PRACTICA N 6

SIMULACION DE UN TERMOCOMPRESOR A VAPOR

I OBJETIVOS Describir el funcionamiento del termocompresor a vapor. Describir las caractersticas principales del comprensor a vapor. Determinar los caudales de funcionamiento del termocompresor pero con agua ya que el termocompresor es de plstico. Determinar la cantidad de fluido que puede absorber de la lnea de succin en basa a una unidad de tiempo. Determinar el vacio generado en la lnea de succin del termocompresor la cual ser equivalente a la cantidad de fluido succionado de la alimentacin

II MARCO TEORICO

TERMOCOMPRESORConcepto: Es un dispositivo el cual sirve para aumento de presin de vapor flash o de baja presin, y su posterior reutilizacin. Termocompresor es aquel que comprime el vapor de baja presin presente en el sistema (generalmente flash), y as poder reutilizarlo o aprovechar su energa. Lo logra inyectando algo de vapor vivo al sistema a travs de su cmara de mezcla. Utilizado principalmente en industria papelera. Los termocompresores son bombas a chorro de vapor que utilizan vapor de alta presin que se expande para arrastrar y comprimir vapor de baja presin a una presin intermedia. Los termocompresores son ampliamente empleados en evaporadores de leche y alimentos para captar y recomprimir vapores perdidos.

La prctica de recomprimir un vapor para aumentar su temperatura y permitir nuevamente su uso, se llama TERMOCOMPRESION. Este principio encuentracontinuamente aplicaciones ms amplias en la industria. En una fbrica de azcar de caa bien diseada o equilibrada, el vapor necesario para elproceso es aproximadamente un 15 % menor que la cantidad disponible procedente delescape de los turbogeneradores, o sea, que las necesidades de vapor de escape para laconcentracin son muy superiores a las cantidades de vapor de escape disponibles. Unafbrica as debe entonces expandir una cantidad importante de vapor vivo, paracompletar su vapor de escape. Esta expansin se lleva a cabo generalmente en una vlvulareductora sin obtener ningn beneficio. Dadas sus ventajosas posibilidades de ahorro devapor se podra hacer esta expansin en un termocompresor. Una cantidad determinadade vapor de alta se reduce hasta los parmetros de vapor de escape para complementarlas necesidades de vapor.2. Aplicacin:La prctica de comprimir un vapor para aumentar su presin y temperatura y permitirnuevamente su uso, se llama TERMOCOMPRESION. Este principio encuentra continuamente aplicaciones ms ampliasen la industria. El termocompresor de inyeccin de vapor est diseado para levantarbajas presiones de vapor con vapores de alta presin, mezclndolos con mucha exactitud.Las aplicaciones de termocompresores estn, en su gran mayora, concentradas en procesos que reutilizan vapor flash y en equipos que necesitan una presin algo mayo que la que el flash entrega. Un ejemplo tpico de esto son las mquinas papeleras concascada de presin.3. Caractersticas:Con slo 3 componentes bsicos; boquilla, cmara de mezcla o seccin de mezclado ydifusor, el Termocompresor es un elemento altamente eficiente en trminos energticos.El equipo comprende, adems, un actuador y posicionador electroneumtico.La boquilla permite la expansin de la corriente o fluido motriz (tambin llamado primarioo actuante) hasta un estado con alta velocidad. El difusor incluye la seccin de entrada dela corriente o fluido succionado (tambin llamado secundario); en esta cmara, el fluidosuccionado es arrastrado por el fluido motriz. La cmara de mezcla permite el mezcladontimo entre los fluidos motriz y succionado, lo que implica la aceleracin del fluidoaspirado y la desaceleracin del fluido mezclado (mezcla del motriz y el aspirado), con elconsiguiente aumento de presin.4. Calculo del TermocompresorDado que el termocompresor es un equipo que necesita un balance muy ajustado depresin motriz y presin de succin, cada aplicacin es revisada y calculada por losingenieros de Kadant Johnson, para lo que se necesita la siguiente informacin en cadacaso:5. Principales aplicaciones de termocompresores1. RecirculacinLos termocompresores son usados para recircular elvapor de arrastre o blow thru en la seccin desecado. Si la vlvula de Presin Diferencial est abierta durantela operacin normal, una gran cantidad de energase est desperdiciando. Esto es un indicativo de queel termocompresor existente no estapropiadamente dimensionado para manejar elflujo.Los ingenieros de Kadant Johnson tienen elconocimiento y la experiencia para disear ydimensionar el termocompresor que cerrar elcircuito dentro de las condiciones de operacin desu mquina de papel. Esto est garantizado.2. Elevacin de presinLos termocompresores son tambin usados paraelevar bajas presiones de vapor a niveles ms altos,para obtener mayor capacidad de secado.Maximizar el uso de bajas presiones de vapor en unamplio rango de condiciones de operacin es unaimportante tarea, para la cual Kadant Johnsonproveer el termocompresor que se ajustar a losrequerimientos de su mquina, obteniendo el mejorrendimiento de sta.

AplicacinLa prctica de comprimir un vapor para aumentar su presin y temperatura y permitir nuevamente su uso, se llama TERMOCOMPRESION. Este principio encuentra continuamente aplicaciones ms amplias en la industria. El termocompresor de inyeccin de vapor est diseado para levantar bajas presiones de vapor con vapores de alta presin, mezclndolos con mucha exactitud. Las aplicaciones de termocompresores estn, en su gran mayora, concentradas en procesos que reutilizan vapor flash y en equipos que necesitan una presin algo mayor que la que el flash entrega. Un ejemplo tpico de esto son las mquinas papeleras con cascada de presin.

Caractersticas Con slo 3 componentes bsicos; boquilla, cmara de mezcla o seccin de mezclado y difusor, el Termocompresor es un elemento altamente eficiente en trminos energticos. El equipo comprende, adems, un actuador y posicionador electroneumtico. La boquilla permite la expansin de la corriente o fluido motriz (tambin llamado primario o actuante) hasta un estado con alta velocidad. El difusor incluye la seccin de entrada de la corriente o fluido succionado (tambin llamado secundario); en esta cmara, el fluido succionado es arrastrado por el fluido motriz. La cmara de mezcla permite el mezclado ntimo entre los fluidos motriz y succionado, lo que implica la aceleracin del fluido aspirado y la desaceleracin del fluido mezclado (mezcla del motriz y el aspirado), con el consiguiente aumento de presin. Especificaciones Tcnicas Generales de un Termocompresor Comercial Conexin vapor motriz 300 Material del cuerpo Acero fundido NormaASTMA216 Material del difusor Acero fundido NormaASTMA216 Actuador Neumtico o elctrico Soporte actuador Acero al carbono Posicionador Electroneumtico Seal 4 a 20mA

Calculo del Termocompresor Elevacin de presin Dado que el termocompresor es un equipo que necesita un balance muy ajustado de presin motriz y presin de succin, cada aplicacin es revisada y calculada por los ingenieros de Kadant Johnson, para lo que se necesita la siguiente informacin en cada caso: Presin motriz Presin de succin Presin de descarga Flujo de descarga Principales aplicaciones de termocompresores 1. Recirculacin Los termocompresores son usados para recircular el vapor de arrastre o blow thru en la seccin de secado. Si la Vlvula de Presin Diferencial est abierta durante la operacin normal, una gran cantidad de energa se est desperdiciando. Esto es un indicativo de que el termocompresor existente no est apropiadamente dimensionado para manejar el flujo. Los ingenieros de Kadant Johnson tienen el conocimiento y la experiencia para disear y dimensionar el termocompresor que cerrar el circuito dentro de las condiciones de operacin de su mquina de papel. Esto est garantizado. 1. Recirculacin Los termocompresores son tambin usados para elevar bajas presiones de vapor a niveles ms altos, para obtener mayor capacidad de secado. Maximizar el uso de bajas presiones de vapor en un amplio rango de condiciones de operacin es una importante tarea, para la cual Kadant Johnson proveer el termocompresor que se ajustar a los requerimientos de su mquina, obteniendo el mejor rendimiento de sta. IV MATERIALES Cronometro Agua Colorante Acopladores Abrazaderas Modulo de sitema de bombeo Motor Manometro Cilindro de descarga Hoja de clculos Calculadora

V PROCEDIMIENTO

Observar la descripcin de las partes del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal. Medir el largo y el dimetro de los tubos intercambiadores de calor del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal.

Determinar el rea total de los tubos intercambiadores de calor del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal. Determinar la carga trmica del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal.

VI DATOS Dimensiones del largo de los tubos intercambiadores de calor del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal: 42.3 cm Dimensiones del dimetro de los tubos intercambiadores de calor del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal: 1.5 cm Numero de tubos intercambiadores de calor del evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal: 12 Temperatura de evaporacin de la leche para condensarla: 65-70C Temperatura a la que ingresa la leche al evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal: 6- 70 C

VII CALCULOS

CALCULO DE LA CARGA TERMICA

a. CALCULO DEL AREA TOTAL

Area total2

b. CLCULO DE LMTD

c. CALCULO DE LA CARGA TERMICA

IX RESULTADOS: CARACTERISTICAS: Evaporador de pelcula ascendente con circulacin normal con tubos intercambiadores de calor verticales para leche condensada evaporada al vacio con bomba, con termmetro indicador del vacio.

AREA DE TRANSFERENCIA DE CALORINTERCAMBIO DE CALOR DE TUBOSCARGA TERMICA DEL EVAPORADOR DE PELICULA ASCENDENTE CON CIRCULACION NORMAL

X CONCLUSIONES: El termocompresor es un tipo de eyector vapor-vapor destinado a economizar vaporen las industrias.

XI RECOMENDACIONES:

Determinar las temperaturas de intercambio de calor en el laboratorio para la condensacin de la leche. Determinar las temperaturas con las que opera este tipo de equipo.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTINESCUELA PROFESIONAL Y ACADEMICA DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIASPRACTICA 3TEMA: EVAPORADOR DE PELICULA ASCENDENTE CON CIRCULACION NORMALCURSO: ORGANOS Y MAQUINASALUMNA: LLACHO VARA MIRIAN VIVIANAHORARIO: 10-11AREQUIPA 2014AREQUIPA-2014