Facultad de Ingeniería Equipos e Instalaciones Industriales
Condensador y Pierna Barométrica
Fernández Brizuela, Anahí Gallardo, Alejandra J.
2010
Sistema Condensador - Pierna Barométrica
crea vacio en evaporadores
El sistema condensador y pierna barométrica esta compuesto básicamente por: Eyector
Condensador Barométrico
Pierna Barométrica o Columna de agua
Equipos periféricos: Torre de enfriamiento
Bomba centrífuga
1- Eyector Los eyectores o bombas de chorros, son máquinas cuyo trabajo se basa en la transmisión de energía por impacto de un chorro fluido a gran velocidad, contra otro fluido en movimiento o en reposo, para proporcionar una mezcla de fluido a una velocidad moderadamente elevada, que luego disminuye hasta obtener una presión final mayor que la inicial del fluido de menor velocidad.
1.1 -Principio de Funcionamiento •El eyector se basa en el efecto Venturi. En el extremo izquierdo
ingresa un fluido gaseoso (vapor vivo) pasa a través de una boquilla que logra comprimirlo y acelerarlo. Por el extremo inferior ingresa corriente de vapor a muy baja
velocidad, que al entrar en contacto con el vapor vivo produciéndose la mezcla de los mismos. Se transfiere algo de momento al vapor succionado. La mezcla avanza por el difusor, el cual tiene una contracción de sección.
Analizando la velocidad de los fluidos: • Aumenta progresivamente cuando el fluido pasa a través de la boquilla logrando en ese momento la velocidad máxima en el eyector. •Luego comienza a disminuir la velocidad de la mezcla en su paso por el difusor. Analizando la presión de los fluido: • Disminuye en el paso del fluido por la boquilla y luego comienza a aumentar progresivamente en su paso por el difusor.
Entonces la tobera permite la expansión de la corriente o fluido motriz (también llamado primario o actuante) hasta un estado con alta velocidad. La cámara de eyección incluye la sección de entrada de la corriente o fluido eyectado (también llamado secundario); en esta cámara, el fluido eyectado es arrastrado por el fluido motriz. La cámara de mezcla permite el mezclado íntimo entre los fluidos motriz y eyectado, lo que implica la aceleración del fluido eyectado y la desaceleración del fluido mezclado (mezcla del motriz y el eyectado), con el consiguiente aumento de presión.
Los eyectores se emplean muy comúnmente para extraer gases de los espacios donde se hace vacío, por ejemplo: • En los condensadores, en los sistemas de evaporación • En torres de destilación al vacío y en los sistemas de refrigeración • Donde los gases extraídos son generalmente incondensables tales como el aire • Mezclado de corrientes como por ejemplo en los procesos de sulfatación en ingenios azucareros.
1.2 - Tipos de Eyectores
2 – Condensador Barométrico
Cilindro con empaquetaduras o platos interiores, que permiten un mejor contacto entre dos fluidos. Entran en contacto una corriente de vapor (proveniente del eyector) y un condensado que proporciona una superficie fría contra la cual se puede condensar el vapor.
Es un recipiente sometido a presión externa
Dimensionado de acuerdo a las normas ASME – sección II.
Tipos de Condensadores Tipo spray - Contracorriente
Tipo spray –Corrientes paralelas
3 – Pierna Barométrica
Conexión entre el condensador barométrico (P
Tiene una carga hidrostática Z.ρ (Z: altura y ρ: densidad del líquido), es decir una altura de 34ft o 10,33m
Evita que ingrese aire al condensador barométrico perdiéndose el efecto vacio.
Sistema Condensador y Pierna Barométrica
Condensador y Pierna Barométrica
Ingresa al eyector vapor de operación y vapor proveniente de la última etapa del evaporador. La mezcla de gases ingresa al condensador barométrico.
En el condensador la mezcla de gases entra en contacto con agua fría y se produce la condensación de la misma (1m 3 de vapor =1L de agua).
El líquido condensado se descarga por una pierna barométrica a un pozo de agua caliente.
Los gases incondensables se descargan por cabeza de condensador y se hacen burbujear en el pozo de agua caliente.
El agua del pozo es bombeada a una torre de enfriamiento y luego a la cabeza del condensador barométrico.
Sistema se realimenta sin necesidad de suministro adicional de agua
Variaciones del sistema condensador – pierna barométrica Con dos eyectores
El segundo eyector forzará a la mezcla de vapores a circular por el condensador barométrico y de esta manera no es necesario un gran eyector entre la última etapa del evaporador y condensador.
Esta configuración es la que generalmente se utiliza en la industria.
Condensador e Intercondensador barométrico
Los gases incondensables que ascienden a la cabeza del condensador barométrico ingresan a un segundo eyector. A este se le agrega vapor de operación.
Luego ingresaran al intercondensador, el cual realiza el mismo proceso que el condensador barométrico.
Lo que se busca con esta variante es lograr una mayor efectividad.
Condensador e Intercondensador barométrico
Vista en corte del sistema
Anexos
Curva del Eyector
Capacidad de aire lb/hr
• Presión de succión mm hg (Abs)
Etapas de eyector en funcion de la capacidad de aire
Vapor y Requerimientos de Agua
Presión de succion del eyector
Curvas de etapas
Curvas de porcentaje de aire en la mezcla para cada etapa
•Vapor requerido (lbs de Vapor/ lbs de aire en la mezcla)
FACTORES DE EVACUACION PARA UNA ETAPA
WS = WS90*F Wm = E*V/t
Bibliografía Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants
Apuntes de la cátedra
