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· No T a S de I NG e NI e RÍ a Q UÍ m IC a ·
en muchos kilogramos por hora en exceso que pasan inadvertidos y el vapor está sobrecalentado a 152 ºC y su volumen específico es
sobrecargan el sistema de vacío. 0,965 m /kg. Si lo comparamos con el del vapor saturado a 2 bar(a)
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es 0,886, aproximadamente un 10 % menor.
en las placas repartidoras la descarga es al vacío, lo que asegura que
la relación de presiones p 2 /p 1 es mucho menor que 0,55 y estamos Cuando se utiliza un recalentador, a la salida tendremos una entalpía
en condiciones de flujo crítico. y temperatura mayores. También mayor volumen específico, y es este
valor el que hay que usar en el cálculo de las placa orificio repartidoras.
la placa primaria, si fue diseñada para flujo crítico, hay que asegu-
rarse que así sea y, con frecuencia, ello no ocurre.
El noveno error, esta vez de “piping”, es colocar caños y válvulas de
regulación excesivamente grandes, lo que trae dos inconvenientes:
El sexto error, ahora de operación, es violar aquella regla. Como la mayor superficie de los caños crea más pérdida de calor e inclu-
con flujo crítico el volumen específico es inversamente proporcional so puede producir condensación. además, con una válvula grande,
a la presión, el caudal depende únicamente de la presión aguas arri- resulta muy difícil ajustar la presión correcta, aguas arriba de la placa
ba, cualquiera que fuere la presión aguas abajo. la ecuación que se de aforo. los caños deben dimensionarse para una velocidad de 20 a
aplica es: 30 m/s y la válvula un punto menos que el caño: si éste es de dN15
(1/2"), elegirla dN10 (3/8") o dN8 (1/4") o, mejor, calcular el Cv como
una válvula de control automático. las válvulas aguja son indicadas
para este servicio.
esta fórmula se cumple en unidades internacionales kg/s, m , Pa, m / El décimo error, de diseño, referido al distribuidor de vapor de bor-
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kg y también en las siguientes, de uso práctico: botado colocado en el fondo de las celdas para agitación y “strip-
w: caudal másico de vapor g/s. Para pasar a kg/h multiplicar por 3,6 ping”, es poner agujeros más grandes de lo necesario. lo que ocurre
a: área del orificio, mm 2 en estos casos, es que funcionan solo los primeros y no los del
p: presión absoluta, mPa medio y finales, con lo cual, parte del aceite no está en contacto
v: volumen específico de entrada, m /kg con el vapor, lo que es muy grave. Hay que asegurar que en todos
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C d : coeficiente de descarga: 0,97 para entrada circular se derrame vapor y para ello, es necesario que la presión dentro del
0,99 para entrada elíptica, perfil ISo o aSme distribuidor sea, por lo menos, dos veces el equivalente de la altura
0,84 para orificio cilíndrico de pared delgada. hidráulica de la celda. el área del caño de alimentación del vapor
tiene que ser aproximadamente 4 veces la suma de las áreas del
total de los orificios. la fórmula aplicable para el área de los orificios
El séptimo error, frecuente, ahora de diseño, es: en condiciones es la siguiente:
de flujo crítico, tomar un coeficiente de descarga de 0,62, como si
fuera una placa orificio común, que opera con presiones diferencia-
les bajas, sin tener en cuenta que, en flujo crítico, el fenómeno de
la “vena contracta”, aguas abajo del orificio, no se produce y dicho
coeficiente es 0,84. la consecuencia es que pasará un 35 % más de
vapor que el proyectado. y para la presión hidrostática:
Habitualmente, el vapor, originariamente saturado, a 8 bar(g) o 9 p 2 = ρ l g h
bar(a), se expande a 3 bar(a) o 2 bar(g) o menos y recién después se
disponen las placas orificios con sus filtros, válvulas y manómetros, w: caudal de vapor kg/s
para que el caudal volumétrico sea mayor y no resulten orificios muy n: número de orificios
pequeños y sea difícil regular el caudal con las válvulas de control a: área de un orificio, m 2
manual. También, cuando el vapor se expande de 8 bar(g) a 1 o 2 p 1 : presión en el distribuidor, Pa
bar(g), queda sobrecalentado, lo que es muy conveniente. Cuando se p 2 : presión de descarga del orificio, Pa
expande el vapor, primitivamente saturado, desde la presión p 1 hasta v 1 : volumen específico del vapor a la presión 1
la presión p 2 , el vapor queda con la misma entalpía específica que en C d : coeficiente de descarga. ¡ahora es 0,62 el valor que se debe usar!
el punto 1 y a una temperatura mayor que la del vapor saturado a la h: altura entre el distribuidor y la superficie líquida, m
presión p 2 . esta regla de la termodinámica permite calcular el estado ρl: densidad del aceite o grasa, kg/m 3
del vapor expandido. g: aceleración de la gravedad: 9,81 m/s 2
El octavo error frecuente es calcular la placa con el volumen espe- ¿para que sirve el vapor de despojamiento?: en primer lugar, para
cífico del vapor saturado a la presión p2. Para cuantificarlo con un bajar la presión parcial de los ácidos grasos en la fase vapor y así
ejemplo: si p1 es 9 bar(a), la entalpía del vapor saturado es 2773 kJ/ facilitar la eliminación de los ácidos grasos y componentes odorífe-
kg. Si se expande a la presión de 2 bar(a), con el programa de cálculo ros, ya sea en la torre de “stripping” o en la celda de maduración.
para el vapor, entrando con 2 bar(a) y 2773 kJ/kg, se encuentra que en segundo lugar, como medio de agitación en los calentadores y
222 A&G 107 • Tomo XXVII • Vol. 2 • (2017)