Lab 3 Planta Piloto

Máquinas Térmicas c10 Ciclo IV PFR 2018 I

LABORATORIO N°3 “MANTENIMIENTO

DE UN SISTEMA DE GENERACIÓN DE VAPOR ”

CARRERA

: Tecnología Mecánica Eléctrica

CICLO

: IV

SECCIÓN

: “B”

DOCENTE

: Aguilar Narváez Carlos Pablo Pablo

CURSO

: Máquinas Térmicas.

ALUMNO (S)

: Timaná Vílchez Pedro Turpo Castillo Elmer Tume Huamán Wilinton Esgar Yrureta Jimenez Homero

FECHA DE REALIZACIÓN : 04/05/2018 2018 – I

1


LABORATORIO N°3 “MANTENIMIENTO DE UN SISTEMA DE

VAPOR

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I. INFORMACIÓN GENERAL Centro de estudios: Instituto Superior Tecnológico TECSUP NORTE. Laboratorio: Máquinas Térmicas Ubicación: Urb. Víctor Larco Herrera-Trujillo Curso: Máquinas Térmicas Ciclo: IV Docente: Ing. Carlos Pablo Aguilar Narváez. Horas de laboratorio 4: 30 horas CICLO

IV

N°

SECCIÓN

GRUPO N°

FECHA

B

6

04/05/2018

APELLIDOS Y NOMBRES:

1

TIMANÁ VILCHEZ PEDRO

2

TURPO CASTILLO ELMER

3

TUME HUAMÁN WILINTON ESGAR

4

YRURETA JIMENEZ HOMERO

3

FOTOGRAFÍA


II. PLAN DE INVESTIGACIÓN 2.1. 

DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA Diagnóstico

Las calderas industriales se caracterizan porque son muy utilizados en las industrias, estos están equipados con componentes están normalizadas, la perspectiva de hacer este diagnóstico nos lleva a dar una comparación de porque la caldera piloto de Tecsup con otra caldera industrial tiene componentes distintos (una cuenta con los componentes y la otra no), además de la distribución de aire, agua y vapor que necesita cada máquina para su correcto funcionamiento.



Pronóstico

Cuando no se cumplen con las especificaciones que ya están normalizadas como por ejemplo sus componentes dependiendo de la capacidad de la caldera y el vapor que se necesite para cada máquina entonces pueden ocurrir fallas en la distribución, reduce la eficiencia, problemas en las maquinas (pulpeadora, paila de cocción, autoclave, exhauster) Debido a los problemas e inconvenientes que se planteó anteriormente, el sistema de distribución podría no ser tan eficaz, debido a la falta de elementos empezando desde la caldera. Esto también podría llevar a que la entrega de vapor a la planta no sea la suficiente y que sea de mala calidad. 

Control

Luego de haber analizado el diagnóstico y posteriormente el pronóstico, lo que se recomienda realizar es implementar con los elementos que carece la caldera, de esta manera realizará el proceso de generar vapor con más eficacia, ayudando a que las máquinas de la planta piloto puedan trabajar correctamente sin sufrir daños que genera el exceso o la falta de vapor.

4

Máquinas Térmicas c10 Ciclo IV PFR 2018 I 

Formulación del problema Problema general. ¿Cuáles son las diferencias entre el sistema de distribución de vapor de la planta piloto de TECSUP y un sistema de distribución de vapor industrial?

Problema específico. 

¿Cuáles son los componentes y/o elementos que la caldera de la planta piloto Tecsup está careciendo?



¿Qué inconvenientes presenta el sistema de distribución de vapor de Tecsup, a diferencia de un sistema de distribución industrial?



¿La generación de vapor que se está generando es de buena calidad?



La caldera no se desarrolla al 100 %

III. OBJETIVOS: General.  Encontrar la relación y diferencias entre el sistema de distribución de 

vapor de la planta piloto Tecsup y un sistema de distribución normalizado.

Específicos.





Identificar los componentes que conforma la distribución de vapor de la planta Tecsup.

Identificar las funciones que los componentes que realizan en el



sistema de distribución de vapor en la planta piloto de Tecsup. Comparar componentes y elementos entre ambos sistemas de



distribución. 

Realizar planos sobre el sistema de distribución de la planta piloto de Tecsup.

IV. JUSTIFICACIÓN: Este trabajo de investigación tiene como objetivo principal encontrar las diferencias entre el sistema de distribución de vapor de la planta piloto Tecsup y de los sistemas de distribución industriales. Esto nos va a permitir conocer la caldera de esta planta piloto, así como conocer su funcionamiento y por qué este sistema de distribución de vapor carece de elementos que otro sistema de distribución industrial si los tiene. 5


V. MARCO TEÓRICO: 1. Generación de vapor. La caldera, es una máquina diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase a vapor saturado.

2. Distribución de vapor. La primera pregunta que normalmente nos hacemos es ¿por qué utilizar vapor? Hay varias razones del porque el vapor es todavía de uso común en los procesos industriales: es una forma muy eficaz de tra nsferir energía de una fuente central a diversos puntos de uso, la presión propia del vapor actúa como la fuerza motriz para mover el vapor a los puntos requeridos, existe una relación directa entre la presión y la temperatura del vapor que lo hace ideal para el control de proceso y tiene una entalpia relativamente alta por lo que puede transferir una gran cantidad de energía en relación con el flujo de la masa.

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Así, habiendo establecido que el vapor es todavía un buen medio para transferir y controlar el flujo de energía a lo largo de una planta, la clave es lograr que sea tan efectiva y eficiente como sea posible. El vapor se distribuye en tuberías de vapor y es necesario diseñar este sistema con el fin de lograr las condiciones de proceso requeridas y reducir tanto como sea posible las pérdidas del sistema.

Autoclave.

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Exhauster.

Elmer Turpo Castillo

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TIPOS

INMERSIÓN

CILINDRO S A R O D A D L A C S E

Aplican agua caliente o vapor de agua a toda clase de frutas y verduras, para reafirmar su color, reducir la presencia de microorganismos.

Escalda o precuece de manera continua frutas y verduras sumergiéndolas en agua caliente dentro de un cilindro perforado.

Escalda de manera continua frutas y verduras sumergiéndolas en agua caliente por medio de un transportador con arreadores.

TINA

Escalda o precuece por lote frutas y verduras sumergiéndolas en agua caliente.

HOMERO YRURETA JIMENEZ 9


TIPOS

APLICACIONES

VALVULA REDUCTORA

- -

-

Estaciones reductoras de presión de vapor. Reducción de presión en equipos de bajo consumo. Limitar la temperatura del vapor mediante reducción de vapor.

  

PRINCIPAL COMPONENTE



Válvulas pilotadas. Válvulas de acción directa. Válvula de acción directa compactas. Válvulas con actuador neumático.

Componentes VALVULA DE SEGURIDAD

ESTACI N REDUCTORA

Asegura que la presión aguas abajo de la válvula reductora nunca supere la presión

VENTAJAS

-

-

-

Controla totalmente la presión (automático). No requiere ningún tipo de energía motriz. Acción de respuesta

VALVULA INTERRUCCION.

Permite aislar al purgador. DETECTOR DE FUGAS

Definición

Localizador de fugas vapor. Tiene como función reducir la presión mediante una válvula reductora que estrangula el escurrimiento.

FILTROS

Atrapa la suciedad

Pedro timana v.

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Trampas de vapor mecánicas.

Permiten. 



la eliminación del condensado La eliminación del aire del proceso roductivo

Cumplen tres acciones especificas. Mantener las condiciones de temperatura y presión mientras se drena el condensado. Aumentar el coeficiente de transferencia de calor al eliminar tanto el aire como otros gases no condensables. Se evita que se pierda vapor que puede ser utilizado como fuente de energía en otros procesos industriales.

En este tipo de trampas de vapor, casi siempre la válvula y el asiento están inundados. Esto impide que se pierda el vapor. Sin embargo, su tamaño es tan grande que se puede perder calor.

Tipos de trampas de vapor

Trampas de vapor termostáticas.

Tipos de trampas que incorpora en el sistema de distribución de vapor

Las trampas de vapor termostáticas tienen la capacidad de mantener el condensado hasta que una parte de éste se enfría. La parte que se enfría permanece en la válvula principal y no hay pérdida de vapor.

Definición

Cuando las trampas de vapor reciben el vapor condensado evitan que se pierda. De esta manera puede distribuirse hacia otros procesos industriales que lo necesiten, produciendo un ahorro en la producción de energía y de contaminantes potenciales.

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Trampas de vapor termodinámicas. Las trampas de vapor termodinámicas pueden perder vapor cuando tienen una baja carga. Cuando el condensado se acerca la temperatura del vapor produce una especie de vapor instantáneo, también conocido como Flash. La expulsión de dicho vapor instantáneo provoca el cierre del orificio de escape de la trampa de vapor. Pedro timana v.


RECOMENDACIONES PARA INSTALACIÓN DE TRAMPAS DE VAPOR EN CABEZALES PRINCIPALES Ajuste de Trampa Cerca de la tubería vs. Cerca del suelo

ventajas

Desventajas

Cerca de la tubería

Más difícil de inspeccionar y de mantener trampas, Menos calor se pierde por lo cual puede llevar a circunstancias en donde una medio de la radiación trampa fallida simplemente es olvidada

Cerca del suelo

Mayor pérdida por medio de radiación debido a que la tubería de bajada más larga actúa como una pequeña extensión de la línea de vapor. (El Más facil de mantener y de aislamiento puede ayudar a reducir la pérdida de reparar calor significativamente en casos donde la operación de la trampa no se afecte negativamente por el aislamiento.) Pedro timana v.

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Ajuste de Trampa Vertical u Horizontalmente

Ventajas

Desventajas

Instalada Verticalmente

Ocupa poco espacio.

Necesita instalación en contra de una columna/pared/pilar. Su posición puede dificultar las labores de mantenimiento.

Instalada Horizontalmente

Puede fijarse firmemente al piso/suelo

Requiere una huella más grande de espacio adicional

Pedro timana v.

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VI. PROCEDIMIENTO: 1. Máquinas en el sistema de distribución de vapor:  Autoclave.  Escaldado.  Líquido de gobierno.  Exhauster.  Paila de cocción. Nombre

Símbolo

Función

Fotografía

Cambia la presión con la finalidad

Autoclave

de

obtener

temperaturas de saturación distintas.

Líquido de gobierno

Producir el líquido gobierno

Es un tanque empleado para el

Tina de Escaldado

tratamiento

térmico

de

alimentos. Este tanque es un equipo de transferencia de calor, para el calentamiento de materiales

alimenticios

procesos.

14

en


Maquina destinada para la esterilización y calentamiento de envases previos al proceso de sellado. Tiene un sistema

Exhauster

interno de aspersión de vapor y un

transportador

continuo

interno para el avance de los envases. Sirve para esterilizar envases de hoja lata y vidrio. Su función radica en la cocción

Paila de cocción

agitar y mezclar los materiales o insumos. No representa un trabajo de gran complejidad.

2. Dispositivos usados en el sistema de distribución: Nombre

Símbolo

Función

Válvula globo

Sirve para controlar el paso del algún fluido.

Rejilla de purga (aguas residuales)

Sirve para purgar el agua que se evapora del sistema.

15

Fotografía


Bypass

Sirve con fines mantenimiento.

Manómetros para vapor

Sirve para medir la presión ya sea de entrada o salida de algún fluido.

Filtra vapor y produce presión diferencial baja en caudales altos y son ideales para aplicaciones de uso industrial y vapor culinario.

Filtro

Tubería vapor

Tubería aire

Tubería Agua

de

de

para

de

Sirve para transportar el vapor a cada máquina que lo necesite por todo el sistema.

Sirve para transportar el aire a cada máquina que lo necesite por todo el sistema

Sirve para transportar el agua hacia cada máquina del sistema de distribución de vapor.

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Trampa vapor

de

Cierra o abre un circuito eléctrico en función de la presión de un medio en que se encuentra.

Presostato

Estación reductora presión

de

Válvula

Unidad de mantenimiento

Válvula solenoide

Sirve para separar el vapor del líquido residual.

Regula la presión de vapor que entra a la máquina según la cantidad que necesite.

Regula el vapor.

Filtra las impurezas del aire, y solo deja pasar el aire limpio.

Ofrecen funciones de apertura o cierre total y no se pueden utilizar para la regulación del flujo de gas o fluido. Funcionan eléctricamente.

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Permite un amplio rango de presión diferencial, y puede trabajar con una amplia gama de presiones.

Purgador termodinámico

Válvula de vapor que filtra el condensado, sin dejar escapar el vapor.

Trampa mecánica

VII. CONCLUSIONES: 

Logramos Identificar los componentes que conforma la distribución de vapor de la planta piloto Tecsup en donde cada máquina está equipada con componentes distintos a los demás.

Logramos identificar las funciones que cumplen los componentes en el



sistema de distribución de vapor de igual manera se lograron diferenciar que esto depende de la maquina ya que cada uno necesita de diferentes accesorios para que puedan funcionar correctamente. 

A través de la comparación con otro sistema de distribución de vapor se logró identificar que la planta piloto Tecsup no cuenta con algunos accesorios necesarios para que pueda optimizar perdidas y aumentar su rendimiento.

VIII. 

RECOMENDACIONES

Se debe mantener aisladas las tuberías, equipos y dispositivos, para evitar la fuga de vapor y poder mantener una presión de vapor adecuada.



clasificar cada generador de vapor de acuerdo con sus características de desempeño y eficiencia.



seleccionar las trampas de vapor de acuerdo con su aplicación y descarga esperada de condensado.



mantener un censo actualizado de las trampas de vapor, enumerando todas las trampas y registrando su localización en un croquis para facilitar su revisión y registro.

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inspeccionar periódicamente el aislamiento para reemplazar o reparar los tramos dañados o deteriorados, esto es necesario después de que se han tenido que retirar tramos de aislamiento para reparar fugas de vapor.



Realizar un mantenimiento semanal, mensual y anual de sus componentes con el fin de evitar fallas que puedan afectar a la producción.



Realizar la implementación de componentes en el sistema de producción de vapor ya que la planta piloto no cuenta con algunas normas



Implementar el sistema reutilización del vapor a través de trampas de vapor con el fin de no desperdiciar el vapor.





IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Autoclave. (2018, 8 de mayo). Wikipedia, La enciclopedia libre . Fecha de consulta: 22:00, mayo 13, 2018 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Autoclave&oldid=10763471 4. Recuperado de: https://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/trap-steammains.html



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X. ANEXOS

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FOTOGRAFÍAS

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FICHAS TÉCNICAS.

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TRAMPA TERMOESTÁTICA

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Lab 3 Planta Piloto

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