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GEOMETRÍA E HIDRÁULICA DE
PLATOS PERFORADOS
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DISPOSICIÓN DE LOS PLATOS
Tamaño de los agujeros: 3 – 25 mm (los más utilizados, de 5 -10 mm)Distancia entre agujeros: 2.5 - 4.5 d0 Espacio entre la base del rebosadero y la primera fila de agujeros ~ 100 mm Espacio entre la última fila y la represa de salida ~ 100 mm Zona muerta: de 2”-3”Distancia mínima del vertedero: 3-5”
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Distribución del plato:
triángulo equilátero
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Fracción de la columna ocupada por agujeros:
depende: del tamaño del
agujero del paso del espaciado de
agujeros de las zonas muertas
del tamaño de las bajantes
Normalmente es 4-15 % del área total.
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Diagrama de un plato de malla(flujo cruzado)
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Definiciones:
At: área de la sección transversal total de la columna
4
2DAt Aa: área
activa
At = Aa + 2Ad (1plato y flujo
cruzado simple)
Ad: área de un conducto
descendente (bajante)
)(2
1 2 senrAd
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Ah: área de los orificios o perforaciones
)4
(20d
nA nesperforacioh
a
h
A
A
activaárea
nperforacióárea
An: área neta para flujo de vapor
An = Aa + Ad = At – Ad (1plato y
flujo cruzado simple)
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HIDRÁULICAOBJETIVO: evitar la inundación
Hay que dimensionar los bajantes de la columna para evitar una recirculación excesiva.
!
ht
hw how hhg
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La recirculación en el bajante se calcula por un balance de presiones:
hgdaowwtdc hhhhhh hdc: altura del líquido en el bajante
ht: caída total de presión a través del plato
hw: altura del vertedero en la salida del plato
how: altura de la cresta sobre el vertedero
hda: pérdida de carga debido al flujo del líquido
hhg: gradiente de altura del líquido a través del
plato
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hgdaowwtdc hhhhhh
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ht : caída total de presión a través del
plato´Ldt hhh
Cv: coeficiente de descarga
hd: caída de presión a través del agujero del plato
221 h
L
Gd UKKh
velocidad delgas a travésde lasperforaciones
Para platos de mallaK1 = 0 22
8.50
vCK
expresión
gráfica
hdc = ht + hw + how + hda + hhg
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56.029.0exp7.0 1
oa
hv d
t
A
AC
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h´L: caída de presión a través de la masa aireada sobre y alrededor del agujero
Método De Benet Et Al.
´´hhh LL
hL: altura efectiva del líquido claro
3/2
·33.15e
weL
qChh
whC 1378.0exp0286.00327.0
91.055.12exp se K
hf: altura de la espuma (mm)Ks = Ua [g/(L -g)]0.5=Fva/()0.5
Ua: velocidad del vapor a través del área activa (m/s)
Fva: factor F basado en el área activa
3/1
´ )(472
o
GL
L d
g
gh
h = mmq: caudales (m3/s)
do: diámetro perforaciones (mm)
: densidades (Kg/m3)
: tensión superficial (mN/m)
h´: pérdida de carga por generación superficial
e: valor efectivo de la densidad de la espuma = hL/hf
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Fw vs q/(Lw)2.5
Factor de corrección para hL (FW)
Tiene en cuenta la distorsión de la disposición del flujo en los extremos de los vertederos (la curvatura de la pared bajante)
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how : altura de la cresta sobre el vertedero ECUACIÓN DE FRANCIS
3/2
664
wow L
qh (para vertedero segmentado)
q: flujo del líquido (m3/s)Lw: longitud del vertedero (m)
hdc = ht + hw + how + hda + hhg
hw : altura del vertedero en la salida del plato (hmin = 12.7 mm)
Normalmente: 25.4 < h min < 76.2 mm
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hdc = ht + hw + how + hda + hhg
hda : pérdida de carga debido al flujo del líquido
hhg : gradiente de altura del líquido a través del plato
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LÍMITE DE OPERACIÓN
velocidad máxima permisible del vapor :
v
vlvC Ku
'
uC : velocidad máxima permisible
(basada en el área activa)Kv’ : coeficiente empírico
depende de la relación L/V las densidades