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Termodinámica - Unidad 1
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD.
PROGRAMA EDUCATIVOTERMODINÁMICA
NOMBRE DEL PROYECTOESTUDIOS TERMODINÁMICOS PARA UNA PLANTA INDUSTRIAL
CODIGO DEL CURSO 215015-147
TUTOROSVALDO GUEVARA
Ing. Químico
ACTIVIDAD INICIALTRABAJO DE RECONOCIMIENTO
GRUPO COLABORATIVO 358008-46DAIRO LEONEL HIDALGO LOZANO
CODIGO DEL ESTUDIANTE7.706.925
ERVIN HERNÁN CARVAJAL RODRÍGUEZCODIGO DEL ESTUDIANTE
7.690.909JOSE ALFREDO GUZMAN GRANDA
CODIGO DEL ESTUDIANTE7.708.774
OSCAR MENDOZACODIGO DEL ESTUDIANTE
7.699.598NIDYA CLARENA PEÑA
CODIGO DEL ESTUDIANTE1.119.510.731
NEIVA, COLOMBIA04 DE MARZO DE 2015
INTRODUCCIÓN
En el proceso de aprendizaje que desarrollamos en Ingeniería, debemos conocer y manejar los conceptos básicos y procesos de los diversos equipos y máquinas de toda índole que tienen relación y principios de funcionamiento con los temas de Termodinámica.
Saber y determinar como del estudio de la energía y sus transformaciones, específicamente la transformación del calor en trabajo.La importancia que nos brinda las herramientas conceptuales necesarias para realizar análisis de las condiciones energéticas, evaluar la eficiencia y tomar las decisiones pertinentes frente al diseño, control y optimización de procesos
De acuerdo a lo anterior el presente informe nos permite realizar una introducción para entender y complementar el conocimiento que adquirimos de los diversos temas de la materia, por lo cual es de vital importancia profundizar de la mejor manera en estos equipos que son en realidad comunes en muchas áreas de la aplicación industrial e incluso de nuestra vida cotidiana.
OBJETIVOS
General:
Investigar y conocer los principales equipos de índole industrial que aplican los conceptos temáticos y aplicativos de la Termodinámica con sus principios y reglas
para poder entender los contenidos de la materia y su aplicación real en casos específicos y personales.
Específicos:
- Conocer y entender los principios de funcionamiento de las maquinas industriales en relación con principios de la Termodinámica y sus contenidos.
- Conocer los componentes o partes fundamentales de las maquinas industriales para verificar los procesos relacionados con la materia de Termodinámica.
- Realizar un proceso colaborativo de trabajo para el buen entendimiento y entendimiento de las temáticas de la materia de Termodinámica.
1. CALDERAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES
Imagen extraída el día 01-03-15 de:
http://s393068490.mialojamiento.es/sogecal/wp-content/uploads/2012/08/MNK2H6. jpg
La caldera es un contenedor metálico térmico en el que se forma vapor a presión por medio del traspaso de calor. Al calentar el fluido (agua o aceites térmicos), el líquido enardece y su estado cambia, siendo aprovechado en procesos de calentamiento y/o potencia; el calor proviene de la combustión de un combustible donde su suministro puede ser por medio de energía geotérmica, eléctrica, nuclear, u otras.
Las calderas se pueden clasificar según:
El combustible: sólido, líquido, gas eoso, especial, hrsg, nuclear, mixto. El tiro: natural, inducido, forzado, balanceado. La distribución de los fluidos agua/gases: pirotubular, acuotubular La configuración: vertical, horizontal. El tipo de control: manual, semiautomática, automática El fluido final: vapor, agua caliente, aceite térmico.
Más tipos de clasificación: Toma de aire: Circuito abierto y tiro natural, Circuito abierto y tiro forzado,
Calderas con cámara estanca. La presión: Calderas atmosféricas (Calderas de depresión Calderas de
sobrepresión)
El fluido caloportador Calderas de agua (sobrecalentada, de vapor, de aceite térmico)
Elementos Auxiliares necesarios para el funcionamiento de la caldera:
o Cortadores de aire y de humos: Se emplean para fiscalizar el humo, la temperatura del aire y consumo.
o Sistemas de manipulación de ceniza: Dispone de la ceniza y los restos de la combustión que se mitigan en otros puntos de salida de humos.
o Sopladores: Son mecanismos empleados en el funcionamiento de la caldera, en la limpieza de las eliminaciones de ceniza del lado de humos, conservando la eficacia en el traspaso de calor. La forma de limpieza empleada sería por medio de aire comprimido, agua y vapor.
o Válvulas de seguridad y desahogo: Su trabajo es restringir la presión interna de la caldera en una parte que se encuentre en un nivel inequívoco de operación.
o Ventiladores: Su función es aumentar la energía de una corriente fluida, manipulando un total de aire o gas; se constituye de un impulsor dotado de paletas, quien es el que perpetra la labor y una carcasa almacena y administra el aire o gas descargado por el impulsor.
Fluidos que intervienen
Combustibles líquidos: (Agua, combustibles derivados del petróleo)
Combustibles gaseosos: (Gases licuados de petróleo GLP, gas natural,)
Combustibles sólidos: (Leña, carbón ),
Componentes principales de la caldera
o Altar: Es un pequeño muro de ladrillo refractario, ubicado en el hogar, en el extremo opuesto a la puerta del hogar y al final de la parrilla, debiendo sobrepasar a ésta en aproximadamente 30 cm.
o Caja de humo: Corresponde al espacio de la caldera en el cual se juntan los humos y gases después de haber entregado su calor y antes de salir por la chimenea.
o Cámara de agua: Es el volumen de la caldera que está ocupado por el agua que contiene y tiene como límite superior un cierto nivel mínimo del que no debe descender nunca el agua durante su funcionamiento.
o Cámara de vapor: Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior máximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado por la caldera.
o Cenicero: Es un espacio debajo de la parrilla que se encarga de recoger las cenizas.
o Chimenea: Conducto de salida de los gases y humos hacia el ambiente.o Conductos de humos: Por donde circulan los humos y gases calientes que se
han generado en la combustión, en estos conductos se realiza la transferencia de calor al agua que tiene la caldera.
o Emparrillado: Es una pieza metálica en forma de rejilla que se encuentran en el interior del hogar y sirve de soporte al combustible sólido.
o Hogar o Fogón: Es la cámara donde se quema el combustible (sólido, líquido o gas). El hogar puede estar ubicado en la parte interior o exterior dependiendo el tipo de caldera.
o Mampostería: Es un recubrimiento de material refractario o aislante térmico, que tiene como objetivo cubrir la caldera para evitar pérdidas de calor al exterior y guiar a los gases y humos calientes en su recorrido.
o Puerta del cenicero: Es una puerta que se utiliza para realizar la tarea de limpieza del cenicero, mediante esta también se puede controlar la entrada de aire primario al hogar.
o Puertas de explosión: Puertas metálicas ubicadas generalmente en la caja de humo y que permite la liberación de gases y humos en caso de exceso de presión en la cámara de combustión.
o Puerta hogar: Es una puerta metálica, por donde se suministra el combustible sólido al hogar. Las calderas que utilizan combustibles líquidos o gases, esta pieza es reemplazada por un quemador.
o Puertas de inspección o Tapas de Registro: Son aperturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera y existen dos clases según su dimensión.
Puertas de hombres: Poseen la dimensión para que el operador ingrese sin problema a examinar la caldera y limpiarla.
Tapas de Registro: Tienen por objeto examinar visualmente el interior de las calderas y/o higienizarla, para eliminar los lodos de manera manual o mecánica, que no salieron en las purgas, estas tapas son colocadas adecuadamente en las calderas.
o Regulador de tiro o templador: Es una compuerta metálica instalada en el conducto de humo o en la chimenea y que regula la salida del humo y gases.
o Tipos de parrillas: De acuerdo a la instalación:
Fijas o estacionarias: No se estremecen durante el trabajo Móviles o rotativas: Giran o avanzan mientras hace combustión
el fluido. Según su posición:
Horizontales Inclinadas Escalonadas
Fuentes
Estrucplan on line. (2011). Partes Principales que Componen una Caldera. Extraído el 01 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/entrega.asp?IDEntrega=2953
Estrucplan on line. (2011). Partes Principales que Componen una Caldera. Extraído el 01 de Marzo de 2015. URL disponible en:http://s393068490.mialojamiento.es/sogecal/wpcontent/uploads/2012/08/MNK2H6.jpg
2. TURBINAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES
Imagen o Esquema General
Imagen extraída el día 01-03-15 de: http://images.slideplayer.es/2/132508/slides/slide_13.jpg
Es un motor giratorio que efectúa su trabajo (movimiento) por medio de un fluido, gas, vapor u otro, el cual mueve la turbina. La rotación genera una fuerza por uno de los medios (fluido, gas, vapor u otro) convirtiendo el trabajo en energía. Hay varias clases de turbinas, dependiendo del fluido utilizado.
¿Principio de funcionamiento?
El aire ingresa en la turbina comprimiéndose al cruzar por medio de unas cuchillas rotativas, una vez comprimido este, ingresa a una cámara de ignición donde se le agrega el combustible, quemándose y originando calor (gas caliente). El calor creado por la ignición, hace elevar la presión dentro de la cámara de combustión, ocasionando un esparcimiento de gases al salir de la cámara. Al perder presión el gas aumenta su velocidad, la energía generada por esta acción es aprovechada por los alabes de la turbina causando movimiento en ella, de igual manera el alternador produce energía eléctrica.
Fluidos que intervienen en su funcionamiento.
Vapor Líquido (Agua, combustibles derivados del petróleo) Gas
Principales componentes y Equipos Auxiliares
Principales componentes:
Como un sistema de lubricación. Sistema de refrigeración del aceite de lubricación. Un sistema de regulación y control. Conductos de entrada y salida de vapor. Un recinto de insonorización debidamente ventilado. Una cimentación y soportes en que apoyarse.
Equipos Auxiliares:
Ventiladores de refrigeración y evacuación. Compresores. Bombas y Motores de Lubricación. Turbinas de gas y vapor. Válvulas de cierre y control de turbinas. Generadores.
Fuentes
NUGA. Mantenimiento Industrial. (2012). Extraído el 01 de Marzo de 2015. URL disponible http://aranuga.com/turbinna
Plantas de Biomasa. (2013). Turbinas de vapor en plantas de Biomasa. Extraído el 01 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.plantasdebiomasa.net/index.php/la-turbina-de-vapor
Partes Principales que Componen una Turbina. Extraído el 01 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://images.slideplayer.es/2/132508/slides/slide_13.jpg
SKF. Turbinas y sistemas auxiliares de gas y vapor. Extraído el 01 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.skf.com/co/industry-solutions/traditional-electric-power-generation/combined-cycle-power-plant/gas-and-steam-turbines-and-auxilliaries/index.html
COMPRESORES Y TURBOCOMPRESORES
COMPRESORES
Imagen o Esquema General de Compresor
Compresor de embolo o pistón. Imagen extraída el día 02-03-15 http://www.monografias.com/trabajos63/compresores-embolo-piston/compresores-embolo-piston_image023.jpg
Es una máquina que aumenta la presión y desplaza los fluidos conocidos como compresibles, estos son los gases y vapores, su procedimiento se realiza por medio del intercambio de energía (máquina y fluido), donde el trabajo ejecutado por el compresor pasa al fluido que transita por él, es así como el trabajo aumenta la presión y energía cinética. En conclusión el Compresor convierte la energía exterior (eléctrica o termodinámica), en energía neumática.
¿Principio de funcionamiento de los compresores?
Su funcionamiento consiste en aspirar el aire atmosférico, trasladándolo a mayor presión al interior de su estructura, para ser utilizado en las instalaciones neumáticas.
Por su principio de funcionamiento estas se clasifican en:
Compresores de embolo: Compresores Centrífugos. Compresores Rotativos.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de los compresores.
Gases (Aire)
Vapores
Principales Componentes y Equipos Auxiliares
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://www.metalactual.com/revista/18/maquinaria_compresores.pdf
Fuente
Ruiz, P. Metal Actual. Maquinaria. Compresores: Fuente de Potencia y Energía para la Industria,
29. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://www.metalactual.com/revista/18/maquinaria_compresores.pdf
GILO. Compresores de Aire. (2010). Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://gilo.cl/?p=103
Partes que Componen un Compresor. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://www.monografias.com/trabajos63/compresores-embolo-piston/compresores-embolo-
piston_image023.jpg
Producción Y Almacenamiento del Aire Comprimido. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL
disponible en: http://www.etitudela.com/profesores/ats/downloads/microsoftwordtema2.pdf
TURBOCOMPRESOR
Imagen o Esquema General de Turbocompresor
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://www.km77.com/glosario/t/turbcomp.asp
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://www.turbocar.cl/te02.html
Es una clase de compresor, donde el movimiento proviene de la turbina que se encuentra en la corriente de gas de escape; en un contenedor o carcasa son acoplados el Compresor y la turbina. Los gases de escape influyen en las paletas de la turbina, alcanzando velocidades aproximadas a 300.000 rpm. Su presión máxima es restringida por la válvula de descarga, al llegar la presión al nivel específico, esta permite que un conducto desvíe los gases de escape, no afectando la turbina. Su control (válvula) se puede realizar de manera electrónica y/o neumática.
Este elemento tiene un mejor provecho en los motores a gasolina y Diesel.
¿Principio de funcionamiento del Termocompresor?
Radica en el movimiento de los gases de escape de un motor de explosión, fijando un eje mutuamente a un compresor, este ingiere el aire a presión atmosférica filtrando el aire, comprimiéndolo e ingresándolo por los cilindros a una presión superior a la atmosférica. El crecimiento de la presión logra meter en el cilindro suficiente oxigeno y el volumen inhala a presión atmosférica más potencia para el motor.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de los Turbocompresores
Gases (Aire) Vapores
Principales Componentes y Equipos Auxiliares de los Turbocompresores
Principales Componentes
Eje turbina. Rueda compresora. Carcasa turbina. Carcasa compresora. Cuerpo central.
Equipos Auxiliares
Sistema de aceite de lubricación. Sistema de cierre (sellado). Sistema de alimentación de aire de combustión. Sistema de escape de gases de combustión. Sistema de gas combustible. Sistema de arranque
Fuentes
Km77.com. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://www.km77.com/glosario/t/turbcomp.asp
Granada Racing Club. Que es un Turbocompresor y su funcionamiento. (2009). Extraído el 01 de
Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.granadaracingclub.com/showthread.php?t=1567 Turbocar. Componentes del Turbocompresor y su funcionamiento. Extraído el 01 de Marzo de
2015. URL disponible en: http://www.turbocar.cl/te02.html Gulias, D. (2009). Turbocompresor Para Enagás. Memoria para optar al Título de Ingeniero
Industrial, Universidad Pontificia Comillas Escuela Técnica Superior De Ingeniería (Icai) Ingeniero Industrial. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.iit.upcomillas.es/pfc/resumenes/4a47c1a145695.pdf
4. B0MBAS DE PISTON A VAPOR
Imagen o Esquema General de Bombas de Pistón a Vapor.
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://comofuncionaque.com/wp-content/uploads/2015/01/Partes-de-una-m%C3%A1quina-de-vapor.jpg
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://comofuncionaque.com/wp-content/uploads/2015/01/Partes-de-una-m%C3%A1quina-de-vapor.jpg
Son llamadas también popularmente bombas de vaivén, consta de una varilla sin movimiento de manivela, esta se ensambla a un pistón de vapor a uno de líquido o embolo. Cada vez que el pistón de líquido se desplaza por medio del cilindro, este almacena la presión, impulsando el fluido por medio de la bomba. Estas las conforman varios pistones pequeños que suben y bajan como lo hacen los pistones en los motores por medio del movimiento rotativo en el eje.
¿Principio de funcionamiento de Bombas de Pistón a Vapor?
Su funcionamiento se puede realizar por medio de un mecanismo hidráulico, de vapor o turbina y motor eléctrico. Las bombas de pistón pueden llegar alcanzar presiones diferenciales de hasta 10.000 libras por pulgada cuadrada o (703,23 Kg/cm2).
Estas se clasifican en:
Bombas de pistones en línea Bombas de pistones axiales. Bombas de pistones radiales.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Bombas de Pistón a Vapor
Gases o Vapor Líquido (Agua - Aceite lubricante) Sólidos (Leña o Carbón)
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Bombas de Pistón a Vapor
Tapa de válvula. Cilindro de fuera de borda. Sellos de carcasa. Válvula de cheque. Sellos de rodamientos de pistón universal. Carcasas estándar.
Más Componentes de las Bombas de Pistón:
Cilindro. El embolo. La manivela o cigüeñal. El volante de inercia.
Fuentes:
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Lección 23 Bombas de Pistón. Extraído el 02
de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211618/EXELARNING/leccin_23_bombas_de_piston.htm
l
5. BOMBAS CENTRIFUGAS
Imagen o Esquema General de Bombas de Pistón a Vapor.
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://normateca.issste.gob.mx/webdocs/X10/200312091643391554.pdf
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211618/EXELARNING/leccin_22_bombas_centrifugas.html
Es una máquina que se basa en un conjunto de paletas rotatorias contenidas en una carcasa, se indican de esta forma por la presión elevada que originan. Las paletas distribuyen energía al fluido por la fuerza de esta, así, quita los refinamientos. Estas bombas convierten la energía mecánica de un impulsor rotatorio también llamado rodete en energía cinética, Por tal razón la bomba centrifuga es muy conocida.
¿Principio de funcionamiento de Bombas Centrifuga?
El fluido ingresa a la bomba por el ojo del rodete (centro) y este obtiene energía por medio de las paletas, transportándolo hacia fuera en trayectoria radial. La aceleración causa un incremento de energía de presión y cinética, por la figura o estructura de caracol, generando un aumento progresivo en la superficie del flujo, es así como la energía cinética cuando sale se trasforma en presión.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Bombas Centrifugas
Gases o Vapor Líquido (Agua - Aceite lubricante) Sólidos (Leña o Carbón)
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Bombas Centrifugas
Principales componentes
- Anillos de desgaste. - Bases. - Carcasa. - Cojinetes.
- Estoperas, empaques y sellos. - Flecha. - Impulsores
Equipos Auxiliares
Válvulas Arrancador Eléctrico Motor Tablero de Control
Fuentes
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Lección 23 Bombas centrifuga. Extraído el 02
de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.unet.edu.ve/~maqflu/doc/LAB-1-95.htm
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Lección 22 Bombas centrifugas. Extraído el
02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211618/EXELARNING/leccin_22_bombas_centrifugas.ht
ml
Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado. Guía Técnica de
Operación y Mantenimiento de Bombas Centrifugas. (2002). Extraído el 02 de Marzo de 2015.
URL disponible en: http://normateca.issste.gob.mx/webdocs/X10/200312091643391554.pdf
6. BOMBAS DE CALOR
Imagen o Esquema General de Bombas de Calor.
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://www.terraterm.es/pics/gross/Como_funciona_03_g.gif
Una bomba de calor es una máquina térmica competente en trasladar energía de un ambiente a otro, (fuente fría a una caliente).
Las bombas de calor se clasifican de acuerdo a los elementos químicos (fluidos de trabajo) en el sistema termodinámico proceden así:
Bombas de calor, aire-aire Bombas de calor, aire-agua Bombas de calor, agua-agua Bombas de calor, Tierra-Agua, Tierra-Aire
¿Principio de funcionamiento de Bombas de Calor?
La Bomba de Calor traslada la energía de un punto frío a uno más caliente, esto lo realiza por medio de un compresor; el cual conduce la energía (bombea calor). En este circuito cerrado transita un fluido que modifica el estado adquiriendo energía. Cuando el fluido refrigerante se halla en vapor este ingresa al compresor aumentando su presión y temperatura, al tener el fluido una temperatura elevada esta cruza el intercambiador (condensador) cediendo o cambiando el aire del entorno, el cambio de estado que ocurre en este caso es de vapor a líquido. El fluido que se encuentra en estado líquido que emerge del condensador pasa por un depresor haciendo bajar la presión y temperatura del fluido de manera violenta; el fluido que se encuentra a poca temperatura cruza por un intercambiador conocido como evaporador, este elemento toma
calor del aire externo que se encuentra en el medio. El fluido que se encuentra como vapor es pasado de nuevo al compresor cerrando el proceso.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Bombas de Calor
Gas (Aire) Energía Eléctrica
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Bombas de Calor
Los componentes principales son:
Compresor Condensador Evaporador Dispositivos de Expansión Dispositivo de Seguridad y Control
Equipos Auxiliares:
Válvulas de 4 vías. Válvulas solenoides. Depósito.
Fuentes
Esquema de la Bomba de Calor. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://www.terraterm.es/pics/gross/Como_funciona_03_g.gif
Madrid Vertical. Bombas de calor. Ventajas de las bombas de calor en uso residencial. (2010).
Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://madridvertical.eu/wp-content/uploads/2012/11/Que-es-una-Bomba-de-Calor.pdf
Medio Ambiente. E-16. Bomba de Calor. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://www.jcyl.es/web/jcyl/MedioAmbiente/es/Plantilla100/1235466357907/_/_/_
7. MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
Imagen o Esquema General de Motores de Combustión Interna.
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/MOTOR%20DE%20COMBUSTION.htm
Un motor de combustión interna es una máquina que combina oxígeno y combustible. Al mezclarse y confinarse dentro de un contenedor llamado o conocido como cámara de combustión, estos gases al encenderse realizan una ignición, el motor aprovecha el calor creado por la combustión como energía, produciendo un movimiento.
Estos se clasifican en motores de:
o Dos tiemposo Cuatro tiempos
¿Principio de funcionamiento de Motores de Combustión Interna?
Ciclos para el funcionamiento de los motores de combustión interna:
Primer tiempoAdmisión. Ingresa gasolina y aire mezclándose, desciende el pistón.
Segundo tiempoCompresión La mezcla al subir el pistón se comprime, Detona por la chispa de la bujía motores de gasolina, o porque se comprime demasiado los motores de diésel.
Tercer tiempo
Explosión: Baja potentemente el pistón, originando trabajo.
Cuarto tiempoEscape: Sube el pistón por inercia, envía los gases de la detonación por el tubo de escape.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Motores de Combustión Interna
Gas (Aire) Energía Eléctrica Líquidos (Agua, aceite, combustible, refrigerante)
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Motores de Combustión Interna
Componentes principales
Culata: Es el área de encima del motor, por ahí ingresa el aire filtrado y el combustible al mismo, a través de una serie de mecanismos instalados en esa zona.
Bloque: Área media del motor, posee los cilindros adentro y los pistones se deslizan en este, estos cambian la fuerza de los gases rotando el cigüeñal.
Carter: Área de abajo del motor en él se halla un almacenamiento de aceite que lubrica los mecanismos del motor.
Filtro del Aceite: Almacena impurezas que trae este fluido.
Equipos Auxiliares:
Cilindrada de un motor: El carburador: Filtro de Aire. Inyección no usan el carburador. Bomba de la gasolina. El árbol de levas. El distribuidor o delco. El motor de arranque. Refrigeración del motor por agua.
Fuentes
Tecnología. Motor de Combustión. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/MOTOR%20DE%20COMBUSTION.htm
TodoMotores chile. El Motor de Combustión Interna. Como funciona un motor de 4 tiempos. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.todomotores.cl/mecanica/el_motor.htm
8. SISTEMAS DE REFRIGERACION
Imagen o Esquema General de Sistemas de Refrigeración.
Imagen extraída el día 02-03-15 de: http://www.msssi.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/4_leg.pdf
Estos sistemas radican en períodos termodinámicos, los cuales toman un fluido de calor perteneciente a una fuente de poca temperatura y trabajo, la cual
trasfiere calor a un conducto de más temperatura. Este ciclo se efectúa manejando una sustancia llamada refrigerante, su estado se modifica durante el periodo, accediendo el traspaso de calor.
Los sistemas de refrigeración se clasifican en:
o Refrigeración por compresión de vapor: Estas tecnologías son forzadas a periodos o ciclos termodinámicos de compresión, condensación, expansión y evaporación. Son ampliamente empleados en frigoríficos.
o Refrigeración por absorción: Este procedimiento prorrogan de los sistemas de compresión de vapor, en el hecho de que la etapa de compresión es remplazada por los procesos degeneración y absorción.
¿Principio de funcionamiento de Sistemas de Refrigeración?
Se fundamenta en el período de refrigeración por compresión, se parece al ciclo de Carnot, emplea refrigerante como flujo de trabajo.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Sistemas de Refrigeración
Gas (Aire) Energía Eléctrica Líquidos (Agua, refrigerante, aceite)
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Sistemas de Refrigeración
Por vapor
Compresor Condensador Evaporador Dispositivo de expansión
Por Absorción
Generador Condensador de refrigerante Evaporador Absorvedor Equipo de bombeo
Fluidos que intervienen
o Refrigerantes: Son todos aquellos fluidos que se utilizan para trasmitir el calor de un sistema frigorífico, que absorben calor a bajas temperaturas y presiones, y lo ceden a temperaturas y presiones más elevadas, generalmente con cambios de estado del fluido. Son cualquier sustancia que absorbe calor de un cuerpo o sustancia enfriándolo.
Pueden clasificarse según su función en:
+ Primarios: Son aquellos que absorben calor al evaporarse a baja temperatura y lo ceden al condensarse a alta temperatura y presión. Tales como: freones, amoniaco, Hidrocarburos, gases especiales.
+ Secundarios: Son aquellos que son enfriados por otro refrigerante y circulan como fluidos que transportan el calor. Tales como: aire, agua, aceite, salmueras.
Fuentes
Torres De Refrigeración Y Condensadores Valorativos. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en: http://www.msssi.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/4_leg.pdf
Ministerio de minas y energía. (n,d). Sistemas de refrigeración. Recuperado dehttp://www.si3ea.gov.co/Eure/6/inicio.html
9. TORRES DE ENFRIAMIENTO
Imagen o Esquema General de Torres de Enfriamiento.
Imagen extraída el día 03-03-15 de: http://www.si3ea.gov.co/Eure/11/inicio.html
Las torres de enfriamiento tienen como propósito refrescar una corriente de agua por medio de la vaporización parcial, es de esta forma que el de calor se percibe de manera de aire seco y frio, el cual emerge de esta máquina.
Pueden clasificarse en:
+ Torres atmosféricas: El agua cae en flujo cruzado con el aire.+ Torres de tiro natural: En ellas el agua caliente proveniente del proceso se pone en contacto con el aire, provocando su calentamiento y su ascenso como consecuencia de la disminución de su densidad. El aire ascendente provoca una depresión en la parte inferior de la torre generándose la posibilidad de la admisión de aire fresco.+ Torres de tiro mecánico: Emplean ventiladores para controlar el flujo de aire que entra a la torre, son compactas y brindan buen control sobre las condiciones de salida del agua.
¿Principio de funcionamiento de Sistemas de Refrigeración?
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Sistemas de Refrigeración
Gas (Aire) Líquidos (Agua caliente y fria)
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Sistemas de Refrigeración
Estructura y Carcasa : Soportan los aparatos como ventiladores, motores, entre otros.
Relleno : Generalmente se construyen de plástico o madera, con el fin de favorecer el traspaso de calor propagando el contacto entre el aire y el agua.
Los rellenos se clasifican en:
Relleno Tipo Salpique. Relleno Fílmico.
Cuenca de Agua Fría : Su ubicación es en el fondo de la Torre o cerca de esta, cuenta con un conducto o sumidero para extraer el agua fría.
Eliminadores de Rocío o Separadores de Gotas : Cazan las gotas de agua que se encuentran en el aire.
Persianas : Son unos canales que ayudan ajustar o igualar el flujo de aire en el relleno.
Bombas: Alimentan la torre y recogen el agua a procesar. Boquillas : Su función es esparcir el aire para impregnar el relleno, esto
es necesario, debido a que se debe alcanzar una humedad en toda la extensión del relleno.
Ventiladores : Son empleados con el propósito de ingresar el aire (Flujo). Para la labor. Se pueden emplear los ventiladores de tipo axial y/o centrífugos.
Chimenea: Se utilizan para impedir que aire recircule, de igual manera también es empleada para mejorar el desempeño del ventilador.
Control : Repone y controla la entrada del agua. Sistema de distribución: Indica el ingreso del agua a la torre, cuenta
con dos sistemas:
Por gravedad: Consta de un recipiente con agujeros que reparte el agua, es económico en operación, por la mínima potencia de bombeo que se necesita, su mantenimiento es fácil de realizar. No se recomienda este sistema para torres que se operan a contraflujo por la dificultad en la repartición uniforme del agua.
Por presión: Consta de sistemas de pulverización con toberas situadas hacia abajo su estructura es como espina de pescado o rotativas. su rendimiento es mucho mejor la desventaja es que el mantenimiento debe ser más periódico, y el consumo de energía es mayor.
Fuentes
Restrepo, J. (2011). Diseño Operacional de una Torre de Enfriamiento. Memoria para optar al
Título de Ingeniero Químico, Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingenierías
Fisicoquímica. Escuela Ingeniería QUÍMICA. Extraído el 03 de Marzo de 2015. URL disponible
en: http://repositorio.uis.edu.co/jspui/bitstream/123456789/6797/2/142022.pdf
Torre de Enfriamiento. Extraído el 02 de Marzo de 2015. URL disponible en:
http://www.si3ea.gov.co/Eure/11/inicio.html
10. INTERCAMBIADORES DE CALOR
Imagen o Esquema General de Intercambiador de Calor.
Imagen extraída el día 03-03-15 de:
http://1.bp.blogspot.com/_3oShvkI8ANQ/ShOUIjblwDI/AAAAAAAAACY/lP2zZY_RjPw/
s400/20094430_intercambiador1.png
Es un conjunto de piezas para realizar una labor específica, donde el calor se trasfiere de una corriente (fluido caliente) a una corriente (fluido frío).
¿Principio de funcionamiento de Intercambiador de Calor?
Se fundamenta en el traspaso de energía (calor) de los medios como aire, gas o líquido a otro entorno. El mecanismo consigue aislar los dos fluidos sin
producir acumulación en medio de calor, este mecanismo se conoce como recuperador. Para lograr una transferencia o traspaso de calor más alta, el diseño del intercambiador debe tener un recorrido más corto, para que esto ocurra se debe tener en cuenta la caída de presión dentro de esta máquina.
Las dos corrientes de aire se trasladan en sentido inverso, para conseguir una repartición uniforme de estas dentro del intercambiador, la pared cuenta con unos canales triangulares, con un diámetro pequeño. Es así como la corriente de aire se conserva justamente pareja en los conductos.
Fluidos que intervienen en el funcionamiento de Intercambiador de Calor
Gas Aire Líquidos (Agua)
Principales componentes y Equipos Auxiliares de Intercambiador de Calor
Tubos : Suministra el espacio de traspaso de calor entre los fluidos interno y el externo
Plato o tubo : Es una placa perforada y arreglada para aguantar tubos, asimismo debe aguantar la agresión corrosiva generada por los fluidos. Este material debe ser químicamente compatible los tubos; general están fabricadas por una película delgada de aleación metalúrgica anticorrosiva y acero de bajo carbono.
Carcaza: Es la estructura del contenedor Bafle : Son conocidos también como divisores de paso. Son utilizados
para aguantar los tubos, vibraciones y aumentar la capacidad de traspaso de calor del fluido.
BIBLIOGRAFIA
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