Transporte y Almacenamiento (Procesos Químicos)

FLUJO DE FLUIDOS

P.R.A. - 2010

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

ALMACENAMIENTO DE MATERIAS SÓLIDAS

• AL AIRE LIBRE. Considerar la pendiente del terreno.

• EN LOCALES PROTEGIDOS (COBETIZOS, HANGARES). Para materiales poco sensibles, piedras, maderas, embalajes vacíos, productos envasados en cubas o barricas.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Montones de carbón. Los montones múltiples se agrupan, se observa al fondo un transportador horizontal. La representación en la esquina izquierda inferior representa el almacenamiento en pilas, estas figuras se utilizan para representar en un diagrama de proceso la operación o un equipo.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Pila cónica sencilla alimentada por transportador de cinta

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

ALMACENAMIENTO DE MATERIAS SÓLIDAS

•EN EDIFICIOS CERRADOS (ALMACENES, DEPÓSITOS). Para productos envasados en barriles, sacos, cajas de cartón.

• EN BODEGAS Y SILOS. Para mercancias a granel que pueden fluir (polvos, granos).

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Disposición típica de silos verticales

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE DE MATERIAS SÓLIDAS

Por su funcionamiento:

• Discontinuos

• Continuos

Por su construcción:

• Neumáticos (accionados por aire)

• Hidráulicos (accionados con líquidos)

• Mecánicos (accionados por engranes y motores)

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTADORES DISCONTINUOS

Para movimiento vertical u horizontal:

• Carretillas eléctricas

• Estibadores de horquilla. Transporte de cargas en bultos dentro de las instalaciones.

• Volquetes elevadores

• Montacargas

• Gruas

• Funiculares

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TRANSPORTADORES DISCONTINUOS

Para movimiento vertical u horizontal:

•Vagonetas suspendidas

•Cabrestantes

• Polipastos. Se utiliza para elevar equipo y desplazarlo a una distancia corta.

• Poleas eléctricas

• Rodillos. Para el transporte de cajas y sacos.

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TRANSPORTADORES DISCONTINUOS

Grúas:

• Grúas manuales

• Grúas rodantes eléctricas

• Grúas pórtico

• Grúas giratorias

• Puentes rodantes

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Varios tipos de accesorios para carros elevadores de horquilla (montacargas).

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTADORES CONTINUOS

• Tornillo sin fin. Se utiliza para el transporte de mercancías a granel en avance horizontal o inclinado.

• De cinta. Para transportar todas las mercancías sólidas a granel.

• Elevador de cangilones. Transporte vertical e inclinado de materia a granel.

• Neumático por aspersión e impulsión. Se pueden transportar materiales granulados hasta un tamaño de 50 mm de diámetro.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Transportador de rodillos. Los rodillos son metálicos generalmente y se disponen por varios metros, dependiendo de la

distancia de recorrido.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Transportador de tornillo sin fin. El motor eléctrico M impulsa el tornillo sin fin que es alimentado por una tolva desde un deposito

de almacenamiento. Por ejemplo, un silo.

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Cintas transportadoras.

a) Cinta plana

b) Cinta cóncava.

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Transportador de cinta. 1) Rodillo tensor 2) Rodillo motriz.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Tipos de elevadores de cangilones.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS

SE UTILIZAN TANTO RECIPIENTES A PRESIÓN COMO SIN PRESIÓN.

CONSIDERANDO LA PRESIÓN, LA FORMA IDEAL DE LOS RECIPIENTES ES LA ESFÉRICA.

• TANQUE ATMOSFÉRICO. Cuando se almacenan materiales que no se dañan con el agua, el clima o la contaminación atmosférica.

• TANQUE A PRESIÓN. De forma esférica, elipsoides y cilindros circulares. Deben estar provistos de válvulas de seguridad.

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ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS

Algunos tipos de tanques de almacenamiento atmosféricos.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS COMBUSTIBLES

LOS LIQUIDOS NO MISCIBLES CON EL AGUA (GRUPO A) SON MÁS PELIGROSOS QUE LOS QUE SE MEZCLAN CON EL AGUA (GRUPO B).

LOS DEPÓSITOS DE ESTOS LÍQUIDOS SE SUELEN DISPONER ENTERRADOS Y SE INSTALA UNA UNIÓN A TIERRA PARA EVITAR LA PRODUCCIÓN DE CHISPAS.

UN DISPOSITIVO DE SEGURIDAD IMPORTANTE ES EL ARRESTADOR DE FLAMA.

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TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

• CANTIDADES PEQUEÑAS: Botellas, bidones, barriles o vagones – cisterna.

• CANTIDADES MAYORES Y TRANSPORTE CONTINUO. Tuberías.

Para vencer las diferencias de altura y las resistencias a la corriente, se da energía a los líquidos por medio de las bombas.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

• Vista de un arreglo de tuberías en una industria química

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

• Tubería plástica

•Tubo de acero inoxidable

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TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS

• El líquido a transportar es aspirado al interior del cuerpo de la bomba.

• El líquido es impulsado desde el cuerpo de la bomba al conducto a presión.

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TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO

• Bomba de desplazamiento positivo. El líquido a transportar es desplazado por un pistón en movimiento rectilíneo de vaivén. Igual funcionan las bombas de aletas, de pistón rotatorio y de membrana.

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TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO

•Bomba centrifuga. El líquido se impulsa por la fuerza creada por el movimiento giratorio de una rueda de paletas.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

Bomba centrifuga. Para parar este tipo de bomba se debe: cerrar la válvula de salida, parar el motor, cerrar la entrada de aspiración.

OTROS TIPOS DE BOMBAS

• Aleta. Accionada a mano.

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TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

• De engranajes. Impulsa el líquido por medio de dos ruedas dentadas que giran en el cuerpo de la bomba.

• De eyección. El impulsor es un fluido (agua, vapor, aire) que actúa directamente sobre el líquido a transportar.

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TRANSPORTE DE LÍQUIDOS

Disposición del banco

principal de bombas con

fácil acceso para

inspección y mantenimiento.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE NEUMÁTICO CON RECIPIENTES A PRESIÓN

LOS LÍQUIDOS PUEDEN SER TRANSPORTADOS POR MEDIO DE PRESIÓN GASEOSA DESDE DEPÓSITOS A PRESIÓN.

P = g h ρ / 10 5

P = Presión (bar)

h = Altura (m)

ρ = Densidad del líquido a transportar (Kg / m3)

g = Aceleración de la gravedad (10 N/Kg)

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ALMACENAMIENTO DE SUSTANCIAS GASEOSAS

LOS GASES SE ALMACENAN COMPRIMIDOS EN RECIPIENTES A PRESIÓN.

• RECIPIENTES PARA GASES. Se usas recipientes dilatables del tipo sello seco o sello líquido.

• SOLUCIÓN DE GASES EN LÍQUIDOS. Ejemplos, amoniaco en agua, acetileno en acetona y el cloruro de hidrógeno en agua.

• RECIPIENTES A PRESIÓN. Generalmente, es una instalación permanente.

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ALMACENAMIENTO DE SUSTANCIAS GASEOSAS

• BOTELLA. Recipiente a presión suficientemente pequeño para ser portátil. Tienen diferente roscado, derecha para gases no combustibles e izquierda para los que son combustibles.

• LÍNEA DE TUBERÍAS. Se entierran tuberías en una serie de líneas paralelas conectadas y utilizadas para el almacenamiento.

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TRANSPORTE DE GAS

EL TRANSPORTE SE HACE POR CONDUCTOS TUBULARES.

PARA COMPRIMIR LOS GASES A PRESIONES ALTAS SE UTILIZAN LOS COMPRESORES.

LA COMPRESIÓN DE LOS GASES ESTÁ LIGADA A UNA ELEVACIÓN DE LA TEMPERATURA RESULTANTE DEL CALOR DE COMPRESIÓN.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE DE GAS

• COMPRESOR DE ÉMBOLO. El volumen de gas a transportar aumenta o disminuye por el movimiento de vaivén del émbolo en el cilindro, por lo que se abren o cierran alternativamente las válvulas y el gas comprimido se introduce en la conducción a una presión que sirve para su transporte.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TRANSPORTE DE GAS

•COMPRESORES ROTATIVOS. El émbolo tiene un movimiento circular (compresor de válvula giratoria con placas deslizantes).

• COMPRESORES CENTRÍFUGOS. (turbocompresores) El giro de las placas comunica energía al medio gaseoso, con lo que se produce un aumento de la presión dinámica.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TUBERÍAS

A TRAVÉS DE LAS TUBERÍAS SE TRANSPORTAN LAS MATERIAS PRIMAS, LOS PRODUCTOS TERMINADOS Y LA ENERGÍA EN FORMA GASEOSA, LÍQUIDA O SÓLIDA.

LAS VÁLVULAS PERMITEN LA REGULACIÓN O LA INTERRUPCIÓN DEL TRANSPORTE DE MATERIA.

• TRAMOS DE TUBO. Los materiales utilizados son fundición de hierro, el acero, acero inoxidable, cobre, aluminio, vidrio y los plásticos.

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TUBERÍAS

Los datos más importantes identificados en las tuberías son:

• Diámetro nominal

• Presión nominal

• Material

• Temperatura máxima admisible

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TUBERÍAS

• COMPENSADORES DE DILATACIÓN. Las tuberías sometidas a cambios de temperatura están provistas, en los puntos adecuados, de soportes móviles (cojinetes libres) y de compensadores de dilatación, tales como las curvas de U, de lira o compensador de tubo ondulado.

• UNIÓN DE TUBOS. Las uniones fijas se hacen por soldadura. Las uniones desmontables se hacen por roscado o usando bridas.

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BRIDASSon accesorios para conectar tuberías con equipos (Bombas, intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, válvulas, etc.). La unión se hace por medio de dos bridas, en la cual una de ellas pertenece a la tubería y la otra al equipo o accesorio a ser conectado.

  1. Brida de hierro dúctil2. Barril de tubo de hierro dúctil3. Roscado para tubos estándard ACIPCO,

ANSI B2.1, adaptados a los diámetros exteriores de tubos de hierro dúctil

4. El extremo del tubo y el barril se maquinan simultáneamente a un terminado al ras

5. Tiene un aro de refuerzo para proteger el roscado.

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UNIÓN DOBLE CON BRIDA

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

TUBERÍAS

• Por razones de seguridad se marcan las tuberías (Código de colores).

• Para una fácil operación, las tuberías se deben colocar en la misma secuencia que el proceso.

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DISPOSITIVOS DE CIERRE Y REGULACIÓN

TAPAS

Son dispositivos de cierre no regulable:

• Tapa ciega. La extremidad que sobresale se pinta de rojo. Sirven para obturar tuberías.

• Tapa de luneta. Sirven para obturar tuberías.

Tapa basculante. Para obturar conductos de diámetro nominal grande.

•Brida ciega. Sirven para obturar la extremidad de un tubo o de una tubería.

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DISPOSITIVOS DE CIERRE Y REGULACIÓN

VÁLVULAS

• Válvula de globo. La apertura y cierre se consigue por el movimiento perpendicular de un cono o una placa sobre la superficie de cierre. Se pierde presión por los cambios de dirección de la corriente dentro del cuerpo de la válvula.

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

DISPOSITIVOS DE CIERRE Y REGULACIÓN

VÁLVULAS

• Válvula de compuerta. Son dispositivos de cierre de paso rectilíneo y directo. La apertura y cierre se realizan por el movimiento del elemento de cierre perpendicularmente a la dirección de la corriente.

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DISPOSITIVOS DE CIERRE Y REGULACIÓN

VÁLVULAS

• Válvula de bola y válvula macho. El cierre se hace por el giro de 90 ° del órgano de cierre perforado. Permiten una apertura y cierre rápido.

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DISPOSITIVOS DE CIERRE Y REGULACIÓN

VÁLVULAS

•Válvula reductora de presión. Se utilizan al transferir gases o vapores a presión elevada a una tubería o parte de un aparato donde la presión de funcionamiento se debe mantener más baja.

RECIPIENTES A PRESIÓN

SON TODOS LOS RECIPIENTES Y APARATOS EN CUYO ESPACIO INTERIOR LA PRESIÓN ES SUPERIOR A LA ATMOSFÉRICA.

TIENEN SECCIÓN CIRCULAR, LOS FONDOS Y LAS CUBIERTAS DEL RECIPIENTE SON ESFÉRICAS.

• Manómetro

• Válvulas de seguridad

• Ventilación o purga de aire

• Tubo ascendente o tubo de descarga en el fondo

• Boquilla de carga

• Entrada hombre (mirilla de inspección)

RECIPIENTES A PRESIÓN

RECIPIENTES A PRESIÓN

CADA RECIPIENTE A PRESIÓN DEBE ESTAR PROVISTO DE UN RÓTULO CON LOS SIGUIENTES DATOS:

• Fabricante

• Año de fabricación

• Capacidad interior

• Presión de trabajo máxima admisible

• Temperatura de funcionamiento

• Marca de contraste

RECIPIENTES A PRESIÓN

APERTURA DE RECIPIENTES A PRESIÓN

• Anular la presión del recipiente.

• Aflojar los tornillos de la tapa.

• Levantar ligeramente la tapa.

RECIPIENTES A PRESIÓN

DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD

• VÁLVULAS DE SEGURIDAD. Evitan sobrepasar la presión de funcionamiento prevista: válvulas de seguridad por muelle o resorte y válvulas de seguridad por contrapeso.

• DISCOS DE RUPTURA. Son placas planas de ruptura con una brida ciega sobre la boquilla o tubo de desfogue.