ACTIVIDAD 2RECONOCIMIENTO GENERAL Y DE ACTORES
DANIELA RODRIGUEZ TRIVIOC.C 1.054.562.916
TUTORCARLOS GERMAN PASTRANA BONILLACURSO: TERMODINAMICAGRUPO:
201015_124
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD2015
BOMBAS CENTRIFUGAS
Principio de funcionamiento Son mquinas hidrulicas que mueven un
cierto volumen de lquido entre dos niveles y transforman en energa
mecnica, en energa cintica y potencial requerida. La energa se
comunica al lquido por medio de alabes en movimiento de rotacin.
Estas bombas aumentan la velocidad del fluido con un impulsor
rotatoria llamado rodeo, en lo cual acta una fuerza centrfuga;
pueden bombear agua venciendo la gravedad, pero para ello requiere
la accin de un motor potente y constante que haga girar su
impulsor. (Wikipedia c. d., Bomba centrfuga, 2014)
Fluidos que interviene en su funcionamiento: En la mayora de las
aplicaciones de energa conferida por una bomba es una mezcla de las
tres, (posicin, presin y velocidad), las cuales se comportan con
los principios de la mecnica de fluidos.
Componentes principales Bsicamente se compone de los siguientes
elementos: Un eje de la bomba, (para instalarse horizontal o
vertical, segn el requerimiento) Tubera de aspiracin Rodete voluta
tubera de descargue.
Esquema de una bomba centrifuga
Fuente: http://fluidos.eia.edu.coBOMBAS DE CALOR Es una mquina
que transfiere energa trmica desde una fuente fra a otra ms
caliente, para lograrlo es necesario un aporte de trabajo, pues de
acuerdo con la segunda ley de la termodinmica, el calor se dirige
de manera espontnea de una fuente caliente a otra fra hasta que sus
temperatura se igualen y no al revs. (Wikipedia C. d., 2015
)Principio de funcionamiento 1. En el primer paso se comprime un
fluido refrigerante con un compresor. Segn laLey de Gay-Lussacla
presin es proporcional a la temperatura absoluta, luego cuando se
comprime un gas aumenta sutemperatura.2. Ese fluido caliente se
hace pasar por unintercambiador, llamadocondensador, en el que el
fluido cede su calor (al llamado foco o fuente caliente) y al
enfriarse, se condensa parcialmente, pasando del estado gaseoso a
estado lquido.3. A continuacin se hace pasar el fluido, todava a
presin, por unavlvula de expansin(que consiste en un dispositivo
con una gran prdida de carga) en el que el fluido pierde presin
(carga) bruscamente y por lo tanto se enfra tambin bruscamente.4.
Finalmente pasa por otro intercambiador, situado en la fuente fra,
y llamadoevaporadoren el que absorbe calor de nuevo, para volver a
reiniciar el ciclo en el compresor.
Fluidos que intervienen en su funcionamiento:1. Fluido
refrigerante 2. Fluido en gas 3. Despus de estar el fluido en
estado gaseoso, pasa a estado liquido Tipos de bomba de calor:En
funcin de las fuentes fra y caliente, por este orden, las bombas de
calor pueden ser de varios tipos: Bomba de calor aire-aire: el
calor que se toma del aire exterior se transfiere directamente al
aire del local que debe calentarse. Bomba de calor aire-agua: el
calor se toma del aire y se transfiere a un circuito de agua que
abastecer un suelo/techo radiante/refrescante,radiadores,
ventiloconvectores o aerotermos. Bomba de calor agua/agua: el
sistema toma el calor de un circuito de agua en contacto con un
elemento que le proporcionar el calor (la tierra, capa fretica)
para transferirlo a otro circuito de agua como en el caso anterior.
Es el sistema generalmente adoptado por las bombas de calor
geotrmicas. Bomba de calor agua-aire: el calor se toma del agua,
como en el caso anterior, y se transfiere directamente al aire del
local que debe calentarse.
Principales componentes de una bomba de calor: Motor de
combustin Compresor Evaporador Vlvula de expansin Condensador
Esquema de una bomba de calor
Fuente: https://www.google.com.co/imagenes
BOMBAS DE PISTON A VAPOR Es una bomba hidrulica que genera el
movimiento en el mismo, mediante el movimiento de un pistn. Las
bombas de pistones son del tipo bombas volumtricas, y se emplean
para el movimiento de fluidos a alta presin o fluidos de elevadas
viscosidades o densidades. (Wikipedia c. d., Bomba de pistn,
2014)Principio de funcionamiento: El principio fundamental en una
bomba de vapor es que un slido desplazara un volumen igual de
lquido. Por ejemplo: si se deja caer un cubo de hielo dentro de un
vaso completamente lleno de agua, derramara un volumen de agua
fuera del vaso, igual al volumen sumergido del cubo de hielo. Dicho
esto, el funcionamiento de una bomba de pistn a vapor se puede
asociar con el principio de Arqumedes el cual afirma Un cuerpo
total o parcialmente sumergido en unfluidoen reposo, recibe
unempujede abajo hacia arriba igual al pesodelvolumen del fluido
que desaloja Fluidos que intervienen en su funcionamiento: En las
bombas de pistos intervienen fluidos de textura muy viscosa, sin
embargo, estas bombas no se pueden utilizar para bombardear lquidos
que contengan solidos abrasivos, debido al dao que ocasionaran
sobre las superficies pulidas del interior de la bomba. Principales
componentes de una bomba de pistn de vapor: Un slido que desplaza,
llamado embolo o pistn. Un recipiente que contiene al lquido,
llamado el cilindro lquido. Una vlvula de succin de retencin que
admite el fluido de la tubera de succin hacia el cilindro lquido.
Una vlvula de descarga de retencin que admite el flujo del cilindro
liquido hacia la tubera de descarga. Empaque para sellar
perfectamente la junta entre el embolo y el cilindro lquido y
evitar que el lquido se fugue del cilindro y el aire entre al
cilindro.
Esquema de una bomba de pistn a vapor:
Fuente: www.google.com.co/imagenes MOTORES DE COMBUSTION
INTERNAEs un tipo de mquina que obtieneenerga mecnicadirectamente
de laenerga qumicade uncombustibleque arde dentro de la cmara de
combustin. Su nombre se debe a que dicha combustin se produce
dentro de la propia mquina. (Wikipedia c. d., Motor de combustin
interna, 2015)Tipos de motores Otto: Casi todos los motores de este
tipo se fabrican para el transporte y deben trabajar suministrando
diferentes potencias en cada momento. Debido a esto el rendimiento
de los mismos cae bruscamente al trabajar con carga parcial, ya
que, cuando esto sucede, la cmara de compresin mantiene su volumen,
dando una compresin final baja y transformando gran parte de la
energa en calor.Disel: En teora, el ciclo disel difiere del ciclo
Otto en que la combustin tiene lugar en este ltimo a volumen
constante en lugar de producirse a una presin constante.Algunos
motores disel utilizan un sistema auxiliar de ignicin para encender
el combustible al arrancar el motor y mientras alcanza la
temperatura adecuada.Principio de funcionamiento de motores de
combustin interna: El motorde combustin interna funciona con base a
los siguientes principios:
Primeraleydelatermodinmica:deacuerdoconestaLey,elmotorde combustin
interna convierte la energa calorfica producida en la explosin de
lamezcla aire combustible, en energa mecnica.
Segunda Ley de la Termodinmica: El motor slo puede convertir una
parte del calor en esfuerzo mecnico til, las restantes partes se
disipan en otras formas no aprovechables de energa, este fenmeno se
conoce como eficiencia trmica del motor.
Ley combinada de Boyle Charles: esta ley considera que la
combustin debe realizarse en condiciones de alta presin para que la
energa liberada en la explosin produzca fuerza expansiva suficiente
y este proceso tenga mayor eficiencia.
Fluidos que intervienen en su funcionamiento:De acuerdo con los
principios de funcionamiento de los motores de combustin interna
(Otto, Disel) los fluidos que intervienen son una mezcla de
aire-combustible la cual posteriormente es transformada en energa
mecnica, y finalmente esta misma energa ser transformada en gas
gracias a las condiciones de alta presin.
Componentes principales: Bloque de cilindros, Culata, Carter o
depsito de aceite, Los Cilindros, Camisas, Los pistones, Anillos,
Bulones, Bielas, El cigeal, rbol de levas, Volante, Cojinetes.
Esquema de un motor de combustin interna:
Fuente:
https://www.google.com.co/search?q=esquema+de+un+motor+de+combustion
SISTEMAS DE REFRIGERACION Es un proceso que consiste en bajar o
mantener el nivel de calor de un cuerpo o un espacio. Considerando
que realmente el fro no existe y que debe hablarse de mayor o menor
cantidad de calor o de mayor o menor nivel trmico; refrigerar es
unproceso termodinmicoen el que se extrae calor del objeto
considerado, y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energa
trmica sin problemas o con muy pocos problemas. (Wikipedia,
2015)
Tipos de refrigeracin Sistemas de refrigeracin por absorcin: El
principio de funcionamiento es semejante al ciclo de compresin: el
refrigerante absorbe calor al evaporarse y despus se condensa para
recomenzar el ciclo, pero la diferencia estriba en que en vez de un
compresor, como su nombre indica, en estos sistemas de refrigeracin
el ciclo se cierra mediante la absorcin del refrigerante por un
medio de transporte (o absorbente) y posterior separacin de la
disolucin por medio del calor para recomenzar el ciclo.Sistemas de
refrigeracin por compresin: el refrigerante se evapora y se
condensa, comprimindolo, alternativamente para luego volver a la
fase de vapor. Est compuesto por 4 procesos: Compresinisentrpica en
un compresor. Disipacin de calor a presin constante en un
condensador. Estrangulamiento en undispositivo de expansiny
consiguiente evaporacin. Absorcin de calor a presin constante en un
evaporador.
Sistemas de refrigeracin en cascada: consiste en efectuar el
proceso de refrigeracin por etapas, es decir, dos o ms ciclos de
refrigeracin que operan en serie. En unciclode refrigeracin de dos
etapas, los ciclos se conectan por medio de un intercambiador de
calor en medio, el cual sirve como evaporador para el ciclo
superior y como condensador en el ciclo inferior. Suponiendo que el
intercambiador de calor est bien aislado y que las energas cinticas
y potenciales son despreciables, la transferencia de calor del
fluido en el ciclo inferior debe ser igual a la transferencia de
calor del fluido en el ciclo superior. Fluidos que intervienen en
el funcionamiento de un sistema de refrigeracin: Lquido en estado
de ebullicin Liquido condensado Amoniaco en estado gaseoso Aire
inyectado Amoniaco en estado liquido Componentes principales de un
sistema de refrigeracin: Evaporador Compresor Condensador Vlvula de
expansin Tanque separador de liquido Recibidor de liquido
Esquema general de un sistema de refrigeracin:
Fuente:
https://www.google.com.co/search?newwindow=1&tbm=isch&q=sistemabasicoderefrigeracion
CALDERAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES La caldera es un recipiente
metlico cerrado generado por la ingeniera, que fue diseado para
transformar un lquido O combustible en vapor a travs de un medio de
trabajo. Principio de funcionamiento de una caldera Este vapor se
forma a travs de la transferencia de calor a presin constante o por
utilizacin de energa elctrica o nuclear, en el cual el fluido entra
o es originalmente un lquido que luego se calienta y cambia de
fase. Consiste en una cmara donde se produce la combustin, con la
ayuda del aire comburente y a travs de una superficie de
intercambio se realiza la transferencia de calor.Tipos de
calderas1. Acuotubulantes: Aquellas en que el fluido se mueve por
los tubos durante el calentamiento. Son las ms utilizadas en las
centrales termoelctricas.
2. Pirotubulantes: El fluido en estado lquido est en un
recipiente atravesado por tubos a travs de los cuales pasan gases a
altas temperaturas. El agua lquida se evapora al contacto con los
tubos calientes.Fluidos que intervienen en su funcionamiento: Agua
en estado lquido Vapor de agua COMBUSTIBLESFuente:
http://web.unican.es/Componentes principales de una caldera:
Quemador: sirve para quemar el combustible.
Hogar: alberga el quemador en su interior y en su interior se
realiza la combustin del combustible utilizado y la generacin de
los gases calientes.
Tubos de intercambio de calor: el flujo de calor desde los gases
hasta el agua se efecta a travs de su superficie. Tambin en ella se
generar las burbujas de vapor.
Separador lquido-vapor: es necesario para separar las gotas de
agua lquida con los gases an calientes, antes de alimentarla a la
caldera.
Chimenea: es la va de escape de los humos y gases de combustin
despus de haber cedido calor al fluido.
Carcasa: contiene el hogar y el sistema de tubos de intercambio
de calor.Esquema de una caldera:
Fuente: www.h2ocontrol.com.ar
TORRES DE ENFRIAMIENTOSon estructuras para refrigerar agua y
otros medios a temperaturas muy altas. El uso principal de grandes
torres de refrigeracin industriales es el de rebajar la temperatura
del agua de refrigeracin utilizada en plantas de energa, refineras
de petrleo, plantas petroqumicas, plantas de procesamiento de gas
natural y otras instalaciones industriales. (Wikipedia c. d., Torre
de refrigeracin, 2014 )Tipos de torres de enfriamiento Torres de
circulacin natural Atmosfricas Tiro natural Torres de tiro mecnico
Tiro inducido Tiro forzado Torres de flujo cruzado Principio de
funcionamiento:Las torres de enfriamiento usan la evaporacin del
agua para rechazar el calor de un proceso tal como la generacin de
energa elctrica.El funcionamiento de las torres de enfriamiento se
realiza por medio de enfriar una corriente de agua por vaporizacin
parcial de esta con el consiguiente intercambio de calor sensible y
latente de una corriente de aire seco y fro que circula por el
mismo aparato.Fluidos que intervienen en el funcionamiento de las
torres de enfriamiento: Agua en estado de ebullicin Aire atmosfrico
Seco Frio Componentes principales de una torre de enfriamiento
Ventilador: Axiales: son apropiados para mover grandes volmenes de
aire y tienen mayores aplicaciones en equipos industriales grandes
Centrfugos: son adecuados para impulsar caudales relativamente
pequeos con mayores cadas de presin.Chimenea: Se emplean en torres
de tiro inducido para mejorar el comportamiento del ventilador y
evitar efectos de recirculacin de aire.Separador de gotas:
bsicamente retienen las gotas de agua arrastradas por el aire que
salen de la torre. Son paneles ubicados en la parte superior que
redireccionan el flujo y separan las gotas del aire, hacindolas
caer de nuevo sobre el relleno, tienen dos efectos positivos; el
primero es reducir la reposicin del agua y el segundo evitar la
formacin de ambientes saturados que puedan afectar las torres
adyacentes.Relleno: su finalidad es brindar mayor tiempo y rea de
contacto del aire con el agua. El relleno debe provocar poca
resistencia al paso de aire y mantener una distribucin uniforme del
agua durante todo su recorrido.Bomba: reciben el agua del proceso y
alimentan la torre. Consumen una fraccin importante de la potencia
requerida en todo el sistema.Pulverizador de agua:
Esquema general de una torre de enfriamiento
Fuente: http://www.si3ea.gov.co/eure/11/inicio.html
INTERCAMBIADORES DE CALOR Es un dispositivo para transferir
calor entre dos medios, que estn separados por una barrera o que se
encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos de
calefaccin, refrigeracin, acondicionamiento de aire, produccin de
energa y procesamiento qumico. (Wikipedia c. d., Intercambiadores
de calor , 2015)Principio de funcionamiento:El funcionamiento de
los intercambiadores de calor se basan en la transferencia de
energa en forma de calor de un medio (aire, gas o liquido) a otro
medio. El mecanismo de funcionamiento de los intercambiadores de
calor que logran una separacin total entre los dos fluidos sin que
se produzca ningn almacenamiento intermedio de calor, se conoce
como recuperador.
Fluidos que intervienen en su funcionamiento: La mayora de los
procesos de disipacin o recuperacin de energa trmica envuelve la
transferencia de calor entre dos fluidos, de aqu que los
intercambiadores de dos fluidos sean los ms comunes, sin embargo,
se encuentran equipos que operan con tres fluidos. Por ejemplo, en
procesos criognicos y en algunos procesos qumicos: separacin
aire-helio, sntesis de amonio, gas propano, petrleo crudo y algunos
aceites de alta viscosidad.Esquema general de un intercambiador de
calor:
Fuente:
https://www.google.com.co/search?intercambiadordecalor
TURBINAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES Principios de
funcionamiento:Estas mquinas son mquinas a travs de las cuales se
transporta un fluido de manera constante y este le entrega su
energa por medio de un rodete con paletas, es un motor que gira y
convierte en energa mecnica la corriente de una energa de agua,
vapor de agua o gas. Fluidos que intervienen en su funcionamiento
(Ej. Agua en estado lquido, vapor de agua, combustible, aire,
refrigerante, etc.)
Agua Vapor de gas Gas Corrientes de aire
Componentes principales:
Rueda o rotor Palas Hlices Cuchillas Turbina Compresor
Imagen o esquema general:
Extrado de
motorpasionf1.comhttp://www.motorpasionf1.com/formula-1/el-futuro-motor-de-la-formula-1-podria-ser-una-turbina-de-gas
COMPRESORES Y TURBOCOMPRESORES Principios de
funcionamiento:Turbocompresores:Sistema de sobrealimentacin que usa
una turbina centrifuga para accionar por medio de un eje coaxial
con ella; un turbo compresor permite aumentar la energa de un motor
sin realizar mayores cambios debido a que no aade gran peso al
motor.Compresores:Mquina que est construida para aumentar la
presin, esta mquina de fluido que est diseada para desplazar cierto
tipo de fluidos cuyo nombre es compresible tales como los gases y
los vapores, proceso que se realiza por medio de un intercambio de
energa entre el compresor y el fluido.
Fluidos que intervienen en su funcionamiento (Ej. Agua en estado
lquido, vapor de agua, combustible, aire, refrigerante, etc.)
Aire Gas Fluido
Componentes principales:
Pistn Biela Vlvulas Amortiguador Distribuidor de aceite Rotor
Estator Eje
Imagen o esquema general:
Extrado detiposde.info, tipos de
compresores.http://tiposde.info/tipos-de-compresores/
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
Wikipedia, c. d. (2014). Bomba centrfuga. UTC: Wikipedia, La
enciclopedia libre.Wikipedia, c. d. (2014). Bomba de pistn.
Colombia : Wikipedia, La enciclopedia libre.Wikipedia, C. d. (2015
). Bomba de calor . Colombia : Wikipedia, La enciclopedia
libre.Wikipedia, c. d. (2015). Motor de combustin interna. UTC:
Wikipedia, La enciclopedia libre.Wikipedia, c. d. (2015).
Refrigeracion. colombia: Enciclopedia Libre. ABSORSISTEM, S.L.
Calderas y generadores de vapor. Recuperado el 02 de marzo de 2015.
Definiciones de calderas. Principios fundamentales y operativos.
Publicado el 21 de febrero de 2011. Natasha P. Castillo. Definicin
de calderas. Publicado el 16 de junio de 2013 por Termoindustrial
SilveraCooling Water Calculations, R. G. Kunz, A. F. Yen, T. C.
Hess, Chemical Engineering, Agosto 1, 1977Intercambiador de calor.
(2015, 12 de enero).Wikipedia, La enciclopedia libre.
