REPORTE 1: Instalaciones y sistemas industriales (red de tuberías).

NOMBRE: LEGAZPI ASCENCIO AXHEL

GRUPO: 8

LAB. DE MÁQUINAS TÉRMICAS

Fecha de realización/: 18/08/2016FECHA DE ENTREGA: 25/08/2016

LAB. DE MÁQUINAS TÉRMICAS. INSTALACIONES Y SISTEMAS INDUSTRIALES (RED DE TUBERÍAS).

Objetivo

Al término de la clase, el alumno:

I. Identifica la importancia de una red de tuberías como parte fundamental de un proceso o instalación industrial.

II. Describe los componentes de una red de tuberías y sus características principales como: tipos, materiales, cedula, diámetro nominal, presión de trabajo, espesor, etc.)

Reporte

1. Del archivo anexo “distribución del vapor” conteste:

a) Describa el procedimiento para dimensionar una tubería, según la velocidad del vapor.

Al dimensionalizar una tubería según a la velocidad del vapor tenemos que tomar en cuenta el volumen especifico del vapor que se transporta y así relacionarlo con el área de la sección transversal de la tubería. Primero se tienen que conocer los siguientes datos:

Velocidad del flujo (ms ) C

Volumen especifico (m3

kg ) v

Caudal másico (kgs ) m

Caudal volumétrico (m3

s ) V=m xv

Una vez obteniendo esta información, se puede calcular la sección (A) de la tubería con la siguiente fórmula matemática:

Área de la sección transversal (a) = Caudal volumetrico Vvelocidad del flujo (c )

Utilizando la siguiente tabla es otra forma de seleccionar las medidas de una tubería que conduce vapor, donde se debe de conocer la presión, velocidad y caudal de vapor.

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Tabla 1.Capacidades de tuberías para vapor saturado a velocidades especificas (tubería de Schedule 80)

Otro método alternativo es utilizar un gráfico y se tiene que conocer la presión del vapor, temperatura (si es recalentado), caudal y velocidad.

Con ayuda del grafico que se encuentra debajo, primero se debe de localizar la temperatura del vapor (punto A), después se debe extender una línea vertical hasta llegar a la presión obtenida (punto B), una vez de hacer esto se debe extender una línea horizontal hasta encontrar el caudal (punto C) y de ahí extender una línea vertical hasta llegar a la velocidad del vapor (punto D) y por último se tiene que extender un línea horizontal hacia la derecha y así encontramos el diámetro (punto E).

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b) Describa el fenómeno de golpe de ariete en una tubería.

El golpe de ariete se produce cuando el vapor de agua arrastra una bolsa “solida” de agua que se formó a causa del condensado al interior de la tubería y esta bolsa es impactada a la velocidad del vapor en obstáculos en el sistema transformando la energía cinética en un golpe de presión pudiendo ocasionar daños considerables en la tubería.

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Grafico 1. Formación de bolsa “solida” de agua

c) ¿Cuáles son los accesorios de dilatación?

Las tuberías, cuando transportan fluidos calientes tienden a expandirse, especialmente aumentan su longitud por lo tanto se tiene que considerar la dilatación de la tubería y utilizar accesorios para evitar tensiones excesivas en las conexiones y que la dilatación ocasione daños.

La tubería debe ser suficientemente flexible para adaptarse a esos cambios de longitud y algunos accesorios utilizados son los siguientes:

Curva completa: Es una curva completa de la tubería y es preferible montarla horizontalmente para evitar el acumulamiento de condensado. Al dilatarse la curva no produce una fuerza de oposición en la tubería.

Lira o herradura: La tubería tiene una forma parecida a una herradura, la presión no tiende a abrir los extremos pero hay un ligero efecto de tensión hacia el exterior debido al diseño pero no causa desalineaciones en bridas.

Curvas de dilatación: Se pueden fabricar con tramos rectos de tubería y codos soldados en las juntas formando una “U” al revés. Se recomienda montarla horizontal para el acumulamiento de condensado.

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Juntas deslizantes: Se usan frecuentemente por el reducido espacio que ocupan pero es imprescindible que la tubería este rígidamente anclada y guiada.

Fuelles: Es capaz de absorber el movimiento axial, desplazamiento lateral y angular.

Nota: Para que los accesorios de expansión trabajen correctamente, la tubería debe estar bien anclada en algún punto entre los dispositivos de expansión.

d) ¿Qué características debe tener un buen material aislante de tuberías?

Un buen material aislante debe tener una gran resistencia al agua y debe ser poroso o fibroso capaz de inmovilizar el aire seco y confinarlo en el interior de los poros. También tiene que tener una baja conductividad térmica.

Por ejemplo las fibras de vidrio son buenos aislantes térmicos debido a su alto índice de área superficial en relación al peso. Sin embargo, un área superficial incrementada la hace mucho más vulnerable al ataque químico.

3. En una cuartilla presentar un COLLAPSE fotográfico utilizando las fotografías tomadas en las instalaciones del LMT y en media cuartilla sus conclusiones acerca de la importancia de las tuberías en las instalaciones y sistemas industriales.(20 %)

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En la industria podemos encontrar muchas tuberías que tienen diferentes usos, podemos encontrar tuberías que conducen cables eléctricos hasta tubería que conduce fluidos.

La mayor importancia de las tuberías en las instalaciones y sistemas industriales es transportar fluidos de una manera muy eficiente ya que si no existieran las tuberías como podríamos transportar por ejemplo vapor de agua.

En la industria existen diversos sistemas de tuberías utilizados para el manejo de sus procesos como el sistema de redes que son un conjunto de tuberías unidas entre sí y que tienen por objeto transportar un fluido con características especiales en la cual se tiene que elegir un material adecuado de la cual este echa la tubería para no sufrir ningún daño a causa del fluido al recorrerla.

La fabricación de tuberías se ha diversificado y extendido para satisfacer la demanda de las diferentes industrias que las utilizan. Es por ello que en la actualidad obtenemos tuberías con diferentes calidades en los materiales que la componen por ejemplo tuberías de aluminio, tuberías de acero, tuberías de plástico, etc. Cada una de ellas tiene aplicaciones específicas y limitadas por las condiciones del material y de su respuesta en su manejo.

5. Comentarios. Y conclusiones (Reflexión de lo aprendido, de lo requiere estudiar y profundizar, de su desempeño y compromiso con su aprendizaje, de lo que requiere mejorar).

Bibliografía:

Valderrama, José O., (1998), Información tecnológica vol. 4.Chile: CTL. Centrales eléctricas. Morse. Kudra, Antoni, (2004).Redes industriales de tubería. México: Reverte ediciones. Manual del Ingeniero Mecánico. Marx. Manual del Ingeniero Químico. Perry.

Normas ASME, AISI. UNE, NOM (Norma oficial mexicana), etc. http://spanish.amadamiyachi.com/glossary/glossthermalconductivity http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/35778/1/ortegamoranantonio.pdf