manual de equipos
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Descripcón de Equipos Y AccesoriosTRANSCRIPT
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD
AUTÓNOMA DE PUEBLA
Facultad de Ingeniería Química
Colegio de Ingeniería Ambiental
Manual de equipos
Dibujo Técnico – verano 2015
Sección 001
Mtra. Thelma De Gante Ceballos
Alumna: Ana María Hernández Hernández.
Matricula: 201305104
ÍNDICE TANQUE DE ALMACENAMIENTO VERTICAL ...................................................... 4
Bibliografía ........................................................................................................... 7
CALDERA ............................................................................................................... 8
Calderas De Tubos De Agua O Acuotubulares ................................................... 8
Calderas De Tubos De Humos .......................................................................... 10
Bibliografía ......................................................................................................... 11
VÁLVULA DE GLOBO .......................................................................................... 13
Bibliografía ......................................................................................................... 15
INTERCAMBIADOR DE CALOR DE FLUJO PARALELO .................................... 16
Bibliografía ......................................................................................................... 18
ELEVADOR DE CANGILONES ............................................................................ 19
Bibliografía ......................................................................................................... 21
ACCESORIOS DE TUBERÍA ................................................................................ 22
BRIDA ................................................................................................................ 22
JUNTAS DE EXPANSIÓN ................................................................................. 23
DISCO CIEGO ................................................................................................... 24
Bibliografía ......................................................................................................... 25
TRAMPA DE VAPOR ............................................................................................ 26
Bibliografía ......................................................................................................... 28
BIORREACTOR .................................................................................................... 29
Bibliografía ......................................................................................................... 32
MOLINO DE ENGRANES ..................................................................................... 33
Bibliografía ......................................................................................................... 35
REACTOR DE LECHO FIJO ................................................................................. 36
Bibliografía ......................................................................................................... 39
CALENTADOR A FUEGO DIRECTO .................................................................... 40
Bibliografía ......................................................................................................... 43
COLUMNA EMPACADA ....................................................................................... 44
Bibliografía ......................................................................................................... 47
COMPRESOR ....................................................................................................... 48
Bibliografía ......................................................................................................... 50
VÁLVULA DE DIAFRAGMA .................................................................................. 51
Bibliografía ......................................................................................................... 53
REACTOR CATALÍTICO ....................................................................................... 54
Bibliografía ......................................................................................................... 56
Turbina .................................................................................................................. 57
Bibliografía ......................................................................................................... 58
EVAPORADOR DE PELÍCULA DESCENDENTE ................................................. 59
Bibliografía ......................................................................................................... 61
SEPARADOR CENTRÍFUGO ............................................................................... 62
Bibliografía ......................................................................................................... 64
TANQUE DE ALMACENAMIENTO VERTICAL
Uso
El tanque de almacenamiento vertical consta de una membrana solidaria al espejo
de producto el cual evita la formación del espacio vapor, minimizando pérdidas por
evaporación al exterior y reduciendo el daño medio ambiental y el riesgo de
formación de mezclas explosivas en las cercanías del tanque.
Algunos de los tanques de almacenamiento vertical tiene un techo flotante que
puede ser interno (existe un techo fijo colocado en el tanque) o externo el cual se
encuentra a cielo abierto.
En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del tanque, debe existir un
sello. Apara evitar la fuga de gases tóxicos a la atmosfera y evitar posibles
explosiones.
Los nuevos techos internos se construyen en aluminio, y se coloca un domo
geodésico como techo fijo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con
respecto a un techo convencional son:
Es un techo autoportante, es decir, no necesita columnas que lo sostenga.
Esto evita el tener que perforar la membrana.
Se construye en aluminio, lo cual lo hace más liviano.
Se construyen en el suelo y se montan armados mediante una grúa,
evitando trabajos riesgosos en altura. Cuando se coloca un techo interno
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flotante, no se colocan VPV, sino que se practican ventanas en la parte
superior de la envolvente contra el techo.
Cuando se coloca un techo interno flotante, no se colocan VPV, sino que se
practican ventanas en la parte superior de la envolvente contra el techo.
Función
Para que el tanque funcione de manera adecuada y precisa y con un margen de
error mínimo es necesario que cuente con las siguientes características
Boca de sondeo: para la medición manual de nivel y temperatura, y para la
extracción de muestras.
PAT: en función del diámetro del tanque, existe un mínimo fijadopor la norma.
Pasos de hombre: son bocas de aprox. 600 mm de diámetro para el ingreso al
interior del tanque. La cantidad mínima necesaria la fija la norma en función del
diámetro del tanque.
Bocas de limpieza: se colocan cuando se considera necesario. Son aberturas
de 1.2 x 1.5 m aprox dependiendo del diámetro del tanque y de la altura de la
primer virola.
Base de hormigón: se construye un aro perimetral de hormigón sobre el que
debe apoyar el tanque para evitar hundimiento en el terreno y corrosión de la
chapa.
Para el control de las variables de proceso (presión, temperatura, flujo de fluido,
densidad, etc.), existen distintos sistemas, cada uno con sus ventajas y ámbito de
aplicación. Entre ellos podemos mencionar para la medición de nivel:
HTG: medición hidrostática de tanques. Los últimos modelos acusan una
precisión del 0.02%
Servomecanismos: un palpador mecánico sigue el nivel de líquido.Precisión de
1 mm aprox.
Radar: se envía una señal por medio de una antena, que rebota y vuelve a la
fuente. Precisión 1 mm aprox.
Para la medición de temperatura, se utilizan tubos con varios sensores ubicados
en distintas alturas, para medirla a distintos niveles de líquido (estratificación).
Precisión hasta 0.05°C
En caso de un posible incendio, la instalación contra incendios: debe cumplir con
lo dispuesto por la ley 13660. Deben contar con fumais que suministren espuma
dentro del recipiente, y con un anillo de incendios que sea capaz de suministrar el
caudal de agua mínimo que exige la ley.
Serpentín de calefacción: empleado en productos como el crudo
(sedimentación de parafinas) y fuel oil (mantener viscosidad adecuada), son
tubos de acero por los que circula vapor a baja presión.
Agitadores: se utilizan para mantener uniforme la masa de hidrocarburos
dentro del tanque. Son hélices accionadas por un motor externo que giran
dentro de la masa de producto.
Recinto: según lo exige la ley 13660, debe existir alrededor del tanque un recinto
capaz de contener hasta el 10% más de la capacidad máxima del tanque. En caso
de haber más de un tanque dentro del recinto, el mismo deberá ser capaz de
contener la capacidad máxima del tanque más grande, más el 50% de la
capacidad total de los tanques restantes. Dicho recinto estará delimitado por un
muro o por un talud de tierra. Los tanques de 10.000 m3 de capacidad o mayores
deberán ubicarse en recintos individuales.
Drenajes: por seguridad, la apertura del drenaje del recinto debe poder hacerse
siempre desde el exterior del muro de contención, para recuperar el producto en
caso de rotura del tanque. Drenajes pluviales e industriales segregados.
Aplicaciones
El almacenamiento constituye un elemento de sumo valor en la explotación de:
Los almacenamiento de hidrocarburos
a) Actúa como un pulmón entre producción y transporte para absorber las
variaciones de consumo.
b) Permite la sedimentación de agua y barros del crudo antes de despacharlo
por oleoducto o a destilación.
En el proceso de refinación.
a) Actúan como punto de referencia en la medición de despachos de producto,
y son los únicos aprobados actualmente por aduana.
Bibliografía
Marolda F. Tanques de Almacenamiento de Hidrocarburos (17 de Diciembre del
2006). Recuperado el 19 de Mayo del 2015 de:
http://materias.fi.uba.ar/6756/Tanques_de_almacenamiento_de_hidrocarburos_1C
_07.pdf
CALDERA
Calderas De Tubos De Agua O Acuotubulares
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Uso
Debido a los grandes inconvenientes de las calderas pirotubulares se construyen
este otro tipo de calderas. En las calderas acuotubulares, el agua circula por
dentro de tubos, en vez de alrededor de ellos (pirotubulares), pasando los gases
calientes alrededor de los tubos. Estos tubos están situados en el exterior del
calderín de vapor.
Las ventajas de este tipo de calderas son:
Puede obtenerse mayor capacidad aumentando el número de tubos,
independientemente del diámetro del calderín de vapor.
El calderín está expuesto al calor radiante de la llama
La mayor ventaja es la libertad de incrementar las capacidades y presiones.
Este tipo de caldera facilitan el montaje de la misma, da mayor de calidad en
fabricación y es más económico.
Funciones
En estas calderas, por el interior de los tubos pasa agua o vapor y los gases
calientes se encuentran en contacto con las caras exteriores de ellos. Son de
pequeño volumen de agua.
La limpieza de estas calderas se lleva a cabo fácilmente porque las incrustaciones
se quitan utilizando dispositivos limpiadores de tubos accionados mecánicamente
o por medio de aire.
La circulación del agua, en este tipo de caldera, alcana velocidades considerables
con lo que se consigue una transmisión eficiente del calor y por consiguiente, se
eleva la capacidad de producción de vapor.
Sólo una rama del tubo se calienta, ya que la otra se encuentra protegida por una
pantalla aisladora. En la rama izquierda, el calor calienta el agua, generando vapor
y haciendo que ambos (agua y vapor) se muevan hacia arriba.
Esta mezcla entra al colector y el agua fría pasa a ocupar su lugar en el tubo
calentada. El agua fría se encuentra en el tubo no calentado y en la parte inferior
del colector.
De esta forma, existe un movimiento continuo de agua-vapor en la dirección que
señalan las flechas, en las que siempre la mezcla de agua caliente y vapor sube al
colector, mientras el agua fría del fondo del colector baja y ocupa el lugar de esta
mezcla.
Aplicaciones
Las calderas acuotubulares son las empleadas casi exclusivamente en los
procesos industriales donde es necesario:
Obtener elevadas presiones
Obtención de un alto rendimiento
Esto se debe a que los esfuerzos desarrollados en los tubos por las altas
presiones se traducen en esfuerzos de tracción en toda su extensión.
Calderas De Tubos De Humos
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Uso
La caldera de humos o pirotubular, es decir, tubos de fuego, es aquella que
necesita transferencia térmica para que se pueda extraer del combustible y del
material la mayor parte del calor que las condiciones económicas permitan. El flujo
de los gases de la combustión se realiza por el interior de los tubos; los gases de
combustión que salen del hogar pasan previamente por el interior de un haz de
tubos que se encuentra en el cuerpo de la caldera bañados por el agua con el fin
de aumentar la superficie de calentamiento de la misma, antes de ser expulsado
por la chimenea.
Funciones
Se caracterizan por disponer de tres partes bien definidas:
Una caja de fuego donde va montado el hogar. Esta caja puede ser de sección
rectangular o cilíndrica, es de doble pared, por lo que el hogar queda rodeado
de una masa de agua.
Un cuerpo cilíndrico atravesado, longitudinalmente, por tubos de pequeño
diámetro, por cuyo interior circulan los gases calientes.
Una caja de humos, que es la prolongación del cuerpo cilíndrico, a la cual
llegan los gases después de pasar por el haz tubular, para salir hacia la
chimenea. Estas calderas trabajan, casi siempre, con tiro forzado, el cual se
consigue mediante un chorro de vapor de la misma caldera o utilizando vapor
de escape de la máquina.
Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso, se les instala
un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones del agua. En el
caso de las calderas de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm sobre los
tubos superiores.
Sus ventajas son:
Menor coste inicial, debido a la simplicidad de diseño en comparación con
las acuotubulares de igual capacidad.
Mayor flexibilidad de operación, ya que el gran volumen de agua permite
absorber fácilmente las fluctuaciones en la demanda.
Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación porque las
incrustaciones formadas en el exterior de los tubos son más fáciles de
atacar y son eliminadas por las purgas.
Facilidad de inspección, reparación y limpieza.
Aplicaciones
Su Aplicación es en la industria para producir energía térmica la cual puede ser
ocupada en otros procesos.
Producción de vapor: de 25 a 60 t/h
Presión de trabajo >25 bar
Generadores de Agua Caliente
Generadores de Agua Sobrecalentada
Bibliografía
De Valles B. Calderas con tubos múltiples de humo y Calderas con tubos múltiples
de agua. Recuperado el 19 de Mayo de 2015 de :
http://www.absorsistem.com/tecnologia/calderas/acuotubular y http://www.absorsistem.com/tecnologia/calderas/pirotubulares
Torres L.(24 de Octubre del 2011) Manual de Calderas. Recuperado el 19 de Mayo del 2105 de: http://es.slideshare.net/siulorot89/18360134-manualcalderas
VÁLVULA DE GLOBO
Símbolo
Uso
Válvula que sirve para regular la cantidad de flujo que pasa por ella. El elemento
de cierre asienta sobre una sección circular. A medida que el elemento de cierre
se aproxima al asiento, la sección de paso se reduce y por tanto aumenta la
pérdida de carga disminuyendo el caudal.
Cuando el tapón de la válvula está en contacto firme con el asiento, la válvula está
cerrada. Cuando el tapón de la válvula está alejado del asiento, la válvula está
abierta. Por lo tanto, el control de caudal está determinado no por el tamaño de la
abertura en el asiento de la válvula, sino más bien por el levantamiento del tapón
de la válvula (la distancia desde el tapón de la válvula al asiento). Una
característica de este tipo de válvula es que incluso si se utiliza en la posición
parcialmente abierta, hay pocas posibilidades de daños al asiento o al tapón por el
fluido. En particular, el principal tipo de válvula de globo utilizada para control de
caudal es la válvula de aguja.
Cabe señalar, sin embargo, que debido a que la vía de circulación en esta válvula
es en forma de 'S', la caída de presión es mayor que el de otros tipos de válvulas.
Además, el vástago de la válvula debe ser accionado en numerosas ocasiones
con el fin de abrir y cerrar la válvula y por tanto, hay una tendencia a fugar por la
glándula de sello. Además, dado que cerrar la válvula requiere accionar el vástago
hasta que el tapón presione firmemente hacia abajo en el asiento, es difícil saber
el punto exacto en el que la válvula está totalmente cerrada. Ha habido casos en
que accionando accidentalmente la flecha de la válvula demasiado lejos se ha
dañado la superficie del asiento.
Funciones
Para un adecuado funcionamiento una válvula de globo de contar con la siguiente
estructura.
El obturador de la válvula se desplaza con un movimiento lineal.
En la mayoría de los casos, el mecanismo de avance es la de un "tornillo". El
vástago del obturador va roscado al bonete de la válvula de globo. En cuanto se le
da vueltas al vástago, ya sea mediante un volante o un actuador de giro múltiple,
el obturador avanza linealmente.
Las válvulas de globo automatizadas pueden tener vástagos sin rosca, y el
desplazamiento lineal viene directamente proporcionado por el actuador.
La geometría del obturador caracteríza la curva de regulación, siendo lineal para
obturadores parabólicos.
Son de uso frecuente gracias a su poca fricción y pueden controlar el fluido con la
estrangulación al grado deseado.
El cierre puede ser metal-metal lo cual permite su uso en condicones críticas.
Las pérdidas de carga son importantes.
El movimiento lineal del eje es más corto que en las válvulas de compuerta, lo
que ahorra tiempo y desgaste. Aún así, las válvulas de globo de grandes tamaños
requieren de grandes actuadores.
El ensamblaje de la válvula de globo permite su reparación sin tener de
desmontarla de la instalación.
Aplicaciones
La válvula de globo es adecuada para utilizarse en la regulación de fluidos de una
amplia variedad de aplicaciones, como
El control de caudal
el control abierto-cerrado (On-Off).
Bibliografía
Valvias (2007.Válvula de globo. Recuperado el 21 de Mayo del 2015 de:
http://www.valvias.com/tipo-valvula-de-globo.php
Compañías Especialistas en Vapor. Tipos de Válvulas y Sus Aplicaciones.
Recuperado el 21 de Mayo de 2015 de: http://www.tlv.com/global/LA/steam-
theory/types-of-valves.html
INTERCAMBIADOR DE CALOR DE FLUJO PARALELO
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Uso
Intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos
medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto.
Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire,
producción de energía y procesamiento químico. Un intercambiador típico es el
radiador del motor de un automóvil, en el que el fluido refrigerante, calentado por
la acción del motor, se refrigera por la corriente de aire que fluye sobre él y, a su
vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo.
Existe un flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de
la carcasa ambos fluyen en la misma dirección. En este caso, los dos fluidos
entran al intercambiador por el mismo extremo y estos presentan una diferencia de
temperatura significativa. Como el calor se transfiere del fluido con mayor
temperatura hacia el fluido de menor temperatura, la temperatura de los fluidos se
aproxima la una a la otra, es decir que uno disminuye su temperatura y el otro la
aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos.
Debe quedar claro que el fluido con menor temperatura nunca alcanza la
temperatura del fluido más caliente, la transferencia de calor es mayor debido a
que la diferencia de temperatura es máxima, pero a lo largo del intercambiador
esa diferencia disminuye con rapidez y las temperaturas de las dos corrientes se
aproximan asintóticamente y con gran lentitud. En el flujo paralelo en equipo la
corriente, la temperatura final del fluido más frío nunca puede llegar a ser igual a la
temperatura de salida del fluido más caliente
Funciones
Como hemos visto hasta ahora, la función general de un intercambiador de calor
es transferir calor de un fluido a otro.
Los componentes básicos de los intercambiadores se puede ver como un tubo por
donde un flujo de fluido está pasando mientras que otro fluido fluye alrededor de
dicho tubo. Existen por tanto tres intercambios de calor que necesitan ser
descritos
Transferencia de calor convectiva del fluido hacia la pared interna del tubo 8
Transferencia de calor conductiva a través de la pared del tubo
Transferencia de calor convectiva desde la pared externa del tubo hacia el
fluido exterior.
Para desarrollar la metodología para el análisis y diseño de un intercambiador de
calor, atendemos primero el problema de la transferencia de calor del fluido interno
en el tubo hacia el fluido externo en la carcaza
Aplicaciones
Los intercambiadores de calor se encuentran en muchos sistemas químicos o
mecánicos. Estos sirven, como su nombre lo indica, para ganar calor o expeler
calor en determinados procesos. Algunas de la aplicaciones más comunes se
encuentran en calentamiento, ventilación, sistemas de acondicionamiento de
espacios, radiadores en máquinas de combustión interna, calderas,
condensadores, y pre-calentadores o enfriamiento de fluidos. En este apartado se
revisan algunas aplicaciones específicas de intercambiadores de calor. Se intenta
proveer varios ejemplos específicos de cómo funciona un intercambiador de calor
en un determinado sistema, claro está que no se cubren todas las aplicaciones
posibles
Bibliografía
Jaramillo A.O. (20 de Noviembre del 2007). Intercambiadores De Calor.
Recuperado el 26 de Mayo del 2015 de:
http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/HeatExchanger/Intercambiadores.pdf
Romero C.A. (15 de Julio del 2013). Intercambiadores De Calor.
Recuperado el 26 de Mayo del 2105 de:
http://es.slideshare.net/albertolagoszambrano/intercambiadores-de-calor-
23038430
ELEVADOR DE CANGILONES
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Uso
Los elevadores a cangilones o norias son los transportadores normalmente
usados para elevar materiales a granel. Cuando se trata con materiales que se
pueden degradar o contaminar, la estructura debe ser cerrada; típico caso de los
cereales. Si la necesidad es mover materiales que no afectan al medio ambiente,
ni que el medio ambiente los afecta a ellos, la estructura portante puede ser un
bastidor; un material de estas condiciones podría ser piedra caliza en trozos. La
estructura debe ser cerrada cuando al elevador hay que aislarlo de personas o de
otros equipos por razones de seguridad, dado que hay elementos que se
desplazan que puede causar serios riesgos a quien tome contacto con ellos
cuando el equipo está en servicio. Para construir una estructura liviana, que pueda
soportar los vientos manteniendo la estabilidad, dado su grado de esbeltez, se
debe arriostrar la estructura, mediante el uso de tensores a cuatro puntos,
separados por ángulos de 90º (vista en planta), a bases aptas para las cargas que
se generan por todo concepto.
Funciones
Funcionan cargando en el pie del elevador por dragado o por medio de un canal
de carga. Dependiendo del tipo de que se trate, descargan a partir de la vertical
que pasa por el cabezal superior, por efecto de las fuerzas de gravedad y la
centrífuga que se genera por la rotación del tambor o rueda/s dentada/s de
accionamiento. Esto consiste en una serie continua o discontinua de baldes o
recipientes, denominados “cangilones” fijados sobre una cinta o sobre uno o dos
ramales de cadena que actúa/n como elemento de tracción. Los mismos cumplen
un recorrido sin fin entre un cabezal superior motriz (a veces motriz y tensor), y
uno inferior, normalmente tensor (que es fijo, cuando el superior es motriz y
tensor). Los cabezales mencionados, son tambores cuando el elemento de
tracción es cinta, y ruedas dentadas cuando es cadena. La estructura portante de
los componentes que a continuación se describen, puede ser abierta o cerrada,
dependiendo del tipo de elevador que se trate.
Cabezas del elevador: tienen una cubierta redondeada de dos piezas la cual
minimiza el desgaste incrementando así el flujo de descarga del material y
ofrecer un fácil acceso al interior.
Plataformas: las plataformas son perforadas con un patrón antideslizante y una
escotilla que puede ser cerrada sobre el punto de acceso de la escalera. Estas
plataformas son construidas a los estándares de seguridad OSHA y
proporcionan un fácil acceso al motor de transmisión
Panel de servicio: las cabezas de los elevadores cuentan con paneles de
servicio en ambos lados, lo que permite un fácil mantenimiento, siendo estos
paneles resistentes a las condiciones climáticas de la intemperie y al ras en el
interior.
Motores: Motores eficientes en energía los cuales los hace disponibles para
uso doméstico como internacional. Los motores estándar son fabricados en
Estado Unidos.
Cangilones: los cangilones están hechos de un polietileno duradero y anti
chispas. Cangilones de acero, nylon o uretano.
Columnas: las secciones de columnas se conectan usando un diseño único de
empalme que no requiere soldadura.
Sección de inspección: estas pueden ser instaladas en cuatro diferentes
configuraciones permitiendo un fácil acceso y rápido mantenimiento.
Escaleras: construidas a los estándares de seguridad de OSHA, siendo estas
resistentes y conteniendo jaulas de seguridad .
Aplicaciones
Los elevadores de cangliones son los sistemas más utilizados en las industrias de
alimentos, para el transporte vertical de:
Materiales a Granel
Materiales Secos
Materiales Húmedos
Materiales Líquidos
Bibliografía
Miravete A., Larrodé E. (Marzo de 2004), Torres y Elevadores. España,Editorial
Reverté
Garofoli A. (6 de Enero del 2014), ELEVADORES A CANGILONES DE
DESCARGA CENTRÍFUGA PÉRDIDAS OCASIONADAS POR PROBLEMAS
DE DISEÑO. Buenos Aires, Argentina. Recuperado el 28 de Mayo del 2015 de:
http://www.uned.es/ribim/volumenes/Vol18N2Octubre2014/V18N2A04%20Garo
foli.pdf
ACCESORIOS DE TUBERÍA
BRIDA
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Uso
En este tipo de bridas, el tubo penetra en el cubo de la misma sin llegar al plano
de la cara de contacto, al que se une por medio de cordones de soldadura interna
y externamente. Puede considerarse de montaje más simple que la brida con
cuello, debido a la menor precisión de longitud del tubo y a una mayor facilidad de
alineación.
Sus condiciones mecánicas a la resistencia y fatiga son en general buenas, pero
algo inferiores a las bridas con cuello, cuya sustitución por la brida deslizante –
cuando las condiciones de trabajo son menos exigentes.
Funciones
Brida es el elemento que une dos componentes de un sistema de tuberías,
permitiendo ser desmontado sin operaciones destructivas, gracias a una
circunferencia de agujeros a través de los cuales se montan pernos de unión. Las
bridas son aquellos elementos de la línea de tuberías, destinados a permitir la
unión de las partes que conforman esta instalación, ya sean tubería, válvulas,
bombas u otro equipo que forme parte de estas instalaciones.
La brida es un elemento que puede proveerse como una parte separada o venir
unida desde fabrica a un elemento para su instalación, ya sea una válvula o un
tubo, etc. Existe una diversidad de diseños, dimensiones, materiales y normas de
fabricación
Aplicaciones
Unir tubería de diámetros mayores de 50-65 mm
Para cerrar tubería
Para desarmar rápidamente una tubería
JUNTAS DE EXPANSIÓN
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Uso
Se utiliza principalmente para absorber las dilataciones axiales en dirección
longitudinal de sistemas de tuberías rectas, aunque dependiendo de su diseño
pueden absorber pequeñas cantidades de movimientos laterales y angulares. No
resiste el esfuerzo de la presión que deberá ser soportado por anclajes fijos
debidamente diseñados, o la junta se extenderá con resultados desastrosos.
Funciones
La junta de expansión más económica
No retiene el esfuerzo de la presión.
Absorbe movimientos axiales, angulares y laterales
Debe ser convenientemente anclada y guiada
Esta junta de expansión metálica está compuesta de un simple fuelle con sus
conexiones. Puede absorber movimientos en cualquier dirección, axial, angular y
lateral.
Es el tipo más sencillo pero requiere que la tubería esté controlada (anclada y
guiada) para que los movimientos previstos sean convenientemente dirigidos en la
dirección adecuada para un correcto funcionamiento.
Aplicaciones
Utilizadas principalmente en:
Refinerías
Industrias Petroquímicas
Industria naval
Para absorber movimientos y tensiones en los sistemas de tuberías con fluidos a
temperaturas hasta los 1200 ºC (2200 °F) y presiones de hasta más de 100 bar
(1450 psi).
DISCO CIEGO
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Uso
Para bloquear fluidos en las líneas de tuberías o en equipos con un fin definido, se
utiliza un accesorio llamado disco ciego. Los discos ciegos van colocados entre las
bridas en las juntas de tuberías o también pueden ser colocados al final de un
tubo, pero es importante que siempre sea sin interrumpir la continuidad de la
tubería.
Funciones
Se conecta un sensor de presión, también llamado sensor inteligente, y al leer la
variación de temperatura a ambos lados de la brida, puede efectuar la regulación
de flujo.
Aplicaciones
Estas piezas se usan en las juntas de tuberías entre bridas para
bloquear fluidos en las líneas
Modificar la presión en un tubo
Para realizar una pequeña variación de presión.
Bibliografía
Solé J.M.M. (2004). Introducción a la estanqueidad industrial: principios,
conceptos, aplicaciones, casos prácticos. Madrid España. Ed. Visionnt.
BIKAR(28 de Mayo del 2013). Juntas De Expansión Metálica. Recuperado el
29 de Mayo del 2015 de:
https://www.bikarexpansionjoints.com/PDF/Fichas_juntas_metalicas.pdf
Constructora Industrial Y Minas (23 de Julio de 2012), ACCESORIOS DE
TUBERÍAS: DISCO CIEGO. Recuperado el 29 de Mayo de 2015 de:
http://constructoraindustrialyminas.com/blog/accesorios-de-tuberias-disco-
ciego/
TRAMPA DE VAPOR
Símbolo Imagen
Uso
Una trampa de vapor es del tipo termodinámica para uso rudo, unidireccional
(disco flotante, conexión roscada NPT, lapeado y templado de disco y asiento), de
fácil mantenimiento. Otra manera de describir la trampa de vapor es como una
válvula automática que descarga el condensado generado durante los procesos y
en las líneas que transportan vapor, sin permitir la descarga de vapor. El principio
de operación de las trampas de vapor se puede dividir en tres categorías.
Una extensa línea de productos hace posible la selección del producto óptimo
para satisfacer el objetivo o aplicación. Cada trampa de vapor ofrece el más alto
nivel de conservación de energía en su clase.
Mucho se toma en cuenta el aspecto de mantenimiento, como lo demuestran los
diseños que incluyen la unificación de partes, piezas intercambiables y la
utilización de empaques de teflón re-usables.
Funciones
Las funciones respecto a la instalación es que trabaja perfectamente en cualquier
posición, para sistemas de vapor es recomendable su instalación horizontal;
mientras que en sistemas de aire comprimido es recomendable su instalación
vertical (flujo descendente).
La misión de la trampa de vapor es, descargar el condensado sin permitir que
escape el vapor vivo. La eficiencia de cualquier equipo o instalación que utilice
vapor está en función directa de la capacidad de drenaje de condensado; por ello
es fundamental que la purga de condensados se realice automáticamente y con el
diseño correcto.
Siendo las trampas de vapor la llave para optimizar el drenaje y el condensado en
los sistemas de vapor, estas deben de cumplir con tres funciones básicas:
Drenar los condensados, manteniendo las condiciones de presión y
temperatura requeridos en los procesos
Eliminar el aire y otros gases no condensables, pues el aire y los gases
disminuyen el coeficiente de transferencia de calor. Se debe tener en cuenta
que la presencia de oxígeno y bióxido de carbono son corrosivas en presencia
de condensado
Evitar pérdidas de vapor de alto contenido energético. Así como agua del
sistema
Tomando como base su principio de operación, las trampas de vapor se clasifican
en tres tipos básico:
Mecánica: cuya operación se basa en la operación de densidades de vapor y
del condensado
Termostática: que opera por diferencia de temperatura entre el vapor y el
condensado
Termodinámica: Basada en el cambio de estado que sufre el condensado
Aplicaciones
A continuación se presentan algunas aplicaciones comunes y los tipos de trampas
de vapor que son a menudo utilizadas para cada aplicación.
Tuberías que Transportan Vapor (Tuberías principales de vapor)
Trampas de vapor de flotador libre para tuberías principales
Trampas de vapor tipo disco
Equipos Calentados con Vapor
Trampas de vapor de flotador libre
Trampas de vapor termostáticas
Trampas de vapor de flotador libre de alta capacidad
Trazadores, protección de congelación, calefacción
Trampas de vapor termostáticas
Trampas de vapor de flotador libre
Trampas de control de temperatura, trampas de radiación
Diferentes tipos de trampas pueden también ser utilizadas en otros numerosos
tipos de aplicaciones, además de las antes mencionadas.
Bibliografía
Comisión nacional para el uso eficiente de la energía (Octubre del 2009). Tipos
De Trampas de Vapor. Secretaria de Energía. Recuperado el 2 de Junio del
2015 de:
http://www.conuee.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/3856/10
/trampas_de_vapor_1_1.pdf
BIORREACTOR
Símbolo Imagen
Uso
El biorreactor es considerado como el corazón de todo el proceso biotecnológico,
ya que en él se lleva a cabo la transformación de la materia prima al producto de
interés y su operación deberá garantizar la maximización en la conversión, por lo
que su funcionamiento es de vital importancia en la rentabilidad del bioproceso,
sobre todo en aquellos catalogados como de “altos volúmenes de producción y
bajo valor agregado”.
Es un equipo que por sus dimensiones, capacidades y nivel de automatización le
permite desarrollar procesos fermentativos industriales, generar muestras
comerciales y para desarrollo de los procesos de downstream, o realizar
producciones industriales para productos de bajo volumen.
Una propuesta tecnológica, que partiendo de una completa configuración
estándar, es configurable para ser el sistema idóneo para sus procesos de
fermentación o cultivo celular. Todo esto con flexibilidad, a corto plazo de entrega
y una inversión limitada.
Función
Los biorreactores están equipados con distintos instrumentos que se utilizan para
facilitar el registro y análisis de las variables de operación y de parámetros
específicos que sirven para mantener, dentro de ciertos intervalos de valores, las
condiciones de operación de la biorreacción con el fin de maximizar la
productividad y garantizar el éxito de la biorreacción.
La instrumentación se ha definido como “una ventana al proceso” con el objetivo
de mantener al mínimo la diferencia entre el valor medido y un valor deseado. El
control de un parámetro particular se lleva a cabo a través de un sistema que
consta de un sensor (o electrodo), un medidor y un controlador:
Sensor: dispositivo que transforma una magnitud de una propiedad que se
quiere medir en otra que facilita su medida.
Medidor: recibe la medida del valor de la propiedad que emite el sensor.
Controlador: compara dicha medida con un valor fijo.
Del resultado de la comparación, el controlador toma una decisión enviando una
señal (eléctrica) a algún dispositivo que ajustará el valor medido de la propiedad
hasta el valor predeterminado o de control (“set point”). La señal usualmente
implica la modificación del estado de una válvula, el encendido o apagado de una
bomba dosificadora, la modificación de la velocidad de giro de un motor de algún
equipo, etcétera.
Transductor: es un dispositivo que convierte un tipo de energía en otro tipo de
energía.
Actuadores: dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de energía
eléctrica, gaseosa o líquida. Existen tres tipos de actuadores:
• Hidráulicos, que se usan cuando lo que se necesita es potencia.
• Neumáticos, simples posicionamientos.
• Eléctricos, usados para manejar aparatos electrónicos o mecatrónicos.
Los sensores pueden estar conectados directamente al biorreactor (en contacto
directo con la masa líquida o sólida de fermentación), en cuyo caso se dice que
están “en línea”, si no están conectados directamente al biorreactor, entonces se
dice que están “fuera de línea”
Ahora bien existen tres métodos de operación de un biorreactor en los cuales se
concentra lo anteriormente descrito. Estos métodos se caracterizan por la forma
en el que el sustrato es alimentado al tanque teniendo así:
Modo discontinuo o batch: se refiere a las células que se cultivan en un
recipiente con una concentración inicial, sin que sea alterada por nutrientes,
manteniendo el volumen constante y las condiciones ambientales son
controladas por el operador.
Modo semi-continuo o fed-batch: los nutrientes son alimentados al biorreactor
de forma continua y semi-continua, mientras no hay un efluente en el sistema.
De acuerdo a la operación, la adición intermitente del sustrato mejora la
productividad de la fermentación manteniendo baja la concentración del
substrato.
Modo continuo: consiste en alimentar nutrientes y retirar productor del
biorreactor de manera continua. Bajo ciertas condiciones el cultivo puede
conseguir un estado estacionario en el cual no existe variación del tiempo en
relación con el volumen.
Aplicación
Una de sus grandes aplicaciones está en el control de contaminante en el aire.
En la contaminación del aire, la biorreacción simplemente es el uso de
microorganismos para consumir contaminantes de una corriente de aire
contaminado.
Un biorreactor puede ser también un dispositivo o sistema empleado para
crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celular. Estos dispositivos se
encuentran en desarrollo para su uso en ingeniería de tejidos.
Bibliografía
Romero J. (18 de Septiembre del 2012) Biorreactores. Recuperado el 3 de
Junio del 2015 de: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/1608/Capitulo2.pdf
(2012, 08). Manual de biorreactores. BuenasTareas.com. Recuperado , 3 de
Junio del 2015, de http://www.buenastareas.com/ensayos/Manual-De-
Biorreactores/5012461.html
Bioingenioría. (27 de Junio del 2013) UNIDAD 2. BIORREACTORES Y SU
APLICACIÓN. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Veracruzana.
Recuperado el 3 de Junio del 2015 de:
https://sites.google.com/site/bioingenieriauv15/unidad-2-biorreactores-y-su-
aplicacion
MOLINO DE ENGRANES
Imagen
Uso
Un molino es un mecanismo de molienda que ayuda a triturar diversos productos a
través de la polea o de un reductor, lo cual transmite una fuerza que va del torque
del motor al eje principal, por lo tanto, los rodillos revolucionan el anillo, mientras
que las palas elevan los materiales caídos desde la boca de alimentación al
espacio entre los rodillos y el anillo para hacer la molienda.
Los productos molidos son soplados y elevados al clasificador con aire, así, el
polvo con el tamaño requerido pueden pasar y los otros caen y son molidos otra
vez.
El aire y el polvo ascendente entran en el colector, los polvos caen a lo largo de la
pared del tubo en espiral, el aire vuelve al soplador formando el aire tornado
ascendente en el dispositivo de bloqueo.
Funciones
El dispositivo de transmisión funciona utilizando la caja de engranajes sellada y la
polea con las ventajas de transmisión estable y función fiable.
Las partes y piezas importantes son de acero de alta calidad, resistente al
desgaste y de alta fiabilidad.
Con el sistema eléctrico mediante el control centralizado, las operaciones se
pueden realizar sin personal técnico.
Son de fácil mantenimiento.
Son de baja contaminación de polvo y poco ruido.
El alimentador vibratorio es ajustable.
Peso ligero y gran ahorro de combustible.
El principio básico consiste en la acción que produce un rotor estriado al girar a
3.000 rpm contra un estator fijo también estriado, siendo sometido el producto a
procesar a fuertes acciones de corte y rozamiento. Los platos de especial diseño
son construidos en acero, cromo níquel, acero inoxidable 304 / 316 o 420
templables. La regulación de los platos se efectúa mediante un volante ó un
sistema de regulación que permite graduar la separación y aproximación entre los
platos. El diseño de paletas centrifugadoras hace el efecto de bomba impulsando
el producto a través de cañerías pudiendo elevarlo hasta una altura determinada
funcionando el molino como bomba.
Aplicaciones
Un molino de engranes es una herramienta eficiente para la pulverización de
varios tipos de materiales en polvo fino. Por lo general son utilizados para moler
materiales que son de 1/4 pulgadas o más pequeños, hasta un tamaño de
partícula de 20 a 75 micrones. Para los molinos de engranes debe ser eficiente, la
pulverización tiene que ser hecha en un sistema cerrado con el material de gran
tamaño siendo continuamente recirculado en el barril cilíndrico para reducción.
Varios clasificadores tales como pantallas, clasificadores espiral, ciclones y
clasificadores de aire son utilizados para la clasificación de descargas del molino
de engranes.
Los molinos de granes son muy utilizados en la industria de la minería para la
pulverización y selección de materiales. También son utilizados en la industria de
la construcción (para material de edificios), industria química, entre otros. La
pulverización puede ser llevada a cabo a través del proceso seco o proceso
húmedo. Los molinos de engranes pueden ser clasificadas en dos tipos
principales, tipo fluente y tipo tubular, dependiendo en las diferentes formas de la
materia de descarga.
Los molinos son principalmente utilizados en diversas aplicaciones como son:
Calcita
Caliza
Mármol
Granito
Piedra
Mineral de hierro
Bibliografía
HENAN HONGJI MINE MACHINERY CO. (28 de Junio de 2008), Molino de
Engranes. España. Recuperado el 4 de Junio de 2015 de:
http://www.hjcrusher.es/1-ball-mill-1.html
(Junio 2000) Los Molinos recuperado el 4 de Junio de 2015 de:
http://olmo.pntic.mec.es/~fbez0000/molinos1.htm
REACTOR DE LECHO FIJO
Símbolo Imagen
Uso
Un lecho consiste en una columna formada por partículas sólidas, a través de las
cuales pasa un fluido (líquido o gas) el cual puede ser librado de algunas
impurezas y sufre una caída de presión. Si el fluido se mueve a velocidades bajas
a través del lecho no produce movimiento de las partículas, pero al ir
incrementando gradualmente la velocidad llega un punto donde las partículas no
permanecen estáticas sino que se levantan y agitan, dicho proceso recibe el
nombre de fluidización.
A medida que se incrementa la velocidad del fluido, con lo cual también se
aumenta el caudal (si el área se mantiene constante), se pueden distinguir
diferentes etapas en el lecho de acuerdo con lo señalado por Meléndez y
Gutiérrez:
Lecho Fijo: las partículas permiten el paso tortuoso del fluido sin separarse una
de otras, esto hace que la altura del lecho se mantenga constante y por tanto la
fracción de vacío en el lecho (porosidad) se mantiene constante. En esta etapa
el fluido experimenta la mayor caída de presión del proceso.
Lecho prefluidizado: también es conocido como fluidización incipiente, y se
trata de un estado de transición entre el lecho fijo y el fluidizado. Una de las
características que presenta esta etapa es que la velocidad en este punto
recibe el nombre de velocidad mínima de fluidización. También se caracteriza
porque la porosidad comienza a aumentar.
Fluidización discontinua: también se conoce como fase densa y es cuando el
movimiento de las partículas se hace más turbulento formándose torbellinos.
Dentro de esta etapa se pueden distinguir dos tipos de fluidización:
Particulada: se manifiesta en sistemas líquido-sólido, con lechos de partículas
finas en los cuales se manifiesta una expansión suave.
Agregativa: se presenta en sistemas gas-sólido. La mayor parte del fluido
circula en burbujas que se rompen en la parte superior dando origen a la
formación de aglomerados.
Fluidización continua: todas las partículas son removidas por el fluido, por lo
que el lecho deja de existir como tal, mientras que la porosidad tiende a uno.
Funciones
A continuación se considerarán las diferentes disposiciones para el flujo de fluidos,
ajuste de temperatura y configuraciones para lechos de sólido en reactores de
lecho fijo.
1. Disposición del flujo. Tradicionalmente, la mayor parte de reactores de lecho
fijo operan con flujo axial descendente de fluido. Una tendencia moderna es
operar en flujo radial hacia el interior o el exterior con el objetivo de reducir la
pérdida de presión al incrementar el área de paso por unidad de volumen de
lecho (por ejemplo, en la producción de estireno monómero). En este capítulo
se estudiar únicamente el flujo axial.
2. Disposición del lecho y de eliminación de calor. Con flujo axial de fluido,
considerando si hay o no intercambio de calor, se distingue entre operación
adiabática y no adiabática.
Operación adiabática. No se intercambia calor con el exterior. En
consecuencia, la temperatura aumenta si la reacción es exotérmica y
disminuye si es endotérmica. Si el reactor consiste en un único lecho de
catalizador (reactor de una etapa) esto define la situación desde el punto
de vista térmico. Sin embargo, si el catalizador está dividido en dos o
más lechos dispuestos en serie (reactor multi-etapa) hay la oportunidad
de ajustar la temperatura entre etapas. Puede hacerse de dos formas.
La primera es por intercambio de calor entre etapas con
intercambiadores de calor. Este método puede utilizarse tanto con
reacciones exotérmicas como endotérmicas. El segundo, llamado por
inyección de fluido frío, puede ser empleado con reacciones
exotérmicas. Implica dividir el caudal original de fluido frío, de forma que
una fracción entra en la primera etapa, y parte se añade a la corriente
saliente de cada etapa (entrando en la etapa siguiente), excepto la
última. Así, la temperatura de la corriente que abandona cada etapa
(excepto la última) puede reducirse al mezclarse con alimento frío sin
emplear intercambiadores de calor. La cantidad en que se reduce la
temperatura depende de la distribución de flujo entre etapas.
Independientemente de cómo se alcance, el propósito de ajustar la
temperatura es doble: (1) evitar las limitaciones del equilibrio químico,
aumentando la conversión fraccional o el rendimiento y (2) mantener la
velocidad de reacción relativamente elevada, para reducir la cantidad de
catalizador y el tamaño del reactor necesario.
Operación no adiabática. En operación no adiabática, se intercambia
calor con el lecho para controlar la temperatura. El reactor es
esencialmente un intercambiador de carcasa y tubos, con el catalizador
en el interior o exterior de los tubos y, correspondientemente, con un
fluido refrigerante circulando por la carcasa o los tubos
Aplicaciones
Existe algo de intercambio de gas entre las burbujas y la fase densa por difusión y
por procesos turbulentos tales como la división y coalescencia de burbujas; pero la
conversión global de un reactante gaseoso es en general mucho menor que la que
tiene lugar en el contacto uniforme a la misma temperatura, como en un reactor
ideal con flujo pistón. En un proceso de uso amplio en operaciones industriales
tales como:
Filtración
Intercambio iónico
Extracción de solventes
Absorción
Reactores catalíticos.
En la actualidad la industria petrolera se utilizan reactores de lecho fluidizado que
tienen hasta 10 metros de diámetro. La fluidización también se emplea en otros
procesos catalíticos, tales como:
Síntesis de acrilonitrilo
En reacciones gas-sólido.
Existe mucho interés en la combustión de carbón en lecho fluidizado con el fin de
reducir el costo en las calderas y disminuir la emisión de contaminantes. Los
lechos fluidizados se utilizan también para:
El curtido de minerales
Secado de sólidos finos
Absorción de gases.
Bibliografía
Tiscareño F. (2008) ABC para comprender Reactores Químicos con Multireacción. D.F.
México. Editorial REVERTÉ
Arriaga I. (14 de Mayo del 2011). REACTORES DE LECHO FIJO. Recuperado el 9 de
Junio del 2015 de: http://es.slideshare.net/lmidarragab/reactores-de-lecho-fijo
CALENTADOR A FUEGO DIRECTO
Símbolo Imagen
Uso
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 y se expulsen los gases producidos.
El estilo de calentador a fuego directo ofrece los beneficios de calentador a fuego
directo por convección de Sigma Thermal utiliza una cámara de combustión
separada y recirculación de gases de la combustión para reducir la temperatura de
la cámara de combustión a 1400 ºF, lo que minimiza el impacto de la transferencia
de calor radiante al serpentín de procesos.
Las secciones y partes que integran un calentador a fuego directo son idénticas
para ambos tipos, vertical y horizontal. A continuación se presenta una descripción
de dichas secciones y partes
Sección de convección: Es la sección de transferencia de calor directamente
localizado debajo dela chimenea, utilizando el calor ascendente de los gases
calientes de la combustión. En esta zona los tubos están en forma horizontal
tanto para calentadores verticales como horizontales.
Sección de radiación: Es la mayor parte que utiliza el calor radiante de los
quemadores. Aunque en algunos calentadores el calor de la flama de los
quemadores se dirige hacia un muro cerámico el cual irradia calor a los tubos;
normalmente los tubos reciben el calor directamente de los quemadores
Funciones
El tipo de calentador es normalmente descrito por la configuración estructural,
configuración del serpentín de radiación o forma y arreglo de quemadores. La
función de todo esto es el suministrar energía térmica requerida por los procesos
dentro de las industrias o industrias petroquímicas; para esto es necesario hacer
una breve descripción de algunas partes del calentador directo como:
Quemadores: Es la parte del calentador el cual quema el combustible gas o
líquido, en ocasiones ambos, produciendo una flama de calor intenso. Los
quemadores son normalmente instalados al piso de los calentadores. Sin
embargo algunos calentadores horizontales pueden tener los quemadores
montados lateralmente. El número y tamaño de quemadores son determinados
por el proveedor de acuerdo al uso del calentador.
Chimenea: Es la parte cilíndrica usada para transportar los gases de
combustión a la atmósfera, y al mismo tiempo produce un tiro a los
quemadores. La altura de la chimenea es determinada por el tiro requerido y
demandas ecológicas (el quemar gas es relativamente limpio, ya que el
combustible líquido produce humos). Las chimeneas pueden ser montadas
sobre la parte superior del calentador o pueden montarse al piso con ductos
grandes para dirigir los gases de combustión hacia ellas. En áreas densamente
pobladas, a menudo algunos calentadores tienen ductos quellegan a una
chimenea común montada a piso la cual puede ser de 300 pies de alturao más.
Con este diseño la chimenea es normalmente de concreto.
Puertas de acceso: Son puertas que proporcionan la entrada al calentador para
inspeccionar los tubos o hacer reparaciones. El acceso a las puertas debe
mantenerse limpio.
Mampara (Damper): Es un plato plano de acero localizado directamente arriba
de la sección deconvección, conectado a una flecha y una rueda de acero. Los
cables de controlestán a nivel de piso para disponer la operación y regular el
tiro del quemador por abertura o cierre de la mampara. Las mamparas pueden
ser conectadas paratrabajar automáticamente.
Conexión del manómetro de tiro: Normalmente son coples localizados justo
debajo de la mampara y en lasección de radiación, cercano a los quemadores.
Es un instrumento de presióndiferencial, llamado manómetro de tiro, para esto
es conectado a dos coples paramedir el tiro del quemador
Otras funciones que puede realizar el calentador a fuego directo son:
Fraccionar los cortes de hidrocarburos en la destilación atmosférica y al vacío
Vaporizar la alimentación en reactores
Proporcionar los requerimientos térmicos en las columnas de fraccionamiento
Calentar algún flujo térmico
Aplicaciones
Los calentadores a fuego directo son equipos requeridos dentro de la industria de
Refinación y Petroquímica para suministrar grandes cantidades de energía a
corrientes de proceso contenidas en serpentines tubulares a partir de la
combustión de combustibles líquidos y gaseosos, para elevar sus niveles de
temperatura y modificar sus características químicas y físicas, para cumplir con las
condiciones de proceso. Estos equipos son conocidos también como calentadores
de proceso u hornos de proceso.
El diseño de un calentador a fuego directo requiere de un amplio conocimiento y
experiencia que involucran problemas de transferencia de calor, combustión, flujo
de fluidos, así como problemas mecánicos y estructurales, por lo que es
importante especificar correctamente los calentadores y asegurarse que todos los
elementos esenciales han sido considerados.
En la elaboración de esta norma de Referencia, participaron:
Petróleos Mexicanos.
Pemex Exploración y Producción.
Pemex Gas y Petroquímica Básica.
Pemex Refinación.
Pemex Petroquímica.
Instituto Mexicano del Petróleo.
Foster Wheeler Mexicana.
Cámara Nacional de la Industria de la Transformación.
Bibliografía
Pérez J.M. (14 de Marzo de 2013). Calentador a Fuego Directo. Recuperado el
10 de Junio del 2015 de: https://es.scribd.com/doc/130364988/Calentador-a-
Fuego-Directo
COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE Rev. De PETRÓLEOS MEXICANOS Y
ORGANISMOS SUBSIDIARIOS (26 de octubre de 2008). CALENTADORES A
FUEGO DIRECTO PARA PLANTAS DE PROCESO. Recuperado el 10 de
Junio de 2015 de:
http://www.oilproduction.net/files/CalentadoresFuegoDirecto.pdf
López J.R. (26 de Noviembre del 2012) CALENTADORES A FUEGO
DIRECTO. Recuperado el 10 de Junio de 2015 de: https://prezi.com/d5bjw4-
xvhdl/calentadores-a-fuego-directo/
COLUMNA EMPACADA
Símbolo
Uso
La columna empacada es un dispositivo simple. Una columna típica consiste en en
un cilíndrico envolvente que contiene un plato de soporte para el material de
empaque, un dispositivo de distribución de líquido, diseñado para proporcionar la
irrigación efectiva del empaque. Se puede agregar dispositivos para proporcionar
una redistribución de líquido que se pueda encauzar hacia debajo de la pared.
Las columnas empacadas son usadas para destilación, absorción de gases, y
extracción liquido-liquido, de igual manera para el contacto líquido-gas, en
operaciones de absorción, humidificación y, hasta un punto limitado para la
destilación. Por lo común, las columnas empacan con material orientado en forma
aleatoria, pero, en algunos casos, se pueden colocar cuidadosamente en sus
posiciones.
Funciones
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. 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 co-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. Para ello se componen de:
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
Retenedores de empaque: La función principal de este constituyen es prevenir
la expansión o fluidización del lecho empacado, así como mantener horizontal
su superficie. El retenedor no debe intervenir con los flujos, por lo que su área
libre a de ser muy elevada. Existen dos constituyentes internos diseñados para
evitar el desplazamiento del empaque: limitadores de lecho y platos de
retención. El limitador de lecho es el tipo más común, en especial para
empaques de plástico y de metal susceptibles de ser fluidizados por su bajo
peso. Este constituyente se fija a las paredes mediante ganchos o sujetadores.
Los platos de retención se emplean con empaques de cerámica o carbón,
normalmente muy frágiles, con los cuales no puede permitirse ningún
movimiento, estos platos reposan sobre el lecho y actúan por su propia peso.
Soportes de empaque: El propósito primario de este dispositivo es soportar el
lecho sin ofrecer una restricción excesiva al flujo de las fases. También puede
servir como distribuidos de las dos corrientes. El área libre del soporte debe ser
tan alta como la del lecho empacado.
Cuerpo de la torre: La envoltura de la torre puede estar hecha de acero o de
plástico o una combinación de estos materiales, dependiendo de la
corrosividad de las corrientes del gas y del líquido y de las condiciones de
operación del proceso. Puede utilizarse una aleación que sea resistente a las
sustancias químicas y a la temperatura o múltiples capas de materiales
diferentes menos caros. A veces, la envoltura está recubierta con una
membrana protectora, en ocasiones hecha de un polímero resistente a la
corrosión.
Empaques: El empaque tiene como función ofrecer su superficie especifica
(que oscila entre 50 y 1000 m2/m3) como área humectable para favorecer el
contacto entre las fases y así dinamizar los fluxes de transferencia entre las
mismas. Debe procurarse una caída de presión tan baja como sea posible.
Algunas características físicas de algunos empaques se encuentran tabuladas en
la literatura. Los principales requerimientos de un relleno de torre son:
Debe ser químicamente inerte frente a los fluidos de la torre
Debe ser resistente mecánicamente sin tener un peso excesivo
Debe tener pasos adecuados para ambas corrientes sin excesiva retención
o caída de presión.
Debe proporcionar un buen contacto entre el líquido y el gas
Debe tener un costo razonable
Eliminador de arrastre: Cuando la velocidad del gas es alta, especialmente del
gas que sale de la tapa de la columna, puede acarrear pequeñas gotas de
líquido como rocío. Para prevenir esto, pueden instalarse en la tapa de la
columna un eliminador de rocío en forma de hojas corrugadas o de una capa
de malla, para recolectar las gotas de líquido, las cuales coleasen y caen de
nuevo en la columna.
Aplicaciones
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 Ácido 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
Des humidificación Desalinización de agua Enfriamiento Plantas térmicas y
nucleares Enfriamiento de cloro gaseoso
La absorción se refiere a la transferencia física de un soluto de la fase gaseosa a
la fase líquida. Generalmente, el soluto entra en la columna en un gas que es
insoluble o sólo ligeramente soluble en la fase líquida. Mientras que algunos de la
fase líquida pueden ser vaporizados en la fase de gas, esto es incidental para la
operación de absorción. El soluto absorbido puede formar una solución simple en
la fase líquida, o puede reaccionar químicamente con un componente en la fase
líquida.
Bibliografía
Ramírez J. (31 e3 Enero del 2011). COLUMNAS-EMPACADAS. Recuperado el
12 de Junio del 2015 de: https://es.scribd.com/doc/47895226/36913492-
COLUMNAS-EMPACADAS
Torres S. (14 de Noviembre del 2008). TORRES EMPACADAS. Recuperado el
12 de Junio del 2015 de:
https://www.academia.edu/8001869/TORRES_EMPACADAS
COMPRESOR
Símbolo Imagen
Uso
El aire comprimido en una planta industrial se considera el cuarto recurso del cual
no se puede prescindir, el aire comprimido resulta de vital importancia para la
operación de maquinaria industrial y múltiples aplicaciones que permiten que la
materia prima entre por un lado de la línea de producción y el producto terminado
salga por el extremo opuesto. La falta (baja presión), el exceso (alta presión) o la
inadecuada relación de consumo eléctrico/cfm generados causa que la producción
se vea afectada por producto mal terminado o a un costo demasiado alto que a su
vez perjudica la rentabilidad de la empresa.
Contar con un compresor de aire comprimido confiable y que consuma la energía
eléctrica adecuada a la generación de aire garantiza que la producción no se
detendrá, evitará desperdicio de material y más importante aún no generara
costos adicionales de producción.
El compresor para aire comprimido deberá ser siempre considerado como el
equipo que genera uno de los recursos de la planta y por lo tanto su rendimiento,
durabilidad y costo de propiedad deben ser los mejores disponibles en el mercado,
equivocadamente se considera que al ahorrar en la compra de un compresor
ahorrara dinero a la empresa y esto es cierto pero solo durante el proceso de
compra pues el consumo eléctrico generado por este equipo representa más del
70% del dinero que se va a gastar en el con el pasar de los años y resultara en
una mucho mayor inversión a largo plazo que rebasara en los primeros meses de
operación el ahorro generado en su compra.
Funciones
Son máquinas que aspiran aire ambiente a la presión y temperatura atmosférica y
lo comprime hasta conferirle una presión superior. Son las maquinas generadoras
de aire comprimido. Existen varios tipos de compresores, dependiendo la elección
de las necesidades y características de utilización.
A pistón
Alternativos
a membrana
Desplazamiento Fijo
a paletas
Rotativos a tornillo Roots
Tipos de Compresores
Desplazamiento Variable Radial(turbocompresores)
Axial
Aplicaciones
INDUSTRIA SIDERURGICA
Las principales aplicaciones dentro de la industria siderúrgica son:
enfriamiento de molinos
enfriamiento de hornos
servicios de suministro de agua
remoción de escoria en los lingotes
INDUSTRIA PETROLERA
El transporte de líquidos
Bibliografía
Cruzado D. (12 de Mayo del 2007). Aplicaciones de bombas y compresores en
la industria. Recuperado el 16 de Junio del 2015 de:
https://procesosbio.wikispaces.com/file/view/bombas+y+compresores.pdf
Pérez L. (26 de Mayo del 2011) EL COMPRESOR. Recuperado el 16 de Junio
del 2015 de: http://es.slideshare.net/ludicacreativa/el-compresor
Arata A. (2009) Ingeniería y gestión de la confiabilidad operacional en plantas
industriales. Santiago de Chile. Editorial RIL
VÁLVULA DE DIAFRAGMA
Símbolo Imagen
Uso
Las válvulas de diseño simple y efectivo, ofrecen una garantía de estanqueidad al
cierre. El mantenimiento, cuando es requerido, se limita al cambio del diafragma,
el bonete atornillado permite el desmontaje del mismo sin necesidad de quitar el
cuerpo de la válvula de la línea. El diseño del cuerpo sin asiento permite un fácil
revestimiento interno, lo cual abre una gran elección de económicos
revestimientos al ingeniero de procesos a la hora de seleccionar los materiales
más adecuados para cada aplicación abrasiva y corrosiva. Estos servicios con
válvulas de diafragmas se realizan con un material de cuerpo básico y un
revestimiento adecuado que pueden hacer frente a las mismas aplicaciones a
mucho menor coste.
Funciones
Las funciones son específicamente adecuadas para el manejo de fluidos
corrosivos y aplicaciones generales, este diseño permite más opciones de
combinación de revestimientos y diafragmas. Dada la menor carrera permite el
montaje de diafragmas de PTFE siendo el diseño por la combinación de estos con
revestimientos de Fluoropolímeros. Las válvulas de tipo vertedero permiten más
ciclos operativos de los diafragmas con menor coste de operación y
mantenimiento, su diseño libre de atrapamientos evita la contaminación de la línea
de flujo. Estas válvulas constituyen la elección adecuada para servicios de
regulación.
También para la utilización con aplicación erosiva y corrosiva, las válvulas de
Diafragma disponen de un bonete sobre dimensionado el cual asegura un paso
libre de obstrucciones al tiempo que favorecen una muy baja pérdida de carga.
Estas válvulas proporcionan una menor velocidad del flujo y, por tanto, son más
resistentes a la abrasión. La operación de las válvulas es relativamente fácil
debido al diseño de volante sobre dimensionado. Con la válvula totalmente
abierta, proporciona un paso total de auto limpieza. Es la elección adecuada para
slurries, medios contaminados y polvorientos. Al igual la larga carrera al cierre
obliga a la utilización exclusiva de diafragmas elastómeros. Las Válvulas de
diafragma Total comprenden unas características de diseño que permiten alcanzar
grandes ahorros de coste, mediante las siguientes características:
Resistencia a la corrosión: Las válvulas Saunders con recubrimiento son las
adecuadas para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión.
Ofrecemos una amplia gama de recubrimientos y diafragmas para adaptarse a
la mayor parte de las aplicaciones Esta amplia selección de materiales de
recubrimiento del cuerpo y del diafragma proporciona una solución eficaz y
económica para su aplicación, evitando el uso de aleaciones especiales.
Nuestra amplia gama de opciones de válvula incluye recubrimientos de
elastómeros y fluoropolímeros diseñados especialmente para combatir la
corrosión.
Resistencia a la abrasión: La tecnología de polímeros de Saunders proporciona
una magnífica resistencia contra la abrasión. La válvula de paso recto KB
vehicula hasta un 100% de sólidos, y con el uso de un diafragma de goma
blanda seguirá ofreciendo un sellado óptimo
A prueba de fugas: En los servicios de presión y vacío, las válvulas de
diafragma funcionan y cierran *de forma 100% estanca, incluso tras miles de
operaciones, reduciendo los costes de procesamiento y manipulación y
eliminando las emisiones normalmente asociadas con otros diseños de válvula.
El mecanismo de funcionamiento no está en contacto con la sustancia de la
línea Todas las partes funcionales de las válvulas están aisladas de la
sustancia de la línea, lográndose un cierre óptimo, incluso en ciclos frecuentes
o en presencia de partículas arrastradas en la línea, a diferencia de otros tipos
de válvula
Aplicaciones
Las aplicaciones de este tipo de válvula son principalmente para:
presiones bajas
pastas aguadas que a la mayoría de los demás equipos los corroerían y
obstruirían.
aplicación aséptica donde se requiere esterilización, pues controla con
precisión la aplicación de la mayoría de los fluidos de viscosidad baja a
mediana
Bibliografía
Valvias (2007). Válvula de Diafragma. Recuperado el 18 de Junio del 2015 de:
http://www.valvias.com/tipo-valvula-de-diafragma.php
Martínez P. (21 de Febrero del 2006) Válvulas de Diafragma. Recuperado el 18
de Junio del 2015 de: http://www.comeval.es/pdf/diaval_catalogo.pdf
REACTOR CATALÍTICO
Símbolo Imagen
Uso
Un reactor Catalítico es utilizado para maximizar la conversión y selectividad de la
misma con el menor coste posible. Si la reacción química es catalizada por una
enzima purificada o por el organismo que la contiene, se habla de biorreactores. El
diseño de un reactor químico requiere conocimientos de termodinámica, cinética
química, transferencia de masa y energía, así como de mecánica de fluidos;
balances de materia y energía son necesarios. Por lo general se busca conocer el
tamaño y tipo de reactor, así como el método de operación, además con base en
los parámetros de diseño se espera poder predecir con cierta certidumbre la
conducta de un reactor ante ciertas condiciones, por ejemplo un salto en escalón
en la composición de entrada.
Funciones
Suelen ser de dos tipos: fluidizado o de lecho empacado, la elección depende de
la reacción de interés y del mecanismo cinético observado
Diagrama básico de un reactor lecho fluidizado
Los reactores de lecho fluidizado poseen las siguientes propiedades:
El flujo es complejo, no es bien conocido, solo se puede estimar de
forma aproximada los mecanismos de transferencia de masa, desde el
punto de vista de transferencia el contacto no es muy eficiente debido a
la diferencia de varias barreras físicas, esto obliga a usar una mayor
cantidad de catalizador.
El control de temperatura se realiza de forma más fácil, comparado con
el reactor de lecho empacado.
La reactivación del catalizador en caso de ser necesaria es más fácil y
eficiente debido a la fluidización presente debido a que es posible
bombear y transportar el catalizador.
Este tipo de flujo es adecuado para partículas de tamaño pequeño, ideal
para reacciones rápidas en donde se necesita una área de contacto
grande.
El reactor de lecho empacado posee las siguientes características:
La regeneración del catalizador requiere del uso de gases; Es común
usar un sistema de re-circulación a fin de aumentar la eficiencia de
reactivación
Este sistema presenta dificultades en el control de temperatura debido a
la formación de zonas calientes y frías en el interior del lecho.
No se puede usar un tamaño de catalizador pequeño debido a la
formación de tapones y caídas de presión.
Balance de materia: Al igual que el PFR, el balance es diferencial, además
se toma en cuenta la difusión radial, el balance se realiza tomando en
cuenta una geometría radia
Aplicaciones
Se aplican en:
ingeniería ambiental, para la depuración de corrientes contaminantes, para el
tratamiento de emisiones de aire contaminado con metano u otros compuestos
orgánicos. Mediante este proceso, se elimina la toxicidad de las emisiones, y
disminuye mucho su contribución al efeco invernadero.
La eliminación de óxidos de nitrógeno, contaminantes atmosféricos muy
peligrosos, por reducción catalítica selectiva con amoniaco.
Bibliografía
Machaca L.F. (30 de Septiembre del 2011). INGENIERÍA DE LAS
REACCIONES QUIMICAS II. Recuperado el 20 de Junio de 2015 de:
http://www.unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_
Investigacion/Setiembre_2011/IF_MACHACA%20GONZALES_FIQ/PRIMERA
%20PARTE.pdf
SINC (22 de Septiembre del 2010). Reactores catalíticos para mejorar la
calidad de vida. Recuperado el 20 de Junio del 2015 de:
http://www.agenciasinc.es/Reportajes/Reactores-cataliticos-para-mejorar-la-
calidad-de-vida
Turbina
Símbolo Imagen
Uso
La turbina es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de
una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la
rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados
alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce
una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica
se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina,
un compresor, un generador eléctrico o una hélice.
Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y
estátor, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que
se obtiene el movimiento de rotación.
Funciones
Motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de
agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor,
que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su
circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza
tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se
transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un
compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas se clasifican en
turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión. Hoy la
mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores
movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se
llaman turbinas de viento
Aplicaciones
Central geotérmica
En la actualidad, se está probando una técnica nueva consistente en perforar
rocas secas y calientes situadas bajo sistemas volcánicos en reposo para luego
introducir agua superficial que regresa como vapor muy enfriado.
CENTRAL HIDROELECTRICA
Energía hidráulica,
Energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior
lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad
es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de
agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y
la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad.
Bibliografía
Severns W. H. (Julio de2007). La producción de energía mediante vapor, aire o
gas. Barcelona España. Edit. REVERTÉ
EVAPORADOR DE PELÍCULA DESCENDENTE
Símbolo Imagen
Uso
Los evaporadores de película descendente o "falling film" son del tipo carcasa y
tubos, en los que el producto circula por el interior de los tubos y el vapor por la
carcasa, calentando las paredes externas de los mismos.
En un evaporador de película descendente, la solución a evaporar fluye
rápidamente como una fina película hacia abajo y hacia dentro de la pared del
tubo vertical. La vaporización se produce dentro de los tubos por el calentamiento
externo de los tubos. El evaporado fluye hacia abajo en paralelo al flujo líquido. El
evaporado y el líquido concentrado se separan en la cámara inferior de la
calandria y en el cabezal de vapor, donde el vapor y el líquido son segregados por
gravedad y/o por fuerza centrífuga.
El líquido entra por la parte superior y cae de manera uniforme por los tubos por
acción de la gravedad, formando una delgada capa que es calentada por contacto
con la pared interior de los mismos. En los evaporadores falling film el producto
pasa por los tubos de un efecto y luego es transportado al siguiente efecto hasta
que es extraído del equipo.
Funciones
Los líquidos generalmente disminuyen su viscosidad por aumento de la
temperatura, lo cual permite aumentar la velocidad de caída y esto da como
resultado un equipo que trabaja con bajos tiempos de residencia, factor de
importancia al concentrar líquidos extremadamente termosensibles. Esta
propiedad es utilizada para determinar el correcto flujo del producto entre los
cuerpos evaporadores, ya que en muchas ocasiones conviene evaporar el
producto concentrado en el primer cuerpo para facilitar el flujo y generar un mejor
coeficiente de transferencia debido a la menor viscosidad a altas temperaturas.
La alta velocidad de circulación del producto en los evaporadores falling film
permite responder rápidamente a los cambios en las condiciones de operación y
reducir los tiempos de arranque y parada del equipo.
En los concentradores de película descendente, la capa de producto debe ser lo
suficientemente delgada para permitir un alto coeficiente de transferencia térmica
pero se debe evitar la incrustación del producto en los tubos debido a una capa de
poco espesor.
En algunas configuraciones, dependiendo del producto y la aplicación, el líquido
puede ser recirculado al mismo efecto mediante bombas de alto caudal para
optimizar aún más la transferencia térmica por la alta turbulencia del producto
dentro de los tubos y mejorar el cubrimiento de los tubos evitando el quemado de
producto o la formación de incrustaciones.
Para evitar esto, el diseño de la olla de distribución del producto, ubicada a la
cabeza de cada cuerpo evaporador, es un punto crítico y esencial para el correcto
funcionamiento del equipo y la obtención de un producto final de primera calidad.
Esto se combina con la utilización de tubos largos de hasta 13 metros de longitud,
aumentando el caudal de líquido por tubo ya que así se puede conseguir la misma
superficie de intercambio con una menor cantidad de tubos gracias a su mayor
longitud.
El evaporador "falling film" además permite trabajar con bajas diferencias de
temperatura debido a los altos coeficientes de transferencia térmica que se
consiguen. Esto es de particular importancia en los equipos de múltiples efectos,
ya que un bajo coeficiente de transferencia implicaría la utilización de mayor
superficie de intercambio, agrandando los equipos y aumentando la inversión de
capital.
Aplicaciones
Líquidos sensibles al calor
Líquidos contaminantes puros o moderados
Soluciones con viscosidad bastante alta
Bibliografía
Ecoplanning (2013). Evaporador de película descendente, Recuperado el 23
de Junio del 2015 de: http://www.ecoplanning.fi/index.php/evaporador-de-
pelicula-descendente.html
SEI-CONTRERA Ingeniería (2012). Evaporador de Película Descendente
(Falling Film). Recuperado el 23 de Junio del 2015 de:
http://www.ingcontreras.com.ar/es/equipos/evaporador-pelicula-descendente
SEPARADOR CENTRÍFUGO
Símbolo Imagen
Uso
El Separador Centrífugo es resistente, confiable y eficiente equipo de filtración y
separación de sólidos en suspensión. El Separador Centrífugo es un dispositivo
mecánico que utiliza el principio de Fuerza Centrífuga y Fricción para separar las
partículas suspendidas en un líquido, evitando que se acumulen en la cisterna o
en otros componentes del equipo.
El separador centrífugo se utiliza para eliminar grandes cantidades de condensado
del aire comprimido. Gracias a su diseño, el efecto de la rotación se ve
intensificado. En consecuencia, el grado de separación se mantiene constante en
amplios campos de flujo. Se eliminan partículas de hasta 5 µm.
Funciones
En aquellas aplicaciones en las que deba instalarse el secador frigorífico
directamente detrás del compresor es recomendable el uso de un separador
centrífugo. El separador centrífugo se instala entre el compresor y el secador para
eliminar el “condensado líquido” de la corriente de aire, dejando así reservas
adicionales al secador frigorífico. Este es un detalle muy importante para mantener
el punto de rocío deseado si las temperaturas ambientales son altas. Los
separadores centrífugos no necesitan mantenimiento
El Sistema CSS opera independientemente de la Torre de Enfriamiento.
Cuenta con su propia bomba que succiona el agua de la cisterna, pasándola por el
separador para remover partículas suspendidas y regresarla más limpia de nuevo
a la torre.
Así es como funciona:
1. El líquido entra por un puerto de entrada tangencial, donde la velocidad se
incrementa debido a un anillo de aceleración interno.
2. El fluido comienza a girar dentro de la cámara de separación.
3. La fuerza centrífuga causada por el anillo de aceleración empuja las partículas
hacia la pared de la cámara de separación.
4. Las partículas separadas se deslizan por a pared hacia la parte inferior del
separador, pasando por la abertura entre el disruptor de vórtice y la pared. Una
barrera ubicada debajo del disruptor de vórtice impide que las partículas
separadas entren de nuevo al vórtice.
5. Las partículas separadas se asientan en el fondo del separador, que tiene una
superficie cóncava, la cual es purgada con regularidad para remover los sólidos
acumulados.
Aplicaciones
Torres de Enfriamiento
Instalación a Gasto Completo en la recirculación del agua de enfriamiento
asegurando la remoción de todos los sólidos del sistema.
Para instalación a Gasto Parcial donde con un filtro menor se remueve una
parte mayor a los sólidos que entran al sistema asegurando una limpieza
eventual del sistema.
Industria Metalúrgica
Los separadores centrífugos eliminan sólidos del agua de contacto en los
molinos calientes, manteniendo con ello las torres de enfriamiento libres de
sólidos problemáticos que se acumulan en el basín, en el relleno y que dañan
las boquillas.
Con menos sólidos los rodillos tienen menor desgaste y un mayor rendimiento.
Industria del Automóvil
En los baños de prelavado y pre-fosfatado el separador centrífugo elimina
bolitas de soldadura y otros sólidos reduciendo con ello los defectos de pintura
en un gran porcentaje.
El separador Centrífugo es ampliamente usado en la industria como pre-filtró
en la limpieza de aceites de corte y enfriamiento con tal eficiencia que rara vez
necesitan cambiar los filtros pre-existentes de cartucho.
La eliminación de sólidos en el sistema de aceite refrigerante, aumenta su
tiempo de uso y con ello mayor rendimiento de las piezas de corte y un mejor
terminado de su producto.
Bibliografía
Ecovert (2011). APLICACIONES INDUSTRIALES. Recuperado el 25 de Junio del
2015 de: http://ecovortec.com/web/industrial.html
Kaeser compresores (13 de Octubre del 2014). Filtros, separadores centrífugos.
Recuperado el 25 de Junio del 2015 de: http://www.kaeser.es/Images/P-725-SP-
tcm11-6771.pdf