dibujo manual

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA COLEGIO DE INGENIERÍA QUÍMICA Profesora: María Magdalena De Gante Ceballos Materia: Dibujo Técnico Alumna: Anel Viridiana Alfonso Bocarando Matrícula: 201409534 Sección: inqm 017 - 001 NRC: 45739 Primavera 2016

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Page 1: Dibujo Manual

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD

AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE INGENIERÍA

QUÍMICA

COLEGIO DE INGENIERÍA QUÍMICA

Profesora: María Magdalena De Gante

Ceballos

Materia: Dibujo Técnico

Alumna: Anel Viridiana Alfonso

Bocarando

Matrícula: 201409534

Sección: inqm 017 - 001

NRC: 45739

Primavera 2016

Page 2: Dibujo Manual

MANUAL DE EQUIPOS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS

Bomba

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio

Page 3: Dibujo Manual
Page 4: Dibujo Manual

¿Para qué sirve?

Muchos sistemas de ingeniería se diseñan para transportar un fluido de un lugar a otro a

determinado flujo volumétrico y una velocidad y con diferencia de elevación, mientras el

sistema genera trabajo mecánico en una turbina o consume trabajo mecánico en una

bomba o ventilador.

Para motivar un fluido a moverse a través de tuberías y canales, debe proporcionarse

energía a dicho fluido; esta energía, usualmente mecánica, provista por una fuerza motriz

es transferida al fluido por medio de un dispositivo denominado bomba.

¿Cómo funciona?

Una bomba transfiere energía mecánica a un fluido al elevar la presión de éste, y una

turbina extrae energía mecánica de un fluido al disminuir su presión; de ahí ́que la prisión

de un fluido en movimiento se relacione también con su energía mecánica.

Las bombas funcionan de manera muy parecida a los compresores excepto que manejan

líquidos en lugar de gases.

El funcionamiento de la bomba será el de transformar la energía mecánica en energía

cinética, generando presión y velocidad en el fluido.

Un equipo de bombeo es un transformador de energía, mecánica que puede proceder de

un motor eléctrico, térmico, etc. y la convierte en energía, que un fluido adquiere en forma

de presión, de posición y de velocidad. Así se tendrán bombas que funcionen para cambiar

la posición de un cierto fluido.

Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones. Los factores más

importantes que permiten escoger un sistema de bombeo adecuado son: presión última,

presión de proceso, velocidad de bombeo, tipo de gases a bombear (la eficiencia de cada

bomba varía según el tipo de gas).

Page 5: Dibujo Manual
Page 6: Dibujo Manual

Ejemplos de aplicación

Las bombas de pistón son utilizadas generalmente en la industria por su alto rendimiento

y por la facilidad de poder trabajar a presiones superiores 2000 lb/plg2 y tienen una

eficiencia volumétrica aproximadamente de 95 a 98%.

Clasificación de las bombas de pistón

Debido a la gran variedad de las bombas de pistón, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de pistón radial: Los pistones se deslizan radialmente dentro del

cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha.

• Bombas de pistón axial: Los pistones se mueven dentro y fuera sobre un

plano paralelo al eje de la flecha impulsora.

• Bombas de pistón de barril angular (Vickers): Las cargas para impulsión de

la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por

tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble.

Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.

• Bombas de pistón de placa de empuje angular (Denison): Este tipo de

bombas incorpora zapatas de pistón que se deslizan sobre la placa de empuje

angular o de leva. La falta de lubricación causará desgaste.

Las bombas de pistón tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan:

• Industria de proteínas

• Pastelería y dulces

• Productos lácteos

• Bebidas

• Frutas y verduras

• Comidas preparadas/pre-cocinadas

• Farmacia

• Higiene personal

• Medio ambiente

Page 7: Dibujo Manual
Page 8: Dibujo Manual

Otro ejemplo de aplicación es la bomba de pozo profundo, que adiciona energía para que

el agua del sub-suelo se eleve a la superficie. Las bombas que manejan aguas residuales

tanto en pequeños sistemas industriales como en los grandes de bombeo de aguas negras

de las ciudades, son bombas centrífugas con impulsores de flujo mixto o de flujo axial que

pueden manejar gastos elevados con presiones moderadas. El desalojo de aguas negras

de las grandes ciudades se puede efectuar por gravedad o bombeo. La ventaja de este

procedimiento reside en que no ocasiona costos altos de mantenimiento, aunque los costos

de construcción suelen ser elevados.

Page 9: Dibujo Manual

Compresor

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio

¿Para qué sirve?

Los compresores se emplean para aumentar la presión de una gran variedad de gases y

vapores para un gran número de aplicaciones. Un caso común es el compresor de aire, que

suministra aire a elevada presión para transporte, pintura a pistola, inflamiento de

neumáticos, limpieza, herramientas neumáticas y perforadoras. Otro es el compresor de

refrigeración, empleado para comprimir el gas del vaporizador.

¿Cómo funciona?

Los compresores y las bombas son dispositivos en los que sobre el fluido se realiza trabajo

procedente de una fuente externa, lo que supone un aumento importante de la presión del

fluido y posiblemente un aumento importante de la temperatura.

Un compresor es una máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla de

gases y vapores.

Page 10: Dibujo Manual

La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo durante su paso

a través del compresor. Comparados con turbo soplantes y ventiladores centrífugos o de

circulación axial, en cuanto a la presión de salida, los compresores se clasifican

generalmente como máquinas de alta presión, mientras que los ventiladores y soplantes se

consideran de baja presión.

Ejemplos de aplicación

Sus aplicaciones abarcan procesos químicos, conducción de gases, turbinas de gas,

refrigeración y construcción.

Los fluidos que se manejan para refrigeración son salmueras, agua, freones, amoniaco,

etano, propano, etc. El manejo de los mismos requiere construcciones especiales.

Las bombas de salmuera están construidas totalmente de hierro, si manejan salmuera de

cloruro de calcio y totalmente de bronce si está es de cloruro de sodio. Las bombas que

trabajan esa salmuera a baja temperatura generalmente están aisladas con corcho

granulado.

Las bombas usadas en los refrigeradores domésticos, son unidades herméticas acopladas

directamente a motores eléctricos; sus características fundamentales, son la confiabilidad

de servicio con mantenimiento nulo, y funcionamiento silencioso que se logran debido a

una fabricación muy cuidadosa.

El equipo completo de un refrigerador incluye:

1. Evaporador: Provee la superficie de calefacción necesaria para transferir el calor

del espacio por enfriar al refrigerante.

2. Línea de succión: Conduce el vapor de baja presión del evaporador.

3. Compresor: Mediante el bombeo aumenta la presión y temperatura del vapor.

4. Línea de descarga: Conduce el vapor de alta presión del comprensor al

condensador.

5. Condensador: Provee la superficie de calefacción necesaria para que el calor fluya

del refrigerante al medio del condensador.

Page 11: Dibujo Manual

6. Válvula de control de flujo: La bomba del comprensor está suspendida por medio

de resortes y sumergida en aceite a fin de asegurar su lubricación permanente y un

funcionamiento lo más silencioso posible, una amplia gama de bombas

multicelulares para el trasiego de agua, lubricantes de refrigeración y otros líquidos

en sistemas industriales y de procesos.

La tecnología de frío desarrollada se materializa en las unidades compresoras de tornillo

de diseño y construcción propia. FRIGO-COMET ha diseñado equipos de aplicación en el

frío industrial, como evaporadores de amoníaco, túneles de congelación continua tanto

lineal como espiral, fábrica de hielo, tanque de congelación en salmuera para pescados

pelágicos y langostinos. Equipos de atmósfera controlada, aire acondicionado, secaderos

de bacalao, secaderos de embutidos, secadero de jamones etc., así como unidades

complementarias de las instalaciones frigoríficas como recipientes separadores, etc... En

este campo de refrigeración tenemos varios servicios adicionales para cubrir las

necesidades de una planta de proceso.

En la industria petrolera las bombas que se usan en la industria petrolera se dividen

en 8 grupos: perforación, producción, transporte, refinería, fracturación, pozos

submarinos, portátiles y de dosificación.

Los compresores se ubican en las calderas, intercambiadores, torres de

enfriamiento, etc.

Page 12: Dibujo Manual

Turbina

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

Page 13: Dibujo Manual

¿Para qué sirve?

Una turbina es un dispositivo en el que se produce trabajo como resultado del paso de un

gas o líquido a través de un sistema de álabes solidarios a un eje que puede girar libre

mente.

Las turbinas se emplean mucho en las centrales de vapor (térmicas y nucleares), en las

centrales de turbina de gas y como motores de aviación. En estas aplicaciones, un vapor

sobrecalentado o un gas entra a la turbina y se expande hasta una presión de salida

menor produciendo trabajo.

¿Cómo funciona?

Una turbina es un dispositivo en el que el fluido (un gas o un líquido) realiza trabajo sobre

un álabe unido a un eje rotatorio. Como resultado, el dispositivo produce un trabajo en eje

que puede utilizarse, por ejemplo en una planta de vapor la turbina mueve un generador

ele.

En una turbina hidráulica instalada en una presa, el agua, al atravesar la hélice, obliga al

eje a girar y se produce trabajo. Para una turbina en estado estacionario los balances de

materia y energía pueden reducirse. En muchos casos, y particularmente cuando el fluido

de trabajo es un gas o vapor, el término energía potencial es despreciable. Con una elección

apropiada de la frontera del volumen de control que engloba a la turbina, el cambio de

energía cinética es también suficientemente pequeño como para despreciarlo. La única

transferencia de calor entre la turbina y su entorno es la inevitable pérdida de calor, pero

ésta es a menudo pequeña en relación con los términos de trabajo y la variación de entalpía

crítico.

Ejemplos de aplicación

Una Turbina es un dispositivo mecánico capaz de convertir en trabajo (en forma de

movimiento de rotación) la energía presente en una masa de fluido.

Page 14: Dibujo Manual

Una Turbina Hidráulica es una turbomáquina motora, que absorbe energía de una corriente

fluida (agua) y restituye energía mecánica. Por lo tanto, realiza la función inversa a las

bombas; de hecho, existen turbomáquinas hidráulicas diseñadas para llevar a cabo las dos

funciones (en algunas centrales hidroeléctricas de bombeo). Puesto que se trata de una

turbomáquina, su principio de funcionamiento se basa en la ecuación de Euler.

La aplicación más extendida de las turbinas hidráulicas es la generación de energía

eléctrica.

El principal uso que se le da actualmente a la energía nuclear es el de la generación

de energía eléctrica. Las centrales nucleares son las instalaciones encargadas de este

proceso.

Prácticamente todas las centrales nucleares en producción utilizan la fisión nuclear ya que

la fusión nuclear actualmente es inviable a pesar de estar en proceso de desarrollo.

El funcionamiento de una central nuclear es idéntico al de una central térmica que funcione

con carbón, petróleo o gas excepto en la forma de proporcionar energía calorífica (calor) en

el agua para convertirla en vapor. En el caso de los reactores nucleares este calor se

obtiene mediante las reacciones de fisión nuclear de los átomos del combustible nuclear,

mientras que en las otras centrales térmicas se obtiene energía térmica mediante la quema

de uno o varios combustibles fósiles.

Page 15: Dibujo Manual

Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:

El reactor nuclear, donde se produce la reacción nuclear.

El generador de vapor de agua (sólo en las centrales de tipo PWR).

La turbina de vapor, que mueve un generador eléctrico para

producir electricidad con la expansión del vapor.

El principio básico del funcionamiento de una central nuclear se basa en la obtención de

energía térmica mediante la fisión nuclear del núcleo de los átomos (núcleo atómico) del

combustible nuclear. Con esta energía calorífica, que tenemos en forma de vapor de agua,

la convertiremos en energía mecánica en una turbina y, finalmente, se convierte la energía

mecánica en energía eléctrica mediante un generador.

Page 16: Dibujo Manual

Torre de enfriamiento de agua

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua en grandes

volúmenes porque, son el medio más económico para hacerlo, si se compara con otros

equipos de enfriamiento como los cambiadores de calor donde el enfriamiento ocurre a

través de una pared.

Page 17: Dibujo Manual

¿Cómo funciona?

Una torre de refrigeración es una instalación que extrae calor del agua mediante

evaporación o conducción.

Las industrias utilizan agua de refrigeración para varios procesos. Como resultado, existen

distintos tipos de torres de enfriamiento. Existen torres de enfriamiento para la producción

de agua de proceso que solo se puede utilizar una vez, antes de su descarga. También hay

torres de enfriamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso.

En el interior de las torres se monta un empaque con el propósito de aumentar la superficie

de contacto entre el agua caliente y el aire que la enfría.

En las torres se colocan deflectores o eliminadores de niebla que atrapan las gotas de agua

que fluyen con la corriente de aire hacia la salida de la torre, con el objeto de disminuir la

posible pérdida de agua.

El agua se introduce por el domo de la torre por medio de vertederos o por boquillas para

distribuir el agua en la mayor superficie posible.

El enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a través de la torre, se pone en contacto

directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado, con una

temperatura de bulbo húmedo inferior a la temperatura del agua caliente, en estas

condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación ) y por transferencia

de calor sensible y latente del agua al aire, lo anterior origina que la temperatura del aire y

su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de

enfriamiento del agua es la temperatura de bulbo húmedo del aire a la entrada de la torre.

Ejemplos de aplicación

Para un sinnúmero de procesos industriales se requiere de un enfriamiento para permitir la

continuidad de la actividad. El enfriamiento se logra con la evaporación de agua en las

torres de enfriamiento en un proceso térmico forzado. En dependencia de la cantidad de

energía a retirar del proceso, se dimensiona la capacidad de evaporación de agua en las

torres y es así como existen de tamaños y modelos muy variados.

Page 18: Dibujo Manual

Las aplicaciones más frecuentes de las torres de enfriamiento de agua son sistemas de

refrigeración y aire acondicionado. En ellos enfrían los compresores de refrigeración. En el

ámbito industrial se aplican en relación con procesos térmicos de la industria alimenticia,

minera y claramente en plantas termoeléctricas.

Los procesos que tienen lugar en las instalaciones de generación de potencia son altamente

complicados y se precisan idealizaciones para desarrollar modelos termodinámicos

adecuados. Tales modelos son muy importantes en la etapa inicial del diseño técnico.

Aunque el estudio de modelos simplificados proporciona en general solo conclusiones

cualitativas sobre el rendimiento de los equipos reales, los modelos a veces permiten

deducciones acerca de cómo afectan al rendimiento real cambios en los principales

parámetros de funcionamiento.

Page 19: Dibujo Manual

También proporcionan un marco relativamente sencillo en el que discutir las funciones y

beneficios de acciones tendentes a mejorar el rendimiento global. La mayoría de las

centrales generadoras de electricidad son variaciones de centrales térmicas de vapor en

las que el fluido de trabajo es el agua. En la Fig. 8.1 se muestran esquemáticamente los

componentes básicos de una central térmica de vapor simplificada. Para facilitar el análisis

termodinámico, la planta global puede descomponerse en cuatro subsistemas principales

identificados por las letras A a D en el diagrama.

Page 20: Dibujo Manual

Tanques para almacenamiento: líquidos, sólidos, gas

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Los tanques para almacenamiento de líquidos, sólidos o gases sirven para guardar

productos intermedios o finales antes de su procesado o venta.

¿Cómo funciona?

Tanques atmosféricos: Se empleas aquí el término de "tanque atmosférico" para

cualquier depósito diseñado para su utilización dentro de más o menos vanos

centenares de pascales (unas cuantas libras por fi cuadrado) de presión

atmosférica. Pueden estar abiertos a la atmósfera o cerrados.

Page 21: Dibujo Manual

Por lo común, se obtiene el costo mínimo en una forma cilíndrica vertical y un fondo

relativamente plano al nivel del terreno.

Tanques elevados: Estos pueden proporcionar un flujo grande cuando se requiere,

pero las capacidades de bombeo no tienen que ser de mas de flujo promedio. En

esa forma, es posible ahorrar en inversiones de bombas y tuberías. También

proporcionan flujo después que fallan las bombas, lo que constituye una

consideración importante en los sistemas contra incendios

Tanques abiertos: Estos se pueden utilizar para almacenar materiales que no se

vean dañados por el agua, el clima o la contaminación atmosférica. De otro modo,

se necesitará un tejado, ya sea fijo o flotante. Los tejados fijos suelen ser

escalonados o de cúpula. tos tanques grandes tienen tejados escalonados con

soportes intermedios. Puesto que las presiones son desdeñables, las principales

cargas de diseño son la nieve y el viento. con frecuencia se pueden encontrar los

valores que se requieren en los códigos locales de la construcción.

Los tanques atmosféricos de tejados fijos requieren ventilas para evitar los cambios

de presión que se producirla de otro modo debido a los cambios de temperatura y

el retiro o la adición de líquidos

Tejados flotantes: Estos deben tener un sello entre el tejado y el cuerpo del tanque

Si no se protege mediante un tejado fijo, deben tener drenes para la eliminación del

agua y el cuerpo del tanque debe tener una viga contra el viento" , con el fin de evitar

las distorsiones. Una industria ha desarrollado una técnica para ajustar los tanques

existentes, con tejados flotantes

Tanques a presión: Se pueden construir tanques cilíndricos verticales con tejados

escalonados o de cúpula, que funcionan a presiones por encima de varios cientos

de pascales (de unas cuantas libras por pie cuadrado); pero que se acercan todavía

bastante a la presión atmosférica, según las especificaciones de la norma API 650

La fuerza de la presión que actúa sobre el tejado se trasmite al cuerpo del tanque,

que puede tener un peso suficiente para resistirla. Si no es así, la fuerza ascendente

actuará sobre el fondo del tanque. Sin embargo, la resistencia del fondo es limitada

y si no es suficiente, será preciso utilizaron aniño de anclaje o una cimentación fuerte

En los tamaños mayores, las fuerzas ascendentes limitan este tipo de tanques a las

presiones muy bajas.

Page 22: Dibujo Manual

A medida que aumenta el tamaño o la presión se hace necesaria la curvatura en todas las

superficies.

Estanques y almacenamiento subterráneo. Los materiales líquidos de bajo costo, si no se

dañan debido a las lluvias o a la contaminación atmosférica, se puede almacenar en

estanques.

Se puede formar uno de estos últimos mediante la excavación o la construcción de presas

en una barranca. Para evitar las pérdidas por filtración, el suelo que estará sumergido puede

requerir un tratamiento para hacerlo suficientemente impermeable. Esto se puede lograr

también recubriendo el estanque con concreto, películas de plástico o alguna otra barrera.

La prevención de las filtraciones resulta especialmente necesaria cuando el estanque

contiene materiales que puedan contaminar existencias de aguas actuales o futuras.

Ejemplos de aplicación

El uso cada vez mayor del hidrógeno plantea la necesidad de contar con formas seguras y

económicas de almacenamiento. El almacenamiento de hidrógeno puede efectuarse en

estado gaseoso (en general a altas presiones), en estado líquido ( a muy bajas

temperaturas-aprox. 20 K) o en estado sólido en forma de hidruros metálicos (a presiones

bajas). Según la aplicación que se trate, cada una de las distintas formas de

almacenamiento será más o menos conveniente.

Almacenamiento como gas

La baja densidad del hidrógeno es una desventaja, ya que implica que se almacene menos

energía por unidad de volumen que con otros gases comprimidos. Debido a esto el

almacenamiento requerirá grandes volúmenes y altas presiones. El almacenamiento

subterráneo en cavernas y minas abandonadas es muy conveniente y económico para la

acumulación de grandes cantidades de hidrógeno. Esta forma se emplea también para el

gas natural, y se utilizan presiones de hasta 160 bar. El almacenamiento en recipientes de

alta y media presión se usa también en pequeña escala.

Page 23: Dibujo Manual

Almacenamiento como líquido criogénico

Debido al bajo punto de ebullición del hidrógeno (aproximadamente 20K ), se requieren

recipientes criogénicos para mantener tan bajas temperaturas. Tiene la ventaja de que

puede almacenarse energía con alta densidad y que el peso del contenedor es más bajo

para igual cantidad de energía almacenada que en los otros métodos. Pero las bajas

temperaturas requeridas traen con sigo problemas de seguridad, además del hecho de que

en la licuefacción se consume una alta fracción de energía almacenada como hidrógeno

líquido. Por otra parte el costo de una unidad de licuefacción se consume una alta fracción

de energía almacenada como hidrógeno líquido. Por otra parte el costo de una unidad de

licuefacción es comparativamente elevado. En las aplicaciones dónde el peso es el factor

más importante (como el caso de la aeronavegación), la forma más conveniente de

almacenamiento del hidrógeno es como líquido criogénico.

Page 24: Dibujo Manual

Almacenamiento en forma sólida como hidruros metálicos

El hidrógeno tiene una tercer forma de ser almacenado que le es característica y que no

existe en el caso de otros combustibles líquidos o gaseosos: el hidrógeno reacciona con

distintos metales o compuestos intermetálicos formando hidruros. Estos pueden guardar

aún más hidrógeno por unidad por unidad de volumen que el hidrógeno líquido. Como bajo

adecuadas condiciones de temperatura y presión esta reacción es reversible, una dada

masa metálica puede ser cargada y descargada un número prácticamente ilimitado de

veces, pudiendo utilizarse como un tanque para el almacenamiento sólido del hidrógeno.

Esta forma de almacenamiento. Tiene la ventaja que se requieren bajas presiones

(menores que 1.01 atm. ) y que éstos almacenadores son muy seguros, pues en caso de

producirse una pérdida brusca de oxígeno, el sistema reaccionará inhibiendo la producción

de liberaciones adicionales del gas. La ventaja de esta forma de almacenamiento es el peso

relativamente alto asociado al material absorbente: en el mejor de los casos se llega a

aproximadamente el 7% del peso del hidrógeno total. Esto impide la utilización de este

método en el caso de la aeronavegación, por ejemplo, tiene escasa relevancia en el caso

de unidades estacionarias de almacenamiento.

El almacenamiento del hidrógeno como hidruros es especialmente útil y conveniente en el

caso de pequeños sistemas energéticos aislados, como hogares en zonas rurales, dónde

la electricidad puede generarse a partir de las energías eólica, solar o pequeñas plantas

hidroeléctricas.

Page 25: Dibujo Manual
Page 26: Dibujo Manual

Caldera

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio

La estructura real de una caldera dependerá del tipo, no obstante, de forma generar

podemos describir las siguientes partes:

Quemador: sirve para quemar el combustible.

Hogar: alberga el quemador en su interior y en su interior se realiza la combustión

del combustible utilizado y la generación de los gases calientes.

Tubos de intercambio de calor: el flujo de calor desde los gases hasta el agua se

efectúa a través de su superficie. También en ella se generar las burbujas de vapor.

Page 27: Dibujo Manual

Separador líquido-vapor: es necesario para separar las gotas de agua liquida con

los gases aún calientes, antes de alimentarla a la caldera.

Chimenea: es la vía de escape de los humos y gases de combustión después de

haber cedido calor al fluido.

Carcasa: contiene el hogar y el sistema de tubos de intercambio de calor.

¿Para qué sirve?

La caldera, en la industria, es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para

generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión

constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su

fase a vapor saturado.

Una caldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua,

mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presión mayor

que la atmosférica. A la combinación de una caldera y un sobrecalentador se le conoce

como generador de vapor.

¿Cómo funciona?

El principio básico de funcionamiento de las calderas consiste en una cámara donde se

produce la combustión, con la ayuda del aire comburente y a través de una superficie de

intercambio se realiza la transferencia de calor.

La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas un set de

intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Además, es recipiente

de presión, por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos

contenedores de gas.

Page 28: Dibujo Manual

Ejemplos de aplicación

Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la caldera es

muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para aplicaciones como:

Esterilización (tindarización): era común encontrar calderas en los hospitales, las

cuales generaban vapor para "esterilizar" el instrumental médico; también en los

comedores, con capacidad industrial, se genera vapor para esterilizar los cubiertos,

así como para elaborar alimentos en marmitas (antes se creyó que esta era una

técnica de esterilización).

Industria petrolera: Para calentar otros fluidos, como por ejemplo, en la industria

petrolera, donde el vapor es muy utilizado para calentar petróleos pesados y mejorar

su fluidez.

Page 29: Dibujo Manual

Torre de platos

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

La absorción de gases es una operación unitaria por la que los componentes solubles

(absorbatos) de una mezcla gaseosa se disuelven en un líquido. La operación inversa,

denominada desorción, desabsorción o agotamiento, consiste en la transferencia a un

gas de los componentes (solutos) volátiles de una mezcla líquida. Para conseguir el

contacto íntimo de las fases, líquido y gas, ambas operaciones utilizan el mismo tipo de

equipo que la rectificación que es la separación de los constituyentes de una mezcla

líquida por destilaciones sucesivas (vaporizaciones parciales y condensaciones). La

destilación es la separación de los constituyentes de una mezcla líquida mediante la

vaporización parcial de la mezcla y la recuperación, por separado, del vapor y el residuo

líquido.

Page 30: Dibujo Manual

¿Cómo funciona?

Normalmente, las operaciones de absorción, desabsorción y rectificación se realizan en las

denominadas torres o columnas, que son recipientes cilíndricos esbeltos, en posición

vertical y en cuyo interior se incluyen dispositivos como bandejas o lechos de relleno.

Generalmente, el gas y el líquido fluyen en contracorriente por el interior de la torre, cuyos

dispositivos promueven el contacto entre las fases y el desarrollo de la superficie interfacial

a través de la cual se producirá la transferencia de materia.

El diseño de columnas de platos para operaciones de absorción o desorción se basa en

muchos de los principios utilizados en los cálculos de operaciones de rectificación, tales

como la determinación del número de platos teóricos necesario para conseguir un cambio

de composición especificado. Estas columnas pueden resultar económicamente preferibles

para operaciones en gran escala, pueden presentar mejor “relación de flujo descendente”

y están menos sujetas a ensuciamiento por sólidos que las columnas de relleno.

Ejemplos de aplicación

Los filtros de tela funcionan con gran efectividad en diferentes aplicaciones. Se pueden

utilizar en calderas de centrales termoeléctricas (carbón), en procesamiento de metales no

ferrosos, primario y secundario (industria del cobre, plomo, zinc, aluminio, producción de

otros metales), procesamiento de metales ferrosos (coque, producción de aleaciones de

hierro, producción de hierro y acero, fundiciones de hierro gris, fundiciones de acero),

productos minerales (manufactura de cemento, limpieza de carbón, explotación y

procesamiento de piedra, manufactura de asfalto). En general, los filtros de tela pueden ser

utilizados en casi cualquier proceso en el que se genere polvo y pueda ser recolectado y

conducido por conductos a una localidad central.

Page 31: Dibujo Manual

Aplicación en la industria petrolera

Para destilar el petróleo se utilizan las conocidas refinerías. Estas son enormes complejos

donde se somete al petróleo crudo a procesos de separación en los cuales se extrae gran

variedad de sus derivados.

Las torres de destilación industrial para petróleo poseen alrededor de 100 bandejas.

Dentro del petróleo existen varios compuestos de los cuales se obtienen alrededor de 2.000

productos. La destilación fraccionada se realiza principalmente basándose en temperatura

ebullición. Cada sustancia dentro del petróleo destila a distinta temperatura. Entonces, a

partir de una temperatura fija se obtiene una sustancia predeterminada. Por ejemplo: se

calienta el crudo hasta los 100 °C de donde se obtiene nafta, luego se sigue calentando el

petróleo restante para obtener otras sustancias buscadas en temperaturas hasta llegar a

los 350-400 C, temperatura en la cual el petróleo empieza a descomponerse. Es por esto

que dentro de las refinerías se somete al petróleo crudo a determinadas temperaturas en

distintas instancias. De este modo, los componentes se van desprendiendo de una manera

ordenada.

Page 32: Dibujo Manual

Columna empacada

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

Page 33: Dibujo Manual

¿Para qué sirve?

Las columnas empacadas son usadas para destilación, absorción de gases, y extracción

liquido-liquido; solamente la destilación y la absorción se considerarán. La desorción

(“stripping”) es el inverso de la absorción y se aplican los mismos métodos de diseño. El

contacto liquido – gas en una columna empacada es continua, no por etapas, como en

una columna de platos.

¿Cómo funciona?

La columna empacada es un dispositivo simple que consiste en un envolvente en forma

de cilindro que tiene en su interior un plato de soporte para el material de empaque, un

dispositivo de distribución de líquido.

El flujo de líquido cae hacia abajo en la columna sobre el área de empaque y el gas o vapor,

asciende en contracorriente, en la columna. En algunas columnas de absorción de gases

se usa corrientes en flujo corriente. La performance de una columna empacada depende

mucho del mantenimiento de una buena distribución de líquido y gas a través del lecho

empacado, y esto es una consideración importante en el diseño de columnas empacadas

Ejemplos de aplicación

Remoción de contaminantes del aire, eliminación de olores.

Absorción de dióxido de carbono- en control de emisiones y en el proceso solvey.

Absorción en procesos de producción de Acido Nítrico, sulfúrico, cloro.

Desorción decarbonatación de agua, despojamiento de amoníaco.

Destilación Rectificación al vacío de crudo Extracción líquido-Líquido.

Recuperación de compuestos orgánicos de corrientes acuosas

Deshumidificación Desalinización de agua Enfriamiento Plantas térmicas y

nucleares Enfriamiento de cloro gaseoso

Page 34: Dibujo Manual

Distribuidores de líquido: El distribuidor de líquido debe esparcir el líquido uniformemente,

resistir taponamiento y ensuciamiento, proporcionar espacio libre para el flujo de gas y

permitir flexibilidad de operación. La distribución perfecta del líquido puede definirse como

la provisión de líquido a igual velocidad por unidad de área de superficie del lecho. El líquido

puede aplicarse mediante rociadores (spray), rebosaderos u orificios, a presión o por

gravedad.

Page 35: Dibujo Manual

Tanque separador vertical

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

Page 36: Dibujo Manual

¿Para qué sirve?

Son equipos utilizados para separar corrientes de aceite y gas que provienen directamente

de los pozos. Las relaciones gas-aceite de estas corrientes disminuyen en ocasiones,

debido a las cabezadas de líquido que repentinamente se presentan, siendo estas más

frecuentes cuando los pozos producen artificialmente.

En general un separador para realizar sus funciones de retirar todo el líquido del gas y todo

el gas del líquido consta de las cuatro secciones de las que ya se ha hablado, pero además

posee una serie de dispositivos en cada una de sus secciones que ayudan a un

funcionamiento más efectivo del separador. Veamos ahora un poco en detalle cómo

trabajan algunos de los diferentes tipos de separadores.

¿Cómo funciona?

Estos dispositivos se utilizan para la separación de gas y condensados, a baja temperatura,

mediante una expansión. Están diseñados para manejar y fundir los hidratos que se pueden

formar al disminuir la temperatura del flujo.

Ejemplos de aplicación

Page 37: Dibujo Manual

Su aplicación más adecuada es en separadores verticales, pues la altura de las columnas

de aceite y agua, permite que haya más separación entre los flotadores de los controladores

de nivel.

Cuando la producción está acompañada de cierta cantidad de agua, que además tanto ésta

como el petróleo pueden contener elementos corrosivos, entonces la separación involucra

otros tipos adicionales de tratamiento como el calentamiento, aplicación de anticorrosivos,

demulsificadores, lavado y desalación del crudo, tanques especiales para asentamiento de

los elementos nocivos al crudo y al gas y otros procesos que finalmente acondicionen el

crudo y el gas producidos para satisfacer las especificaciones requeridas para la entrega

y venta a los clientes.

Aunque existen muchas variedades de separadores de dos fases, la mayoría de las

unidades utilizadas en campos petrolíferos son diseños convencionales, construidos en

configuraciones horizontales o verticales. Los separadores horizontales son más eficientes

en tamaño que los tipos verticales, pero tienen una capacidad limitada de oleada y algunas

veces no entran fácilmente en las plataformas petrolíferas. Los separadores verticales

frecuentemente son especificados para aplicaciones GOR altos o bajos.

Page 38: Dibujo Manual

Válvula de bola

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Una válvula de bola o válvula de esfera, es un mecanismo de llave de paso que sirve

para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador

situado en el interior tiene forma de esfera perforada.

En la válvula de bola un macho esférico agujereado controla la circulación del líquido. El

sellado en válvulas de bola es excelente, la bola contacta de forma circunferencial y

uniforme el asiento, el cual suele ser de materiales blandos.

Page 39: Dibujo Manual

¿Cómo funciona?

Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite

el paso del fluido cuando está alineada la perforación con la entrada y la salida de la válvula.

Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida.

La posición de la manilla de actuación indica el estado de la válvula (abierta o cerrada).

Este tipo de válvulas no ofrecen una regulación precisa al ser de ¼ de vuelta. Su ventaja

es que la bola perforada permite la circulación directa en la posición abierta con una pérdida

de carga bastante más reducida que las de asiento, y corta el paso cuando se gira la maneta

90° y cierra el conducto.1

Las válvulas de bola manuales pueden cerrarse rápidamente, lo que puede producir un

golpe de ariete. Por ello y para evitar la acción humana pueden estar equipadas con un

servomotor ya sea neumático, hidráulico o motorizado.

Atendiendo al número de conexiones que posee la válvula, puede ser de dos o tres vías.

Las válvulas con cuerpo de una sola pieza son siempre de pequeña dimensión y paso

reducido. Este tipo de construcción hace que la válvula tenga un precio reducido.

Las válvulas con cuerpo de dos piezas suelen ser de paso estándar. Este tipo de

construcción permite su reparación.

Las válvulas de tres piezas permiten desmontar fácilmente la bola, el asiento o el vástago

ya que están situados en la pieza central. Esto facilita la limpieza de sedimentos y remplazo

de partes deterioradas sin tener que desmontar los elementos que conectan con la válvula.

Ejemplos de aplicación

Las aplicaciones más frecuentes de la válvula de bola son de obertura/cierre. No son

recomendables usarlas en servicios de parcialmente abiertas por un largo tiempo bajo

condiciones de alta caída de presión a través de la válvula, ya que los asientos blandos

pueden tener tendencia a salir de su sitio y obstruir el movimiento de la bola.

Page 40: Dibujo Manual

Dependiendo del tipo de cuerpo la válvula, su mantenimiento puede ser fácil. La perdida

de presión en relación al tamaño del orificio de la bola es pequeña.

El uso de la válvula está limitada por la resistencia a temperatura y presión del material del

asiento, metálico o plástico.

Se emplean en vapor, agua, aceite, gas, aire, fluidos corrosivos, pastas aguadas y

materiales pulverizados secos. Según que abrasivos o fluidos fibrosos pueden dañar la

superficie de la bola y asiento.

Page 41: Dibujo Manual

Triturador vertical

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

Sección transversal de un triturador de doble efecto

Sección de una trituradora giratoria

Page 42: Dibujo Manual

¿Para qué sirve?

Una trituradora, chancadora o chancador, es una máquina que procesa un material de

forma que produce dicho material con trozos de un tamaño menor al tamaño original.

Chancadora es un dispositivo diseñado para disminuir el tamaño de los objetos mediante

el uso de la fuerza, para romper y reducir el objeto en una serie de piezas de volumen más

pequeñas o compactas.

Si se trata de una máquina agrícola, tritura, machaca y prensa las hierbas, plantas y ramas

que se recogen en el campo. También se puede emplear para extraer alguna sustancia de

los frutos o productos agrícolas, rompiendo y prensándolos.

Si se trata de una máquina empleada para la minería, la construcción o para el proceso

industrial, puede procesar rocas u otras materias sólidas.

¿Cómo funciona?

En el funcionamiento, el motor eléctrico rota por medio de que la polea conduce el eje

excéntrico, dejando la mandíbula móvil acercar y distanciar periódicamente a la mandíbula

fija, realizando las múltiples trituraciones tales como extrusión, frotación y enrodillamiento,

etc.; para que las materias se cambien de lo grande a lo pequeño cayendo gradualmente

hasta que se evacuen por la salida.

Ambiente de funcionamiento En el proceso de triturar las piedras grandes en las pequeñas,

la primera trituradora es generalmente la principal. La trituradora que tiene la historia más

larga y la más fuerte es la de mandíbula. En el momento de alimentar la trituradora de

mandíbula, las materias se echan desde el tope hasta la cavidad de trituración con los

dientes de mandíbula que empujan con gran fuerza las materias hacia la pared para triturar

las piedras en las pequeñas.

Lo que soporta el movimiento de los dientes de mandíbula es un eje excéntrico que pasa

por el armazón del cuerpo. El movimiento excéntrico se produce generalmente por los

volantes fijados en los dos extremos del eje. Los volantes y los rodamientos de soporte

excéntrico adoptan con frecuencia los rodamientos de rodillos esféricos, y el ambiente de

funcionamiento de los rodamientos es muy riguroso, ya que el rodamiento debe aguantar

las cargas de gran impacto, las aguas corrosivas y alta temperatura. Aunque este ambiente

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es muy riguroso, la trituradora de mandíbula todavía debe funcionar con mucha fiabilidad,

que es un eslabón clave de garantizar el rendimiento de producción.

Ejemplos de aplicación

Este tipo de trituradora es la más adecuada en el proceso de fabricación de arena y piedra

arenisca para su uso durante la construcción y pavimentación de caminos. Nuestra máquina

trituradora de impacto vertical ampliamente utilizado para aplicaciones que requieren la

trituración de materiales duros y quebradizos, tales como piedras, materiales refractarios,

escoria de cemento, materiales de esmerilado usados, cuarcita, mineral de hierro,

concentrado de agregados, etc.

El producto final adopta una forma cúbica con una alta densidad de hinca y bajos niveles

de contaminación de hierro. Es aplicable a los materiales de ambos leve dureza y alta

dureza. La máquina tiene la ventaja de ser respetuoso del medio ambiente, no produce

mucho polvo, y produce bajos niveles de ruido por debajo de 75 decibelios.

Page 44: Dibujo Manual

Rehervidor

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

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¿Para qué sirve?

El reboliler o rehervidores son intercambiadores de calor que conectados a la base de una

columna de destilación proporcionan el calor necesario para devolver el vapor al fondo de

la columna y permitir así que se lleve a cabo la destilación. Estos equipos pueden tomar

diferentes formas, así por ejemplo, los fraccionadores pequeños utilizados en el trabajo de

plantas piloto tal vez requieran simplemente de una olla con chaqueta.

Pero necesariamente será pequeña la superficie de transferencia de calor y la capacidad

correspondiente de generación de vapor.

¿Cómo funciona?

El fluido de calentamiento circula por el interior de los tubos, mientras que la ebullición

ocurre por la coraza al igual que en el Kettle, sin embargo, no posee espacio extra para la

separación de manera que retorna a la torre una mezcla de líquido-vapor y es en el espacio

en el fondo de la columna, por debajo del último plato, donde se produce la separación.

Generalmente son intercambiadores 1-2 de flujo dividido.

Ejemplos de aplicación

Es el más utilizado en los procesos modernos de destilación siendo del mismo tipo de tubo

y coraza pero con la configuración vertical. El fluido de calefacción circula fuera de los tubos

(por la coraza) en contracorriente con el fluido a evaporar, que circula por dentro de los

tubos. En este equipo también retorna a la torre una mezcla de líquido-vapor y es en el

espacio en el fondo de la columna, por debajo del último plato, donde se produce la

separación. Generalmente son intercambiadores 1-1.

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Evaporador

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

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¿Para qué sirve?

Los evaporadores se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como neveras,

equipos de aire acondicionado y cámaras frigoríficas. Su diseño, tamaño y capacidad

depende de la aplicación y carga térmica de cada uso.

¿Cómo funciona?

Se conoce por evaporador al intercambiador de calor donde se produce la transferencia

de energía térmica desde un medio a ser enfriado hacia el fluido refrigerante que circula en

el interior del dispositivo. Su nombre proviene del cambio de estado sufrido por el

refrigerante al recibir esta energía, luego de una brusca expansión que reduce

su temperatura. Durante el proceso de evaporación, el fluido pasa del estado líquido al

gaseoso.

Ejemplos de aplicación

La ingeniería ha desarrollado, diseñado y construido una gran variedad de evaporadores

adaptados a las necesidades de sus clientes.

Las aplicaciones de estos evaporadores son diversas y específicas para las industrias

lecheras y de alimentos.

A continuación se detallan aplicaciones en las cuales la ingeniería tiene gran experiencia

adquirida:

Industria Lechera: Leche entera y descremada, Leche condensada, Proteínas de la leche,

Permeados lácteos, Mezclas de productos lácteos, Mantecas, Suero de queso, Suero de

queso previamente cristalizado, Proteínas de suero, Permeados de suero, Soluciones de

lactosa, Dulce de leche de producción continua y discontinua.

Industria de Jugos de Fruta: Leche de soja, Jugo de manzana, de naranja y otros citrus,

Jugos mezclas, de tomates, de zanahoria

Page 49: Dibujo Manual

Hidrolizados: Proteína Hidrolizada, Proteína láctea hidrolizada, Suero hidrolizado,

Molienda húmeda del maíz, Jarabe de glucosa, Jarabe de Dextrosa 42 y 55, Agua de

Macerado.

Industria Frigorífica: Extracto de carne y huesos, Plasma sanguíneo.

Extractos: Extractos de café o té, de carne o hueso, de malta, de levaduras.

Industria Avícola: Concentración de huevo entero, Concentración de clara de huevo.

Otras: Vinazas alcohólicas.

Page 50: Dibujo Manual

Trampa de vapor

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática que filtra el condensado (es decir

vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire esto sin dejar escapar al

vapor. En la industria, el vapor es regularmente usado para calentamiento o como fuerza

motriz para un poder mecánico. Las trampas de vapor son usadas en tales aplicaciones

para asegurar que no se desperdicie el vapor.

¿Cómo funciona?

Page 51: Dibujo Manual

El vapor se forma cuando el agua es evaporada para formar un gas. Para que el proceso

de evaporación se produzca, las moléculas de agua deben recibir suficiente energía de tal

manera que las uniones entre las moléculas (uniones de hidrogeno, etc.) se rompan. Esta

energía que se da para convertir un liquido a gas recibe el nombre de "calor latente".

Los procesos basados en el calentamiento utilizan el calor latente y lo transfieren al

producto. Cuando se realiza este trabajo (es decir el vapor a cedido su calor latente), el

vapor se condensa y se convierte en condensado. En otras palabras, el condensado no

tiene la habilidad de hacer el trabajo que el vapor realiza. Por lo tanto la eficiencia de

calentamiento se ve afectada si el condensado no es removido propia y rápidamente como

sea posible, ya sea en un tubería para transportar el vapor o en un intercambiador de calor.

En algunas ocasiones se cree que la carga de condensado puede ser regulada con una

válvula común y corriente en lugar de una trampa de vapor esto con el solo hecho de ajustar

manualmente la apertura de la válvula para emparejar la cantidad de condensado que se

genera.

Teóricamente, esto es posible. Sin embargo, el rango de las condiciones necesarias para

lograr esto son bastante limitadas que en la practica no es una solución realista.

El mayor problema con este método es que al tener fija la apertura de la válvula para

descargar una cantidad fija de fluido significa que las fluctuaciones en la carga de

condensado no podrán ser compensadas. De hecho, la cantidad de condensado que es

generado en un determinado sistema no es fija. En el caso de algún equipo, la carga de

condensado al arranque difiere de que se genera durante una operación normal. Las

fluctuaciones en la carga del producto también resultan con diferencias en la cantidad de

condensado generado. De manera similar, en el caso de tuberías para el transporte de

vapor, la carga de condensado podría diferir dependiendo de la temperatura o aire exterior

o como resultado de una fuerte nevada o lluvia.

Si el dispositivo no puede responder a las fluctuaciones en la carga del condensado, el

condensado que debería ser descargado se acumulara dentro del equipo/tubería y se verá

afectada la eficiencia de calentamiento. Por otro lado, cuando la carga de condensado

disminuye, podría resultar en la fuga de vapor y el vapor se desperdiciara.

Page 52: Dibujo Manual

Ejemplos de aplicación

Diversos tipos de mecanismos (Principios de Operación) han sido desarrollados para la

descarga automática de condensado y gases no condensables. Los mecanismos

mayormente usados son aquellos que dependen de las diferencias en temperatura,

gravedades específicas y presión. Cada uno de estos tipos de trampas de vapor tiene sus

propias ventajas y aplicaciones.

Page 53: Dibujo Manual

Intercambiador de calor de tubos y coraza

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos están compuestos por tubos cilíndricos,

montados dentro de una carcasa también cilíndrica, con el eje de los tubos paralelos al eje de

la carcasa. Un fluido circula por dentro de los tubos, y el otro por el exterior (fluido del lado de

la carcasa). Son el tipo de intercambiadores de calor más usado en la industria.

¿Cómo funciona?

Se caracteriza por tener una hoja de tubos fijas, mientras que la otra flota libremente

permitiendo el movimiento diferencial entre la carcasa y los tubos, se puede extraer todo

el haz de tubos para la limpieza

Page 54: Dibujo Manual

Ejemplos de aplicación

Page 55: Dibujo Manual

Calentador a fuego directo

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Se denominan calentadores a los que solamente se usan para suministrar calor a la

corriente de proceso, ya sea para calentarla o evaporar una parte o toda la carga sin que

haya cambios químicos, por ejemplo: calentadores de carga al reactor, rehervidores de

columnas de destilación, sobre calentadores de vapor, calentadores a fuego directo,

calentadores de gas, etc. Los calentadores a fuego directo de tipo convencional funcionan

por medio de tiro natural, es decir, la elevación de los gases producto de la combustión

contenidos en el calentador crean una presión menor a la atmosférica lo cual induce a que

el aire penetre dentro de la cámara de combustión yse expulsen los gases producidos

¿Cómo funciona?

Los calentadores a fuego directo, se pueden clasificar de acuerdo a su forma en

horizontales y verticales esto debido a la orientación de los tubos del serpentín en la sección

de radiación

Page 56: Dibujo Manual

Ejemplos de aplicación

Page 57: Dibujo Manual

Condensador

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

El condensador termodinámico es utilizado muchas veces en la industria de la refrigeración,

el aire acondicionado o en la industria naval y en la producción de energía eléctrica, en

centrales térmicas o nucleares.

La condensación se puede producir bien utilizando aire mediante el uso de un ventilador o

con agua (esta última suele ser en circuito cerrado con torre de refrigeración, en un río o la

mar). La condensación sirve para condensar el vapor, después de realizar un trabajo

termodinámico; por ejemplo, una turbina de vapor o para condensar el vapor comprimido

de un compresor de frío en un circuito frigorífico. Cabe la posibilidad de seguir enfriando

ese fluido, obteniéndose líquido subenfriado en el caso del aire acondicionado.

Adopta diferentes formas según el fluido y el medio. En el caso de un sistema fluido/aire,

está compuesto por uno tubo de diámetro constante que curva 180° cada cierta longitud y

unas láminas, generalmente de aluminio, entre las que circula el aire.

Page 58: Dibujo Manual

¿Cómo funciona?

Un condensador es un cambiador de calor latente que convierte el vapor (en estado

gaseoso) en vapor en estado líquido, también conocido como fase de transición. El

propósito es condensar la salida (o extractor) de vapor de la turbina de vapor para así

obtener máxima eficiencia e igualmente obtener el vapor condensado en forma de agua

pura de regreso a la caldera. Condensando el vapor del extractor de la turbina de vapor, la

presión del extractor es reducida arriba de la presión atmosférica hasta debajo de la presión

atmosférica, incrementando la caída de presión del vapor entre la entrada y la salida de la

turbina de vapor. Esta reducción de la presión en el extractor de la turbina de vapor, genera

más calor por unidad de masa de vapor entregado a la turbina de vapor, por conversión de

poder mecánico.

Ejemplos de aplicación

Page 59: Dibujo Manual

Reactores heterogéneos

Elementos que conforman el equipo, válvula, accesorio.

¿Para qué sirve?

Los procesos heterogéneos tienen lugar en más de una fase (sólida, líquida o gaseosa), y

son de importancia sobre todo en lo que respecta al uso de catalizadores de transferencia

de fase.

¿Cómo funciona?

La velocidad de una reacción puede ser modificada por la presencia de unas sustancias,

que normalmente no son ni reactivos iniciales ni productos. Estas sustancias reciben el

nombre de catalizadores, y producen un aumento de la velocidad de reacción. Los

catalizadores pueden ser sólidos o líquidos. Los catalizadores sólidos pueden perder su

actividad catalítica con el tiempo.

Page 60: Dibujo Manual

Un catalizador puede hacer variar la velocidad de reacción de un proceso en miles o

millones de veces, por lo que suele ser muy interesante su utilización en procesos

industriales (producción de ácido sulfúrico, amoníaco, etc). Las características de un

catalizador se podrían resumir en:

1. Selectividad de los catalizadores. Se refiere a la capacidad que tienen estas sustancias

de actuar en ciertas reacciones y de no hacerlo en otras distintas.

2. Un catalizador aumenta la velocidad de reacción o favorece una reacción frente a otra,

pero en ningún caso determina el equilibrio o el punto final de la misma, que vendrán

condicionados siempre por cuestiones termodinámicas.

3. Para utilizar un catalizador en una reacción determinada, se hace necesario llevar a cabo

un número elevado de ensayos y pruebas, hasta dar con el más adecuado, dentro de una

lógica.

Ejemplos de aplicación

Page 61: Dibujo Manual

Bibliografía

Foust, Wenzel Principios de Operaciones Unitarias John Wiley and Sons 1990.

Perry Chemical Engineer Handbook McGraw-Hill Comp. New York

McCabe and Smith Unit Operations of chemical Engineering McGraw-Hwll 1998.

Peters Operaciones Básicas de Ingeniería Química Barcelona 1999.