Tte Liquidos

7/23/2019 Tte Liquidos

http://slidepdf.com/reader/full/tte-liquidos 1/32

Industrias I

72.02 / 92.02

Transporte de Líquidos(V. 1/2015)



72.02 / 92.02 – Industrias I Transporte de Líquidos

2

6 TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

6.1 BOMBAS ............................................................¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. 6.1.1 Bombas centrífugas ................................. ...¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.

6.1.1.1 Tipos de bombas centrífugas y sus aplicaciones..................................46.1.1.2 Relaciones fundamentales de las bombas centrífugas.......................106.1.1.3 Regulación de caudal en las bombas centrífugas...............................116.1.1.4 Instalación de las bombas centrífugas................................................116.1.1.5 Mantenimiento...................................................................................12

6.1.2 Bombas Reciprocantes-Alternativas...................................................................146.1.2.1 Aspirante.... .......................................................................................146.1.2.2 Impelente...........................................................................................146.1.2.3 Aspirante-Impelente..........................................................................15

6.1.2.4 Bomba de potencia............................................................................166.1.2.5 Bomba a diafragma...........................................................................16

6.1.3 Bombas Rotativas..............................................................................................176.1.3.1 Tipos de bombas rotativas y sus aplicaciones...................................17

6.1.3 Resumen de los distintos tipos de bombas.........................................................196.2 SIMBOLOGÍA............................................................................................................206.3 DEMANDA DE AGUA Y VAPOR EN INSTALACIONES INDUSTRIALES........................... 216.4 VÁLVULAS...... ........................................................................................................ 24

6.4.1 Introducción.......................................................................................................246.4.2 Válvula esclusa...................................................................................................246.4.3 Válvula globo.....................................................................................................26

6.4.4 Válvula mariposa................................................................................................276.4.5 Válvula esférica o de bola……………………………………………………..286.4.6 Válvula de diafragma……………………………………………………….....306.4.7 Coeficiente de Capacidad Cv ............................................................................30

6.4.7.1 Característica de igual porcentaje......................................................316.4.7.2 Característica lineal............................................................................316.4.7.3 Kv y Cv..............................................................................................32




3

6 TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

6.1 Bombas

Una bomba es una máquina que utiliza energía (motor), para incrementar la presión de unfluido (gas o líquido), para moverlo de un punto a otro.

Las bombas se clasifican en tres grandes grupos:

• Centrífugas

• Rotatorias

• Reciprocantes

6.1.1 Bombas CentrífugasPrincipalmente utilizadas para fluidos en estado líquido. Esta denominación se aplica a lasmáquinas que poseen un rodete con álabes fijos (parte móvil), alojados dentro de unacarcasa (parte fija) de forma adecuada (ver fig). El rodete está montado sobre el eje de labomba, y a su vez éste esta acoplado con el motor.Las bombas centrifugas se caracterizan físicamente por tener la conexión de aspiración -succión muy próxima al eje de rotación; y su salida por la periferia de la carcasa.La acción de bombeo o transporte se produce por un aumento de impulso al fluido. Esteimpulso lo genera el giro de los álabes y la forma que tiene la carcasa. Al mismo tiempo, elmovimiento del fluido que resulta a través de la bomba produce una disminución de presiónen la entrada.Las dos características principales de este tipo de bombas, son el caudal y la presión; siendoéstas interdependientes, ya que están relacionadas con la forma, tamaño y velocidad de girodel rodete.Sus principales ventajas son:

• Caudal constante,• Presión uniforme,• Sencillez de construcción,• Tamaño reducido y• Flexibilidad de regulación.

Su principal desventaja es que necesitan estar “cebadas” es decir que debe haber líquido enla cañería de impulsión y en la carcasa.Este inconveniente se puede solucionar utilizando una válvula de retención en la cañería deaspiración, o utilizando bombas autocebantes.




4

Rodetes de bombas centrífugas

CARCASA o VOLUTA

IMPULSOR

6.1.1.1 Tipos de bombas centrífugas y sus aplicaciones

• Bombas Centrífugas Horizontales:

El eje de la bomba se encuentra en el plano horizontal y son muy utilizadas por su fáciloperación y mantenimiento. Se destacan las de diseño “Back Pull Out” (desarme por atrás)que permiten el fácil desmontaje del conjunto rotante sin desmontar la carcasa de lascañerías.Pueden ser monoetapas para presiones de hasta 16 bar, o multietapas con presiones de hasta70bar.

•

Bombas Centrífugas Verticales:

El eje de la bomba se encuentra en el plano vertical. Pueden ser monoetapas (generalmentesumergibles para bombeo de líquidos cloacales), o multietapas (sumergibles o no, parapresiones altas)




5

• Bomba Centrífuga Normalizada para Uso General (diseño Back Pull Out)

CHAVETEROPARA CONEXION

MOTOR

PATA SOPORTE

Aplicaciones: Suministro de agua, Drenaje, Riego, Industria alimenticia, Química yPetroquímica, Alimentación de calderas, Aire acondicionado, Instalaciones contra incendio.

• Bomba Centrífuga Partida Axialmente de Doble Aspiración

EJE

IMPULSOR




6

Aplicaciones: Bombeo de líquidos limpios o sucios. Suministro de agua urbano, elevaciónde aguas negras, bombeo de refrigeración de centrales eléctricas. Bombeo en buques y enrefinerías.

• Bomba Centrífuga Multietapa

Tanto las horizontales como las verticales tienen el mismo principio de funcionamiento asaber:Se montan uno o más rodetes, con sus respectivas ”cajas” envueltas, unidos a un mismo ejecomo una sola unidad, formando una bomba de varias etapas. La descarga de la primeraetapa es aspirada por la segunda, la descarga de la segunda, aspirada por la tercera, y asísucesivamente. La capacidad de la bomba es el caudal que puede mover una etapa, la

presión es la suma de las presiones de cada una de las etapas, menos una pequeña pérdida

de carga.

IMPULSORESCARCASA O VOLUTA

MOTOR

MOTOR

Aplicaciones: En aquellos casos que se requiere alta presión

• Bomba Centrífuga Monoetapa Sumergible para Elevación de Líquidos Cloacales

CONEXIÓNELECTRICA

MOTORMOTOR

DESCARGA

BRIDA BRIDA

VISTA SUPERIOR




7

Aplicaciones: elevación de líquidos cloacales, desagotes de sótanos.

• Bomba Centrífuga Vertical

MOTOR

BORNERA

RODAMIENTO

EJE

IMPULSOR

Aplicaciones: Suministro de agua, Industria alimenticia, Alimentación de calderas,Servicio contra incendio, Instalaciones de lavado, Ósmosis Inversa y todos aquellos casosque se requiera alta presión.




8

• Bomba Sumergible de Pozo Profundo o Bomba Buzo

a) Con Motor en la Superficie

ACOPLAMIENTOMOTOR

RODAMIENTO

BRIDA

EJE

COJINETE GUIA

Aplicaciones: se emplean para la impulsión de aguas naturales y limpias, para descender elnivel de aguas subterráneas y para el agotamiento de aguas en minas y en instalacionespotabilizadoras de agua de mar.

Su principal limitación es por los esfuerzos que se producen en el eje.




9

Pueden trabajar a una profundidad máxima de 120m y elevar un caudal máximo de120m3 /h.

b) Electrobomba de Motor Sumergido

EJE BOMBA

FILTRO

EJE MOTOR

MOTOR




10

Una de las aplicaciones más importantes de este tipo de bombas es la extracción de agua deuna napa subterránea.

Para ello se sigue el siguiente procedimiento:

1- Se realiza la perforación2- Se encamisa la misma, generalmente con un caño de P.V.C.3- Se introduce la bomba con su correspondiente motor eléctrico, obviamente el mismo esblindado, y el hecho de que esté sumergido favorece su refrigeración. La bomba debe estarsuspendida por medio de un cable de acero: jamas de los cables de alimentación eléctrica.

Estas bombas son muy eficientes y pueden trabajar hasta una profundidad máxima de600m y elevar un caudal máximo de hasta 280m3 /h. Su principal fuente de desgaste es laarena que erosiona los álabes.Aplicaciones: extracción de aguas subterráneas, minería, fuentes

6.1.1.2 Relaciones fundamentales de las bombas centrífugas

El caudal (Q) que eleva una bomba centrífuga, es proporcional al cambio de velocidad (N)

Q2=Q1 * (N2 / N1)

La altura manométrica (H) es proporcional al cuadrado de la velocidad.

H 2 = H1 * (N2 / N1)2

La potencia absorbida (P) es proporcional al cubo de la velocidad.

P2 = P1 * (N2 / N1)3

Ejemplo:

Una bomba gira N = 1460 R.P.M. con un caudal Q = 260m3/h, y sube a una altura H=20m,con una potencia absorbida de P= 17 Kw.

Se cambia el motor por uno de 2900 RPM. Calcular las nuevas condiciones de trabajo.

Q2 = Q1 * (N2 / N1) = 260 * (2900/1460)= 516,4 m3 /h

H 2 = H1 * (N2 / N1)2 = 20 * (2900/1460)2= 78 m

P2 = P1 * (N2 / N1)3 =17 x (2900/1460)3 =133 Kw




11

Es muy importante, antes de realizar estos cambios, consultar con el fabricante si la

bomba soportará las nuevas condiciones de trabajo.

6.1.1.3 Regulación de caudal en las bombas centrífugas

Se pueden utilizar las siguientes formas para controlar el caudal:

• Regulación del caudal por arranque parada• Regulación del caudal por estrangulamiento de la tubería que conduce el fluido

mediante el uso de válvulas manuales o automáticas• Regulación del caudal por variación de la velocidad de la bomba mediante el uso de

Variador de Frecuencia.

6.1.1.4 Instalación de las Bombas Centrífugas

A la hora de llevar adelante una adecuada instalación de bombas centrífugas, se deben teneren cuenta una serie de condiciones:

Cuando el nivel del liquido a aspirar esta debajo de la bomba es conveniente que ladistancia entre bomba y tanque (h) sea la mínima posible.

Si la bomba no es autocebante es necesario colocar una válvula de retención y esmuy conveniente que esta esté precedida por un filtro.

Aguas arriba de la bomba es muy conveniente colocar otra válvula de retención demanera que al parar la misma el golpe de ariete no la afecte.

También es muy conveniente utilizar una junta antivibratoria después de la válvulade retención para evitar que posibles vibraciones se trasladen a la cañería y la afecten.

Las tuberías deben soportarse independientemente de la bomba para evitar tensionessobre la carcasa.

La bomba no debería soportar el peso de la cañería de aspiración.

A priori es muy normal que el diámetro de la cañería de aspiración sea 1 diámetromayor que el de la cañería de impulsión.

Si bien muchas bombas están preparadas para ser utilizadas a la intemperie escostumbre alojarlas en un cuarto de bombas, fácilmente accesible, es también muyconveniente que dicho cuarto tenga una rejilla que permita desalojar el agua fruto depérdidas accidentales.




12

La base de la bomba debe descansar sobre una superficie lisa y horizontal, puede sernecesario el uso de placas antivibratorias en algunos casos.

La exacta alineación de la bomba con su eje de accionamiento es esencial para subuen funcionamiento. Una mala alineación de la bomba dará lugar a graves desgastes. Esnecesario volver a comprobar la alineación después que a la bomba se le han fijado lasuniones de las cañerías.

Antes de poner en funcionamiento una bomba centrífuga es necesario que esta estécebada.

6.1.1.5 Mantenimiento

• El mantenimiento es básicamente función de las horas de servicio de la bomba.Podemos encontrar dos tipos de mantenimiento, uno preventivo y otro periódico. Elpreventivo se hace a los fines de controlar rápidamente el correcto estado del equipo;mientras que el periódico se hace a intervalos regulares de tiempo a fin de anticiparse ala rotura o fuera de servicio de la bomba (ej.: 1000horas de trabajo). A grandes rasgos

se recomienda• Verificar si hay fugas (en algunas bombas es necesario que exista una muy pequeña

fuga en el prensa-estopa o empaquetadura para que se verifique el cierre hidráulico),consultar esto con el fabricante

• Verificar que la bomba gire sin trepitaciones, saltos y ruidos externos• Verificar el consumo de corriente eléctrica.• Las bombas que no tienen un uso continuo por ejemplo las de incendio se deben poner

en marcha periódicamente para evitar atascamientos.• Si están impulsadas por motores de combustión interna, esta prueba periódica es

fundamental debe hacerse con bastante frecuencia y que el motor funcione el tiempo

Válvula deretencióncon filtro

Grampa de sujeción

Válvula de estrangulamientoJunta Antivibratoria Válvula de Retención

Rejilla de desatote

h




13

necesario para recargar las baterías y disminuir la formación de sustancias gomosas enlos tanques de combustible

• Verificar el estado de rodamientos y cambiar cuando se hayan cumplido la cantidad dehoras indicadas por el fabricante

• Si son bombas centrifugas con sellos por anillo de agua, controlar el caudal de agua y lacalidad de la misma.




14

6.1.2 Bombas reciprocantes - alternativas

Son unidades de desplazamiento positivo que descargan una cantidad definida de líquido

durante el movimiento del pistón o émbolo a través de la distancia de la carrera.

Existen tres tipos distintos:

• Aspirante• Impelente• Aspirante – Impelente

6.1.2.1 Aspirante

El funcionamiento de esta bomba es muysencillo, y el mismo consiste en eldesplazamiento hacia arriba y abajo delembolo.

Cuando el embolo sube, se abre la válvulade retención-1 a causa de la succión quese genera. Posteriormente cuando se llegaal punto superior y el émbolo comienza abajar se cierra la válvula-1 y abre laválvula de retención–2 y el liquido fluyehacia la descarga. Por consiguiente,cuando el embolo sube la presión de estehace que el liquido salga por la descarga.

Teóricamente este tipo de bomba podríalevantar hasta 10 metros pero en lapractica no supera los 7 metros.

6.1.2.2 Impelente

El funcionamiento es muy similar a lasaspirantes, con la pequeña diferencia queaquí la descarga está por debajo del niveldel embolo en casi todo su recorrido.

Asimismo puede observarse que elembolo no tiene válvula de retención sinoque ahora está en la unión del cuerpo dela bomba y conducto de descarga.

VálvulaRetención-2

VálvulaRetención-

Válvula Retención-1




72.02 – Industrias I Transporte de Líquidos

15

También otra característica, es que parte delcuerpo de la bomba está sumergido en el

fluido a transportar.

6.1.2.3 Aspirante – Impelente

Esta bomba es una combinación de las vistasarriba. Aquí cuando el émbolo sube o baja, seestá produciendo la succión o descarga segúncorresponda.

La succión se produce cuando el embolosube y la válvula-1 está abierta y la válvula-2cerrada.

La descarga se produce cuando el embolobaja y la valvula-1 está cerrada y la valvula-2abierta.Otra característica, es que el cuerpo de labomba no está sumergido en el líquido (igualcaracterística que las aspirantes)





72.02 – Industrias I Transporte de Líquidos

16

6.1.2.4 Bombas de potencia

6.1.2.5 Bomba a diafragma

Constan de un cigüeñal movido por unafuente externa generalmente un motoreléctrico.

Cuando se mueve a velocidad constanteproporciona un caudal prácticamenteconstante para una amplia variación decolumna y tiene buena eficiencia

En general se utiliza para altas presiones yes aconsejable que tengan una válvula de

alivio con el objeto de proteger bomba ycañería.

Las bombas de potencia desarrollan unapresión muy elevada antes de detenerse

Las bombas a diafragma sonespecialmente aptas para bombear fluidoscon sólidos en suspensión, fangos ylíquidos corrosivos. También son muyutilizadas para transvasado y dosificado,

teniendo gran utilización en la industriafarmacéutica. Como el diafragma, elpistón que actúa sobre el diafragma puedeser movido por aire comprimido, son muyutilizadas en ambientes con peligro deexplosión.



Industrias I – 72.02 Transporte de Líquidos

17

6.1.3 Bombas rotativas

Consisten en una caja fija que contiene engranajes, aspas, pistones, levas, tornillos, que

operan con una luz mínima. En lugar de "succionar" el liquido como lo hace una bombacentrífuga, lo atrapan y lo empujan contra caja fija en forma muy similar a como lo realizael pistón de una bomba reciprocante. Pero a diferencia de una bomba de pistón, la bombarotativa descarga con un flujo continuo.

Si se desprecian los escapes, las bombas rotativas descargan un gasto constanteindependientemente de las presiones variables de descarga. Así pues la curva usual H-Q esprácticamente una línea horizontal. El desplazamiento de una bomba rotativa varía enforma directamente proporcional con la velocidad, solo que la capacidad puede verseafectada por viscosidades y otros factores.

Su principal aplicación es para líquidos viscosos, pero en realidad pueden manejar casicualquier fluido siempre que esté libre de sólidos abrasivos.

6.1.3.1 Tipos de bombas rotativas y sus aplicaciones

• Bomba Rotatoria de Engranajes Externos

• Bomba Rotatoria de Lóbulos

Constituye el tipo rotatorio más simple. A medida que los

dientes de los engranajes se separan en el lado de succiónde la bomba el líquido llena el espacio entre ellos.

Este se conduce en una trayectoria circular hacia afuera yes expulsado al engranar los dientes.




18

Se asemejan a las bombas del tipo de engranes en su forma de acción, tienen 2 ó masrotores cortados con 3; 4 ó mas lóbulos en cada rotor.Estos se sincronizan para obtener una rotación positiva por medio de engranes externos.

Debido a que el líquido se descarga en un número mas reducido de cantidades mayores queen el caso de la bomba del tipo de engranes. Existen también combinaciones de bombas deengrane y lóbulo.

• Bombas de tornillo

Tienen de 1 a 3 tornillos roscados convenientemente que giran en una caja fija.

Las bombas de un solo tornillo tienen un rotor en forma espiral que gira excéntricamente enestator.Las bombas de 2 y 3 tornillos tienen 1 ó 2 engranes locos, respectivamente, el flujo se

establece entre las roscas de los tornillos y a lo largo del eje de los mismos.

• Bombas de Aspas

Tienen una serie de aspas articuladas que se balancean conforme gira el rotor atrapando allíquido y forzándolo a entrar en el tubo de descarga de la bomba.Las bombas de aspas deslizantes utilizan aspas que presionan contra la carcasa. Estapresión es provocada por la fuerza centrífuga que se genera cuando gira el motor.El líquido atrapado entre las 2 aspas se conduce y fuerza hacia la descarga de la bomba.




19

• Bomba de Tubo Flexible o Peristáltica

Estas bombas constan de un tubo flexible que se exprime por medio de un anillo decompresión sobre un eje excéntrico ajustable.Su principal aplicación es transvasado y dosificado de precisión de líquidos. Este tipo debomba es muy utilizada en la industria farmacéutica

6.1.4 Resumen de los diferentes tipos de bombas

BOMBAS RECIPROCANTES

CENTRÍFUGAS

ROTATIVAS

Bomba centrífuga vertical

Bomba centrífuga horizontal

Bomba Centrífuga Normalizada para Uso General (diseño Back Pull Out)

Bomba Centrífuga Partida Axialmente de Doble Aspiración

Bomba Centrífuga Monoetapa Sumergible para Elevación de Líquidos Cloacales

Bomba Centrífuga Multietapa Bomba Sumergible de Pozo Profundo o Bomba Buzo

Bomba Aspirante

Bomba Impelente

Bomba Aspirante-impelente

Bomba de potencia

Bomba a Diafragma

Bomba de Engranajes externos

Bomba de Lóbulos

Bomba de Tornillo

Bomba de aspas

Bomba de tubo flexible o peristáltica




20

PIEZA DE CONEXIÓN VALV ESFERICA, RECTA MEDIDOR DECON BRIDA TEMPERATURA

REDUCCION CON BRIDA VALV ESFERICA, ANGULOMEDIDOR VELOCIDAD

REDUCCION EXCENTRICA VALV ESFERICA, TRES VIASCON BRIDAS

MEDIDOR DE VIBRACIONESVALV RECDUCTORA

“T” CON BRIDAS DE PRESION

CODO 90, C/BRIDAS Y PATAS VALV REDUCTORA DE BOMBA P/ LIQUIDOSPRESION

TUBERIA EN “Y” GRIFO RECTOBOMBA CENTRIFUGA

BRIDA CIEGAGRIFO,ANGULO

JUNTA EXPANSION BOMBA ENGRANJES

GRIFO TRES VIAS

CODO EXPANSION “U” BOMBA EYECTORAGRIFO CUATRO VIAS

CODO EXPANSION EN LIRA COMPRESOR, BOMBADE VACIO

VALV RETENCIONFUELLE EXPANSION COMPRESOR DE ANILLO

LIQUIDO,VALV RETENCION, RECTA

VALVULA DE CIERRE

VALVULA RETENCION, MOTOR ELECTRICOTIPO ADMISION RECTA

VALV. CIERRE CON FUNCIONDE SEGURIDAD

VALVULA RETENCION INTERCAMBIADOR DEVALV. COMPUERTA TIPO ADMISION ANGULO CALOR, CAUDAL CRUZADO

VALV RETENCION, TIPOVALV. MARIPOSA ESFERICA INTERCAMBIADOR DE

CALOR, CAUDAL NO

CRUZADOMEDIDOR DE PRESION

TUBERIA CON BRIDAS

MEDIDOR DE CAUDALCODO 90 CON BRIDAS

MEDIDOR DE TEMPERATURA

CODO 45 CON BRIDA

TUBO RECTO CON BRIDA

6.2 Simbología




21

6.3 Demanda de agua y vapor en instalaciones industriales

• Industria Química

COMPUESTOS Agua Vapor

Acido acético de licor piroligeno 900 m3 por ton. HAc. (3 ) 29 000 a 33 500 kg por ton. HAc (3 )

Acido acético directo (proceso Othmer) 24 600 kg por ton. HAc (3 )

Alcohol industrial 100 l. por l. de alcohol (2 ) 6 kg por 1 alcohol prueba 190 (3 )

Alúmina (proceso Bayer) 24 m3 por ton. A12O. 3H2O (3 ) 6 800 kg por ton. A12O3. 3H2O. (3 )

Amoniaco, sintetice 117 m3 por ton. de NH3 líquido (1,3 )

Butadieno 1200 m3 por ton. de butadieno (2 )

Dióxido de Carbono,85 m3 por ton. (O2 (1)75 m3 por ton. CO2 (sólido de gas al 18 %. (3 ) 9 080 kg por ton. de CO2 sólido de gas al

18%.Cáustica, sosa (proceso de calsódica) 8 900 kg por ton. NaOH en solución al 11%.

80 m3 por ton NaOH en sol. al 11%1 225 kg por ton. de NaOH ensolución al 11% (3 )

Cáustica, soda (electrolítica) 9 080 kg por ton. de NaOH al 76% (3 )

Nitrato de Celulosa420 l. por kg nitrato de celulosa (3 )38 m2 por ton. de nitrato de celulosa (1)

Carbón y químicos de madera 246 m3 por ton. de CaAc2 (3 ) 29 000 kg por ton de CaAc2 (3 )

Aceite de semilla de Algodón 20 l. por l. de aceite (3 )0.6 l. por l. de aceite duro (3 )

1.8 kg por l. de aceite (3 )0.06 kg por l. de aceite duro (3 )

Glicerina 4.15 m3 por ton. de glicerina (1) 3 630 kg por ton. de glicerina (3 )

Ácido clorhídrico (proceso salino) 11 m3 por ton. de HCl 20º Bé (3 )

Ácido clorhídrico (proceso sintético) 1.9-3.8 m3 por ton. de HCl a 20º Bé (3 )

Oxígeno liquido 27 m3 por m3 de O2 (3 )

Jabón de lavar0.85 m3 por ton. de jabón (3 )1.9 m3 por ton. de jabón (2 )

1 820 kg por ton. de jabón (3 )

Ceniza de sosa (proceso de sosa amoniaco) 56-58 m3 por ton. de ceniza de sosa al 58%(1. 3 )

Bicromato de sodio 2 720 kg por ton. de bicromato de sodio. (3 )

Clorato de sodio 230 m3 por ton. de clorato de sodio (3 ) 5 000 kg por ton. de clorato de sodio (3 )

Sulfato de sodio, natural1 660 kg por ton. de Na2SO4 anhidro (95 + %).

Dióxido de azufre, liquido 77 m3 por ton. de SO2 liquido (3 ) 3 100 kg por ton. de SO2 liquido (3 )

Rayón Viscoso 680 a 756 m3 por ton. de hilo viscoso. 63 500 kg por ton. de hilo viscoso (3 )

Refinación de ácidos grasos 630 Kg por ton cargada

Pólvora 756m3 por ton. de pólvora

Gelatina 182 Kg por ton gelatina




22

Hidrógeno 2.500m3 por ton H2

Cloruro de Potasio 150-190 m3 por ton KCl 1.135 Kg por ton de KCl

Lactosa 756 – 836 m3

por ton lactosa 36.300 Kg pot ton lactosaFenol 1.820 Kg por ton de fenol

Acido Sulfúrico 10.7 m3 por ton H2SO4

Acido Fosfórico 28.4 m3 por ton P2O4; al 35% de ácido 355 Kg por ton P2O4; al 35% de ácido

• Industria alimenticia

Productos Agua Vapor Pan 1.9 a 3.7 m3 por ton. de pan (4 ) 273-454 kg por ton. de pan (4 )

Destilación Cerveza 1.8 m3 por barril de cerveza (5 )

Whisky 80 l por l de whisky (5 )

Espárragos 26.5 m3 por 100 cajas de latas No. 2 (1. 5 )

Maíz enlatado 9.4 m3 por 100 cajas de latas No. 2 (5 )

Espinacas 68 m3 por 100 cajas de latas No. 2 (1. 5 )

Tomates enlatados, salsa 26.5 m3 por 100 cajas de latas No. 2 (1)

Maíz refinado 1.25 m3 por ton. de maíz (1)

Gelatina comestible 50-76 m3 por ton. de gelatina (4 )

Aceite comestible 22 l por l de aceite comestible (3 )

Empaque de carne 208 m3 por cada 100 cerdos (1. 5 )

Queso 15 m3 por ton de queso (1. 5 )

Productos Lácteos 12 l por l de leche (2 )

Azúcar - Remolacha 8.2 m3 por ton. azúcar refinada (3 )

Caña de Azúcar, refinada 3.8 m3 por ton. de azúcar (2 ) 1 590 kg por ton. de azúcar

Deshidratación de vegetales 138 m3 por ton. de producto (1)

•

Usos variosProductos Agua Vapor

Cemento, Portland 2.84 m3 por ton. de cemento (2. 3 )

CarbónCoque, subproductoCarbonizaciónLavado

5.4-10.8 m3 por ton. de coque (3 )13.2 m2 por ton. de carbón carbonizado (1)1.47 m3 por ton. de carbón (1)

268-390 kg por ton. de Coque (3 )

Hospitales 0.520-1.3 m2 por día por cama (2. 5 )

Hoteles 1.04-1.9 m2 por día por cuarto de huéspedes.(2. 5 )




23

PetróleoGasolinaGasolina, AviaciónRefinado

7 a 10 l por l de gasolina. (2 )25 l por l de gasolina de aviación (2 )290 m3 por 100 barriles de crudo (1)

Fabricas de Papel 18.9-57 m3 por ton. de pulpa (2 ) 1 420 kg para decolorar 1 ton. (3 )

Lana de Roca 15-19 m3 por ton. de lana de roca ( 1. 3 ) 1 360 kg por ton. de lana de roca (3 )

Acero ManufacturadoAcero en LingoteLingote de Hierro (pig iron)

158 m3 por ton de acero. (2 )68 m3 por ton de acero. (2 )15.1 m3 por ton. de hierro en lingote (1)

Sistemas de Incendios(según Código de Edificación de la CapitalFederal)

10l por m2 de superficie, un mínimo de 10m3y un máximo de 40.000m3 por cada 10.000 desuperficie cubierta.Cuando se exceda esta superficie se debeaumentar la reserva en la proporción de 4l porm2 hasta totalizar una capacidad de 80m3 contenida en tanques no inferiores a 20m3 decapacidad cada uno.




24

6.4 Válvulas

6.4.1 Introducción

Básicamente son elementos que regulan el flujo de fluidos.Pueden estar construidas en diversos materiales como ser: aceros al carbono, aceroinoxidable, bronce, fundición de hierro, P.V.C., P.P.N, A.B.S., o una combinación delos antes nombrados; por ejemplo cuerpo de acero revestido interiormente en Teflón.El accionamiento puede ser manual o a distancia por medio de un actuador (este puede sereléctrico, hidráulico o neumático).

Las válvulas de mayor uso son:

• Válvula Esclusa o de Compuerta,• Válvula Globo,• Válvula Mariposa,• Válvula Esférica o de Bola,• Válvula a Diafragma,• Válvula a Pistón o Embolo,• Válvula de Retención,• Válvula de Alivio.

6.4.2 Válvula Esclusa

La válvula esclusa o también llamada de compuerta, está compuesta por un disco(compuerta) que sube y baja verticalmente por una guía que a su vez actúa como juntaselladora.El movimiento del disco se logra por medio de un vástago (generalmente roscado) en formaperpendicular al flujo. Al girar el volante se cumple con la acción de abrir y cerrar laválvula, de esta forma se actúa sobre el vástago.Un detalle a destacar de esta válvula es que, para instalaciones criticas como son las deincendio, permite visualizarse fácil y rápidamente la condición actual de la válvula (abiertao cerrada).Entre sus características podemos decir que es una válvula de cierre lento (su reduce así el

golpe de ariete), muy robusta y que puede soportar un tratamiento poco cuidadoso por partedel operador. Las perdidas de carga son bajas cuando la apertura es al cien por ciento.

Aplicaciones:

Redes de agua, Tratamientos cloacales, Industrias alimenticias, barcos areneros.




25

Partes de la Válvula

• Volante• Vástago roscado• Disco guillotina o Compuerta• Bridas• Junta o Asiento

VASTAGO ROSCADO

VOLANTE

COMPUERTA

BRIDA




26

6.4.3 Válvula Globo

El funcionamiento es bastante similar a la esclusa, solo que al estar parcialmente abierta la

cavitación que ocurre es menor. Podemos decir que la cavitación es la formación deburbujas de aire formadas espontáneamente por un cambio de la presión reinante en elmedio. De acuerdo a lo mostrado en la figura de abajo, el cierre de la válvula es bastantelento.Produce una considerable pérdida de carga aún estando totalmente abiertas.

Aplicaciones:

Es una excelente válvula para uso en control

Partes de la Válvula:

• Volante• Vástago• Asientos• Empaquetadura• Cuello de Prensaestopa• Cuerpo

.




27

6.4.4 Válvula Mariposa

Es una válvula de diseño muy sencillo, sirve para controlar el caudal del fluido que por ella

pasa.Entre sus características principales se destacan, su cierre rápido y limpieza segura (en losprocesos CIP “Clean-in-Place” la solución de limpieza pasa por las dos caras de la clapeta haciendo muy efectiva y confiable la limpieza).El uso de válvulas mariposa no es aconsejable en cañerías de largo trayecto y envelocidades de circulación de fluido altas, pues podrían producirse golpes de ariete enel momento del cierre de la válvula.Como desventajas podemos mencionar una considerable pérdida de carga y turbulencia aúnestando totalmente abiertas.

Aplicaciones:

Su principal uso es en la industria alimenticia.


• Vástago• Clapeta• Cuerpo• Junta• Bridas• Actuador Eléctrico o Neumático




28

BRIDA ACTUADORVASTAGO

Clapeta

Junta

6.4.5 Válvula Esférica o de Bola

Se trata de una válvula utilizada principalmente en sus posiciones totalmente abierta ocerrada que funciona a partir del giro de una esfera perforada en su interior. Se encontrarátotalmente abierta cuando girando la manija se aliñe el eje de la perforación con la entraday salida de la válvula. Pueden ser de dos o tres vías y su practicidad es que pueden cerrarse

completamente girando la manija 90°.No ofrecen una regulación precisa y pueden cerrarse rápidamente produciendo un golpe deariete.

Aplicaciones:

Es una excelente válvula para cerrar el paso del caudal.


• Manija




29

• Vástago• Asientos• Bola• Cuerpo




30

6.4.6 Válvula a Diafragma

Se trata de válvulas que funcionan a partir de una membrana flexible (generalmente de

elastómeros) que se tensa por el movimiento lineal de un compresor hasta hacer contactocon el cuerpo (hace de asiento). Puede abrir, cerrar u obstruir parcialmente un conducto.Son válvulas de bajo costo, de rápida apretura, sin posibilidad de fugas por el vástago y queno sufren corrosión u obstrucción por deposición de sólidos. Estas últimas características sedeben a que las partes móviles de la válvula no están en contacto con el fluido.

Aplicaciones:

Para trabajar a bajas presiones para fluidos corrosivos, líquidos con muchos sólidos ensuspensión y productos farmacéuticos.


• Volante• Compresor• Diafragma• Cuerpo

6.4.7 Coeficiente de Capacidad Cv

El Cv es definido como el número de galones por minuto (gpm.U.S.) de agua a 60 ºF, quepasará a través de una válvula totalmente abierta con una caída de presión de 1psi a travésde la válvula. En Europa son muy usados los coeficientes Kv y Av.

Si una válvula es demasiado pequeña, no dejará pasar el caudal requerido. La válvulatendrá que ser descartada y reemplazada por una válvula de tamaño más grande

Una válvula de tamaño insuficiente jamás entregará el caudal pleno, de tal manera reducirásensiblemente el rango de caudal controlable. Una válvula sobredimensionada estrangularácerca de la posición cerrada y el rango pleno de control de la válvula no será utilizado.




31

Cuando el tapón estrangula muy cerca del asiento, se producen elevadas velocidades defluido que pueden causar daño por erosión. La válvula ideal, es aquella que funcionaráentre el 40% y 70% de su rango de apertura; nunca abrirá totalmente bajo condiciones de

caudal máximo, ni tenderá a cerrar cerca de la posición del asiento bajo condicionesmínimas.

Cuando se grafica el Cv ó capacidad de la válvula, versus el % de carrera de la válvula, de0 a 100 %, se genera una curva. Las formas de esta curva pueden ser variadas. La curvagenerada es llamada la "curva característica de diseño” de la válvula.

Las características de las válvulas se dividen en: característica a igual porcentaje ycaracterística lineal.

6.4.7.1 Característica Igual Porcentaje

Para un incremento igual en la posición del vástago de la válvula, ocurrirá un cambio igualen el porcentaje de la capacidad de la válvula.

6.4.7.2 Característica Lineal

Para un incremento igual en la posición del vástago de la válvula, hay un correspondienteincremento en el caudal. Esto significa que el caudal es proporcional a la posición delvástago de la válvula

Generalmente, las empresas de primera línea, cuando uno hace una consulta o compra deuna válvula le presente en sus catálogos las curvas y valores de Cv. Los datos tabulados enesas tablas han sido convenientemente determinados y suministran las característicassiguientes:

• Permite la apropiada selección de internos

• Permite la determinación del porcentaje de apertura requerido para la aplicaciónespecificada.

• Posibilita la selección apropiada del tamaño de cuerpo de la válvula y diámetro depasaje, para satisfacer la aplicación requerida.

• Identifica los Cv controlables mínimos recomendables.

• Lista los coeficientes de Cv, para la válvula en cuestión y también los Cv a varios % deapertura.




32

6.4.7.3 Kv y Av

Kv y Av son también coeficientes de capacidad de caudal, pero mientras que el Cv esdefinido usando unidades Inglesas, Kv y Av son definidos usando unidades Métricas CGSy SI respectivamente.La relación siguiente, existente entre el Cv, Kv y Av es:

Kv = 0.865 x Cv

Documents

Tte Liquidos