este modo, la aparición de las frases "en una modalidad" o "en la modalidad" en varios lugares a través de la especificación no necesariamente se refieren a la misma modalidad. Además, las características o estructuras particulares se pueden combinar en cualquier forma apropiada en una o más modalidades.

En algunas modalidades descritas a continuación, la eficiencia volumétrica de un compresor alternativo se mejora con el uso de una válvula afinada abierta durante la fase de expansión de un ciclo de compresión, para permitir que un fluido salga de la cámara del compresor alternativo. La válvula afinada está conectada con un volumen de fluido que tiene una presión de liberación que es más baja que la presión del fluido en la cámara.

La Figura 3 ilustra un compresor alternativo 100, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. El compresor alternativo 100 tiene una sola cámara 110. Sin embargo, el concepto inventivo actual también se puede aplicar en compresores alternativos de cámara doble.

Un pistón 120 lleva a cabo un movimiento recíproco para comprimir el fluido dentro de la cámara 110. El pistón 120 recibe el movimiento recíproco desde el cigüeñal 125. El pistón 120 se mueve hacia y lejos del extremo 115 de cabeza de la cámara 10. En otras palabras, el extremo 115 de cabeza es perpendicular a la dirección a lo largo de la cual se mueve el pistón 120.

El fluido a ser comprimido entra en la cámara 110 a través de la válvula 130 de succión, desde un ducto 135 de succión. Después de ser comprimido, el fluido se evacúa desde la cámara 110 a través de la válvula 140 de descarga hacia el ducto 145 de descarga. En la modalidad ilustrada, la válvula 130 de succión y la válvula 145 de descarga están ubicadas en el extremo 115 de cabeza de la cámara 110.

Una válvula afinada 150 está configurada para permitir que el fluido salga de la cámara durante una fase de expansión del ciclo de compresión en la cámara 110. La válvula afinada 150 es accionada por un accionador 160. La válvula afinada 150 está ubicada entre la cámara 110 y el volumen de fluido que tiene una presión de liberación que es más baja que la presión en la cámara 110. En la Figura 3, la válvula afinada 150 está conectada con la válvula 135 de succión, pero en otras modalidades, las válvulas afinadas se pueden conectar en forma diferente con un volumen separado de fluido que tiene una presión de liberación que es más baja que la presión en la cámara 110 mientras la válvula afinada 150 está abierta.

La válvula afinada 150 es una válvula accionada. La fuerza necesaria para abrir la válvula afinada es proporcional a la diferencia de presión entre los lados opuestos de la válvula afinada 150 y el área de flujo de la válvula afinada 150. Con el fin de generar una fuerza más alta será necesario un accionador más grande (relacionado con el volumen). Por lo tanto, el área de flujo de la válvula afinada 150 es menor (esencialmente menor) que el área de flujo de la válvula 130 de succión, para que sea posible abrir la válvula afinada 150 con el uso de un accionador más pequeño 160 (relacionado con el volumen).

El controlador 170 controlar el accionador 160 para abrir la válvula afinada 170 durante la fase de expansión del ciclo de compresión. Entre menor sea la fuerza que el accionador 160 tiene que proporcionar para abrir la válvula 150, más temprano se podrá abrir la válvula afinada 150. El controlador 170 controla el accionador 160 para cerrar la válvula afinada 150 después de que la presión en la cámara 110 se iguala con la presión de liberación o después de la válvula 130 de succión se abre. La válvula afinada 150 se debe cerrar antes del final de la fase de succión del ciclo de compresión. Debido a que en la modalidad ilustrada en la Figura 3, la válvula 150 afinada está conectada con el ducto 135 de succión, la presión de liberación es la presión P2 de succión.

La válvula 130 de succión puede ser una válvula automática que se abre cuando la presión en la cámara es esencialmente igual a la presión del fluido en el ducto de succión, la válvula de succión está ubicada entre la cámara y el ducto de succión. Sin embargo, la válvula de succión puede ser una válvula accionada y su accionador (no mostrado) puede ser controlado por el controlador 170.

La gráfica de presión contra volumen de la Figura 4 ¡lustra el efecto de usar la válvula afinada 150. En caso de no usar la válvula afinada, como se ilustra en la Figura 2, la fase 1 de expansión es un proceso politrópico pvn=constante (en donde idealmente n = * para el proceso adiabático), que termina cuando la presión en la cámara se iguala con la presión P2 de succión, lo que activa la válvula 130 de succión para abrirse. La válvula afinada 150 se abre con la presión en la cámara PA (punto A en la gráfica) debido a una fuerza generada por el accionador 160. Cuando el área de flujo de la válvula afinada 150 es grande o el pistón 120 no continúa moviéndose después de que la válvula afinada se abre (es decir, el volumen de la cámara 110 permanecerá constante), se llevará a cabo un proceso isocórico A-A' en la cámara 110 (es decir, la presión caerá por un volumen VA constante ilustrado como una línea vertical en la gráfica).

Sin embargo, en realidad, el área de flujo de la válvula afinada 150 es menor y el pistón 120 continúa moviéndose después de que la válvula afinada se abre. La presión dentro de la cama 110 cae debido al movimiento del pistón 120, lo que incrementa el volumen de la cámara 110 y a que el fluido sale de la cámara 110 a través de la válvula afinada 150. La línea A-A' en la gráfica representa la dependencia de la presión del volumen después de abrir la válvula afinada 150. La línea A-A" está ubicada entre la curva A-(P2, V2) correspondiente a la expansión sin abrir la válvula afinada, y la línea A-A' vertical correspondiente a un proceso isocórico. Esta expansión se lleva a cabo mientras la válvula afinada se abre más rápido (comparado a cuando la válvula afinada no se abre) a la presión dentro de la cámara 110 igual a la presión Pi de succión.

Además, el volumen V'A al final de la expansión mientras se usa la válvula afinada es menor que el volumen V2 al final de la fase de expansión sin el uso de la válvula afinada. Debido a que V'A < V2, la eficiencia volumétrica (que es la relación entre el volumen de la cámara barrido por el pistón del compresor alternativo durante la fase de succión y el volumen total barrido por el pistón durante el ciclo de compresión), se incrementa.

En algunas modalidades, se usan múltiples válvulas afinadas en un compresor alternativo. Por ejemplo, la Figura 5 ilustra una disposición de las válvulas afinadas en el extremo 215 de cabeza de un compresor alternativo doble o sencillo. En esta configuración, dos válvulas afinadas 250 y 255 están dispuestas esencialmente simétricas con relación a la mitad O del extremo 215 de cabeza. La válvula 230 de succión y la válvula 240 de descarga también están dispuestas esencialmente simétricas con relación a la mitad O del extremo 215 de cabeza.

El compresor alternativo 100 ilustrado en la Figura 3 es un compresor alternativo que tiene una sola cámara. Sin embargo, el mismo concepto inventivo se puede aplicar en un compresor alternativo de cámara doble que tiene un cilindro dividido en dos cámaras por un pistón. Una válvula afinada puede ser provista para una o ambas cámaras de un compresor alternativo de cámara doble. Dos válvulas 330, 332 de succión, dos válvulas 340 y 342 de descarga y una válvula afinada 350 pueden estar dispuestas todas en el extremo 315 de cabeza de un compresor alternativo de cámara doble, como se ilustra en la Figura 6.

Las válvulas pueden estar dispuestas en el extremo de cabeza y/o en el extremo del cigüeñal de un compresor alternativo de cámara doble. Dos válvulas 430 y 432 de succión, dos válvulas 440 y 442 de descarga y dos válvulas afinadas 450 y 452 pueden estar dispuestas en el extremo 416 del cigüeñal de un compresor alternativo de cámara doble como se ¡lustra en la Figura 7. El extremo de cabeza y el extremo del cigüeñal del compresor alternativo de cámara doble son esencialmente perpendiculares en una dirección a lo largo de la cual se mueve el pistón. El extremo 416 del cigüeñal tiene una abertura 418 adicional a través de la cual el pistón recibe el movimiento recíproco (por ejemplo, desde el cigüeñal a través de una barra o una cruceta).

Sin embargo, en otra modalidad (1), la válvula de succión, la válvula de descarga y la válvula afinada de una cámara puede estar ubicada en un extremo de cabeza del cilindro de un compresor alternativo doble y (2) la válvula de succión, la válvula de descarga y la válvula afinada de la otra cámara puede estar ubicada en el extremo del cigüeñal del cilindro.

Un diagrama de flujo de un método 500 para mejorar la eficiencia volumétrica de un compresor alternativo se ilustra en la Figura 8. El método 500 incluye proporcionar una válvula afinada ubicada entre la cámara de un compresor alternativo y un volumen de fluido a una presión de liberación, en el S510. Además, el método 500 incluye controlar la válvula afinada a ser abierta durante la fase de expansión del ciclo de compresión llevado a cabo dentro de la cámara, mientras la presión de liberación es más baja que la presión dentro de la cámara, en SD520. La válvula afinada tiene un área de flujo menor que el área de flujo de la válvula de succión del compresor alternativo.

Los compresores alternativos existentes se pueden renovar para mejorar su eficiencia volumétrica. Un diagrama de flujo del método 600 para renovar un compresor alternativo para evacuar fluido de una cámara durante la fase de expansión de un ciclo de compresión se ¡lustra en la Figura 9. El método 600 incluye proporcionar una válvula afinada en la cámara, la válvula afinada está ubicada entre la cámara y el volumen de fluido a una presión de liberación, en el S610. El método 600 también incluye montar un accionador configurado para accionar la válvula afinada, en el S620, y conectar un controlador con el accionador en el S630. El controlador está configurado para controlar el accionador, de modo que la válvula afinada se abre durante la fase de expansión del ciclo de compresión, mientras la presión en la cámara es más alta que la presión de liberación. La válvula afinada puede estar conectada con el ducto de succión con el cual también se conecta la válvula de succión del compresor alternativo. El área de flujo de la válvula afinada puede ser esencialmente menor que el área de la válvula de succión de la cámara.

Las modalidades ejemplificativas descritas proporcionan métodos y dispositivos usados en compresores alternativos para incrementar el volumen de succión (y por tanto, la eficiencia volumétrica) y para mitigar el efecto del volumen de holgura con el uso de una válvula afinada que se acciona para abrir durante la fase de expansión de un ciclo de compresión. Se debe entender, que esta descripción no tiene la intención de limitar la invención. Por el contrario, las modalidades ejemplificativas tienen la intención de abarcar alternativas, modificaciones y equivalentes, que están incluidos en el espíritu y alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones anexas. Además, en la descripción detallada de las modalidades ejemplificativas, se establecen muchos detalles con el fin de proporcionar una mejor comprensión de la invención reclamada. Sin embargo, las personas experimentadas en la técnica podrán comprender que se pueden practicar varias modalidades sin tales detalles específicos.

Aunque las características y elementos de las modalidades ejemplificativas actuales se describen en las modalidades en combinaciones particulares, cada característica o elemento se puede usar solo sin otras características o elementos de las modalidades o en varias combinaciones con o sin otras características y elementos aquí descritos.

Esta descripción escrita usa ejemplos de la materia descrita para permitir a las personas experimentadas en la técnica a practicar la misma, incluyendo hacer y usar cualquier dispositivo o sistema y llevar a cabo cualquier método incorporado. El alcance patentable de la materia se define por las reivindicaciones y puede incluir ejemplos contemplados por las personas experimentadas en la técnica. Tales ejemplos tienen la intención de estar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un compresor alternativo que comprende: una cámara dentro de la cual el fluido que entra en la cámara a través de la válvula de succión se comprime y el fluido comprimido se evacúa desde la cámara a través de la válvula de descarga; una válvula afinada ubicada entre la cámara y el volumen de fluido a una presión de liberación que es más baja que la presión en la cámara cuando la válvula afinada se abre; un accionador configurado para accionar la válvula afinada; y un controlador configurado para controlar al accionador, de modo que se abre la válvula afinada durante la fase de expansión del ciclo de compresión y se cierra la válvula afinada cuando la presión de liberación se iguala con la presión dentro de la cámara o cuando la válvula de succión se abre.

2. El compresor alternativo de conformidad con la reivindicación 1, en donde la válvula afinada tiene un área de flujo menor que el área de flujo de la válvula de succión.

3. El compresor alternativo de conformidad con la reivindicación 1 o con la reivindicación 2, en donde la válvula afinada está ubicada en un extremo de cabeza de la cámara, el extremo de cabeza es esencialmente perpendicular a la dirección a lo largo de la cual se mueve el pistón.

4. El compresor alternativo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende: otra válvula afinada configurada para permitir que el fluido salga de la cámara durante la fase de expansión del ciclo de compresión, la válvula afinada y la otra válvula afinada tienen áreas esencialmente menores que el área de la válvula de succión; y otro accionador configurado para abrir la otra válvula afinada, en donde el controlador está también configurado para controlar el otro accionador (1) para abrir la otra válvula afinada durante la fase de expansión del ciclo de compresión en la otra cámara, lo cual permite que el fluido salga de la misma; y (2) para cerrar la otra válvula afinada cuando la presión de liberación se iguala con la presión en la otra cámara o cuando la otra válvula de succión se abre.

5. El compresor alternativo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se cumple por lo menos una de las siguientes condiciones: la válvula afinada y la otra válvula afinada tienen áreas esencialmente iguales; el controlador está configurado para controlar el accionador y el otro accionador para abrir la válvula afinada y la otra válvula afinada esencialmente al mismo tiempo; y la válvula de succión, la válvula de descarga, la válvula afinada y la otra válvula afinada está ubicada en el extremo de cabeza de la cámara, el extremo de cabeza es esencialmente perpendicular a la dirección sobre la cual se mueve el pistón.

6. El compresor alternativo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la válvula afinada y la válvula de succión están conectadas entre la cámara y el ducto de succión a través del cual se comprime el fluido que es suministrado a la cámara.

7. El compresor alternativo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde: el compresor alternativo es un compresor alternativo doble que tiene un cilindro dividido en dos cámaras por el pistón, la cámara y la otra cámara están configuradas para incrementar la presión del fluido que entra en la otra cámara a través de la otra válvula de succión y se evacúa de la otra cámara a través de otra válvula de descarga; y la válvula de succión, la otra válvula de succión, la válvula de descarga, la otra válvula de descarga y la válvula afinada están ubicadas en un extremo de cabeza del cilindro, el extremo de cabeza es esencialmente perpendicular a la dirección a lo largo de la cual se mueve el pistón.

8. El compresor alternativo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde: el compresor alternativo es un compresor alternativo doble que tiene un cilindro dividido en dos cámaras por un pistón, la cámara y la otra cámara están configuradas para incrementar la presión del fluido que entra en la otra cámara a través de la otra válvula de succión y se evacúa de la otra cámara a través de la otra válvula de descarga; y el compresor alternativo también comprende otra válvula afinada configurada para permitir que el fluido salga de la otra cámara durante la fase de expansión de un ciclo de compresión en la otra cámara; y (A) la válvula de succión, la otra válvula de succión, la válvula de descarga, la otra válvula de descarga, la válvula afinada y la otra válvula afinada están ubicadas en el extremo de cabeza o en el extremo del cigüeñal del cilindro; o (B) la válvula de succión, la válvula de descarga, la válvula afinada y están ubicadas en el extremo de cabeza del cilindro y la otra válvula de succión, la otra válvula de descarga y la otra válvula afinada están ubicadas en el extremo del cigüeñal del cilindro.

9. Un método para mejorar la eficiencia volumétrica de un compresor alternativo que comprende: proporcionar una válvula afinada ubicada entre la cámara de un compresor alternativo y un volumen de fluido a una presión de liberación; controlar la válvula afinada para abrirse durante la fase de expansión de un ciclo de compresión llevado a cabo dentro de la cámara mientras la presión de liberación es más baja que la presión dentro de la cámara, en donde la válvula afinada tiene un área de flujo menor que el área de flujo de una válvula de succión del compresor alternativo.

10. Un método para renovar un compresor para evacuar un fluido desde una cámara durante la fase de expansión de un ciclo de compresión, el método comprende: proporcionar una válvula afinada ubicada entre la cámara de un compresor alternativo y el volumen de fluido a una presión de liberación; montar un accionador configurado par accionar la válvula afinada; y conectar un controlador con el accionador, el controlador está configurado para controlar el accionador de modo que la válvula afinada se abre durante la fase de expansión del ciclo de compresión, mientras la presión en la cámara es más alta que la presión de liberación.