Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Diseño de un Condensador Mixto. T E Q ue S r e A N TO N IO MEXICO, D. F. S para obtener el título de: INGENIERO p I QUIMICO s e INDUSTRIAL n VELA ZQ U EZ 196 2 t a : RAM IREZ Con todo cariño a mis papacitos y mis hermanos ITIi agradecimiento Sr Ing. ITlario H. moreno G. Al Sr Ing Jesús Hulla Galinzoaga —2— CAPITULO I.- C A PI T U L O II .- Int ro d u c c i ó n . C á l c u l o del equipo. a) C o n s i d e r a c i o n e s . b) Coeficientes t e ó r i c o s obteni dos . c) Cál c u l o y d i s t r i b u c i ó n d el agua. C A P I T U L O I II . / D i s e ñ o del equipo. a) C o n s i d e r a c i o n e s . b) D e s c r i p c i ó n y manejo. c) R e n d i m i e n t o comparat ivo . C A P I T U L O I V.- B a l a n c e térmico. a) C o e f i c i e n t e s p r á c t i c o s obt e n i d o s . b) C A PI T U L O V.- G rad o de s a t u r a c i ó n del aire. B a l a n c e económico. a) C ost o del c o n d e n s a d o r . B) V a l o r com para tiv o. CAPITULO VI.- O b s e r v a c i o n e s y Conc lus ion es. -3 - C A P T I Ü L O INTRODUCCION I -4 - Habiéndose presentado la n e c e s i d a d de a m p l i a r u n a p l a n t a de f o r m a l d e h i d o p o r r a zo n e s de e x t e n s i ó n en el m e r c a d o de d i cho pro duc to, así como de su a p l i c a c i ó n como m a t e r i a p r i m a en la e l a b o r a c i ó n d d ot r o pr o d u c t o , dicha plan ta lo cal izada actualmente en S a n C r is t ó b a l Ecatepec, su f r i ó m o d i f i c a c i o n e s re a tamaño, ci o n e s Edo. de Mé x i c o n o solo su e q u ip o en lo que se r e f i e sino que se h i c i e r o n al gunas m o d i f i c a en su forma. El p r e s e n t e trabajo t r a t a s o b r e las m o d i f i c a ­ ci o n e s que se h i c i e r o n en los c o n d e n s a d o r e s , su­ p l i e n d o los que se us a b a n c o n o c i d o s c o n el n o m b r e de a c u o t u b u l a r e s en d onde se e m p l e a como m e d i o de c o n d e n s a c i ó n el agua, por o tros en d o n d e el m e d i o de c o n d e n s a c i ó n es u n a m e z c l a de a g u a y aire p o r lo que se les d e n om inó " C o n d e ns a d o r e s mix tos ". A continuación hacemos un a breve descripción del p r o c e s o s eguido en la e l a b o r a c i ó n del h i d o p a r a p o d e r darnos u n a i d e a del r r o l l a d o p o r estos formald£ trabajo d e s a ­ "Co nde n s a d o r e s mixtos. S o n dos los mét odo s c o n o c i d o s y a p lic ado s en dicho proceso, cc ntándo en ambos como m a t e r i a pri- -5- m a el aire y el alcohol me t í l i c o . a) U n o de tales m é t o d o s es t ra b a j a n d o c o n u n ex c e s o de aire. b) m et ano l, El otr o m é t o d o es u t i l i z a n d o u n e x c e s o de o s ea alc o h o l m e t íli co. El m é t o d o u t i l i z a d o p o r n o s o t r o s ciso (b), o s e a co n ex ceso de m e t a n o l , es el del in y el p r o c e ­ so que se s ig u e en la p l a n t a es el que se p r e s e n t a a c o n t i n u a c i ó n de acu e r d o c o n el s i g u i e n t e diagra­ m a de fl u j o s que m u e s t r a a d e m á a la c o l o c a c i ó n de todo el e q u i p o que c o m p r e n d e d e s d e el t a n q u e de al m a c e n e m i e n t o de l a m a t e r i a p r i m a h a s t a el t a n q u e de a l m a c e n a m i e n t o del p ro d u c t o y a elaborado. V e r diagrama. MEHANO evaporador Reactor Condensador Mixto a i r e ---- METANOL AGUA FORMOL GASES ’T7??/ V'/Y/ V7F777 D es p u é s de h a b e r o b s e r v a d o jos n o s damos c u e n t a que el D i a g r a m a de F l u el m e t a n o l es i m pul sad o p o r m e d i o de u n a b o m b a c e n t r í f u g a a u n tanque de almacenamiento colocado r r e fr a c c i o n a d o r a . porador en l a p a r t e alta de l a to­ De ahí cae p o r g r a v e d a d a u n e v a en donde se m e z c l a c o n el aire, pr e v i o p a s o de este ú lt i m o p o r u n a t or re l a v a d o r a e m p a ca d a do n de se le qu i t a n todas la i m p u r e z a s v a r d i cho que p u eda l l e ­ aire. L a m e z c l a m e t a n o l - a i r e r e a l i z a d a en el e v a p o r a d o r p a s a a los r ea c t o r e s d o n d e se e f e c t ú a la r e a c c i ó n c a t a l í t i c a siguiente: CH OH + yí 0 p Catalizador^ CH^ = 0 + 0 Los gases p r o duc to de l a r e a c c i ó n en el r e a c ­ t o r p a s a n p o r m ed i o de u n m ú l t i p l e donadora a u n a torre f rac donde se r e a l i z a l a s e p a r a c i ó n del p r o d u c to como residuo, o sea f o r m a l d e h i d o de 3 7 % peso. Como des t i l a d o se tie nen los v a p o r e s de meta nol cu ale s p o r c o n d e n s a c i ó n en 1 os los "Condensadores m i x ­ tos" se r e c u p e r a n siendo la i m p o r t a n c i a en dicho p r o ce s o 1 a r ec u p e r a c i ó n de tales v a p o r e s t e r i a p r i m a utilizada. que es la m a - 8 - CA3ACTERI3TICAS DEL EQUIPO H a b i e n d o h e c h o un a b r e v e d e s c r i p c i ó n del p r o c e so, a con tinuación indicamos t am b i é n las c a r a c t e ­ r í s t i c a s del eq uip o empleado; Ta n q u e de A lm a c e n a m i e n t o de K e t a n o l . Iv'aterial de acero al carbón. V e n t i l a d o r p a r a el ai re. Oapacidad: 1000 m^/h Ti po roots. Acoplamiento bandas, ga de 15 i n d i r e c t o p o r m ed i o de y t u b e r í a de a d m i s i ó n y d e s e a r cms. de di ámetro. T or r e p a r a el aire.í/aterial de A ce r o Inox. 304- No. 20. E m p a c a d a c o n c a r b ó n coque. E v a p o r a d o r .Acero Inox. 304 y Cobre. To r r e Fra cci o n a d o r a . Cuerpo: Acero 3 0 4 No. Tipo de platos r Acero 304 'o. 12. ^achucha o Campana 20. - 9 - Condensadores Mixtos.A c e r o 304- del No. 20 y No. 24. Torre F i nal.Ac ero 304- del No. 20. E m p a c a d a c o n c a r b ó n coque. E q u i p o de B o m b e o . Tipo centrífugo M a t e r i a l de b r o n c e y acero. «•'£’ *. Tuberías.De a l u m i n i o y a c e r o 304. Breve Historia.Anteriormente t a p r o d u c t o r a de fo r m o l P o r las r a z o n e s se c o n t a b a c o n u n a p l a n de 5 t o n e l a d a s d i a r i a s . expuestas al p r i n c i p i o del c a p i t u l o se a u m e n t ó su c a p a c i d a d a 20 tons. dia ria s en vina p l a n t a c o m p l e t a m e n t e nueva. N u e v a en todo lo que se r ef i e r e al eq u ip o u t i l i z a d o p o r q u e el p r o c e s o s i g u i ó s i e n d o el mismo. El eq u i p o de c o n d e n s a c i ó n e m p l e a d o de c o n d e n s a d o r e s acuotubulares s i e n d o los tu bos era de - 10 - a l u m i n i o asi como del c o n d e n sa d o r ; co n d e n s a c i ó n , t am b i é n los e sp e j o s y el c u e rp o c om o m ed i o de e n fr i a m i e n t o p a r a l a el agua. El p r o b l e m a que se p r e s e n t ó fué l a co r r o s i ó n de los tubos lo cual b a la f u g a de v a p o r e s ro que se p o d í a pero c o n el ti emp o o r i g i n a o c o n d e n s a d o de metanol. Cía s u b s t i t u i r p o r otr o eq uip o n u e v o a la l a r g a se p r e s e n t a b a el m i s m o p r o bl ema . Esta fué u n a de las p r i n c i p a l e s r a z o ­ ne s que se tuvieron, ade más de l a e s c a s e s del agua, p a r a p e n s a r en un equipo c a p a z de r e s i s t i r e s a c o ­ r r o s i ó n al igual que r e s u l t a r a e conómico. Condensador Mixto.Ya con las r a z o n e s mente se comenzó expuestas anterior a d is e ñ a r ese c o n d e n s a d o r desea do. Sus c a r a c t e r í s t i c a s c o n todo d e t a l l e se m u e s t r a n en el c a p ít ulo c o r r e s p o n d i e n t e . S ólo m e n c i o n a r e m o s del p o r q u é es cog er las c o n d i c i o n e s que iba a e s t a r s ometido como ras n u m é r i c o s ción: en s e g u i d a l a r a z ó n de o p e r a c i ó n a se i n d i c a n con v a l o ­ en el. d i a g r a m a p r e s e n t a d o a c o n t i n u a AGUA GAS 6 4 - 7 0 °C Aire l 1 l i 3 9 - 4 3 °C 'Conde n sa d o 2 C°C i A ire 'H = 5 0 % ’A g ua FLUJOS EN EL C O N D E N S A D O R - 12 - Condiciones de O p e r a c i ó n Indicadas.- A1 o b s e r v a r en el d i a g r a m a las c o n d i c i o nes de o p e r a c i ó n de tr ab a j o t r a t a r e m o s de dar u n a e x p l i c a c i ó n del p o r q u é de esos v a l o r e s : A g u a de 26°C : P o r s e r l a t e m p e r a t u r a qae se t ie n e en el a g u a al e x t r a e r l a del pozo. E n t r a d a de gases de p e r a t u r a que se les d a 64— 70°C : Es l a t e m e n l a to rre de d e s t i l a c i ó n s a b i e n d o que el plinto de e b u l l i c i ó n del m e t a n o l de 64-°C a c o n d i c i o n e s n o r mal es, es y en c o n s e c u e n c i a es t a s e r á l a t e m p e r a t u r a a que los r e c i b e n los c o n ­ d e n s a d o r e s mi xto s. S a l i d a de gases d eb e n ser r e c i b i d o s a 20°C : tal y c o m o en la torre f in a l c o m o temp. m á x i m a p a r a r e a l i z a r su c o n d e n s a c i ó n d i r e c t a e n ag ua d e s t i l a d a no m a y o r de 20°C. A g u a de r e c i r c u l a c i ó n e n l a p i l a a 39_43°C : Es la t e m p e r a t u r a m á x i m a a l c a n z a d a p o r el a g u a de ac ue r d o c o n el s i s t e m a de e n f r i a m i e n t o p o r m e d i o de h é l i c e de que d i sp o n e m o s y que se i n d i c a en el c a p ítu lo c orr es p o n d i e n t e . ~ ¿3 - Considerando del además que el g r a d o de h u m e d a d aire en l a r e g i ó n que nos e n c o n t r a m o s j humedad relativa, es de 50% p a r a r e a l i z a r un t r a b a j o p e r f e c t o - en u n a torre de e n f r i a m i e n t o lo n o r m a l es t r a t a r de lo grar la s a t u r a c i ó n c o m p l e t a p a r a lo cual n o s o c r o s gemos un 90 %, de a u n q u e no es el ideal de r e l a t i v a a la s a l i d a de la torre, pero 100 % si esco de h u m e d a d tratando d e ­ ser un p oc o c o n s e r v a d o r e s . D e s c r i p c i ó n del C o n d e n s a d o r mixto. H a r e m o s u n a b re v e d e s c r i p c i ó n de lo que e s u n c o n d e n s a d o r m i x t o p a r a p o d e r i n t e r p r e t a r los c á l c u ­ los i nd ic a d o s en el C a p i t u l o II : Se f o r m a p o r m ed i o de 2 l á m i n a s de lo cual r e s u l t a n de 51 mau 13 de di á m e t r o , tubos de d i á me tro y 91-5 cn. acanaladas- equivalente - de largo. Al a r m a r la t or re c o n d e n s a d o r a se h a c e c o n 14- u n i d a d e s ó c o n d e n s a d o r e s mixtos; 14 es b a s á n d o n o s br i r la h é l i c e tiene. en la s u p e r f i c i e con 123 cm. y la r a z ó n de s e r - que a l c a n z a a c u ----- de d i á m e t r o que es lo que - 14 15 16 -17- C A P I T U L O II CALCULO DEL EQUIPO - 18 a) - Consideraciones.- acuerdo E s t a s f u e r o n t oma d a s de con las c o nd i c i o n e s de o p e r a c i ó n b a a e s t a r s o m e t i d o el equipo; a que i- indicadas al final del p r i m e r capítulo. El v o l u m e n de gases u n a p r o d u c c i ó n de que esos mixtos 20 es el c o r r e s p o n d i e n t e p a r a toneladas po r día considerando ga ses s o n r e c i b i d o s p o r los c o n d e n s a d o r e s a t e m p e r a t u r a de 60-?0°C t o m a n d o que el p un t o de e b u l l i c i ó n del m e t a n o l a 7 6 0 mm. en cuenta es de 64-.5°C de Hg. L a t e m p e r a t u r a de s a l a d a n o m a y o r de 20°C p a r a se r c o n d e n s a d o s d ic h o s gases d i r e c t a m e n t e con agua d e s t i l a d a en c o n t r a c o r r i e n t e en l a t orr e final, g r es a n d o al p roceso. re­ -19- B A L AN C E ESTEvJJIO»TETRICO . c h 3o e + % 32 C H pO + H 2 0 O p 16 18 30 20,000 X = 20,000 x-4S~ - 1,125 = 21,400 kg 1/hr. Metanol 24 Esto es al 1 0 0 % P e r o como c o n s i d e r a m o s u n 7 0 % de c o n v e r s i ó n en los r e a c t o r e s , entonces p ar a seguir prod ucien do la c a n t i d a d r e a l de m e t a n o l las 20 toneladas de f o r m o l p o r d í a será: * 1 6 0 0 1/h. M et a n o l AREA. N E C E S A R I A El c á l c u l o del á re a n e c e s a r i a de c o n d e n s a c i ó n s e r á t o m a n d o en c u e n t a los v a l o r e s anotados a conti nuación: w = ? = F lu j o Total de M e t a n o l C o n s i d e r a n d o u n a r e l a c i ó n de r e f l u j o so que es ccno se a c o s t u m b r a de en est e c a -2 0 - R « 1 : 2 2 3200 1 /hr. w-^ = 16 0 0 x Y sumando el m e t a n o l q u e n o Wp = reacciona 1 /hr. = 475 Por ta n t o : w = = w * be n ser recuperados, p. 3 675 Y una e. x 3200 + 4 7 5 3675 1 /h. de m et a n o l que d e ­ co n = 0.8 0.8 = 29 4 0 kg/hr. T = 20°C (V alo r e s c o g i d o de a c u e r d o c o n los r e c o m e n d a d o s p a r a el t ipo de c o n d e n s a c i ó n que nos U = 9 \ vT2 Kcal./h ocupa). °C Haciendo operaciones: C a p a c i d a d c a l o r í f i c a del m e t a n o l 300 Kcal. /kg q = 300 x 2940 = 8 8 2 , 0 0 0 K c a l ./h . — — f¿0 Q °- = 4 4 , 1 0 0 K c al . / h . 44,100 ------- 2 ^ Oc m 2 °C , de Á r e a n e c e s a r i a de c o n d e n s a c i ó n . - b) Coeficientes 21 - teóricos obtenidos. Al h a c e r el c á l c u l o t e ó r i c o de los c o e f i c i e n t e s i n d i v i d u a l e s de t r a n s m i s i ó n de calor, j en conse cue n c i a d e l c o e f i c i e n t e t o t a l de t r a n s m i s i ó n de calor, hemos considerado Tres paredes lo sigui ent e: co n c o e f i c i e n t e i n d i v i d u a l p r o p i o y e s t o s serán: a) P a r e d del con d e n s a d o r . b) P e l í c u l a c o r r e s p o n d i e n t e al a g u a de e n f r i a ­ miento. c) P e l í c u l a de c on d e n s a d o f o r m a d o p o r c o n d e n s a c i ó n de los v a p o r e s de m eta n o l . A n t e s de e n t r a r en el c á l c u l o de estos c o e f i ­ c i e n t e s d eb e m o s el p a s o del a c l a r a r en qué f o r m a v a a i n f l u i r a ire a través de l a s u p e r f i c i e c o n d e n - sante. E n p r i m e r l u g a r el aire al e m p e z a r a r e a l i z a r su t r a b a j o n o debe e sta r saturado, n e r c i e r t o m á r g e n de sat ura ció n. es de 50% como lo i n d ic amo s t e n d r e m o s h a s t a el 100 % sino que d e b e te Si su s a t u r a c i ó n al p r i n c i p i o entonces p a r a p o d e r trabajar. L a saturación completa la logramos c o n el c a l o r a bs o r b i d o p o r el aire 7 de a c u e r d o t a m b i é n de la -22- c a n t i d a d de ai r e que es tem os pa sando: controlamos esto co n la uél i c e c o l o c a d a para tal ú lti mo lo objeto y la m a n e r a de i a c ^ r l o se i ndica en “3 c a p í t u l o Til. El afectar t e ner d e t e r m i n a d a s a t u r a c i ó n a lo que v a es a la t e m p e r a t u r a del a gua de e n f r i a m i e n t o que p ue d e l l e g a r a s u m á x i m o como y a i n d i c á b a m o s 3 9 — 40°C, y de l o g r a r s e ^ temperaturas mucho menores de se ría lo ideal y a que en e s t a forma se a f e c t a d i r e c t a m e n t e a la t e m p e r a t u r a que se t enf a en la p are d c o n d e n s a n t e d an d o p o r r e s u l t a d o el m°jor r e n d i m i e n t o en el c o n d e n s a d o r . a) Pared .1 h del Condensador. e s p e s o r c o r r e s p o n d e p a r a l á m i n a de acero 304 del Tío. 24, e^ « o sea: 0.69 mm. = 0 . 0 0 0 6 9 m. 1 h 1 Si e n d o D D m e ■Diámetro medio Diámetro e x t e rio r - 23 En este tipo diámetro " de C o n d e n s a d o r h e m o s equivalente de p a r e d tan d e lg a d a 51 de tubo de mm. que c o n s i d e r a m o s t omado un de d i á m e t r o que casi: de do nde r e s u l t a que: K-^ * C o e f i c i e n t e individual de c a l o r del acero I n o x i d a b l e K x = 1 4 K ca l. / h r . m de t r a n s m i s i ó n 304-, siendo: 2 °C/M. P o r tanto: = 14 1 h b) 1 = 14,000 0 . 000é>9 0.69 = 2 0 ,3 0 0 Kca l./ h. m 2 °C. P e l í c u l a de Agua. El tipo ed c o n d e n s a d o r a que se a s e m e j a u n co n c’ p n s a d o r rrixto a s a u n b an co de t ubo s con d e r r a n e del fluido de e nf r i a m i e n t o te caso Y e l de u n tubo a otro, -- en e s ­ el as;urt. para cá lcu lo ^ste del caso la ecu ació n c o e fic ie n te de recom endada p e líc u la es : h 2 - 65 ( G ) °*33 G = w 7 21. p ir a in d iv id u a l li­ -2 4 ~ Siendo: L = L o n g i t u d del Banco de tubos, w * A g u a de e n f r iam ien to, D*> D i á m e t r o h-2 ** exterior, Kg/h. en mt. C o e f i c i e n t e de pel ícu la, De acue rdo m. Kcal /h. con el a n t e r i o r b a l a n c e m é t r i c o sa be m o s m o °C. es teq u i o que: Q * C a l o r de c o n d e n s a c i ó n de los v a po r e s de metanol. Q = 88 ?, 0 0 0 Calor Kcal/h. ab s o r b i d o p o r el a gua. Por t a n t o : Q, ^1» w Cp ( t^ - tg ) Siendo: Cp - 0.99 K c a l / Kg. w « ? Kg. t x = 43 °C agua/h. °C t 2 - 39 °C Igualando 882,000- w x 0.99 ecuaciones: (43-39) 882,000 w “ ■O . W x 4 882,000 “ --------------- w = 2 23 > 0 0 0 Kg/h. de agua. - 25 - Substituyendo: Considerando que s on 13 tubos p o r c a d a c o n d e n s a d o r p o r ser l.-s canales, s adores p^ra 5 - -ft 9 1 .5 de c a d a torre; ■ cm. de largo, y 14 c o n d e n entonces: Ü o tili ' 1 2 2 -0 0 0 K« /tm Por tanto: 122,000 " “ 670 13x14 Si D = 0 . 0 5 0 m. 9. = — — 0.050 D p 0.33 (§) * ** 13 400 ( 131 4 0 0 ) f) ■ = 23.2 De donde r e s u l t a que s u b s t i t u y e n d o en la e c u a c i ó n 2 h2 h = 65 x = 1 ,5 0 0 23.2 1,500 K c a l / h m 2 °C = C) P e l í c u l a de C o n d e n s a d o De ac uer do h = o 73 d con la ecu aci ón ^ N _______ ) * Tm. ; El c a l o r l a t e n t e de c on d e n s a c i ó n r se c a l c u l a a la t e m p e r a t u r a del vapor, y las o tras p r o p i e d a d e s f i s i c a s - se c a l c u l a n a la t e m p e r a t u r a de l a p e l í c u l a del c o n d e n ­ sado . -26 - T e m p e r a t u r a del V a p o r = 70° C T e m p e r a t u r a de P e l í c u l a = — ------- - 44.5 N o m e n c la t u r a : r = Cal or l a t e n t e de c o n d e n s a c i ó n = 300 K c a l / Kg. g = A c e l e r a c i ó n d e b i d a a la g r a v e d a d = 1.26 x 108 ^ m/h2 = Densidad = 760 K g / m 3 D = Diám etr o del tubo = 0.051 ni. K * Coeficiente =0.16 i n d i v i d u a l de t r a n s m i s i ó n de c a l o r K c a l / h m 2 °C/m = Viscosidad =0.5 N Centipoise = 0 . 5 x 3 - 6 * 1 .80 K g / m h = N 2 de tubos = 13 x 14 = 182 Tm = Temperatura me d i a logarítmica , ( 70 - 39 2.3 c 2.3 log 27 ) - ( 70 -.43 ■ )____ ffólffi"- 31 __________________ 4 l og 1 .1 5 “ X o.oé Tm = 29 °C. 2.3 4 0.138 “ 27 " S u b s t i t u y e n d o v a l o r e s en la ecuación: „ n -» 3 " U */J 0.16 0.051 , 0 . 0 5 I 3 X 7 6 0 2 x I . 2 6 x I 0 8 x 300 ^ 0 . 1 6 x 1 . 8 x I 8 4 x 29 = 0.73 x 3-13 ( x ¿ ° iJ 3 5 ,R6 8 X 10------) = 0.73 x 3-13 x 200 h-¡ = 457 E c a l . / h m2 °C i> En resumen : h x = 2 0 , 0 0 0 Kcal. / h m2 n h 3 = 457 " 90 ti >1 ii ti " "" "" S a b i e n d o que: U = Coef. U Gl o b a l de t r a n s m i s i ó n de calor. i , , hl h ,--------------------- 2 *----- - 0.000049 20,300 nl T75ÜÜ h2 1 = h ^ ~ — Z 5 7 h 3 ' — = °* 0 0 0 6 6 5 8.002180 0.002894 S * U = O.Ó02894 344 Ecal, * / h m 2 344 ° C O ; % - 28 - Habiéndose obtenido terminando este c o e f i c i e n t e gl o b a l y de r e s o l v é r la e c u a c i ó n p a r a el c e s a r i a de c o n d e n s a c i ó n i n d i c a d a al final á r ea ne del b a l a n ce e s t e q u i o m é t r i c o , n o s d&: ria. A „ A = 44,100 44,100 ---±---------- = ---- 344 128.3 m 2 de s u p e r f i c i e n e c e s a - 29 c) - D i s t r i b u c i ó n del A g ua y Cál cul o. C ál c u l o del A g u a N e c e s a r i a . S u d e t e r m i n a c i ó n se h a c e c o n s i d e r a n d o u n a t or re c o n d e n s a d o r a y a in stalad*. No. de C o n d e n s a d o r e s / ^ o r r e = 14 So. de A g u á e r o s / Coniensa<lor , Diámetro El c á l c u l o ^ = 6 mm. es c o n b as e en u n m ú l t i p l e el c ual se c o n s i d e r a c om o u n d e r r a m a d e r o c o l o c a d o e n c i m a de cada condensador (canal) éste otro d e r r a m a d e r o (M últiple) a su ve z a l i m e n t a d o p o r c o n 28 caídas, 2 p a r a ca da c o nd e n s a d o r . De acue rdo c o n t a b l a 7 6 : h = 10 mm. = 38 Lt s/h r. Diámetro = Agujero. 6 m. Por t a n t o : 38 x 34 = 1 2 9 5 lts./hr. Resultado: Condensadores 31 1295 x 14 « 18,140 Lts/hr. = 18,140 Segán T a bla 67 / h r . Torro. * Pre s i ó n de 2 Mt. s Diámetro (alimentación)* 6 0 mm. que s a t i s f a c e los 1 8 . 1 4 0 2 1 .8 ur/hr. necesarios. P a r a e s t a c a n t i d a d d e a g u a de 2 1 . 8 n r V h r . se c o ­ l o c a u n m ú l t i p l e d e 1 4 d e s c a r g a s , u n a p a r a c a d a condena sador, de donde: No. de Agujeros = 14 Diámetro * ? Tomando en cuenta la Tabla 76 ¡ m 1560 L t s . /hr, Agujero. 21,8Q Q 14 Conaiderando um 85# Efectivo 1560 x 0.85 * 1326 Lts*/hr. Agujero P a r a e s t a c a n t i d a d n o a l c a n z a n los v a l o r e s dos e n la t a b l a 76 , tabula­ s i e n d o n e c e s a r i o el co n s i d e r a r otras condiciones. Tomando en cuenta dor: descargas para cada condensa­ lío. d e A g u j e r o s ■ 1 4 x 2 * 2 8 21^00 780 x O E n la tabla para 2 í Diámetro h* 50 » 780 .85 76 . lts./hr. AgujBro. * 663 Lts./hr. Agujero. mm. (derrames) = 10 mm. * 242 Lts./hr. Agujero. 32 Se t i e n e o t r o v a l o r £ ás aceptable d e 497 L t s . / h r . A g u j e r o que c o r r e s p o n d e h« Diámetro para 2 0 0 nua. ■ 10 m . Por ser una altura muy grande n o lo tomamos en c u e n t * al n o p e r m i t i r l o el d i s e ñ o d e l c o n d e n s a d o r , y en consecuencia s e t o m a c o m o v a l o r a c e p t a b l e e l a n t e r i o r encontrado. 1 CANTIDAD DE AGUA EN mVhr. a través de tubos de 30-225 aun. de diámetro y io- 2®- 40-60-80-100 m. de largo con altura de presión de 0.5-25 metros(5 codos y una Váltrula.) i » CT^O-U\vO O N" ^ }- ro^><M OniH C s l O c ü s O ^ ITn C v JCT'C^O.'s O o xj* H o irs r -i r -i O 'Xí\C\J U\0 \ 0 * 6 t • • • \ £ >\r\ <* rO C vJ C M C OC O C O QNrH C T - U^C ^J CMvOrOr-í . . . . . . U -s^i- rOCM r\ J< M co o r-t r<< > 1 CO'Xl U\ • • • • • • C O <Tm v *o ^ C J n rn : UN * u n js h C v-sO O ro m m ¿ V a a ® o ■ § +» a M V i/ 0) Q * 3 tú < t rH O •n <M rO C \J C \ JC M ^í* rO C V Jr— i i H r— i Q> tJ o t -4 b> O ■ c * c tf Tí $ •H O N C N J O-roCM r-t •H * H H ^ <M N v O IT\ c 3 ro C V JC V JH H r 1 H rO C v JH H H o e O o C 7S G O » • a CMrH r- * 0 0 » 0 0 0 C V lvOrrjCvJ O' . « * • . # OI < Mr-* rH r i o O & •H tx o d o ^ H 0) C *3 <0 ■ Wy cr O f -t <r a p ¿ *4 O, r~í <* a a ■ w » O O O O O Q rHCXl ^ vOCO O r- 4 Uv o O O O O O O O r-t C V J \ £ >O OO H OO V H f lO O' rH N m H O U ) W H H H H (labia 67 ) rr) 0O C O ^Ü ^O O * to o > .o ' i - cg r o CM r -i (H rH rH [>-00 O C O v ü O O n -<J- U v^o <J~ U ^ r H O U s r o r ’O ^ O C\J • • • • 0 • r -t CQ vO LT-. < rH U > sí* OO U A v O CvJ • • • # • • fv > 3 0 -\ 0 rH H \ O O C iO \ ü O rH • • • • • • CO vO - í r o r o r n CO l>* E>-\0 CM (N .U \<M C -»o O CT\ H lí'H |CO Kf- r o fO C M N O VX> ON 00 Cw rH rH rH XT\CM O C O s O '-O rH rH rH 00 'X ) ^ rH «* CM r o C --C O ->r rH OO ^ P O C '-í'O C M t * • • » fl rO C M CM CU C ^ U - \ ^ rO CM CM m rH rO C O sO 0 * * ♦ • -O CM rH l - i rH O <Xi ct> Cvi O S xO 0 -rr}Csl \0 XTNrOCM CM rH rH u n t íp o c m O O O O O Q rH CM • + \ 0 0 0 0 rH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c 0 0 rH OJ ^ - .O OO O rH c rH X> C ^* 0 ^rH • « » • » • '=J" v O C " - 0 ' í r^J r O CM 1—i 1— i rH rH 0 v o r t 4; ’ i m o CM C\J r -l rH rH <H sD CvJ 0>C0 v O vO H H OO rH r O O C T 'U n * « • • • • o ^ r - jC X ) C N .U M fN Continuación süooO oO c o s o •3- m rnm CM rH • « * » * « cm cm rH CM ' j - ' O O S O rH C O lA H O O • « ■ • • (S . CM C ^ r O r H O • CM rH H H CO ü \ -d • • • • « « E > -m o e o o - s o H rt H O x O t r O V CJ' « « • • • • CM O n r}rH \0 \0 O 'O n ^ O CM • » • t « « 00 \ 0 *+ r ^ t r ^ r n m o^vo o L f \D -<*■ rOCM CM CM O O O O O O rH CvJ ■«a-sOCO 0 rH O O O rn *4- \r\ -3 5 » - vO O a O O o tr rH CM ^ O - C T 'O rH ( O ' T U A vO O O O ' O C M r O ' í \T\C*»CO X r \(M O M N 'í ,-HCO ITXCMCOsO r-tOO LT'CNJ O'vO m H C O r o ' f -si- Vf\ O b - O - C O C ' f f ' O r H l ' ¡ W m WNi-H C ' ^ ' í ' ' f IT '.v O C 'w O -O O C M > 0 c f1 H H H H H H r H H H H r H r H H H r H W CM SD O C O O O rH CM c O lfN O -C ^ C O O rH CM ^ U W O C ' O ' O rH n o ^ '* '" ■ 0 t> - V f N O < T \ H '£ > r H 'X > r H v O r H '* O C M O -C M C '-C M O -C M O - r O C O C O C O C O C O r O CM í ^ r o Í í M TN s O nO o - 0 - 0 0 00 C M Í . O O H H W O J m r O * ' f ^ iH H rlH rH rH H fH rH rH H D O sC M vO • • • • s O O 't ^ l v O r~{ f- 4 CvJ CAJ O rr O C M U '.O 'C M V V O CM UMX> rH VTncO rH lX N C O l^ O J ( M r H < C ^ • • • ♦ • • * * • • • • • • O 'r O '- O O ' f n ' í O ^ r o ^ O C I N r O 'O G''C't *£¡ 0>CM U ’m j n c O 'O <ZS CvJ r O c o r O i r ■'í lr '\ U '\ lr s s £ > v 0 \D O - O - O O O CO CO O nCT' co_ Ir CM tí 0) v£> OJ O - c o c o r O 0 " T O ' t f ' O v O r H v O O l C '» C M 0 O rO O s 'í " C f 'U 'v O vO i—I C M U M > - O C M V i A O - O C M UNCO o ro LT'CO O rolACOOt^UVÜHíO'Xi rH rH rH CM C\l CM CM m rO r O r O *♦ ^ lr\U-\Yr\sO>¿> y o vO C-* 0 - 0 » r— a Cí E a « P* A i § O Cvi $3 Tí a) O c O M f N f n H C M N ^ ' r C M O c O ' ~ D ' í CM rH C T 'O -U A cO r-t rH CM sO CM • • • • • • • • « • • • • « • a » ♦ • • • * • • • • O ' O cM - + s O C O 0N r H r ^ ) U ^ t > - C r 'O CM CO C T 'r H c O U ^ C ^ O O g \ C M ■>* H H iH H r H r t C v /c ilC M C M C M r O í’ lfO P O f O r O ^ « t •'4' - t o <4 't* © T3 rH <D •tí 03 05 <H 4*> a 4^> rO vO C Q rH \Q O'-CM •* 0 - 0 CM UAqQ O c o '-£>CO r H ^ - ^ O C T 'C M - s r O 'O O C O O r-t CM CO ’^ ' - O C ^ - O ' O rH CM U '"' ^43 O O r -i CM l r \ s O OO r H r H r H r -H r H r H r H r H C M C M C M C M C V J CM CM C x í m r O P n c O n O r O c O § o 3 o H CM OO •rr CM O * * O vO rO (T ' -O IfNCO IrNrHOO rH O -c O O '-O rO O M TS C\l r O r O ' t U ^ U N sO 0 - 0 - 0 0 0 0 O ' O O r H C M C M r O ^ ' t '* '" £ > '-O O - O - c O O rH rH rH »—I i—t i—4i—1i—i I—t I—I rH r-t rH rH rH r - t r o 'í 'M ^ O C M ■‘¡fr'-O CT'rH c O ^ O O u- O © o © I .o a] © r) CM * r vO O -'rH roUT'vCO O OJ rH H r-trH C M C M C M CMCM COCOCOCO - * "4- -=t U ^ U M í ^ U - snO xO sO \ 0 W\vO 0 - 0 0 C T 'O rH CM c o *3* UN\0 O -C O O O • o * » rH CM r O » # * * * UNsO 0 - 0 0 O ' O * - # 1- » » * * O O O O O r H r H i - H r —t r H r 4 H r H H H " ' J C M C M C M C M C M C M C M C M C M CO On O CMOO <-r> ü M S í ^ H O OO l^CM OnnO 00 O O. 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OO \D K~\^- rHOO vO CM v O ^ CM O rH O OMX> rH O - CM ao 't U N UN O O O O O O O O UN cM OnnO n o O N ^ r 0 ° 0 CM O CM O rH nO 0 - 0 0 O (H f O ’í'NO O - av oo UN CM O nnO r o O ONCVl0 0 •>* O N U N r-ÍO CM CU n O n o ^ U N U n r o ^ " UN nO 0 -0 0 O n O CM O 0 - 0 CM UNCM O ,— ( U N C?nCM<30 OJ n O rH OO f t l O C O UN U N tJ* CVJ o CO ^ ^ CM CVJ CM r O nO rH O 0 - 0 UNO 0 -0 0 OO O -fO NO CM CM r O n O 1" * ■ t “ ' r O - r f U N sO O nO O -C O O CM < * s O O O rH H H rH H H C\J H H r— i H rH rH C M O O ^ r H O -r f O O - n o UNOO rH nONO CJn , h r—IrHrHCMCMCMCMnO CM O CtnnO U n c o CM O NOOOOOOrHrO^NO n o UNCO rH -J - O O ^ r H s O rH O OJ O ^ S I CN-nO OJ nO n O ^ VTN ^ nn£> a ■§ o © !8 t, O rH M í ! ü» <4 vO Q O O UNO UNO rH rH O J CM nO U NO O O O O O O n o ^ UN-vO 0 -0 0 O N O rH U n o Un o U N O U n O < M U N O -0 C M U N [N ~ 0 rH rH rH CM CM CM CM n o CA P I T U L O D I S E x N O D E L III E Q U I P O . 40 a) C o n s i d e r a c i o n e s U n a de las p r i m e r a s tomadas en c u enta fuá el t e ­ n e r u n m a t e r i a l c a p a z de r e s i s t i r e l t i p o d e l i m p i e z a a q u e i b a a e s t a r s o m e t i d o e l e q u i p o a l h a c e r manter*j» miento del mismoj p a r a l o cua l se e s c o g i ó el A c e r o I n o x i d a b l e 304- c a p a z d e r e s i s t i r e l t r a t a m i e n t o h a s t a con Acido sin perjudicarlo. E l t i p o d e d i s e ñ o f u á por m e d i o d e l á m i n a s ladas las cuales acarea al emparejarse se forma u n a sección t u b u l a r l a q u e p e r m i t e e l f l u j o de g a s e s t o d o e s t o r g presenta grandes ventajas como se demuestra en el b a ­ lance económico del capítulo correspondiente. T r a t a n d o de n o d e s p e r d i c i a r m a t e r i a l e l d i s e ñ o s e a d a p t ó a m e d i d a s d e l á m i n a s S t a n d a r d c o m o s e demúe¿ tra más adelante. !v. b) Descripción y manejo.B n s í e l C o n d e n s a d o r se f o r m a por m e d i o de 2 l á ­ minas acanaladas las cuales al e m p a r e j a r s e forman seceión tubular correspondiente a un tubo de 50 1¿ ¡am, de diámetro. S i t a m a ñ o d e l á m i n a s e l e c c i o n a d o es e l d e 9 1 . 5 ^ 2 4 4 cm. c o r r e s p o n d i e n d o el a n c h o d e l a l á m i n a al a n c n o d e l Condensador ya armado. 41 La l á m i n a l i s a s e m e t e a u n o s r o d i l l o s da d i á m e t r o e a el c u a l se forman los c a n a l e s , r e s u l t a n d o e n t o t a l 13 c a n a l e s , r e d u c i d o s m i n a de 122 cena, a 96 cm. de 3 3 mía. por lo tan t o la l á ­ q u e es e l a l t o d e l C o n d e n s a dor. Ya unidas las l á m i n a s , los c a b e z a l e s f o r m a de m ú l t i p l e el cual ción completa de I 03 se unen en permite hacer una distribu­ gases por c o n d e n s a r . La forma del Cabezal es rectangular con mamparas intermedias, fig. I. - 42- 43 La parte superior del Condensador tiene una c a ­ n a l l a c u a l r e c i b e e l a g u a l a l m i s m o t i e m p o q u e l a dijL tribuye para bañar toda la superficie laminar. L a r e ­ partición del agua se r e a l i z a por m e d i o de unos ros de 6 mm. de diámetro, aguja s i e n d o el t o t a l de 3 4 a g u j a ros, 1 7 por c a d a lado* En s£ esto constituye una unidad condensadora. g r upo de estas unidades Un f o r m a n l o que llamamos T e r r e C o n d e n s a d o r a de las s i g u i e n t e s c a r a c t e r í s t i c a s i No. de U nidades: 1 4 Superficie por Unidad* O Superficie Total .9 1 5 X 2.44 2 2*33 m* s 2*23 X 1 4 * 3 1 . 3 0 m? L » d i s p o s i c i ó n d e e s t e g r u p o s e h a c e d e l a siguleja te manera* Colocado un Condensador enfrente de otro se h a c e de tal m a n e r a de m o d o que u n a parte r e a l z a d a (espinazo de l a c a n a l ) q u e d e e n f r e n t e de o t r a n o r e a l z a d a , que los cond e n s a d o r e s quedan desplazados, f i g , 2. o sea AGUA Acanalado D e s pl a z a m le n to de lo s C o n d e n s a d o r e s d e sc a rg a de condensado - 45 De e s t a m a n e r a s^ f o r m a u n c a m i n o s i n u o s o al a i r e de m o d o que al pasar se le o b l i g u e a tener un c o n t a c t o más directo con la lámina, y al m i s m o t i e m p o c o n e l agua que cae e n contracorriente. E l g r u p o de 1 4 C o n d e n s a d o r e s ya dispuestos en esa f o r m a , s ó l o q u e d a p o r h a c e r u n m a r c o el c u a l l e s sirve d e s o p o r t e y al m i s m o t i e m p o p a r a c o l o c a r l a h é l i c e q u e es l a q u e s e v a a i m p u l s a r e l a i r e a t r a v é s de l a t o r r e de a b a j o h a c i a a r r i b a . E l d i s e ñ o d e l m a r c o es c o m o s i g u e s Largo = 120 cm. Que c o r r e s p o n d e a 1 4 C o n d e n s a d o r e s c o n s e p a r a c i ó n ent r e ello3 de 2. 54 C m . Se dió esta separación tomando en cuenta la base siguiente i E n u n p r i n c i p i o se c o n s i d e r a r o n los C o n d e n s a d o r e s unidos unos c o n t r a otros e n sus cabezales, pero se v i ó que l a S e c c i ó n par a el p a s o del a ire n o e r a s u f i c i e n ­ te lo cual originaba un aumento en la presión, y p o c a circulación de aire. Varias separaciones esta final de 25 fueron probadas llegando a mm. que dió resultados un paso mayor de aire, al p e r m i t i r el suficiente y necesario. - 4 6 ~ C h e c a d o el l a r g o d e 1 2 0 C m . d a d o : A n c h o del C a b e z a l de c a d a C o n d e n s a d o r * 6*3 C m . No. de Condensadores 14- X 6 .3 No. d e Separaciones 13 X 2 .5 = 14 « 88.2 Ca. * 13 = 3 2 .5 T o ta l: 8 8 .2 ú & s 3 2 .5 * 1 2 0 .7 Cm. Ancho * 96 C m » D i s t a n c i a esco g i d a de acuerdo con el ancho del Condensador. Altura * 229 Cm. E s t e valor e s t á d a d o por tres distancias; h * 64 Cm. h * Espacio para la c a ­ n o a de agua, más el espacio libre para el paso del aire. h2= 110 Cm. h2= D istancia dada pc*r la altura del Co n ­ deos ador. h^= 55 c m. h^= Valor correspondiea t e al e s p a c i o o c u p a do por el t u b o d i s ­ t r i buidor de agua, - 47 - por las maderas evitan que el aire arrastre e l a g u a y, por l a h á l i ce que i m p u l s a el aire a travás de la t o r r w . L a torre c o n d e n s a d o r a está armada de angulares 6 X 50 Him• 7 de y el m a r c o que s o p o r t a el M o t o r y la h é l i ­ 6 c e es d e c a n a l da X 102 mm. Los angulares s i r v e n de m a r c o para las tapas de asbesto de 5 to®* d e e s p e s o r l a s c u a l e s m e d i o de tornillos Ver Diseño, se s o p o r t a n por g a l v a n i z a d o s d a £ X 25*4- m m . f l g . 3. . 49 . H K L I C E Se le puede c o n s i d e r a r formada por dos partes daaentales fuá 2 la.- Centro.- Llamada también "Masa" c e n t r a l d e l a H é l i c e q u e s i r v e de s o p o r t e es l a p a r t e a las aspas. S i m a t e r i a l de q u e e s t á h e c h o es d e a l u m i n i o v a ­ c i a d o coaa d i á m e t r o d e 230 mm. 2a. A s p a s . - S o n seis las ra q u e h a c e n e l i m p u l s o p¿ jalar el aire. E n u n p r i n c i p i o se e m p e z ó a t r a b a j a r c o n a s p a s de a l u m i n i o v a c i a d o s i e n d o s u f o r m a T r a p e z o i d a l y l a paj: te unida a la masa de 80 mm. c o n t r a 70 mm . d e l a p a r t e libre del a s p a . S e h i z o u n a m o d i f i c a c i ó n e n el d i s e ñ o t a n t o e n l a f o r m a c omo e i el t i p o de m a t e r i a l u s a d o . varió a una forma rectangular El Aspa se de 9 0 m m . d e a n c h o 500 mm. de largo y grueso correspondiente a l á mina de acs r o inoxidable 304, No. 12 (espesor = 2 .9 mm.) Esta variación se hizo considerando una mejorfa t a n t o d e s d e el p u n t o d e s e g u r i d a d c o m o d e f u n c i o n a m i e a t o . T a l e s v e n t a j a s se d e m u e s t r a n e n l a o p e r a c i ó n d e l a hólice ya trabajando* -51- F D N C I O N A M I E N T O H E L I C E D E L A . £»1 m o v i m i e n t o d e u n a h é l i c e s e p u e d e r e a l i z a r © n una forma directa con el motor, o en forma indirecta por acoplamiento. P a r a n u e s t r o c a s o es u n a f o r m a d i r e c t a d e l a f l e ­ c h a del m o tor de 2 5 . 4 mm, de d i ámetro, al c e n t r o d e l a m a s a d e l a h á l i e e p o r m e d i o d e u n M a m e l ó n de a c e r o . E l m o t o r a d a p t a d o es d e 1 4 2 0 r . p . m . , n o s i e n d c d e m á s c o m o s e g u r i d a d p a r a e v i t a r e l que s e d e s p r e n d a u n aspa. L a s a s p a s s e f i j a n de t a l m a n e r a a l c e n t r o q u e se puede variar la incli n a c i ó n de las mismas, c o n e s t o v a r i a s v e l o c i d a d e s p a r a el a i r e , tiempo u n a carga determinada para el motor lográndose y al m i s m o que e s e l que nos está;limitando en l a inclin a c i ó n que demos a las aspas. Las c a r a c t e r í s t i c a s del mot o r empl e a d o so n las siguientes s r.p.m. — — 1420 (4 Polos) Corriente — 11.7 Amperios. Potencia — 4 .5 H.P. l e n s i ó n ----- 220 Voltios Frecuencia — 50 Ciclos * 52 Al e m p e z a r a probar c o n las dieron varias inclinaciones aspas de aluminio, se a las mismas, obteniéndose v a r i o s r e s u l t a d o s c o m o se v e en el s i g u i e n t e c u a d r o , fc¡n e l m i s m o s e h a c e n o t a r que p a r a i n c l i n a c i ó n de se t i e n e la car g a m á x i m a s o p o r t a d a por el motor. el siguiente cuadros 25 Ver aun. - 53- <2 • o< * " o o US OO iH O ro OO CVJ sO CM o H» ► M4 «d- x 11-12 j 11 O -* lT\ Os O rH CM rH O CM rH o O rH CM rH sO rH OO rH OJ rH ON H CO rH 00 OI vD s a • o • • ao % pq L-l 8 S j a, 4 0 1 a a, 9 <a¡ a« ra % « n | 5 CM O CM UN NO co o- co CM OO CM O lT\ irs OS iH CM CM 3 cr rH CO rH CO OI * ro lr\ U\ H CM CM 00 iH sO OI O ITx O CM OI CM CM iH 9 8 l-J g Oí N a O rH rH s • § M Si 3 o ñ '4 cu 9 a CM CM rH rH CM ex, 3 - T r a b a j a n d o cc:, l a iiáxico d e a s p a s d a a c e r o i n o x i ­ d a b l e se h i z o n o t a r que p ara u n a i n c l i n a c i ó n d e las mismas de 8 mm., motor, ya se t e n í a la c a r g a límite p a r a el o s e a de 1 1 . 5 A m p e r i o s y al m i s m o t i e m p o s e o b ­ t endría u n a mejor saturación del aire como se indica a continuación: Matarlal ASPAs- Aluminio i n s l l f t a c l f a 2 5 mm. S a r g 12.0 a l a A. la s L * 2 0 Bt/s 9 I n o x id a b le 8 mm. 11.5 20*25 m / s . Ver d i s e ñ o dei a s p a de I n o x i d a b l e . F rJNC I O N A M I E N T O D E L A T O R R E C O N D E N S A D O K A . - Lo podemos considerar como 3 pasos a seguir x lo.) L l e n a r l a p i l a de agu a de tal m a n e r a q u e l a bomba permanezca inundada. 2o.) E c h a r a andar la H é l i c e para que empiece el p aso del aire a t r a v é s de los C o n d e n s a d o r e s m i x t o s . 3 . - ) M a n t e n e r l a b o m b a de a g u a t r a b a j a n d o p a r a que en esta forma la superficie laminar esté bañada c o m p l a t ácente y se l o gre h u m i d i f i c a c i ó n del aire. Se debe tomar en cuenta que esta3 operaciones se r e a l i z a r á n e n el m o m e n t o q u e s e c o n s i d e r e que e l p a s o ASPA de los gases a través de los C o n d e n s a d o r e s se e m p i e c e a efectuar. DISTRIBUCION DE LAS TOfLtES COND ENS ADO RAS .L a p r o d u c c i ó n se empezó p a r a u n a c a p a c i d a d de 1 0 toneladas. D e acuerdo con esto se hizo la distribución de tres torres condensadoras en l a siguiente formas S a l i e n d o los gas e s de l a t o r r e de d e s t i l a c i ó n , t u b e r í a se r e p a r t e en dos, c a d a u n a de las cuales la va a d a r a u n C o n d e n s a d o r e x t r e m o . E n c a d a u n a de e l l a s se r e a liza una condensación, p a s a n d o los g a s e s q u e no llegan a condensarse a la Torre Condensadora Central c u y a f u n c i ó n se pen3Ó d e s d e u n p r i n c i p i o en e n f r i a r l o s gases restantes. E n l o q u e s e r e f i e r e al a g u a q u e b a ñ a los c o n d e n ­ s a d o r e s es c o m o s i g u e s Las dos t o r r e s e x t r e m o se c o m u n i c a n e n t r e s í p o r u n a t u b e r í a d e $0 m m . d e d i á m e t r o , teniendo una b omba p a r a los dos c o n d e n s a d o r e s . L a T o r r e C e n t r a l c u e n t a c o n u n a s o l a b o m b a segtín e l s i g u i e n t e D i a g r a m a . c).- RENDIMIENTO COMPARATIVO Uno de los problemas más serles que se han tenido - 57 - hasta la fecha en cualquier tip o de c o n d e n s a d o r es l a “I n c r u s t a c i ó n " . Segiín e l c o n t e n i d o d e s a l e s en el agua u t i l i z a d a , es l a i n c n u s t a c i ó n d e p o s i t a d a al e f e c t u a r s e t a m i e n t o de l a m i s m a al r e a l i z a r s e el c a l e n ­ el e n f r i a m i e n t o o c o n d e n s a c i ó n de a l g d n f l u i d o . L a tínica íoi-ma d e e v i t a r l a es u t i l i z a n d o a g u a tilada, des­ lo cual no siempre sucede tomando en c u e n t a el c o s t o t a n e l e v a d o p a r a p r o d u c i r el a g u a d e s t i l a d a . L a o t r a f o r m a es e s c o g i e n d o e l m a t e r i a l a d e c u a d o q u e s o p o r t e u n a l i m p i e z a c o n á c i d o s c o m o l o e es e l A c á ro Inoxidable 304. Los condensadores Inoxidable Acnotubulares d e t u b o de a c e r o se t r a t a n d e e v i t a r p o r e l c o s t o t a n e l e v a ­ do del tubo. P a r a n u e s t r o c a s o con los C o n d e n s a d o r e s M i x t o s r e ­ s u l t a e c o nómico al seleccionar lám i n a d e l g a d a de A c e r o I n o x i d a b l e c o m o l o d e m u e s t r a el B a l a n c e E c o n ó m i c o . C a b e h a c e r l a a c l a r a c i ó n q u e e s t e t i p o de C o n d e n ­ sador no está diseñado para altas presiones. La p r e ­ s i ó n de p r u e b a a que h a n s i d o s o m e t i d o s es d e 2 k g . / C m ^ ^ -5 8 - C A P I T U L O BALANCE TERMICO IY -59- E1 balance refiere asi a los como torre viré térmico coeficientes a los balances condensadora ya para reales se Los valores tal una a trabajar o sea en una desarrollo de ser los valores supuestos. presentados la planta ya de para culan tanto los coeficientes totales que se a 10 de de Con calor su capacidad. son prác ellos como transmitir de 20 toneladas a continuación trabajando. llegan capacidad a la mitad ticas res calor DE OPERACION empezó solamente, de obtenidos teóricos planta construida para toneladas, día caloríficos los s e g u i d a se transmisión trabajando; con CONDICIONES por de en establecer una comparación o prácticos La desarrollado se los cal calo de un fluido lleva en la p l a n t a los puede a otro. Como todo es automático el operador el c o n t r o l todos según estos las valores se valores condiciones se n e c e s i t e n p a r a o b t e n e r Los que son los el de GA STO S Metano! operación producto. siguientes: 4A0 1/h. obtener que —»6 0 - 1050 1/h Agua 27 0 1/h t iré 500 nrVh. Reflujo Presión 1 0 0 0 mm. 'l'SI*P E R VIUR i. DE L O S GAJ3ES Punto 1 66 °C Punto 93°C I unto 4 68 °C Punóo 5 Punto 6 25 °C Punto E stos v a l o r e s 00 3 4* O 7¿t°C se l o c a l i z a n fl ujo de gases p r e s e n t a d o en 1 a co nti n u a c i ó n ; de agua. -u- 40*C TORRE CONDE N TORRE CONDE N TORRE CO N D E N N o.2 No. 3 No. 4 D i a g r a m a F lu jo de Gases. A nt e s de h a c e r el d e s a r r o l l o de c á l c u l o coeficientes densadora, prácticos obtenidos de u n a torre c o n ­ e m p e z a r e m o s p o r el c á l c u l o p r á c t i c o u n a u n i d a d c o n d e n s a d o r a l a cual de se p r o b ó c o n v a p o r s a t u r a d o y en es a f o r m a f u e s o m e t i d o ciones de los a varias condi de flujo. De e s t a m a n e r a al f i nal del c a p í t u l o n a c o m u a r a c i ó n de los c o e f i c i e n t e s se h a c e u obtenidos un Cond ensa dor y para un a Torre condensadora. para - 63 ~ C o n d e n s a d o r .a)Coeficientes prácticos obtenidoss- S o m e t i d o el c o n d e n s a d o r a p r u e b a de t r a b a j o p a r a encontrar surendimiento individual fué somet i d o a d i ­ ferentescondiciones con vapor saturado e n c o n t r a n d o los sigui entes v a l o r e s . Vapor Entrada Salida 91° c 43° c A g u a E n f r i a m i e n t o 24° c 48° c Agua Enfriamiento. Flujo. C o n estos valores, Condensado. 273 L t s / h r 75 Lts/hr. e l cá^ftulo c o r r e s p o n d i e n t e d e l c o e f i c i e n t e t o t a l de t r a n s m i s i ó n d e c a l o r fiuí e l si­ guiente : V a p o r (91°c) __________ 632 Kcal./kg. Calor absorbido p o r e l a g u a . ________________ 6 3 5 - 43 o Q = dup. 592 Kcal./kg. 592 x 75 = 4 4 , 4 0 0 K e a l . / h r . del C o n d e n s a d o r => 0 , 9 1 5 x 2 * 4 4 * 2 . 2 3 5 ®.2 Q - 4 4 , 4 0 0 - 1 9 , 8 0 0 K.cal,/hr. m 2 A 2,235 ñacieudu una relación dv las teteus. del Vapor, condensado y aguan de e n f r ;amiento encontramos la Tm. (i'emp. media) considerando un flujo paralelo. 91 °c ___________________ 24°c t, * 6? 4^°c ________ ____________48°c 6 ?°c t, = 50 c - 1 3 . 4 ____________________ 0*355 Ccte de acue£ 5 do con gráficas) 8 Tm = 0.3 55 x 67 = 2 3 . °c U - C oeficiente Total ü = _iL _i_ A Tm * 19,800 x _1 23TB 2 U - 835 K c a l./h r , m ° c . Para encontrar las condiciones óptimas del conden­ sador fuó necesario e l someterlo a trabajos de opera­ ción d ifere n tes: J Agua» 2 ( K c a l ./j r . m ° c . ) Vapor (9 1 -9 3 ° c ) C l ./h r .) 83 5 273 667 335 11oO 387 Condensado. ( l./h r .) 75 39 95. A l alimentar e l f l u j o v a p o r , l a c a i t l d a d ele c o n d e n ­ sado fuó variando en u n a forma favorable, y la tempera­ tura del agua no aumentó mucho como se ve a continuación. To d o se hizo considerando u n vo l u m e n de 1 litro de condensado para Vapor 9 1 °c Agua 22° c Temperaturas í Agua. Condensado. Tiempo 25 °c 29 °c 0.34 22 27 0 .30 26.5 29 0.35 29 31 0.28 30 32 0.28 28 30 0.26 32 34 0.24 C o n s i d e r a n d o el TÍltimo v a l o r , Q . 1 0.004 ( Min. 0.24 Min. — 0*004 hr * s 250 Lts./hr. Condensado ~ 66 -* Coeficiente* Vapor ( 91° c ) ____________________ 6 3 5 K c a i . / K g . 635 - 34 = 601 Kcal./Kg. 601 x 250 a 150,250 Kcal./hr. Q ** 1 5 0 , 2 5 0 K c a l . / h r . A = 2,23 5 m2 Q 4 Tm S » 150.250 « 67,250 K c a l./h r . m2 2,2 35 ? 91 °c ______________________________ 34°c 22°c _____________________________ t, » 69°c Tm = t, - 2.3 32 °c t 2 = 2°c t2 69-2 log _La_ 2.3 *2 _______ £Z________ r 2.3 log 29.5 Tm = 2 2 . 8 ° c log 2 67_____ . 2 x 1.47 &Z_ 2.94 - 67 U a w . * 1 A Im = 67,250 x i — 22.6 ü « 2950 Kcal./hr. m 2 °o C o m o r e s u l t a d o p o d e m o s d e c i r q u e las c o n s i c i o n e s máximas de t r a b a j o d e u n a u n i d a d c o n d e n s a d o r a s o n l a s siguientes i Coef. t o t a l de T r a n s m i s i ó n de c a l o r . U = 2 9 5 0 K c a l . / h r . m 2 °c Condenando Temperaturas - 250 Lts./hr. finales: C o n d e n s a d o __________________________ 34° c 32° c Hg-ua - E n f r t a m La Gráfica siguiente muestra el Coef» Máximo y Condensado máximo U , Vs. Condensado. - a bis 69 ) Coef. Prácticos obtenidos. T o n e Condensadora. La torre condensadora, o sea en si un condensa­ dor m-xto ya trabajando está formado por 14 Unidades condensadoras . La deteraiinuci¡5n do dichos coeficientes con datos prácticos de la planta ya trabajando, o sea para v ap o ­ res de metanol, fuá ia siguientes heflujo 10^0 Lts./hr. Gases 68°c Entrada 40° c S a l i d a Agua 37°c Entrada 40°c Salid* De donde tenemos que el balance para det^rminac L(5i. del Coeficiente total de caler es el siguiente: Superficie - 0.91 *> x 2.44 ~ 2.J3 m V C o n d . Mo. Condensadores - 14/i o n e S u p e r f i c i e Xotal Condensado - 2.33 x 14 = 31.30 m 2/l'orre. ® lí'^0 Lts./b - 70 - Como son 2 Torres* 1050 2 p.e. 1 0.800 a 525 » 0.800 525 = Lts/hr 420 Kg./hr. 68°_________________________ 300 Kcal/kg. 300 - 4C = 260 P o r t a n t o , 4-20 x 2 6 0 = T O Q r0 0 0 31.3 109,0 00 Kcal./hr. = 3,500 Kcal./hr m2 Al d e t e r m i n a r l a t e m p a a a t u r a m e d i a l o g a r í t m i c a , las temperaturas correspondientes p a r a e l a g u a d e htí— m i d i f i c a c i ó n e r a n las siguie n t e s : Entrada Salida 37° c 40° c 68°c 40° c AGUA Tm = ? Gases Agua * T. T 2. 2.3 log __£* 34 2 .3 .--6------ log - = 28 2.3 Im 71 - = log 5.65 .... 3 8 _______ 2.3 x = 0.752 _2fi- 1.73 = I6.2° c Sabemos que Q = ü A u = U S A Tm * ____ 3 %5.0fi— i Tm 16.2 2 1 5 K c a l / h r . m 2 °c V a r i a n d o el C o n d e n s a d o a 3 10 Lts/hr. L a variación de Coeficiente ü fué a = 1 3 2 K c a l . / b r . m 2 °c CONSIDERACIONES E l agua se e n c o n t r a b a en l a e n t r a d a al l a s u p e r ­ ficie del condensador temperatura, y aalida del mismo, 34° c, o s e a q u e l a a la misma función desarrollada por el a g u a se puede eonsid e r a r sol a m e n t e como m e d i o t r a n s m i s o r entre l a p a red y el aire, o s e a un h u m e c ­ tante del aire que facilite la m e j o r función del m i s m o como enfriador o condensante del sistema. T o m a n d o e n c u e n t a la H u m e d a d R e l a t i v a del Aire, tanto a la Entrada como a la salida podemos darnos - 72 - c u e n t a de l a f u n c i ó n que e s t á d e s a r r o l l a n d o el m i s m o y s a b e r s i s u s a t u r a c i ó n es c o m p l e t a . Valores Entrada Salida C o n d e a s . 2 y 4- 34°c 34° c C ondens. 24°c 24-°c Agua 3 Aire: T-B . B . 17°c (62° F) 29°c (84-°F) Condens. 2 y 4 ..■ 1B.,.SJ_____ 24°c (75.2° F)31° c = 1 3 «2°F H » 4°F H = 85% - Salida Entrada Condens. 3» B.H. 21.5° c(70° F) 1 7 °c (6 2 °F ) TB . 3 . (88° F) 34°<?.Í2 5 *Z°?1 - 13.2° F H a 4 &% a 9 OF H = 64% G o m o se ve e n los v a l o r e s o b t e n i d o s , los C o n d e n s a ­ d o r e s 2 y 4 t r a b a j a n b i ó n p u e s s u s a t u r a c i ó n es h a s t a 85£> a u n q u e a l p u e d e m e j o r a r m á s . N o sucede lo m i s m o c o n el C o n d e n s a d o r 3 el cual n o t r a b a j a ya que l a s a t a r a c i ó n d e l a i r e l l e g a s o l a m e n t e a 64% l o c u a l n o es da aceptable. - 73 - T ratando de mejorar el C o n densador 3 variamos la c a n t i d a d de a g u a c o n l o c u a l los r e s u l t a d o s son como si g u e : T u b e r í a de Agua_________________38 mm D i á m e t r o Válvula Abierta _____________ _ Inicial 2 Vueltas Entrada Salida GASES 54°c 37° c AGUA 2 5°c 26°C E n e l t r a n s c u r s o d e u n a h o r a se vi<5 e l c a m b i o s i ­ g u i e n t e e n las c o n d i c i o n e s de o p e r a c i ó n : Final Entrada Salida GASES 56°c 4 3 °c AGUA 29°c 32° c tB . H . l6° c»60*8° F 74° F s 23°c AIRE TB.3. 23° c -73«4° F T , = 12.6° F 9 1 . 4°F = 17.4° F s H,s S e g ú n los valores dicha torre no trabaja, T2 H 2 S 46° F obtenidos p a r a H, H 2 , lo cual lo está i ndi­ c a n d o además el i n c r e m e n t o en l a 2emp. d e los Gases, a la salida! 37°c ________________________ 4 3 °c T r a t a n d o d e m e j o r a r las c o n d i c i o n e s d e t r a D a j o , se a u m e n t ó l a c a n t i d a d d e a g u a ( 4 l / 2 v u e l t a s w ia - Válvula), 74 - c o n l o c u a l los r e s u l t a d o s fueron; Entrada Salida 52°c 27 °c GASES AGUA 36°c 28.5° c tB.H. 15° c =59° T. B.H 23° c=73.4° F 22°c = 71.6° F f HUMEDAD C o m o se observa, 25.7° c = 78 °c T , = 14.4° F T 2 - 6.4° F H, H2 = 73% s 42% la humedad aumentó con lo cual s a l o g r ó u n a m e j o r s a t u r a c i ó n d e l a i r e , y al m i s m o tiempo una mejor operación en la torre condensadora No . 3 al b a j a r los gases de E n estas condiciones Reflujo 52° c á 36° c. se tenías 1100 Lts./hr. Coeficientes C o n d e n s a d o = 20% R e f l u j o . 1100 x 0.20 ■ 220 Lts./hr. 220 x 0.800 = 176 Kg./hr. Para 52° c 160 Kcal./kg. de capacidad Cal. 160 - 3b s 124 x 176 = A = 124 it M 21,700 Kcal./hr 31.3 m2 ii - 75 « 693 K c a l / h r . m2 2170Q 31.3 Im = - ? Gases 52°c Agua 2 7 °c 36° 28,5°c I , s 2 5 °c Im T¿= 7.5°o 25 - 2.3 l o g _,25. 7.5 7.5 17.5 2.3 Im Por = 17.5 2.3 log ■ x O 3 .3 2 17.5 .521 1.2 1 4 . 6°c t a n t o : U - ____6 9 ^ a 47.4 Kcal/hr. m 2 °c 14.6 Como lo demuestra el valor obtenido, bajo, es b a s t a n t e lo c u a l nos v i e n e u n a v e z más a d e m o s t r a r ÍUnción fundamental de esta condensador que la f i n a l es s o l a ­ m e n t e l a de e n f r i a r gases c o m o b a s e p a r a p o s t e r i o r c o q densacián. Hac3 e n d o u n r e s u m e n d a l o s C o e f i c i e n t e s t e n e m o s : U C0NDEN3AD0. - 76 - 215 Kcal./hr m 2 °c 525 Lts./hr. 132 Kcal./hr m 2 °c 310 Lts./hr. Una comparación entre unidad condensadora y torre condensadora resulta: Unida! Condensadora: Desde 667 hasta 2950 Kcal/hr m 2 °c 215 Kcal/hr. m 2 °c Torre Condensadora: Desde 132 hasta Hay una razón para esa disminución y ella es la s¿ guiente: Al obtener un coeficiente tan alto de 2950 se h a ­ cía para condensación de vapores de agua, y en el caso del Coeficiente de 215 «s ya para vapores de metanol pero no puros, ya que en el proceso tenemos gases ine£ tes como lo es el el H 2, producto de la misma reas, ción. Como se sabe los gases inertes bajan dichos coef¿, cientes cuando de condensación se trata, y tratándose de gases, esos coeficientes son diferentes al comparar­ se con líquidos. b) Grado de Saturación del Aire. Se dice que la saturación del aire será completa cuando la presión parcial del Vapor del Agua en el mi¿ - 77 - mo, sea igual a le presión parcial del Vapor de Agua a la misma Temperatura. Haciendo el cálculo ya con valores reales tenemos que, de acuerdo con t abl as t H, ■ 48% .o. gr. Agua 9 _____________________ s 24°c i* 11 Kcal./kg. Kg. Aire Seco K2 = 8 5 i 26 - AZUa Sr - i = 23.5 Kcal/Kg, Kg. Aire Seco B.S. * 3l°c Incremento = 26.-9 = 17 g r . Agua - Kg. Aire Seco Cantidad de Aire. Hélice, Diámetro * 123 cm. .785 x 1.23 2 s 15 m/seg. S s Sección = O V * Velocidad V » Volumen * S. V. = 1.185 x 15 s = V 17,8 17.8 m-Vseg x 3600 a 64,000 m - V h r . P s Densidad= 1*27 Aire * 64,000 x ~ 1.27 81,000 & g. ¿ i r e / h r . = 1.185 m2 - 78 - Cantidad de agua Evaporada.0*017 x 81,000 s 1380 K g » Agua/hr. Cantidad de Calor Transmitido.C i )x « 11 Kcal/kg. Aire ( i )2 * 23.5 Kcal/kg. Aire Incremento = 23.5 “ 13 “12.5 Kcal./Kg. Aire Q - 12.5 81,000 ■ 1,012,000 Kcal/hr. X Coeficiente total de Tsansmisidn de Calor.Area s 31.3 m2/Torre Area Total * 31.3 x 3 3 93*9 ffl2 Solo que en este caso se debe tomar en cuenta el Area de una Torre, 31.3 m 2 , ya que todo el cálculo se hace en este caso para una Unidad. Q = 1,012,000 Kcal/kg. A = 31.3 m 2 Tm - l6.2°c ( Dato calculado anteriormente) Q a U A de donde i Q U A Tm. ._ Tm 31.3 = x 16.2 1,01¿.>QQ0.. » 2000 507 U S 2 0 0 0 K c a l / h r m 2 °c - 79 ~ C a l o r de V a p o r i z a c i ó n del Agua. De acuerdo con el Balance Calorífico efectuado se puede saber si es correcto al tratar de checar el ca­ lor de Vaporización del Agua, como sigues Calor total transmitido = 1,012,000 Kcal./hr. Calor Absorbido por el Aire. s a 81,000 81,000 x 0.3 x 7 x 2.1 a 170,000 Kcal/hr. Diferencia = 1 , 012,000 - 170,000 a 842,000 Kcal/hr. Calor Transmitido al Agua Evaporada « 842,000 Kcal./hr. Agua Evaporada = 1380 Kg. Agua/hr. Calor - Vaporización del Agua » Calor Transmitido Agua Evaporada 1380 s 610 Kcal./kg. Un trabajo satisfactorio realizado por el aire será - 80 - logrando la mayor saturación del mismo, como lo indican los valores expresados en seguidas A I R £ >r t B.¿». Temp. bulbo seco. B.H» Temp. bulbo húmedo H. TB.3. tb .h . incremento H de humedad. Entrada Salida 20°C ( 68°F ) 24°C ( 75°F ) i5 ° c C 59°F ) 9°F ^o% 2 5 .5 ° c ( 78°F ) 3°F 8j°% Con ese grado de saturación del aire se tiene el mejor rendimiento en una torre condensadora. Al obtener estos valores la cantidad de condensado en las torres era de 1000-1400 L/hr. -81- C A P I T U L O B A L A N C E E CON O M I C O . V -82- a) C o s t o del Condensador.- A1 h a c e r el d i s e ñ o bases fundamentales tomadas Al e s c o g e r s e nes y a e x p l i c a d a s , t a n t o en das, del c o n d e n s a d o r u n a de las lo que en c u e n t a fue su c o s t o . el a c e r o Inox. se emp ezó se r e f i e r e 3 0 4 p o r las r a z o ­ a comparar precios a t ub os p a r a v a r i a s m e d i como de a c e r o I n o x i d a b l e y de F ierro. El b a l a n c e demostró grandes ahorros al u s a r l á m i n a de las s i g u i e n t e s c a r a c t e r í s t i c a s : L á m i n a de 9 1 * 5 x 2 4 4 cm. ACERO 304 No. C Peso Por resultó lo aue se r e f i e r e el s i g u i e n t e c u a d r o 24 = 0 . 6 2 mm. = 1 1 . 0 k g . /l ám. a t u b e r í a de explicativo: A cero Inox. -83- <D OJ -H •O 0 -H U U O 0> p , P< í3 O CO -P o o• co cu o- 1 —1 o o• o tf\ OJ#» rH o Oo o• • Lf\ ro C\J MD rH #» rH*»■ rH m <u O T3 rH z los o El 05 cO W de varias tuberías i—l costos siguiente cuadro explicativo demuestra 0 xi <0 U O i-H P< (tí 0> O tí ■H »H O rH a> £ o O o• o• LT\ o LIA CN O O• o CT> O O• or i—i tfr s r = ro v£> O• O O o 00 o• o y£> rH • O v£> kD v£> 3 4" Ocr\ O u <D O crt <D tC 'fH u U O <\J ex, • <D •rH <—1 O ctí •H <1> <H d -H O « O o Q) i—I 3 • CQ 0 <D <D • 'd |j o 05 >C¡ a> <u co O rH ci> p* O ÍH ■P © OJ rH ITN Cv) IfN -84- Co m o lo d e m u e s t r a el v a l o r en pe s o s , c u a l q u i e r t ubo n o es r e c o m e n d a b l e escoger p o r su c o s t o ta n elevado. Al h a c e r u n b a l a n c e c o n l a l á m i n a y a e s c o g i d a se o b t u v i e r o n v a l o r e s b a s t a n t e Superficie/lám. satisfactorios: * 0.915 x 2.44 2.23 = Peso/lám. * 1 1 . 0 0 0 kgs. Precio P o r tantos Resulta que m . 2 - ^.9 kg/m2 - $ 21 . 0 0 / k g . 21.00 x 4.9 * $ 103»60/m2. aú n si se e s c o g i e r a el ro I n o x i d a b l e m á s e c o n ó m i c o tubo de Ace ($ 1 0 6 3 . 0 0 / m 2 ) l a lámi n a r e s u l t a 10 v e c e s m á s e c o n ó m i c a ($ 1 0 3 . 6 0 / m 2 ) , al f o r m a r el a c a n a l a d o 51 mm. que c o r r e s p o n d e a u n tubo de de diám etr o. COSTO DE L A TO R R E CONDENSADORA M I X T A C o st o/S up. * $103.60/m2 Sup./Unidad « 2.23/m2 Costo Unidad = 103-60 x 2.23 = $ 2 3 1.0 0 No. de U n i d a d e s = 14 -85- Costo total * 1 4 x 231 = $ 3234.00 C a b e z a l e s : 1 lámina # 20 Acero 304 1 2 2 x 3 0 5 cm. peso * 27 d g . /l ám. Costo $ = 2 0. 0 0 / k g . 27x 20 - $ 540.00 P i l a de Agua: if- 2 0 1 lám. Acero 304 122 x - 305 cm. $ 450.00 Es truc t u r a : A n g u l o de 6 x 50 mm. 4 tramos de 1 3 0 cm. 4 4 P e s o del " " 9 6 cm. " 1 2 0 cm. Angulo * 520 cm. * 3 8 4 cm. - 480 c m . 1 3 8 4 cm. * 4 75/mt. Precio « $2 .50/kg. Peso * 13.84 x 4.75 6 5 * 8 0 kgs. C osto = = 2.50 x 65-80 8 166.00 .86- C a n a l de 6 x 101 mm. 5 tramos Peso de 120 cm. de la c a n a l Peso * 6 0 0 cm. = 1 0.0 kg/mt. = 6.00 x 10 = 60 k g . Precio - $ 2.5 0/k g. Costo « 2.50 * x 60 $ 150.00 T a p a s de A s b est o: 2 L á m i n a s de 5 x 1 2 2 0 x 3 6 6 0 mm. Costo/lámina Costo = $ = 90.00 2 x 90 8 180.00 TOTAL: Superficie Condensante Pila * 3234 + 540 - 8 3774-.00 para Agua * 11 540.00 Estructura = " 316.00 Tornillos - " 60.00 Hélice - " 520.00 Motor * " 1500.00 Bomba para Agua * " Motor * " 1500.00 Tubería = " 846.00 100.00 -87- Válvulas $ 220.00 T a p as " 180.00 Gas A r g ó n " 600.00 Mano n 50 0 .o o de o b r a £ I0,fobb.uu Como r e s u l t a d o f ina l se ti ene que el c o s t o de u- n a t or re c o n d e n s a d o r a es de $ 1 0 , 6 5 6 . 0 0 p a r a u n a s u perficie de 3 1.3 m.2, que r e s u l t a de: 3uperficie/0ondensador - 2 .2 3 m . 2 S u p e r f i c i e / T or;re = 2 , 2 3 x 14 = 31*3 m .2 De e s t a m a n e r a el c o sto p a r a c u a l q u i e r s u p e r f i cié c o n d e n s a n t e % se e n c u e n t r a c o n sólo m u l t i p l i c a r 1 0 , 6 5 6 . 0 0 p o r u n f a c t o r n d e t e r m i n a d o que r e s u l t a de: n " Siendo n = Superficie Necesaria 31.3 No. de T o r r e s N e c e s a r i a s . b) V a l e r c o m p a r a t i v o .E n el caso t i e n e u n exceso de u n c o n d e n s a d o r a c u o t u b u l a r se de t rabajo en el t e r m i n a d o de los e s p e j o s p o r la gran, c a n t i d a d de b a r r e n o s m a y o r í a de los ca s o ’ s se tiene. que en la -88- S i n embeurgo en est e s e n t i d o n o p o d e m o s en u n c o n d e n s a d o r m i x t o tener espejos, se y a que este d e c i r que ahorre gran tiempo por no tiempo ahorrando se e m p a ­ r e j a p o r la c a n t i d a d de s o l d a d u r a que es n e c e s a r i o p a r a u n i r l a l á m i n a a c a n a l a d a a c a d a u n o de sus c a b e zales. E n el p r e d i o p o r m.2, n i e n d o u n g r a n ah orr o c a so sin em bargo, al no u t i l i z a r se s i g u e te tubo a ú n en el de u t i l i z a r de ac ero al c a r b ó n de 51 mm. metro, co n p r e c i o de $ 2 6 . 0 0 el m e t r o de d i á li neal, en el mercado. De a c u e r d o c o n estos p r e c i o s r e s u l t a que el c o s t o p o r m. 2 de s u p e r f i c i e p a r a tubo de a c e r o c a r b ó n de 51 mm. de d i á m e t r o es de $ 163-50, S 1 0 3 . 6 0 de l a l á m i n a a c a n a l a d a de ac ero 3 0 4 No. 24 utilizada por nosotros. al contra Inoxidable -89- G A P I T U L O VI OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES -90- O b s e r v a c i o n e s .De acue rdo c o n l a l o c a l i z a c i ó n g e o g r á f i c a de c a d a l u g a r es el g r a d o de h u m e d a d que se p u e d e t e ­ n e r en el m e d i o ambiente* Al l o c a l i z a r r e g i o n e s vemos en u n a c a r t a g e o g r á f i c a que el grado de s a t u r a c i ó n v a r í a y asi p o d e ­ mo s d a r n o s c u e n t a que se t ie ne d e s d e 40 % h a s t a 8 0 % o más lo cual n o s d e m u e s t r a que en el p r i m e r caso se t i e n e m a r g e n p a r a r e a l i z a r u n trabajo, n a m a y o r satur aci ón, que n o asi o sea u — e n el seg und o caso s u c e d e todo lo c o n t r a r i o y a que la s a t u r a c i ó n es c as i completa. Dando v a l o r e s c o n más d e t a l l e s t enemos los si g u i e n t e s lugares: Se s i ó n % Humedad Relativa N o r t e y Sureste de Chihuahua. N o r t e y Sureste de Coahuila. N o r t e de Zacatecas. ---------------------------- 4 0 % -91- Parte C e n t r a l de Ch ih u a h u a , Dur ang o, Z a cat eca s, S a n L u i s Potosí, G u a n a j u a t o y todo el D. F. ---------------------------------------- 50% C o s t a del P a c í f i c o des­ de A c a p u l c o H a s t a M a z a tl á n y C o s t a n o r t e de Tamaulipas. C o s t a de C a m p e c h e y p a r te C e n t r a l de Y u c a t á n y Es t e de Q u i n t a n a Roo. C o s t a de V e r acr uz, b asco, n a Roo. Yucatán y Ta- ^uinta -------------------------------------------- 8 0 % Considerando nes más -----------------------7 0 % e sto p o d e m o s d e c i r que l as r e g i o f a v o r a b l e s p a r a que las ras t r a b a j e n son a q u el las 50% torres c o n d e n s a d o ­ comprendidas entre 40 y de h u m e d a d r e la tiv a. En los c o n d e n s a d o r e s m i x t o s s a t u r a c i ó n de h a s t a 92%, y b a j o se h a l o g r a d o u n a estas c o n d i c i o n e s -92- su r e n d i m i e n t o es de lo m e j o r que p u e d e d e s e a r s e . Conclusiones.Los condensadores mixtos c i a c o n el t i e m p o d i s m i n u y e n su e f i c i e n al ir a c u m u l á n d o s e i n c r u s t a c i o n e s en su s u p e r f i c i e . E s t o lo p o d e m o s e l i m i n a r u t i l i z a n d o lada, en caso de n o hac erl o, entonces p i e z a c o n á ci do n í t r i c o que n o agua desti se h a c e l i m ­ afecta la superficie del c o n d e n s a d o r p o r ser de acero. E n lo que se r e f i e r e al a g u a d e e n f r i a m i e n t o , al e l e v a r s e m u c h o su t em p e r a t u r a , por una purga que se t i e n e se t i r a c i e r t a c a n t i d a d l a c u a l se re p o n e p o r la v á l v u l a de f l o t a d o r c o l o c a d a p a r a tal ob jet o, de e s t a m a n e r a se l o g r a que l a t e m p e r a t u r a del a g u a no 1 l e g u a a e l e v a r s e sino m a n t e n e r l a a un a t e m p e r a t u r a c o n s t a n t e de 35°C, y que el n i v e l de la p i l a d e a g u a siem pre se m a n t e n g a a la a l t u r a a d e c u a d a p a r a que esté s u c c i o n a n d o l a bo mba . El c o n d e n s a d o r m i x t o d e n t r o de las c o n d i c i o ­ nes a que fue s o m e t i d o sus r e s u l t a d o s tante satisfactorias, ta e c o n ó m i c o como fueron b a s ­ t anto d e s d e el p u n t o de vi¿ se d e m u e s t r a en el c a p í t u l o V, -93. a s i com o de los r e s u l t a d o s p r á c t i c o s o b t e n i d o s la t r a n s m i s i ó n de c a l o r c u y o s v a l o r e s en el c a p í t u l o Todo zo en se i n d i c a n IV. su cálculo, d i s e ñ o y c o n s t r u c c i ó n se h i ­ la p l a n t a Catálisis, trabajando en act ual men te. S. A. d o n d e se e n c u e n t r a - 94- B I B L I O G R A F I A 1.- Manual del Ingeniero Químico. Por John H. Perry, Ph. D. Tomo I . Edición en Español, 1958. Por 2.- • • U T E H A " . V D X - Warmeatlas. Berechnungsblatter fur den War raeubergang. 3 Herau gegeben vom Verein Deutscher Ingenieure. Fachgruppe Verfahrenstechnik.