Tema: Selección de Equipos para Calentamiento de una Solución Acuosa mediante tubos inmersos.

Expositor: Jorge Luis Torres Córdova

Selección de todos los equipos para la Línea de

Calentamiento de una Solución Acuosa mediante

Tubos Inmersos

I.- OBJETIVO.-

Nuestro objetivo principal es el diseño y selección de los diferentes equipos que componen la línea para calentamiento de una solución acuosa mediante el sistema de tubos inmersos en la misma.

Se debe de analizar la eficiencia de este sistema de calentamiento con la finalidad de compararlo con otros y poder de esta forma seleccionar el óptimo para la instalación final.

II.- ASPECTOS GENERALES.-

La base principal de datos y consideraciones a tomar en cuenta y de donde se van a seleccionar los principales equipos de la línea es el Catálogo de Equipos marca MAXON.

Se tiene que calentar una solución acuosa hasta 120 C lo cual demora 3 hrs, con un consumo aprox. de 1,000 MBTU/hr.

Luego se tiene un proceso de evaporación de la solución con un ratio aproximado de 200 MBTU/hr.

El diseño del recipiente varía a una forma que se aproxime a la mostrada en la página anterior, para que se pueda realizar la instalación de la línea de tubería.

III.- DATOS CONSIDERADOS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS.-

A continuación detallamos los datos considerados en la selección de los equipos y el proceso para la selección de los mismos.

1ro.- Seleccionaremos el tipo de quemador óptimo para utilizar en este tipo de calentamiento, para esto recurrimos al Catálogo Maxon y encontramos entre los diferentes modelos 2 que son los más adecuados:

Quemador a Gas Maxon Serie “67 “ Tube-O- Flame (TOF). Quemador a Gas Maxon Tube-O- Therm (TOT).

Dentro de los dos modelos seleccionamos el primero, ya que aunque según los datos generales de los equipos, los dos cumplen con la capacidad de consumo requerida, el Quemador TOF tiene más de 36 modelos distintos dentro de los que tenemos más alternativas para seleccionar el más adecuado.

La disposición típica necesaria para la instalación de un quemador de este tipo, es la que se muestra en el gráfico siguiente (Fig. 1) , donde se describen cada uno de los componentes a seleccionar luego.

ARREGLO TÍPICO DEL SISTEMA PARA UN QUEMADOR TUBE-O-FLAME

Fig. 1

2do.- De acuerdo a la Instalación Típica para los Quemadores TOF mostrada en la Figura, se empezarán a seleccionar los diferentes equipos y accesorios necesarios, además definir los tamaños y diámetros de las tuberías.

Inicialmente seleccionaremos el modelo de Quemador TOF, esto asumiendo la longitud total de la tabla de la Fig. 3 e iterando.

De acuerdo a esto y asumiendo una eficiencia de 70% y longitud de 40´para estos quemadores entonces determinaremos la cantidad de energía necesaria:

La longitud es un factor importante a tomar en cuenta al considerar la eficiencia del sistema.

requeridoQ

Q

Entonces:

Q= 1,428 MBTU / hr

De acuerdo al gráfico el modelo de quemador a

seleccionar es el TOF 8-15.

En la Fig. Nro. 3 podemos observar las características del modelo de quemador seleccionado. Fig. 2

TABLA PARA SELECCIÓN DEL QUEMADOR TUBE-O-FLAME

Fig. 3

Quemador a Gas Maxon Serie “67” TUBE-O-FLAME

De acuerdo al modelo seleccionado podemos obtener los siguientes datos:

Capacidad Máxima= 1,500 MBTU/ hr.(cubre la capacidad requerida).Capacidad Mín. Piloto = 80 MBTU/hr.

Como se indica en la tabla la longitud total inmersa de la tubería es de 40´ en 8” de diámetro Sch40 y se asume un 30 % de pérdidas.

El Soplador a seleccionar debe de tener un caudal de 260 CFM, con motor de 1/3 HP de potencia, puede ser Monofásico o Trifásico y a 220 V.

La instalación típica es la mostrada en la Figura adjunta. Como vemos ahora se tiene que seleccionar el tren de válvulas.

Fig. 4

Fig. 5

Quemador a Gas Maxon Serie “67” TUBE-O-FLAME

De acuerdo a la Tabla de la Fig.3 la presión de salida del regulador del Tren de Válvulas no debe de sobrepasar las 2” c.a.

De acuerdo al consumo podemos definir los diámetros de la línea de alimentación de gas principal y la línea del piloto.

El diámetro sugerido para la línea del piloto es de 3/8”.El Regulador Seleccionado para la línea de Gas es el siguiente:

Modelo : Equimeter 143-80-1.Orificio: 3/8”Resorte: Red Spring (3,5” c.a. – 6,5 “ c.a.).

EquipoConsum

o UnidadCaudal n

m3/h

Quemador 1.5 MMBTU/H 44,51

IV.- CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES.-

El tipo de quemador seleccionado nos da una alta turbulencia que es lo más apropiado para este tipo de trabajo ya que la transferencia de calor que se genera, es de una alta eficiencia.