5 Equipos de Proceso

8/20/2019 5 Equipos de Proceso

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Unidad 5Operación de Los Equipos de Proceso

Elaborado Por: Franklin Franco

Manual de Operaciones de Plantasde Gas

Válvulas

Introducción En capítulos anteriores, hablamos de los instrumentos de medición e

instrumentos eléctricos y su importancia dentro de una instalación; pero

esto no ocurre si en una planta no existen los equipos de proceso, que

por su estructura física pasan a formar parte en mayor porcentae

ocupado en una planta de !as o de proceso"

Entre los equipos de proceso tenemos:

Válvulas #ispositi$o mec%nico empleado para controlar el fluo de un !as o un

líquido" Existen diferentes tipos de $%l$ulas dependiendo su utilidad"

&%l$ulas 'loque (bierta:

&%l$ulas de 'loque )errada:

&%l$ulas de )ontrol:

&%l$ula de (uto *pen )lose:

&%l$ulas )heck

&%l$ulas de +e!uridad:

&%l$ulas de (!ua:

&%l$ulas +olenoide:

Bombas y Compresores

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ss

http://www.monografias.com/trabajos11/presi/Image1536.gif


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Bombas es una m%quina utiliada para incrementar la presión de un líquido" -

pueden ser centrífu!as o reciprocantes"

'omba

emostración de La !uer"a Centr#!u$a

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.a fuera que mantiene el a!ua pe!ada al fondo del balde es la fuera

centrífu!a mencionada"

(hora si hacemos un a!uero en el fondo del balde el a!ua se $er%

forada a salir por éste e ir% al espacio"

Podemos explicar esto como si!ue: +upon!amos que el brao de la

persona en el dibuo es el tubo de succión y que el cuerpo es un

depósito que contiene a!ua" .a fuera centrífu!a creada por la rotación

del brao despide el a!ua del balde por el a!uero" Esto produce un

$acío parcial dentro del balde y en el tubo de la succión"

+i la capa superior del a!ua en el depósito est% en contacto con la

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atmósfera el a!ua se $er% forada a subir por el tubo de succión debido

a la presión atmosférica y ser% forada por la fuera centrífu!a a salir por

el a!uero del balde" Esto se!uir% mientras el tubo de succión esté en

contacto con el a!ua del depósito y mientras si!a !irando el balde"

.a bomba centrífu!a es un meoramiento del aparato ilustrado en el

dibuo si!uiente:

El impulsor que !ira dentro de la caa corresponde al balde del dibuo" El

a!ua lle!a al impulsor por medio de un a!uero en su centro" (l !irar el

impulsor crea una fuera centrífu!a en cada partícula de a!ua que es

despedida hacia fuera de su centro" Esto crea una fuera detr%s de cadapartícula y sale del impulsor a la caa /)/" El dise0o de las aletas del

impulsor es tal, que el a!ua entra, pasa y sale de ellas con el mínimo

roce"

El a!ua al entrar en la bomba y es conducida entre las aletas del

impulsor que !ira" El a!ua al !irar r%pidamente crea una fuera

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centrífu!a 1f/, que la obli!a a ir contra las paredes de la caa 1c/ i!ual que

el a!ua en el balde de las fi!uras 2,3,4,5 y 6"

Compresor Es un aparato utiliado para incrementar la presión de un !as o $apor" -

pueden ser reciprocantes o centrífu!os"

)ompresor

Compresor

%eciprocante

.os compresores reciprocantes también se les conocen por

compresores de desplaamiento positi$o" Est%n formados por:

El Cilindro&

.lamado cuerpo del compresor, es donde se deposita el !as antes de

ser bombeado" #entro del cilindro se encuentra el pistón"

El Pistón&El pistón consta de una parte sólida y un ee a tra$és del cual es

impulsado hacia delante y hacia atr%s dentro del cilindro" El pistón a!ua

austa exactamente con las paredes del cilindro"

Las Válvulas&

7na $%l$ula es una piea mó$il que sir$e de puerta para cerrar el paso

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del !as en una dirección" .as $%l$ulas pueden ser: a8 #e admisión, que

solo permiten la entrada de !as al interior del cilindro, y b8 #e descar!a,

las que solo permiten la salida del !as hacia el exterior del cilindro"

'apas o Culatas del Cilindro&

+on dos pieas met%licas sólidas que sellan los extremos del cilindro" .a

tapa anterior en su centro tiene un orificio a tra$és del cual el ee se

conecta con el pistón"

(ellos o Pac)in$&

Es un mecanismo que sella el ee con la tapa anterior del cilindro,

impidiendo que el !as escape al exterior del cilindro" .os elementos de

sellos pueden ser de carbón, teflón, o metal blando 9bronce, 'abbiet,

etc"8" (l!unos sellos tienen un sistema de inyección de aceite para

lubricar el ee son enfriado por a!ua"

Cruceta o Pat#n&

Es una piea mó$il que transforma el mo$imiento circular del ci!e0al en

mo$imiento rectilíneo alternati$o o reciprocante"

Compresor %eciprocante

Compresores

Centr#!u$os

(l i!ual que las bombas centrífu!as, para su funcionamiento depende de

las fueras centrífu!as creadas" )uando un cuerpo se mue$e en un

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círculo se ori!ina en él fuera centrífu!a" .a fuera centrifu!a tiende a

despedir los cuerpos hacia fuera de su centro de rotación"

.a teoría del compresor centrífu!o al i!ual que la teoría de la bomba

centrífu!a, puede ser explicada por medio de un balde de a!ua"

.os componentes de un compresor centrífu!o son los si!uientes:

El E*e&

Es el encar!ado de hacer !irar el impulsor y conecta al compresor con el

motor o turbina"

El Impulsor&

Es un disco que est% montado directamente en el ee" El impulsor es el

encar!ado de suministrarle la fuera centrífu!a al !as"

La Ca*a de +luido&

)ontiene en su interior al ee y al impulsor, posee una entrada de

succión y una salida de descar!a"

Válvula C,ec) de escar$a&

Es una $%l$ula antiretorno" Esta $%l$ula se coloca como una protección

del compresor en caso que las tubería ten!an !olpeteos ocasionados

por oleae 9sur!e8 y pueda da0ar la caa y los componentes internos"

(ello o Pac)in$&


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=o tiene $%l$ulas ni pistones"

+uministra un fluo y presión uniforme"

=o produce !olpes"

Es compacto"

+imple en dise0o"

F%cil de *perar y reparar"

(lta $elocidad que se puede usar con motores eléctricos o turbinas"

'ao costo"

)olocando $arios impulsores en series en el mismo ee, se obtienenpresiones mayores y altos fluos"

esventa*a de Un compresor Centr#!u$o&

=o se puede re!ular la cantidad de fluo con buen rendimiento"

El rendimiento m%ximo no es tan bueno como el del meor compresorreciprocante"

=o es rentable acoplarlo a motores de baa $elocidad"

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'urbinas y -eneradores de -as

'urbina Es una m%quina rotati$a que con$ierte en ener!ía mec%nica la ener!ía

de una corriente de a!ua, $apor de a!ua o !as" El elemento b%sico de la

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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 mo$imiento produce una fuera tan!encial que impulsa la rueda

y la hace !irar" Esta ener!ía mec%nica se transfiere a tra$és de un ee

para proporcionar el mo$imiento de una m%quina, un compresor, un

!enerador eléctrico o una hélice"

.as turbinas se clasifican en turbinas ,idráulicas o de a$ua, turbinas

de vapor y turbinas de combustión"

'urbinas

.idráulicas

.a función principal de este tipo de turbina es utiliar la ener!ía potencial

del a!ua almacenada en un la!o, a una ele$ación m%s alta y con$ertirla,

primero en ener!ía mec%nica y lue!o en eléctrica" #icho de otra manera

dea pasar un chorro de a!ua que choca con los %labes de la turbina

transfiriéndole su ener!ía y haciendo !irar la turbina" Esta, a su $e,

hace !irar un !enerador que est% acoplado al ee de la turbina para

producir ener!ía eléctrica"

'urbina de

Vapor

Funciona al quemar el combustible en una caldera, !enerando $apor, el

cual por medio de tubería se conduce a tra$és de toberas que le

aumentan la $elocidad y lo proyectan sobre los %labes de las ruedas que

!eneran el mo$imiento de la turbina, produciendo la ener!ía mec%nica,

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que acoplada a un !enerador, la transforma en ener!ía eléctrica"

'urbina de -as En este caso, el fluido que produce el mo$imiento est% constituido por

los !ases de la combustión en c%maras especiales, que ele$ados a

temperatura y presión, mue$en los %labes de la turbina y la hacen !irar

$elomente" El mo$imiento !iratorio del ee de la turbina se trasmite al

rotor de otra m%quina que se encuentra acoplado a ella mec%nica o

aerodin%micamente"

'urbina de

Potencia

Es una m%quina que se encuentra acoplada aerodin%micamente a la

turbina del !enerador de >as"

-enerador de

-as

Es un aparato que produce un caudal de !as a alta presión y

temperatura para alimentar a una turbina de potencia, la cual se

encuentra acoplada aerodin%micamente, con la finalidad de transmitir

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ener!ía motri" +us componentes son un compresor axial, una c%mara

de combustión y una turbina de potencia"

-enerador de -as

Intercambiadores de Calor/ .ornos y Calderas

Intercambiador

es de Calor

+on equipos que permiten el intercambio de calor por medio de dos

corrientes de fluidos en sentido contrario o en contracorriente" Estos

est%n ubicados estraté!icamente dentro del proceso para el

apro$echamiento de ener!ía, entre!ada por otros sistemas"

#ependiendo de su utilidad se denominan en: intercambiador,

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calentador, enfriador, reher$idor"

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.ornos Es un dispositi$o utiliado para calentar un fluido, donde este pasa a

tra$és de un ha de tubos, que se encuentran en un recinto cerrado

9ho!ar del horno8" - los !ases calientes !enerados por la combustión

recubren la superficie exterior de los tubos"

Calderas #ispositi$o utiliado para calentar a!ua o !enerar $apor a una presión

superior a la atmosférica" El combustible consumido, y el aire !enerado

por un soplador, conuntamente con una buía forman !ases calientes

que recubren el domo de la caldera y el ha de tubo, en el ho!ar de la

caldera" .as calderas dependiendo del paso de a!ua por dentro de los

tubos o por fuera de los mismos se le denominan pirotubular o

acuopirotubular"

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epurador/ +iltro y 'orres de Proceso

epurador Este equipo es utiliado como recipiente o trampa para extraer las

partículas de líquidos 9crudo, a!ua, condensado8, que $aya con el !as"

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+iltros ?iene la función de retención de cualquier partícula sólida que $aya con

el fluido"

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'orres de

Proceso

+on recipientes cerrados, que se identifican por tener !ran altitud y en su

interior est% formado de $arias bandeas o platos, que dependiendo de

su proceso pueden denominarse, ?orres de absorción, destilación,

fraccionamiento, etc"

ispositivos de 0livio de Presión

Válvula de

0livio

7na $%l$ula de ali$io es un dispositi$o autom%tico de ali$io de presión

que act@a por la presión est%tica hacia arriba de la $%l$ula" .a $%l$ula se

abre en proporción al aumento en presión sobre la correspondiente deapertura" +e usa primordialmente para el ser$icio de l#quidos&

Válvula de

(e$uridad&

7na $%l$ula de se!uridad es un dispositi$o de ali$io de presión que

act@a por la presión est%tica hacia arriba de la $%l$ula y caracteriada

por una apertura completa r%pida o acción de estallido" +e usa para

ser$icios de !as o $apor" En la industria petrolera se usa normalmente

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para $as/ vapor o aire&

Válvula de

(e$uridad y

0livio&

7na $%l$ula de +e!uridad y (li$io es un dispositi$o de ali$io de presión

autom%tica de ali$io de presión autom%tico apropiado para uso tanto

como una $%l$ula de se!uridad como de ali$io, dependiendo de la

aplicación"

isco de 7n disco de ruptura consiste de un diafra!ma del!ado de metal suetado

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%uptura entre bridas, dise0ado para soportar una presión dada"

Presión de

'raba*o 1á2ima

Permitida

+e!@n definido en los códi!os de construcción para recipientes a

presión, la presión de trabao m%xima permitida depende del tipo de

material, su espesor y las condiciones de ser$icio fiadas como la base

para el dise0o" El recipiente no puede ser operado por encima de esta

presión o su equi$alente a cualquier otra temperatura de metal excepto

aquella usada en su dise0o" Por consi!uiente, para esa temperatura de

metal, es la presión m%s alta a la cual la $%l$ula de ali$io de presión

principal, est% austada para abrir"

Presión de

Operación

.a presión de operación de un recipiente es la presión en libras por

pul!adas cuadradas del indicador de presión, a la cual el recipiente es

usualmente sometido en ser$icio" 7n recipiente de proceso est%

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dise0ado usualmente para una presión de trabao m%xima permitida, la

cual proporcionar% un mar!en apropiado por encima de la presión de

operación, de manera de pre$enir una operación indeseable del

dispositi$o de ali$io"

Presión de

0*uste

.a presión de auste, en libras por pul!adas cuadradas del indicador de

presión, es la presión de entrada a la cual la $%l$ula de ali$io o de

se!uridad, est% austada para abrirse bao condiciones de ser$icio"

(obrepresión El aumento de presión por encima de la presión de auste del dispositi$o

de ali$io, es la sobrepresión"

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