sábado, 25 de octubre de 2014
viernes, 24 de octubre de 2014
Definiciones
Calor latente
Se define como la
cantidad de calor que necesita una sustancia para pasar del estado sólido a
líquido o de líquido a gas sin cambio de temperatura. En el caso del agua, el
calor latente de fusión del hielo se define como la cantidad de calor que
necesita un gramo de hielo para pasar del estado sólido al líquido manteniendo
la temperatura constante en el punto de fusión (273 k).
Calor latente de
fusión del hielo a 00C, 80 cal/g
Calor latente de
evaporación del agua a 1000C 540 cal/g
Calor sensible
Calor sensible es
aquel que recibe un cuerpo y hace que aumente su temperatura sin afectar su
estructura molecular y por lo tanto su Estado. En general, se ha observado
experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un
cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de
temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.
El nombre proviene de la oposición a calor latente, que se refiere al calor "escondido", es decir que se suministra pero no "se nota" el efecto de aumento de temperatura, ya que por lo general la sustancia a la que se le aplica aumentará su temperatura en apenas un grado centígrado, como un cambio de fase de hielo a agua líquida y de ésta a vapor. El calor sensible sí se nota, puesto que aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como "más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como "más fría".
El nombre proviene de la oposición a calor latente, que se refiere al calor "escondido", es decir que se suministra pero no "se nota" el efecto de aumento de temperatura, ya que por lo general la sustancia a la que se le aplica aumentará su temperatura en apenas un grado centígrado, como un cambio de fase de hielo a agua líquida y de ésta a vapor. El calor sensible sí se nota, puesto que aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como "más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como "más fría".
Entalpía de vapor
La entalpía de
vaporización,, también conocido como el calor de vaporización o calor de
evaporación, es la energía necesaria para transformar una cantidad determinada
de una sustancia a partir de un líquido en un gas a una presión dada.
A menudo se mide en
el punto de ebullición normal de una sustancia; aunque los valores tabulados
generalmente se corrigen a 298 K, la corrección es a menudo menor que la incertidumbre
en el valor medido.
El calor de
vaporización es dependiente de la temperatura, a través de una constante de
calor de vaporización se puede suponer para los pequeños intervalos de
temperatura y sobre Tr << 1,0. El calor de vaporización disminuye con el
aumento de temperatura y que desaparece por completo a la temperatura crítica,
porque por encima de la temperatura crítica de las fases líquida y de vapor ya
no coexisten.
Entalpía de líquido
Vapor vivo
Vapor vivo es vapor
de agua a bajo presión, obtenido por calentamiento de agua en una caldera. El
vapor se utiliza para operar equipo estacionario o en movimiento.
Una máquina de vapor
vivo o el dispositivo están alimentados por un vapor, pero el término es
generalmente reservado para los que son réplicas, maquetas, juguetes, o de otra
forma utilizado para el patrimonio, museos, entretenimiento, o con fines
recreativos, para distinguirlos de los dispositivos similares con alimentación
por la electricidad o algún otro método más conveniente, pero diseñado para
verse como si fueran a vapor. Los ingresos que genere ingresos máquinas a vapor,
tales como la línea principal y de vapor de vía estrecha locomotoras, barcos de
vapor, turbinas de vapor y generadores de energía no se conoce normalmente como
" vapor vivo".
Tipos de vapor
Vapor saturado
El vapor saturado es
el tipo más común de vapor. Steam en este estado está constituido tanto en fase
líquida y agua en fase gaseosa. Esto significa que la velocidad de evaporación
es igual a la velocidad de condensación. El vapor generado por una caldera por
lo general está saturado de vapor. El vapor saturado tiene propiedades que lo
convierten en una excelente fuente de calor, y por lo tanto se usa ampliamente
como un 100 ° C - ° C fuente de calor 200.
Vapor Sobrecalentado
Además de
calentamiento de vapor saturado hará que el vapor sobrecalentado a la forma. El
vapor sobrecalentado tiene una temperatura superior a vapor saturado a la misma
presión. El vapor sobrecalentado se utiliza principalmente para aplicaciones de
accionamiento de propulsión o físicas, y no se utiliza a menudo para fines de
calefacción.
El agua supercrítica
El agua supercrítica
es agua en un estado que excede el punto crítico del agua; 22.06MPa, 373,95 °
C. En el punto crítico, el calor latente del vapor es cero. Esto implica que el
volumen específico de la parte que es líquido es exactamente el mismo que el
volumen específico de la parte que es el vapor. Cuando el agua es más caliente,
o a mayor presión que el punto crítico, es en un estado donde el agua y el
vapor son indistinguibles, un estado que no es ni líquido ni gas. El agua supercrítica
se utiliza para accionar las turbinas en centrales eléctricas que exigen una
mayor eficiencia.
Generador de vapor
Un generador de vapor
es una máquina o dispositivo de ingeniería, donde la energía química, se
transforma en energía térmica. Generalmente es utilizado en las turbinas de
vapor para generar vapor, habitualmente vapor de agua, con energía suficiente
como para hacer funcionar una turbina en un ciclo de Rankine modificado.
Tipos de calderas según la temperatura
Busca equipos que
trabajen con temperaturas lo más bajas posibles y que sean capaces de regularse
para adaptarse a las distintas demandas energéticas. Los tipos de calderas que
podemos encontrar son:
I. Convencionales
En este tipo de
calderas el agua de retorno, una vez que pasa por las unidades terminales,
llega a la caldera con una temperatura muy elevada y constante, por lo que su
funcionamiento no se adapta a las necesidades de la vivienda.
II. Baja temperatura
Este tipo de calderas
funcionan continuamente con una temperatura de retorno del agua de 40 a 60 °C.
Además de trabajar con temperaturas más bajas, pueden regular la temperatura dependiendo
de las necesidades de la vivienda. Se consigue un ahorro energético del 15% en
comparación con las calderas convencionales.
III. Condensación
Es una
caldera parecida a la de baja temperatura, con la diferencia que esta está
diseñada para que condense continuamente una parte importante del vapor de
agua contenido en los gases procedentes de la combustión, consiguiendo así un
mayor aporte de energía. Esto se consigue porque utiliza la energía que se
libera al pasar el agua de estado gaseoso a líquido. La temperatura óptima de
funcionamiento es de 30 a 40 °C.
VENTAJAS: Son las más eficientes, su rendimiento puede estar por
encima del 100%.
DESVENTAJA: se debe instalar un desagüe para el agua que se
condensa.Tipos de calderas según la presión
El tipo de caldera,
según la presión, viene determinada por el tipo de cámara de combustión, lugar
donde se quema el combustible con la ayuda del aire. Hay dos tipos dependiendo
de dónde se obtenga el aire, la atmosférica y la estanca.
I. Atmosférica
El aire necesario
para realizar la combustión completa del gas se toma de la misma estancia donde
se encuentra la caldera. Para que dicha combustión se realice correctamente, la
estancia debe de tener un determinado sistema de ventilación.
DESVENTAJAS:
Este tipo de calderas no se instalan desde el 1 de Enero del 2010, según el
Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE), ya que son poco
seguras y menos eficientes.
II. Estanca
Este tipo de caldera
tiene la cámara de combustión totalmente aislada, no tiene intercambio de aire
con la estancia donde se encuentra la caldera. La admisión de aire y la
evacuación de gases tienen lugar en una misma chimenea, formada por dos tubos
concéntricos, uno de entrada y otro de salida.
VENTAJAS:
El
intercambio de calor entre el aire que entra y el gas de salida hace que aumente
el rendimiento de la caldera.
El
hecho que esté aislada hace que sean más seguras al no haber peligro de
posibles fugas de combustible.Marcas de calderas
Nuestras mejores
marcas de calderas:
Más Eficientes
SIME: La caldera más eficiente del mercado hasta un 50% de
ahorro y en la cual podréis encontrar un breve video con su explicación arriba.
No es muy popular pero muy eficiente.
Intergas: Caldera también eficiente y una de las pocas marcas que
ofrece hasta 15 años de garantía en el cuerpo de la caldera.
Más Populares
Como a las mejores
marcas de calderas, tener en cuenta a las más populares en cuanto que son
más conocedores de posibles fallos, quiero decir, al tener más cantidad de
calderas instaladas son más conocedores de los posibles pequeños fallos que
puedan ocasionar.
También es importante
tener conocimiento en cuanto al servicio técnico oficial por el cual la caldera
puede ser buena, pero aun así el servicio del servicio SAT técnico un desastre.
Esta entrada también
está disponible en: Catalán.
Fuentes:
domingo, 19 de octubre de 2014
viernes, 17 de octubre de 2014
Una visión más clara de los cristalizadores
La cristalización es una herramienta clave para muchos sectores de la Industria de los Procesos Químicos (IPQ). Además es una operación unitaria que genera productos de alta pureza a partir de soluciones que contengan muchas impurezas, a partir de una entrada de energía muy baja.
Clasificación de los cristalizadores
Se emplean dos esquemas en la clasificación de cristalizadores:
- Generación de supersaturación. Existen 6 formas de generar supersaturación:
- Evaporación
- Enfriamiento.
- Enfriamiento adiabático (vacio).
- Reacción química.
- Adición de antisolventes,
- Ajuste de pH.
- Suspensión de los cristales en crecimiento. Se subdividen en cuatro tipos básicos:
- Cristalizadores de suspensión mixta y eliminación de productos mixtos (MSMPR). También llamados cristalizadores de circulación magna, este tipo de equipos circulan los cristales en crecimiento, a través de los sitios del cristalizador donde existe sobresaturación.
- Circulación de licor/ suspensión de cristales. En este tipo, solo el licor es circulado en una suspensión débil, mientras que la mayor parte de los cristales en crecimiento, no circulan. La sobresaturación
- Cristalizadores de superficie raspada. La cristalización es inducida por un intercambio de calor indirecto con un medio de enfriamiento en la superficie, que raspa y agita continuamente para evitar la suciedad.
- Cristalizadores de tanque. Producido por enfriamiento solución de alimentación, ya sea en tanques estáticos o agitados por convección natural y radiación, por superficie de refrigeración bobinas completas o una chaqueta
Cristalizadores MSMPR
El término MSMPR hace suponer que existe una mezcla uniforme del producto en la suspensión mixta de volumen activo. donde el porcentaje de distribución de sólidos en suspensión y el tamaño del cristal es perfectamente uniforme. Esta uniformidad también debe estar presente en el producto descargado.
Cristalizadores de circulación forzada
Son una unidad tipo MSMPR. El diseño usualmente requiere un costo más bajo por producto generado. En este tipo de cristalizadores el enfriamiento en la superficie, resulta en la sobresaturación, que es revelada por la formación de cristales, o nucleación. La circulación de corrientes durante la evaporación permite el escalamiento de los productos.
Otra modificación en la unidad FC incluye la forma cónica de la entrada de la suspensión. La forma cónica mejora la mezcla, permitiendo una mejor dispersión de la sobresaturación mejorando la uniformidad de la suspensión en la superficie.
Para algunas aplicaciones, la sobresaturación se genera mediante refrigeración indirecta, en oposición a la evaporación. En este caso, el caudal de proceso está diseñado para ir desde temperaturas templadas a una caída de la temperatura y baja la media a largo de la diferencia de temperatura a través del intercambiador de calor.
Esta diferencia es efectiva en el diseño contra un mal diseño puede ser una cuestión de correr durante semanas o meses en lugar de horas o unos pocos días antes de lavado.
Entre el número de características de diseño se utilizan para minimizar este problema, se incluyen las siguientes:
- Instalación de un disyuntor de vórtice en el cono del cristalizador.
- Mantener la entrada de la suspensión casi tangencial al contorno del cuerpo de cristalizador, con el ángulo en función del diámetro de los vasos.
- Mantener inmersión suficiente de la alimentación cuando entra en el cuerpo de cristalizador, evitando de ese modo intermitente y agitación en vórtex.
- El ajuste de la velocidad de entrada de la suspensión a través de la línea de recirculación para evitar un chorro a través de tanque cristalizador, un vórtex desfavorable.
Número de Froude (un número adimensional que se usa para evaluar la influencia de la gravedad en flujo) se puede expresar como:
NFr = V^2 / (D . g)
donde:
V es la velocidad de la mezcla en ft / s
D es el diámetro del vaso en pies
g es la constante gravitacional (32.2ft / s ^ 2)
Nucleación y crecimiento de cristales
La configuración de MSMPR puede utilizar determinadas cinéticas de nucleación y crecimiento de cristales para un sistema. Ambos, crecimiento y nucleación dependen de la sobresaturación, con la nucleación se depende en mayor medida de la sobresaturación en comparación al crecimiento.
La nucleación puede expresarse como:
B° = kl M T^j S^b
donde:
B° es el numero de núcleos formador por unidad de volumen por tiempo
kl es el flujo constante en función de la temperatura
MT es la densidad del lodo
b y j son funciones de poder
S es concentración de la sobresaturación
Otra formula incluye la velocidad de agitación elevada a una potencia. A menudo b=1-3 y j = 1.
El crecimiento de los cristales se expresa así:
El crecimiento de los cristales se expresa así:
G = k2 S^g = dL / dt
Donde:
G es la tasa de crecimiento del cristal en base al tamaño representativo del cristal.
k2 es el cambio característico de la longitud en base a la temperatura, agitación, impurezas y el sistema.
s es concentración de la supersaturación.
g es el sistema especifico.
Combinando las dos ecuaciones anteriores se obtiene la siguiente:
B° = k3 G^i M T ^j
Donde:
i = b/g. Un parámetro cinético crítico es el valor de i, que determina la dependencia relativa de la sobresaturación de la nucleación frente al crecimiento
La operación tradicional de los cristalizadores FC ofrece una flexibilidad limitada sobre el cambio de la distribución del tamaño. La siguiente ecuación nos muestra el radio medio del tamaño del cristal (Lm) por dos condiciones diferentes es:
Lm2 / Lm1 = (T2 /T1) ^(i-1)/(i+3)
Si uno cambia el tiempo de permanencia (T), con todo lo demás mantenido el mismo, se prevé lo siguiente: Para i < 1, el tamaño medio de los cristales disminuye ligeramente con el aumento del tiempo de residencia; para i = 1, teóricamente, Lm sigue siendo el mismo, y para i > 1, el tamaño medio de la partícula aumentaría.Cristalizadores de tubo deflector
Los impulsores y agitadores mecánicos pueden causar un impacto a nivel secundario en la nucleación y rotura. El tubo de aspiración es un diseño eficiente en la suspención de sólidos con una entrada de alimentación inferior.
La altura
Suscribirse a:
Entradas (Atom)