CAPÍ T U LO 3. DIME DI MENS NSIO IONA NA MIENT IE NTO O DE LOS EQUIP EQU IPOS OS Temperatura Temperatura y presión de dise! para "!s di#erentes e$uip!s
⎛ T de diseño = T de operación × ⎜1 + ⎝ ⎛
P de diseño = P de operación × ⎜1 +
⎝
A
⎞⎟ + B
(Excep cepto el comp ompreso resorr, donde nde T
100 ⎠ A
=T ) diseño
op
(3.1)
⎞ ⎟+B
100 ⎠
donde A y B son parmetros parm etros a!"sta#les por el "s"ario. Ta#la Ta#la 3.1 Parmetros A y B predeterminados para la temperat"ra temperat"ra Temperat"ra Temperat"ra ($%) ( $%) mite s"perior A 3 0 0 + 1 00 00 + 1 00 /00 0 0
B +-0 0 -0 -0 -0
Ta#la Ta#la 3. Parmetros A y B predeterminados para la presión presión Presión (psia) mite in*erior mite s"perior A &an'o 1 0 1+ 100 &an'o 1-0 + 1 00 &an'o 3 -0 /0 &an'o /1010 &an'o 10 1-
B 1-0 -0 0
&an'o 1 &an'o &an'o 3 &an'o &an'o -
mite in*erior +-./ 3 0 00 / 00
%!m&as Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Datos importantes para el diseño %actor de so#rediseño Resultados Temperat"ra Temperat"ra y presión de diseño, car'a idr"lica, potencia del motor, 4elocidad 4 elocidad del motor (rpm), e*iciencia y peso. 1
5imensionamiento
5imensionamiento
El *l"!o o#tenido de la in*ormación del sim"lador se m"ltiplica por el *actor de so#rediseño de la #om#a "#icado en 65esi'n 7riteria8. o anterior a"menta la potencia re9"erida por la #om#a. •
•
: de diseño = : de operación × %actor de so#rediseño
(3.)
a e*iciencia se toma del sim"lador, pero si no est especi*icada se "sa "n 4alor por de*a"lt de 0;.
= d .31 P = ⋅
s'
(3.3) (3.)
donde > = 7ar'a total en *t = 7ar'a en *t d = 7ar'a en la descar'a, *t s = 7ar'a en la s"cción, *t P = Presión en psia s' = ?ra4edad espec*ica del *l"ido Para el clc"lo se s"pone 9"e no ay p@rdidas por *ricción ni en la entrada ni en la salida, y 9"e no ay car'as estticas ni car'as por 4elocidad. Defaults E*iciencia = 0; %actor de so#rediseño = 1.1
C!mpres!res Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Potencia (para compresores reciprocantes)
Datos importantes para el diseño
Tipo de controlador (motor el@ctrico, motor de 'as, t"r#ina o nin'"no) Resultados Temperat"ra y presión de diseño, 4elocidad del compresor (rpm), dimetro de entrada y salida, car'a politrópica, potencia por etapa y peso. 5imensionamiento Aspen 2PE calc"la la potencia si @sta no es especi*icada por el "s"ario ni es proporcionada por el sim"lador. Aspen 2PE calc"la entonces la potencia al *reno "sando "na e*iciencia mecnica mecnica de 100;, y la compara contra contra "na ta#la ta#la de motores disponi#l disponi#les es de tamaños estndar. En caso de 9"e la potencia al *reno no est@ en dica ta#la, el motor con la si'"iente potencia ms alta es ele'ido.
Inter'am & iad!res de 'a"!r Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Datos importantes para el diseño %actor de so#rediseño, aplicación de la re'la de los 3 Resultados Temperat"ra y presión de diseño en t"#os y coraa, rea de trans*erencia de calor, nCmero de t"#os, nCmero de pasos y peso 5imensionamiento a corriente de proceso se "sa para estimar calores latentes, calor espec*ico, resistencia de la pelc"la l9"ida, coe*iciente 'lo#al de trans*erencia de calor y el *actor de ens"ciamiento (*o"lin' *actor). a car'a t@rmica se o#tiene del reporte del sim"lador o se estima en #ase a la in*ormación de las corrientes de entrada y salida. Para calc"lar la presión de diseño en t"#os y coraa se aplica la regla de los 2/3 si est seleccionada en la *orma 65esi'n 7riteria8. Esta re'la
modi*ica la presión de diseño del lado de menor presión (t"#os o coraa) asta "n /; de la presión de diseño del lado de mayor presión. 5e ac"erdo con esta re'la, si la presión de
diseño del lado de menor presión es al menos 3 de la presión de diseño del lado de mayor presión, entonces la so#represión so#re el lado de #a!a presión no pro4ocar s" r"pt"ra. P de diseño del lado de menor presión =
(3.-)
(P de diseño del lado de mayor presión ) 3
3-31-/00 ../ 1.3/3./ 1/.33.
3-./.--0 ../ 1.3/3./ 1/.33.
00 1/100
0103l# 0103l# -.3-103l# ./103l# 3.103l#
a di*erencia promedio de temperat"ra (FT5) se estima en #ase a la temperat"ra del *l"ido en t"#os y coraa, y depende del nCmero de pasos, de modo 9"e la di*erencia lo'artmica de temperat"ra (FT5) se m"ltiplica por el *actor de corrección % para o#tener el 4alor de FT5. FT5 = % FT5 ⋅
(3./)
El *actor de corrección se calc"la como si'"e & =
Tin caliente − To"t caliente To"t *ria − Tin *ria
(3.)
To"t *ria − Tin *ria P = Tin Tin *ra caliente −
(3.)
⎡ %= ⎢
& +1
⎣⎢
PH
=
⎤
⎥
1 − &
ln
⎛⎜1 −PH & ⎞ ⎟ ⎝ 1 − PH ⎠
⎦⎥ ⎡ − PH (& + 1 − ln ⎢ ⎢⎣ − PH ( & + 1 +
(3.)
⎤⎥ ) )
& +1 1 ⎥⎦
⎡1 −P& ⎤ 1 I − 1 ⎢⎣ 1 − P ⎥ ⎦ I1 ⎡1 −P& ⎤ ⎢⎣ 1 − P ⎥ ⎦
(3.10)
− &
%=
(1 − PH) ln
(3.11)
⎡ −PH ( − ⎢⎣
(
− PH
)⎤ 1
)⎥⎦
+
PH
=
P P − IP + I
En el caso de condensación y e#"llición % = 1 donde % = %actor de corrección & = &adio de capacidades calor*icas PJ = E*ecti4idad t@rmica "sando la trans*ormación de BoKman P = E*ecti4idad t@rmica 'lo#al del intercam#iador I = ICmero de coraas T = Temperat"ra
(3.1)
El coe*iciente 'lo#al de trans*erencia de calor se toma del reporte del sim"lador o se calc"la en #ase a las propiedades de los *l"idos en coraa y t"#os. Aspen 2PE determina la posición de los *l"idos en el intercam#iador de t"#os y coraa dependiendo de s"s propiedades. (3.13) 1 1 1 + D= t"#os
coraa
donde D = 7oe*iciente 'lo#al de trans*erencia de calor t"#os = 7oe*iciente de trans*erencia de calor de los t"#os coraa = 7oe*iciente de trans*erencia de calor de la coraa Ta#la 3. 7orrelaciones para calc"lar el coe*iciente de trans*erencia de calor de los t"#os 7orrelaciones para calc"lar el coe*iciente de trans*erencia de calor de los t"#os Fecanismo &@'imen de *l"!o 7orrelación Dna *ase aminar
O
D
(3.1) ⋅
FT5
A diseño = AH × %actor de so#rediseño
(3.1-)
Para intercam#iadores de ca#ea *lotante y de t"#os en D se de#e especi*icar "n nCmero par de pasos en t"#os.
Defaults
on'it"d de t"#o = 0 *t 5imetro externo de t"#o = 1 in ?rosor de t"#o = 0.0 + 0.3 in Pitc = 1.- x dimetro externo del t"#o Pasos en t"#os = 1 Pasos en coraa = 1 %actor de so#rediseño = 1.1&e'la de los 3 = <
Tan$ues ()esse"s* Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Requerimientos de diseño
Tan9"es oriontales F"ltiplicador del *actor de separación, rea del 4aporrea de sección trans4ersal del tan9"e.
+
Tan9"es 4erticales Alt"ra del eliminador de roco, alt"ra mnima so#re el eliminador de roco, alt"ra mnima del ni4el de l9"ido al eliminador de roco.
+
Tan9"es a'itados Tipo de a'itador
+
Tan9"es de almacenamiento 5as de retención, oras de retención al da, alt"radimetro, porcenta!e de espacio del 4ol"men total del tan9"e para el 4apor.
Resultados Temperat"ra y presión de diseño, dimetro, alt"ra o lon'it"d y peso
Tanques horizontales
Cálculo de la longitud a lon'it"d se determina en #ase al 4ol"men de l9"ido retenido, el c"al se o#tiene a partir del *l"!o de l9"ido y el tiempo de residencia. a lon'it"d se calc"la con las si'"ientes *órm"las l 4ol = l 4*r r t ⋅
(,)(l4ol )
=
(3.1/) (3.1)
π (1 − r 4c ) 5
donde = on'it"d del tan9"e l4ol = :ol"men de l9"ido retenido l4*r = %l"!o 4ol"m@trico del l9"ido r t = Tiempo de residencia r 4c = rea del 4aporrea de sección trans4ersal del tan9"e
S=
F@todo de arrastre de l9"ido l m*r
ρ4 4 m*r
ρ
(3.1)
(3.1)
= ln(<%)
(A+ B+7 +53 +E, ) L4 = e
(3.0)
M = L4 ⋅ L4m
(3.1)
4m = M
(3.)
ρ − ρ4 ρ4
donde lm*r = %l"!o msico de l9"ido 4m*r = %l"!o msico de 4apor ρ = 5ensidad de l9"ido ρ4 = 5ensidad del 4apor M = %actor del sistema <% = %actor de separación L4 = %"nción polinomial del <% L4m = F"ltiplicador del <% 4m = :elocidad de diseño del 4apor A = +1.0 B = +0.1-0- 7 = +0.1005 = +0.01-// E = +0.00101-1 •
F@todo de separación del tamaño de partc"la ρ 4 (ρ
0.33 –ρ
⋅
M = dp ⎢ ⎡ '
(3.3)
4
)
⎤ ⎥ ⎦
μ4
⎣
Para *l"!o laminar (M Q 3) 4=
'(ρ
–
ρ 1 4) dp
( )
(3.)
1 μ 4 ⋅
Para *l"!o t"r#"lento (M U 3)
4 = 1.,⎢ ⎡ '
·
d
0.–ρ
p ( ρ
4
⎣
ρ4
)
⎤ ⎥ ⎦
(3.-)
4m = 4
(3./)
⋅
*
donde=
4 = :elocidad del 4apor ' = 7onstante 'ra4itacional dp = 5imetro de partc"la del l9"ido ρ = ρ5ensidad de l9"ido 4 = 5ensidad μ4 del 4apor :iscosidad del 4apor = 4m = :elocidad de diseño del 4apor * = %actor de diseño para la 4elocidad del 4apor El rea de sección trans4ersal del tan9"e se o#tiene del modo si'"iente 4 csa =
4 4ol
4m 4 t a csa= cs r 4c
(3.) (3.)
donde 4csa = rea del 4apor 4m = :elocidad de diseño del 4apor 44ol = %l"!o 4ol"m@trico del 4apor r 4c = rea del 4aporrea de sección trans4ersal del tan9"e tcsa = rea de sección trans4ersal del tan9"e El dimetro del tan9"e #asado en el *l"!o de 4apor se calc"la a partir del rea o#tenida en el procedimiento anterior.
5=
, t
(3.)
⋅
csa
π
Por otro lado, el dimetro p"ede calc"larse en #ase al 4ol"men de l9"ido retenido ("sado para calc"lar ) y al 4alor de 5 (especi*icado por el "s"ario en 65esi'n 7riteria8). El dimetro ms 'rande de los dos se "sa en el diseño *inal. 5esp"@s de estimar la lon'it"d y el dimetro del tan9"e (#asado en el *l"!o de 4apor), el 4alor de 5 correspondiente se compara con el 9"e se enc"entra en la *orma 65esi'n 7riteria8.
o#tenido en #ase al 4ol"men de l9"ido retenido y la relación 5 dada por el "s"ario, y se eli'e el mayorV la lon'it"d, entonces, se a!"sta para alcanar el 5 especi*icado.
Tanques verticales
Cálculo de la altura a estimación de la alt"ra se #asa en el 4ol"men de l9"ido retenido al i'"al 9"e en el caso de tan9"es oriontales. El clc"lo se ace de la si'"iente manera l 4ol = l 4*r ⋅ r t
l t = (,)(l4ol )
(3.30) (3.31)
π5
= tapt + l t + >tapt + d t + me t + mea t
(3.3)
donde=
l4ol = :ol"men de l9"ido retenido l4*r = %l"!o 4ol"m@trico del l9"ido r t = Tiempo de residencia lt = Alt"ra del l9"ido tapt = Alt"ra mnima entre la lla4e del ni4el in*erior de l9"ido y la lnea tan'ente >tapt = Alt"ra entre la to#era de entrada y la lla4e del ni4el s"perior de l9"ido dt = Alt"ra del espacio para la separación del 4apor met = Alt"ra del eliminador de roco meat = Alt"ra por encima del eliminador de roco Cálculo del diámetro El dimetro se calc"la de la misma manera 9"e para los tan9"es oriontales. Dna 4e o#tenido el 4alor del dimetro y la alt"ra del tan9"e se aplica el mismo procedimiento 9"e para los tan9"es oriontales para 4alidar el 4alor de 5.
Tanques agitados
5imensionamiento a capacidad se determina con la si'"iente ec"ación 7 = O⋅⎜
⎛ tr ⎞
⎟
(3.33)
⎝ /0 ⎠ donde 7 = 7apacidad en *t3 O + %l"!o 4ol"m@trico de l9"ido en *t3 tr = Tiempo de residencia en min El dimetro del tan9"e se determina "sando 5 y la 'eometra
⎛π⎞ 7 = ⎜ ⎟5 ⋅ ( ⎝, ⎠
(3.3)
donde 5 = 5imetro del recipiente, *t = Alt"ra del *l"ido, *t a alt"ra del tan9"e se o#tiene de la si'"iente manera > = + d
(3.3-)
donde=
> = Alt"ra del tan9"e, *t d = Alt"ra para la separación de 4apor, *t a presión de operación se o#tiene del reporte del sim"lador.
Tanques de almacenamiento
El m@todo de clc"lo de la alt"ra y el dimetro es el mismo 9"e para los tan9"es a'itados, pero los de*a"lts son di*erentes. Defaults Tan9"es 4erticales y oriontales F@todo para calc"lar la 4elocidad mxima del 4apor = F@todo de arrastre de l9"ido 5imetro de partc"la del l9"ido = 0.1- in %actor de diseño para la 4elocidad del 4apor = 0.Tiempo de residencia = - min Alt"ra5imetro (5) = 3 Tan9"es oriontales rea del 4aporrea de sección trans4ersal del tan9"e = 0. F"ltiplicador del *actor de separación = 1.Tan9"es 4erticales Alt"ra del espacio para la separación del 4apor = 1 *t Alt"ra por encima del eliminador de roco = *t Alt"ra del eliminador de roco = 0.- *t Tan9"es a'itados Alt"ra5imetro = 3 Tiempo de residencia = - min Alt"ra para el 4apor = 1 *t Tipo de a'itador = AI7>W& Tipo de control =
Tipo de imp"lsor = T/%B
Tan9"es de almacenamiento 5as de almacenamiento = 1 >oras de almacenamiento al da = Alt"ra5imetro = 0.Espacio para el 4apor = ; del 4ol"men total del tan9"e
,ea't!res os reactores se dimensionan como tan9"es a'itados (o como tan9"es oriontales) c"ando la reacción se da en *ase l9"ida, pero c"ando se trata de "na reacción en *ase 'as no es posi#le acer el dimensionamientoV no ay nin'Cn tan9"e en Aspen 2PE 9"e p"eda mane!ar *l"!os de 'as CnicamenteV as 9"e estos e9"ipos de#e ser dimensionados y cotiados por el "s"ario en "na *"ente externa para desp"@s incl"irlos como e9"ipos cotiados en el pro'rama. Dna alternati4a es cotiarlos como tan9"es oriontales pero proporcionando el dimetro y lon'it"d del tan9"e (calc"lados por el "s"ario de manera independiente). Por otro lado, el mód"lo &PD? de Aspen Pl"s se modela como "na torre empacada en 2car"s.
C!"umnas Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida ICmero de etapas Temperat"ra, presión y *l"!o por etapas Datos importantes para el diseño Alt"ra en el *ondo para el ni4el del l9"ido y alt"ra para la separación del 4apor en la parte s"perior. +
7ol"mnas de platos %ormación de esp"ma (#a!a, moderada o alta), *actor de in"ndación, tipo de plato y espacio entre platos
+
7ol"mnas empacadas Alt"ra de empa9"e, rea de s"per*icie por "nidad de 4ol"men del empa9"e, *actor de empa9"e, tipo de empa9"e y *actor de in"ndación.
Resultados Temperat"ra y presión de diseño, dimetro, alt"ra, nCmero de plata*ormas, to#eras y comp"ertas y peso de la col"mna. 5imensionamiento a in*ormación proporcionada por el sim"lador para cada etapa y las car'as t@rmicas asociadas con el condensador y el reer4idor se "san para 'enerar los datos de entrada
re9"eridos. os sidestrippers y los p"mparo"nds se tratan como "nidades independientes de la col"mna "na 4e 9"e el reporte del sim"lador se a car'ado en Aspen 2PE.
?eneralmente, los modelos de col"mnas en los sim"ladores no incl"yen todo el e9"ipo 9"e re9"iere la torre. Dna torre de destilación esta comp"esta por los si'"ientes e9"ipos • • • • • • • • • • •
Torre principal 7ondensador 5i4isor s"perior Bom#a s"perior Bom#a de re*l"!o 2ntercam#iador s"perior (precooler) Ac"m"lador &eer4idor 5i4isor in*erior Bom#a in*erior 2ntercam#iador in*erior
os di4isores no son dimensionados por Aspen 2PE, por lo 9"e s" costo de#e ser proporcionado por el "s"ario. En 4arias ocasiones, por raones económicas, el condensador p"ede s"stit"irse por "n preen*riador ('eneralemente "n en*riador de aire) y "n intercam#iador de t"#o y coraa. a con*i'"ración de la torre se p"ede modi*icar en la carpeta 6Process 5esi'n8 en la *orma 6Pro!ect component map speci*ications8. a con*i'"ración predeterminada es la 6estndar total8 9"e contiene los si'"ientes elementos • • • • • • •
Torre principal 7ondensador 5i4isor s"perior Bom#a de re*l"!o Ac"m"lador &eer4idor 5i4isor in*erior
El eco de ele'ir "na con*i'"ración determinada no si'ni*ica 9"e todos los e9"ipos 9"e in4ol"cra esa con*i'"ración sean desple'ados, ya 9"e esto depende de las condiciones del proceso. Por e!emplo, si el proceso no incl"ye el condensador y el reer4idor, sólo el modelo de la torre es desple'ado. 5e i'"al *orma, sólo se desplie'a el modelo del intercam#iador in*erior (si la con*i'"ración ele'ida lo tiene disponi#le) en caso de 9"e la corriente de *ondos ten'a "na temperat"ra distinta a la temperat"ra de la etapa in*erior de la torre.
Columnas de platos
1. El tipo de *l"ido se "sa para determinar la tensión s"per*icial y la *ormación de esp"ma si @stas no estn especi*icadas en el reporte del sim"lador ni en la *orma 65esi'n 7riteria8.
.
(
)−0.,-
(3.3/)
donde EW7 = E*iciencia de WJ7onnell μ = 4iscosidad del l9"ido, cpoise α = 4olatilidad relati4a de los componentes cla4e 7on la e*iciencia de los platos se calc"la el nCmero real de platos re9"eridos para la separación. Para la 4olatilidad relati4a de los componentes cla4e se tiene "n 4alor de 1.- como de*a"lt, el c"al p"ede modi*icarse en la *orma 65esi'n 7riteria8. En el caso de la 4iscosidad, @sta se o#tiene del reporte del sim"lador o se estima en #ase al tipo de *l"ido. aas • para el p"nto de in"ndación • El 7
El mnimo dimetro permitido es 1.- *t.
Diseño de platos tipo Bule!Cap a 4elocidad de 4apor permitida y el dimetro del plato se representan por la *órm"la de Nersey 9"e corresponde a los tra#a!os de
donde=
⎟ ⎜ ⎟ ⎝ M ρ (ρ 4 ⎠
5 = 5imetro, *t S4 = %l"!o de 4apor, l# 3 ρ = 5ensidad del l9"ido, l#*t 3 ρ4 = 5ensidad del 4apor, l#*t E *actor M depende del espaciamiento entre platos Ta#la 3./ %actor M Espacio entre platos, in M
1 3.
.
30 .
30X -.0
Columnas empacadas
ETP (>ei't E9"i4alent to te Teoretical Plate) en 65esi'n 7riteria8, re'las e"rsticas de predicción reportadas en la literat"ra son "sadas por parte de Aspen 2PE para encontrar el 4alor de >ETP y la e*iciencia de la torre. Para col"mnas de empa9"e aleatorio >ETP (*t) = 1.-d p
(3.3)
donde d p = 5imetro de empa9"e, in Para col"mnas de empa9"e estr"ct"rado >ETP(in) =
100
a p
(3.3)
+,
donde a p = rea s"per*icial de empa9"e por "nidad de 4ol"men de empa9"e, *t*t3 El >ETP se m"ltiplica por el nCmero de etapas teóricas para o#tener la alt"ra de la col"mna. Defaults Torres de platos
Tipo de plato =
Torres empacadas Tipo de empa9"e = Aleatorio Faterial de empa9"e = 1.0PP& rea espec*ica (de s"per*icie) por "nidad de 4ol"men de empa9"e = 0.- *t*t3 %actor de in"ndación = 0./ ? eneral Alt"ra para separación del 4apor = *t Alt"ra para el ni4el del l9"ido = / *t
En#riad!res de Aire Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Resultados Temperat"ra y presión de diseño, nCmero de 4entiladores, potencia de los 4entiladores, nCmero de t"#os y peso. 5imensionamiento Para el diseño t@rmico
(3.0) (3.1)
O = D A FT5 FT5 = % FT5 ⋅
⋅
⋅
Para el diseño mecnico A = π 5 t"#o I *ilas de t"#os I t"#os por *ila on'it"d de ⋅
⋅
⋅
(3.)
⋅
t"#os
Dn al'oritmo iterati4o se "sa para dimensionar el e9"ipo. Primero se calc"la el 4alor de O 9"e se p"ede alcanar "sando la 'eometra especi*icada (nCmero de t"#os, nCmero de *ilas de t"#os, lon'it"d, etc).
4entiladores se #asa en la relación de aspecto (lon'it"d de t"#oanco de plata*orma). Para c"al9"ier relación in*erior a 1.- sólo se eli'e "n 4entilador. Defaults Pitc de t"#os = .- in ?rosor de t"#o = 0.1- in
Anco de plata*orma = *t a 0 *t %ilas de t"#os = 3 a / on'it"d mxima de t"#o = 3 x Anco de plata*orma
Triturad!res Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Tamaño *inal del prod"cto (o tasa de red"cción) Resultados Potencia y peso 5imensionamiento a potencia re9"erida se calc"la con la si'"iente ec"ación P= 1.,/(Tm)(Si
⎛ )⎜
1
⎝ ⎜ dp0.-
−
1
⎞ ⎟
0.-
⎠
dr
(3.3)
donde P = Potencia, p Tm = 7apacidad del trit"rador, tonmin Si = Zndice de tra#a!o, LSton dp = Tamaño del prod"cto, *t dr = Tamaño de la alimentación, *t Defaults Zndice de tra#a!o = 13. MSton El ndice de tra#a!o es la ener'a total necesaria para red"cir la alimentación a "n tamaño tal 9"e el 0; del prod"cto p"eda pasar por "na pantalla de 100 micras. Tasa de red"cción =
Crista"i - a d!res Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Datos importantes para el diseño Tamaño *inal del prod"cto, tasa de crecimiento Resultados Tiempo de residencia y peso
5imensionamiento a capacidad del cristaliador se calc"la a partir de los datos de las corrientes de entrada y de salida. El tiempo de residencia se o#tiene de la si'"iente *orma Tiempo de residencia =
dp
3&'
(3.,,)
donde dp = Tamaño del prod"cto, mm &' = Tasa de crecimiento, mm Defaults dp = 0.3 mm &' = 0.3/ mm
Se'ad!res Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Resultados rea de plato y peso 5imensionamiento Aspen 2PE calc"la la capacidad del secador #asndose en la 4elocidad de e4aporación en el proceso de secado. Para secadores de platos y de tam#or se "sa "na pro*"ndidad promedio de .- *t para determinar s"s re9"erimientos. Para secadores a 4aco y secadores rotatorios a 4aco la capacidad se calc"la en #ase al tiempo de secado y al porcenta!e promedio de "so de la capacidad del secador. Defaults Tiempo de secado = 0.- ; promedio de "so = a cantidad de "nidades adicionales para la operación de secado se determina analiando los 4alores mximos y mnimos de los di*erentes campos de la o!a de especi*icación del e9"ipo.
C !"e't!res de p!")! Datos mínimos a especificar
2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida
Datos importantes para el diseño 5imetro del separador ciclónico Resultados %l"!o 4ol"m@trico de 'as y peso 5imensionamiento En el caso de ciclones, el *l"!o 4ol"m@trico a tra4@s del separador se o#tiene "sando la correlación de [en O=
.-(5 )4 1/
(3.,-)
donde O = %l"!o 4ol"m@trico de 'as, *t3s 5 = 5imetro del separador ciclónico, *t 4 = :elocidad lineal, *ts En el caso de colectores tipo #a'o"se se "sa por de*a"lt Iylon como material del *iltro para calc"lar la relación aire+medio con la 9"e se determina el dimetro del separador. Defaults :elocidad lineal = 1-0 *ts Alt"raanco = .%l"!o de aire = 10 *t3
i"tr ! s Datos mínimos a especificar 2n*ormación de las corrientes de entrada y de salida Resultados rea s"per*icial (*iltros de tam#or rotatorio) y peso 5imensionamiento Basndose en el tipo de *iltro se eli'en las dimensiones promedio para el e9"ipo y l"e'o el tamaño del *iltro se optimia para la operación dada de modo 9"e las dimensiones permanecan dentro de los 4alores lmite. Defaults Tiempo #atc = 0.- (*iltración #atc) ?rosor de torta = 0.3 *t (*iltros de marco y placa) 7iclo = 0.0 (operación contin"a)
Instrumenta'ión y C!mp!nentes de Insta"a'ión Ta#la 3. 2denti*icación de instr"mentos en los P\25 /aria&"e de Pr!'es! Disp!siti)! Segunda posici"n "n #rimera posici
Ca"i#i'ad!r
$odo% & ' campo( # ' #anel )ltima posici"n Símolo Descripci"n
Símolo $odo
Descripci"n
Símolo Descripci"n
7
7onsistencia
&
&, P
&e'istrador
>
Alto
%
%l"!o
2
%, P
2ndicador
Ba!o
T
Temperat"ra
7
%, P
7ontrolador
>>
Alto+Alto
P
Presión
&7
%, P
Ba!o+Ba!o
5P
5i*erencial de presión
27
%, P
Ii4el
2T
%
7ontrolador de re'istro 7ontrolador e indicador Transmisor indicador
<
:elocidad
<
%
PI
Posición
E
%
Elemento
P>
Anlisis de p> Fo4imiento axial Fo4imiento radial Fan"al
A
F & >
(sin medición) 5i4ersos (como 4i#ración)
Y
P
&ele4o
EY
%
PB
P
E
P
7:
%
<:
%
Especial TS
Termopoo
<,P
E<5
Alarma
N2 N&
*ermopares 2ndicador P m"ltip"ntos P &e'istrador m"ltip"ntos
A p
a'ado de emer'encia
E!emplos Alarma de presión c"ando @sta es #a!a. 5esple'ado, si el control es di'ital, en el loop 2ndicador de presión desple'ado en el loop - para control di'ital
7ontrolador e indicador de ni4el en el loop 3
2ndicador de posición. oop
Abreviaciones comunes y traducciones
&EA5WET< ] 7onexión tipo treadolets BWT DP 7WIIE7T2WI< + 7onexión con pernos W&% P ] Wri*ice plate ] Placa de ori*icio M ] TicL + ?rosor <7> ]
Simbología de los
:l4"la de control
:l4"la de se'"ridad
:l4"la de 'lo#o Brida en oco
:l4"la cecL Fontado en el panel del centro de control
Fontado en el e9"ipo
Fontado en el panel del e9"ipo
ntercambiadores de
%i'"ra 3.1 P\25 completo de "n intercam#iador de calor de t"#o y coraa Ta#la 3. 7omponentes de instalación de "n intercam#iador de calor de t"#o y coraa E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) 33 *t :l4"las de control 1 7odos (di*erentes dimetros) 3 :l4"las de se'"ridad &ed"ctores T"#era para aire / *t Tes / 7a#leado para señal de instr"mentos 10 *t :l4"las cecL #ridadas 7a#leado el@ctrico :l4"las de comp"erta #ridadas T"#era aislada *t :l4"las de 'lo#o #ridadas 1 Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de comp"erta Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos Termopoos T2 3 T2T%2 1 TTT7 1 T27 1
omba
%i'"ra 3. P\25 completo de "na #om#a centr*"'a
Ta#la 3. 7omponentes de instalación de "na #om#a centr*"'a E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) 13 *t :l4"las de control 1 0 *t 7odos (di*erentes dimetros) 1 T"#era para instr"mentos &ed"ctores T"#era para aire 0 *t Tes 7a#leado para señal de instr"mentos 10 *t 1 7a#leado el@ctrico /- *t :l4"las cecL #ridadas T"#era aislada / *t :l4"las de comp"erta #ridadas 1 Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de 'lo#o #ridadas :l4"las de comp"erta / Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos %2T 1 %27 1 P2 1
Tanques !orizontales
%i'"ra 3.3 P\25 completo de "n tan9"e oriontal Ta#la 3.10 7omponentes de instalación de "n tan9"e oriontal E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) / *t :l4"las de control 1 7odos (di*erentes dimetros) :l4"las de se'"ridad &ed"ctores T"#era para instr"mentos 3 *t Tes / T"#era para aire 0 *t :l4"las de comp"erta #ridadas 7a#leado para señal de instr"mentos 10 *t :l4"las de 'lo#o #ridadas T"#era aislada 1 *t :l4"las de comp"erta 1 Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de 'lo#o Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos 2 2T 1 27 1 P2 1 Termopoos T2
Tanques "erticales
%i'"ra 3. P\25 completo de "n tan9"e 4ertical Ta#la 3.11 7omponentes de instalación de "n tan9"e 4ertical E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) - *t :l4"las de se'"ridad 7odos (di*erentes dimetros) T"#era para instr"mentos / *t &ed"ctores T"#era para aire 0 *t Tes 7a#leado para señal de instr"mentos 10 *t :l4"las de comp"erta #ridadas 7a#leado para il"minación *t :l4"las de 'lo#o #ridadas T"#era aislada :l4"las de comp"erta 13 Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de control 1 Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos 2 2T 1 27 1 P2 1 Termopoos 3 T2 3
Tanques de almacenamiento
%i'"ra 3.- P\25 completo de "n tan9"e de almacenamiento
Ta#la 3.1 7omponentes de instalación de "n tan9"e de almacenamiento E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) - *t :l4"las re'"ladoras 1 7odos (di*erentes dimetros) 1 :l4"las de se'"ridad &ed"ctores T"#era para instr"mentos / *t Tes 7a#leado para il"minación 3-3 *t :l4"las de comp"erta #ridadas 3 7a#leado para señal de instr"mentos /0 *t :l4"las de 'lo#o #ridadas 1 T"#era aislada --3 *t :l4"las de comp"erta Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de 'lo#o Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos 2T 1 2 1
Columnas de destilaci#n
%i'"ra 3./ P\25 completo de "na col"mna de destilación Ta#la 3.13 7omponentes de instalación de "na col"mna de destilación E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) -0 *t :l4"las de control 7odos (di*erentes dimetros) / :l4"las de se'"ridad &ed"ctores T"#era para instr"mentos 11 *t Tes / T"#era para aire - *t -0 *t :l4"las cecL #ridadas 1 7a#leado para señal de instr"mentos 1/ *t :l4"las de comp"erta #ridadas 11 7a#leado para il"minación T"#era aislada 3 *t :l4"las de 'lo#o #ridadas :l4"las de #ola #ridadas 1 Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de comp"erta 1 Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos %2T T2 / 2 T2T%2 1 2T 1 5P2 5P2T %&7 1 P2 %& 1 P2T 1 27 1 TET7 / P& 1 T&7 1 Termopoos 13
T2
Columnas de destilaci#n
TN&
/
$eactores %Tanques agitados enchaquetados
%i'"ra 3. P\25 completo de "n reactor Ta#la 3.1 7omponentes de instalación de "n reactor E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) /0 *t :l4"las de se'"ridad 0 *t 7odos (di*erentes dimetros) - T"#era para instr"mentos &ed"ctores T"#era para aire - *t Tes 7a#leado para señal de instr"mentos //0 *t 7a#leado el@ctrico :l4"las cecL #ridadas 3-- *t 7a#leado para il"minación 330 *t :l4"las de comp"erta #ridadas 1 T"#era aislada -3 *t :l4"las de 'lo#o #ridadas :l4"las de comp"erta 1Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de control / Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos %2 1 %&7 %2T 27 1 7 1 P&7 1 2T 1 < < 1 T27 1 P2T 1 T&7 1 Termopoos T2T%2
$eactores %Tanques agitados enchaquetados
T<
Compresore
%i'"ra 3. P\25 completo de "n compresor Ta#la 3.1- 7omponentes de instalación de "n compresor E"ement! Cantidad E"ement! Cantidad T"#eras (di*erentes dimetros) *t :l4"las de control 3 7odos (di*erentes dimetros) 3 T"#era para instr"mentos /0 *t &ed"ctores / T"#era para aire 0 *t Tes 7a#leado para señal de instr"mentos 0 *t :l4"las cecL #ridadas 7a#leado el@ctrico --- *t :l4"las de comp"erta #ridadas T"#era aislada 3/ *t :l4"las de 'lo#o #ridadas 1 Aislamiento del e9"ipo (depende de s" tamaño) :l4"las de comp"erta 0 Pint"ra (depende del dimetro de las t"#eras) +nstrumentos %2T 1 T2T%2 1 5P2 1 T< 5P2T 1 PIT 1 P2 / < (4i#ración) 1 P2T >27 P< 3 < TET7 3 E %& 1 Termopoos
T2
Compresore
TN2
3
%i'"ra 3. P\25 completo de "n compresor (se'"nda parte)
