Condensador y Pierna Barométrica

Fernández Brizuela, Anahí

Gallardo, Alejandra J.

2010

Facultad de Ingeniería

Equipos e Instalaciones Industriales

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:

Bomba centrífuga

Torre de enfriamiento

1- EyectorLos 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.

•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.

1.1 -Principio de Funcionamiento

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

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.

Dimensionado de acuerdo a las normas ASME – sección II.

Cilindro con empaquetaduras o platos interiores, que permiten un mejor contacto entre dos fluidos.

Es un recipiente sometido a presión externa

Tipos de Condensadores

Tipo spray - ContracorrienteTipo spray –Corrientes paralelas

3 – Pierna Barométrica

Conexión entre el condensador barométrico (P<Patm) y el ambiente (Patm), permitiendo la descarga del condensado.

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 (1m3 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

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.

Variaciones del sistema condensador – pierna barométrica

Con dos eyectores

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.

Vista en corte del sistema

Condensador e Intercondensador barométrico

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