Lineas de Vapor de caldera

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE INGENIERA QUMICACARRERA INGENIERA QUMICA

Informe # 3Lneas de Vapor y Generadores de Vapor

Asignatura:Laboratorio Operaciones Unitarias I (403)

Estudiante:Luis Tigse Pilco

Curso:Cuarto C

Ao Lectivo:2015-2016

1. Resumen

La fuente generadora del vapor es una caldera, esta presenta purgas de fondo (eliminan los slidos disueltos) y laterales (eliminan los slidos suspendidos) un manmetro con rabo de cochino y una vlvula de seguridad, controles de nivel, termmetro, presostatos, bomba de alimentacin. Hay dos tipos de calderas las pirotubulares y las acuotubulares.El agua de reposicin de una caldera es mejor si esta previamente en un tratamiento para evitar una cada de presin en el interior de la misma.

Desde la caldera el vapor seco es transportado hacia la tubera madre, la cual tiene un dimetro de 2 2.5 in, de la cual se deriva el vapor a todo el contorno del laboratorio y se encuentra protegida por un revestimiento de lana de vidrio. Desde la tubera madre se deriva la primera lnea hacia el evaporador de un efecto (reactor) con la ayuda de un accesorio (una T), la marmita y el autoclave siendo controlados los 3 equipos por una sola vlvula reguladora, utilizando codos y T para la desviacin del vapor.A continuacin tenemos que la lnea se deriva al equipo de secado el cual tiene su vlvula reguladora, by-pass y trampas individuales, finalmente la lnea se dirige al evaporador de doble efecto.Siguiendo la tubera madre, tenemos a continuacin una lnea que se dirige a la columna de destilacin, as mismo tiene su by-pass y vlvula reguladora individual.Sigue la distribucin de vapor por la tubera madre, tenemos una lnea que se dirige hacia la torre de enfriamiento, luego hacia los intercambiadores de calor con su respectiva vlvula reguladora y trampas.

2. Objetivos Lneas de vapor Generadores de vapor

3. Marco tericoLneas de VaporEl sistema de distribucin de vapor es un enlace importante entre la fuente generadora del vapor y el usuario. La fuente generadora del vapor puede ser una caldera o una planta de cogeneracin. Esta, debe proporcionar vapor de buena calidad en las condiciones de caudal y presin requeridas, y debe realizarlo con las mismas perdidas de calor y atenciones de mantenimiento para reducir en lo posible las prdidas del sistema. Es imprescindible que desde un principio, se comprenda el circuito de vapor bsico, o ms bien, el circuito de vapor y condensado. El flujo de vapor en un circuito es debido a la condensacin del vapor, que provoca una cada de presin. Esto induce el flujo del vapor a travs de las tuberas principales que transporten el vapor. Otras tuberas derivadas de las primeras pueden transportar el vapor a los equipos individuales. Los accesorios utilizados en las lneas de vapor son los siguientes: Vlvula reguladora de presin Rabo de cochino Manmetro Codos T Unin universal Vlvula de asiento Vlvula de diafragmaGenerador de VaporSe llama as al conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios.Caldera es un recipiente metlico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la accin del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presin mayor que la atmosfrica.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. Adems, es recipiente de presin, por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.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:Esterilizacin (tindarizacin): era comn encontrar calderas en los hospitales, las cuales generaban vapor para "esterilizar" el instrumental mdico; tambin en los comedores, con capacidad industrial, se genera vapor para esterilizar los cubiertos, as como para elaborar alimentos en marmitas (antes se crey que esta era una tcnica de esterilizacin).Para calentar otros fluidos, como por ejemplo, en la industria petrolera, donde el vapor es muy utilizado para calentar petrleos pesados y mejorar su fluidez.Generar electricidad a travs de un ciclo Rankine. La caldera es parte fundamental de las centrales termoelctricas.Es comn la confusin entre caldera y generador de vapor, pero su diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado.En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:a) Zona de liberacin de calor u hogar o cmara de combustin: Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metlico.b) Es la zona donde los productos de la combustin (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por conveccin (gases - agua).Est constituida por tubos dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.Tipos de calderaAcuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las ms utilizadas en las centrales termoelctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generacin.Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado lquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de combustin. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos a la circulacin de los gases de escape.

4. Cuestionario 1.- Realice una curva de calentamiento mediante un ejercicio.Observa la siguiente grfica y responde a las preguntas:

a) Qu tipo de grfica es, si sabemos que se trata de una sustancia pura?b) Qu ocurre en cada tramo de la grfica?c) A partir de la siguiente tabla de datos, qu sustancia es la que se ha empleado para hacer la grfica?

a) Es una curva de calentamiento de una sustancia pura. b) En el primer tramo se produce el calentamiento de la sustancia lquida, en el tramo horizontal se produce el cambio de estado (que sera una evaporacin) y en el ltimo tramo se vuelve a producir el calentamiento del vapor. c) Como el cambio de estado se produce a los 78 C, la sustancia es el alcohol.2.- Defina lo siguientes trminos.2.1.-Golpe de ariete:

Se denomina golpe de ariete al choque violento que se produce sobre las paredes de un conducto forzado, cuando el movimiento lquido es modificado bruscamente. En otras palabras, el golpe de ariete se puede presentar en una tubera que conduzca un lquido hasta el tope, cuando se tiene un frenado o una aceleracin en el flujo; por ejemplo, el cambio de abertura en una vlvula en la lnea

2.2.- Vapor flash:Vapor Flash es un nombre dado al vapor que se forma a partir del condensado caliente cuando existe una reduccin en la presin.El vapor flash nos es tan diferente del vapor normal, simplemente es un nombre conveniente que es utilizado para explicar como se forma el vapor. Vapor normal o "vivo" se genera en la caldera, o en un generador de vapor por recuperacin de calor - mientras que el vapor flash se genera cuando condensado de alta temperatura/presin se expone a una gran cada de presin tal como la descarga de una trampa de vapor.

2.3.-Valvulas de seguridad: en un grafico identifique sus partes externas e internas principales.

3.-Que son las trampas de vapor, clasificacin, en un grafico identifique sus partes externas e internas.Es una vlvula automtica que se cierra en presencia de vapor y se abre cuando llega el condensado.*Trampas de vapor mecnicasEn este tipo de trampas de vapor, casi siempre la vlvula y el asiento estn inundados. Esto impide que se pierda el vapor. Sin embargo, su tamao es tan grande que se puede perder calor.*Trampas de vapor termostticasLas trampas de vapor termostticas tienen la capacidad de mantener el condensado hasta que una parte de ste se enfra. La parte que se enfra permanece en la vlvula principal y no hay prdida de vapor,

*Trampas de vapor termodinmicasLas trampas de vapor termodinmicas pueden perder vapor cuando tienen una baja carga. Cuando el condensado se acerca la temperatura del vapor produce una especie de vapor instantneo, tambin conocido como Flash. La expulsin de dicho vapor instantneo provoca el cierre del orificio de escape de la trampa de vapor.

4) Que es un sistema bypass, dibuje e identifique cada uno de los componentes del sistema bypass.El trmino "Vlvula de Bypass" se refiere a cualquier vlvula instalada en una lnea de bypass, y no es utilizada para indicar una forma o configuracin en particular

5.- Por qu se utilizan filtros y purgadores de aire en las lneas de vapor?

Filtros: A causa del calor generado durante el proceso de compresin, el aire comprimido sale con un grado de saturacin del 100% en la mayora de los casos; al ir disminuyendo la temperatura del aire comprimido durante su permanencia en el tanque y su paso por los diferentes accesorios y tuberas, pierde capacidad de retener vapor de agua, lo cual genera inevitablemente condensados, (agua lquida).La presencia de condensados en el aire produce diversos problemas tales como corrosin, mal funcionamiento de herramientas neumticas etc.

Purgadores: Un purgador de vapor es un tipo de vlvula automtica que descarga el condensado producido en los procesos que consumen vapor y en los conductos de vapor, sin permitir que se descargue el vapor.

.

5. Diagrama de la UnidadLneas de Vapor

Partes de la caldera

Caldera en funcionamiento

Bibliografa http://www.achs.cl/portal/trabajadores/Capacitacion/Centro%20de%20Fichas/Documents/descripcion-de-caldera-y-generadores-de-vapor.pdf http://www.bosch-industrial.com/es/pagina-de-producto/caldera-de-vapor/ http://www.sabelotodo.org/termicos/caldera.html