proyecto transfer

8/17/2019 PROYECTO Transfer

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

MANTENIMIENTO DE LA TORRE DE ENFRIAMIENTO DELLABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR DE LA FACULTAD

DE INGENIERIA MECÁNICA

GUANUCHI CHÁVEZ ESTEBAN ALEJANDRO

RAMOS TORRES LUCÍA ANABEL

SANDOVAL ASIMBAYA JOSÉ ANTONIO

ING. ANGEL PORTILLA

Quito, agosto 2013


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1. Contenido

1. Contenido ............................................................................................................................................ i

1. INTRODUCCIÓN................................................................................................................................... 1

2. VERIFICACION DEL LOS COMPONENTES DE LA TORRE DE ENFRIAMIENTO ......................................... 1

2.1. ESTRUCTURA DE LA TORRE ......................................................................................................... 1

2.2. TANQUE DE CALENTAMIENTO .................................................................................................... 4

2.3. RESISTENCIA ELÉCTRICA .............................................................................................................. 6

2.4. COLUMNA DE EMPAQUETAMEINTO ........................................................................................... 8

2.5. RELLENO O EMPAQUETAMIENTO ............................................................................................... 8

2.6. SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUA ......................................................................................... 9

2.7. ELIMINADOR DE ARRASTRE....................................................................................................... 10

2.8. EQUIPOS DE MEDICIÓN ............................................................................................................. 112.8.1. Manómetro ....................................................................................................................... 11

2.8.2. Rotámetro ......................................................................................................................... 11

2.8.3. Psicrómetro de onda ......................................................................................................... 12

2.8.4. Termómetros .................................................................................................................... 13

3. LIMPIEZA DEL EQUIPO ...................................................................................................................... 14

3.1. COLUMNA DE EMPAQUETAMIENTO ......................................................................................... 14

3.2. MESA SOPORTE ......................................................................................................................... 15

3.3. PSICRÓMETROS DE ONDA ......................................................................................................... 16

3.4. ROTÁMETRO: ............................................................................................................................ 17

3.5. LIMPIEZA INTERNA DE LA TUBERIA DE AGUA CALIENTE: .......................................................... 18

3.6. ELIMINADOR DE ARRASTRE: ..................................................................................................... 18

3.7. MANOMETRO: .......................................................................................................................... 19

3.8. RESISTENCIA ELECTRICA: ........................................................................................................... 19

3.9. TANQUE DE ALMACENAMIENTO: ............................................................................................. 19

3.10. TERMOMETROS: ................................................................................................................... 19

4. MONTAJE DEL EQUIPO ...................................................................................................................... 20

4.1. CÁMARA DE AIRE ...................................................................................................................... 20

4.2. CONEXIONES DE TUBERÍA ......................................................................................................... 22

4.3. TANQUE DE CALENTAMIENTO .................................................................................................. 23

4.4. EQUIPOS DE MEDICIÓN ............................................................................................................. 25


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4.4.1. PSICRÓMETRO DE ONDA ................................................................................................... 25

4.4.2. ROTÁMETRO ..................................................................................................................... 26

4.4.3. MANÓMETRO.................................................................................................................... 27

4.4.4. MEDICIÓN DE TEMPERATURAS ......................................................................................... 28

4.5. RESISTENCIA ELÉCTRICA ............................................................................................................ 28

4.6. COLUMNA DE EMPAQUETAMIENTO: ........................................................................................ 29

4.7. EMPAQUETAMIENTO: ............................................................................................................... 31

4.8. TANQUE RECOLECTOR DE AGUA FRIA:...................................................................................... 32

4.9. MESA SOPORTE: ........................................................................................................................ 33

4.10. ELIMINADOR DE ARRASTRE:.................................................................................................. 34

4.11. BOMBA DE AGUA: ................................................................................................................. 34

CAPÍTULO III .............................................................................................................................................. 36COSTOS DE MANTENIMIENTO .................................................................................................................. 36

CAPÍTULO IV .............................................................................................................................................. 38

CALCULOS Y RESULTADOS ........................................................................................................................ 38

5. Ecuaciones para determinar el número de unidades de difusión y la altura de unaunidad, en la determinación de la altura de relleno. ...................................................................... 38

5.1. Número de unidades de difusión.......................................................................................... 38

5.2. Altura de la unidad de difusión: ............................................................................................ 39

5.3. Altura del relleno:.................................................................................................................... 39

5.4. Datos obtenidos: ..................................................................................................................... 39

5.5. Calculo el coeficiente global de transferencia de masa .................................................... 42

5.6. Curva Kxa vs G/L para el empaque. ..................................................................................... 51

CAPÍTULO IV .............................................................................................................................................. 53

6.1. TANQUE DE CALENTAMIENTO ......................................................................................... 53

6.2. TUBERIA DE CARGA ........................................................................................................... 53

6.3. BOMBA .................................................................................................................................... 54

6.4. ROTÁMETRO ......................................................................................................................... 55

6.5. RELLENO ................................................................................................................................ 56

6.6. SISTEMA DE CONTROL DE LA RESISTENCIA .............................................................. 57

6.6.1. DESCRIPCIÓN ................................................................................................................... 58

6.6.2. APLICACIÓN ...................................................................................................................... 58


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6.6.3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ................................................................................... 58

6.6.4. CONFIGURACIONES........................................................................................................ 58

6.6.5. FUNCIONES CON ACCESO FACILITADO ................................................................... 58

6.6.6. ESQUEMA DE CONEXIÓN.-............................................................................................ 58


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CAPÍTULO I

RECONOCIMIENTO DEL ESTADO DEL EQUIPO DE LA

TORRE DE ENFRIAMIENTO1. INTRODUCCIÓN

Para constatar el estado del equipo primeramente se lo trato de hacer funcionar para

obtener datos en las condiciones actuales que se encuentra el equipo en comparación

cuando fue construido, pero no fue posible esto ya que las tuberías, acoples y demás

accesorios se encontraban tapados por la acumulación de sedimentos, silicona y

sellante en los mismos que no iban a permitir el paso del fluido de trabajo a los demás

sistemas, de igual manera la estructura de acrílico transparente, se encontraba rota ycon fugas en diferentes partes, principalmente en sus bordes por lo que no se iba a

poder realizar una evaluación completa del equipo. En este capítulo se ha detallado los

problemas e imperfectos que presenta cada una de las partes de la torre de

enfriamiento.

2. VERIFICACION DEL LOS COMPONENTES DE LA TORRE DE ENFRIAMIENTO

2.1. ESTRUCTURA DE LA TORREEn cuanto a la infraestructura del equipo se encontró algunas deficiencias que sedetallan a continuación:

Las paredes del tanque de calentamiento se encuentran con una curvatura porla temperatura que alcanza el agua debido a que no existe el aislamientoadecuado.


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Los agujeros que las paredes de la cámara de aire tienen para los acoples delas tuberías, e instrumentos de medición no se encontraban completamenteselladas y están en mal estado.

Las tuercas, pernos, tornillos, arandelas se encuentran oxidados.


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El equipo se encuentra sobre una plancha de madera la cual está en mal estadoy como base del equipo fue colocado otra plancha de acrílico la cual tambiénestá deformada debido a la falta de aislamiento en la base.

Las paredes de la torre, habían sido despegadas con anterioridad y seencontraban amarradas con un alambre sostenido desde unos pernos en labase de la torre.


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El venterol se encuentra en buen estado y trabajando en sus característicasnominales.

2.2. TANQUE DE CALENTAMIENTO

En el tanque de calentamiento del equipo se encontró muchos desechos tanto en lasparedes como en la parte inferior del mismo. Dentro de este se encuentran lossiguientes elementos:

Se realizó una limpieza para poder observar con mejor claridad los daños en el equipoy se procedió a realizar las siguientes actividades:

Llenar el tanque con agua y se encontró fugas por la parte inferior del mismo.

En la parte inferior existe una válvula por la cual se debe realizar la descarga deltanque pero ésta no se encuentra funcionando y la llave que controla la válvulano está en buen estado.

El sellado del tanque se encontró en muy mal estado y con una capa muygruesa de silicona la cual no evitaba ninguna fuga.


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Para verificar el estado del sistema de la bomba, se procedió a cebar la misma y se

retiró la tubería de absorción del tanque para hacer la toma de agua desde el exterior yse conectó la misma. Los resultados de este proceso fueron:

La tubería de absorción se encuentra funcionando pero en su parte inferior seencontraba llena de silicona lo cual restaba su eficacia.

La bomba funciona de forma correcta ya que esta fue reemplaza por una nuevapoco tiempo atrás.

La tubería de ingreso del agua al sistema presentó problemas ya que el agua

que ingresaba al sistema estaba completamente sucia.

Existe un válvula dentro del tanque de la cual no se determina aún su funcióndentro del equipo, no se pudo verificar su estado ya que el equipo no pudo serencendido.


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2.3. RESISTENCIA ELÉCTRICALa resistencia eléctrica para calentar el agua que entrara al sistema de la torre tieneuna potencia de 1500[W], funciona con 110[V] y tiene un rango de trabajo de 0 a 80 C.Esta se encuentra en buen estado y durante la evaluación del equipo su temperaturamáxima fue de 86 C, por lo que no requerirá de un cambio.

La resistencia originalmente estaba acoplada a un termostato unipolar, el cualcontrolaba automáticamente la temperatura del agua, apagaba a la resistencia una vezque llegaba a la temperatura requerida y nuevamente la encendía al determinar que latemperatura había descendido alrededor de 5 C. El equipo ya no cuenta con este


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termostato que regulaba la temperatura debido a que ha sido retirado como se puedeobservar en las fotografías, únicamente consta del interruptor de encendido/apagado.

El cajetín de control se encuentra a lado del tanque de agua, por lo que como medidade seguridad, ya que se está trabajando con corriente eléctrica, será ubicado en otrositio que garantice que no exista un posible cortocircuito en caso de que se de algunafuga de agua del tanque.

Como objetivo de este proyecto se implementara un relé térmico para controlar latemperatura en el tanque de calentamiento que permitirá ser programado de tal maneraque se obtenga la temperatura requerida en el tanque de calentamiento, apagara a laresistencia cuando llegue a esta temperatura y prendera al registrar una disminuciónde 5 C.


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2.4. COLUMNA DE EMPAQUETAMEINTOConsiste en un prisma de 15x15x50 [cm], abierto en la parte superior para la entradadel agua y salida del aire e inferior para la salida del agua y entrada del aire. En suinterior contiene los platos de madera los cuales están apilados en un ordenestablecido pero debido al deterioro del equipo este apilamiento se ha empezado a

derrumbar como se observa en la fotografía, por lo que será necesario rediseñar elrelleno del equipo para obtener las condiciones de trabajo como cuando fueinicialmente construido.

2.5. RELLENO O EMPAQUETAMIENTOEl relleno de la columna de empaquetamiento consiste en platos rectangulares de

5.7x13.8 [cm] y 3 [mm] de espesor, que originalmente eran platos de madera tratadautilizada en nuestro medio como canelo y chandul lacadas. El relleno a causa deltiempo que estuvo funcionando sin un adecuado mantenimiento se encuentra enpésimas condiciones, debido a su constante contacto con el agua y su pérdida derecubrimiento de laca, el empaquetamiento de madera se encontraba en un proceso depudrición, este proceso se debe a que las piezas de madera tuvieron un exceso dehumedad, además de que se presentan daños como: contracción, deformación,manchas, roturas e hinchazón.

Por razón a estos daños habrá menor caudal y mayores caídas de presión, además de

que ya no habrá una adecuada transferencia de calor debido a que el flujo de aguaserá menor por los desperfectos de la superficie ya que si existe más gotas existemayor exposición del agua a la corriente de aire frio


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2.6. SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUAEstá ubicado en la tapa de la torre, consiste en un tubo de cobre con agujerosintercalados de 1 y 2 [mm] de diámetro construidos con brocas a manera de ducha. Seencuentra en mal estado debido a que el equipo fue diseñado para trabajar con aguadestilada no con agua común, y en años pasados durante algunas prácticas se utilizócomo fluido de trabajo agua común lo que genero la acumulación de sedimentos eimpurezas a lo largo del tubo y por tanto su taponamiento ya que los huecos son

milimétricos. De igual manera el tubo presenta una corrosión generalizada por lo seránecesario la construcción de un nuevo aspersor.


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2.7. ELIMINADOR DE ARRASTREEstá ubicado en la tapa, sobre el tubo de distribución de agua, sirve para retener enparte las gotas de agua que pueden perderse por evaporación. Consiste en tres mallasde acero superpuestas de diferentes espesores, pero debido a que no han sidoreemplazadas a lo largo de los años estos presentan corrosión generalizada en susuperficie y ya no van a poder ser utilizadas.


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2.8. EQUIPOS DE MEDICIÓN2.8.1. Manómetro

Dentro de su tubo existe una falta de aceite por lo que su medición es errónea, ademásde que es un equipo de medición obsoleto. Para la medición de caída de presión de

adecuará un nuevo manómetro ya sea inclinado o tipo u.

2.8.2. Rotámetro

Taponamiento en su ducto de entrada y de salida debido a que no se usó aguadestilada para un mejor desempeño del equipo, dentro de sus ductos se presenta

corrosión. Para el mejoramiento del instrumento medidor de flujo se limpiara el equipo,quitara la corrosión que se originó en el flotador por no usar el fluido adecuado.


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2.8.3. Psicrómetro de onda

Medición errónea debido a que su mecha esta en pésimas condiciones y la mediciónde bulbo húmedo es incorrecta.


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2.8.4. Termómetros

Los termómetros se encuentran en buen estado pero estos serán cambiados portermocuplas tipo k y a la vez construir un panel donde se conecte directamente elmedidor con la termocupla.


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CAPÍTULO II

LIMPIEZA Y MONTAJE DEL EQUIPO

3. LIMPIEZA DEL EQUIPO

3.1. COLUMNA DE EMPAQUETAMIENTOSe procedió al cambio de las planchas de acrílico de la columna ya que al momento deldesarme de la misma, las anteriores planchas presentaban en su superficie un tonoopaco debido al uso de estilete y acetona para la remoción de los restos de silicona.Por esta razón se empleó nuevas planchas de acrílico con una superficie limpia ytransparente sin rayas, lo cual dará una mejor visión de lo que ocurre dentro de lacolumna de empaquetamiento

Figura 2.1 Planchas de acrílico deterioradas

Figura 2.2 Planchas de acrílico nuevas


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3.2. MESA SOPORTE Al desmontar toda la estructura de la torre de enfriamiento de su soporte, se pudoobservar que debido a las fugas existentes en la torre y por no tener un aislante entre latorre y su soporte, la madera triplex se encontraba en un proceso de pudrición, por loque se procederá al cambio de la misma, además se implementara el aislamiento

correspondiente entre la torre de enfriamiento y la madera.

Las nuevas dimensiones de la tabla triplex son: 12(mm) de espesor y de 150x50(cm) ellargo aumento debido a que en el nuevo diseño de la torre, el tanque de calentamientono va junto a la torre de enfriamiento, la estructura metálica de la mesa se encuentra enbuenas condiciones por lo que se va a usar la misma.

Figura 2.2 Tabla triplex en proceso de pudrición

Figura 2.2 Estructura metálica


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3.3. PSICRÓMETROS DE ONDALos psicrómetros de onda presentaban en su superficie acumulación de polvo debido aque no se le daba la limpieza adecuada, la tabla de madera en la cual estabanmontados presenta un desgaste en su pintura, por lo que se procedió a lijar susuperficie para pintarla de nuevo, la mecha del termómetro de bulbo húmedo se la

retiro para cambiarla por una nueva para no tener errores al momento de tomar losdatos medidos. Los pirex fueron limpiados debido a que presentaban suciedad en suinterior.

Figura 2.3 lijado de la superficie Figura 2.4 Termómetros limpios

Figura 2.5 Retiro de la mecha deteriorada


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3.4. ROTÁMETRO:Se lo desarmo para realizar un limpieza completa de sus componentes, el contenedorde cristal presentaba suciedad debido al agua que se utilizó para realizar las practicasno era la adecuada, el flotador presentaba corrosión generalizada por lo que se empleóun desoxidante para eliminar esta corrosión, la válvula de entrada presentaba un poco

de corrosión por lo que se utilizó el desoxidante, se cambió un retenedor que seencontraba roto por un nuevo

Figura 2.6 limpieza del contenedor Figura 2.7 limpieza de la válvula de entradadel rotámetro

Figura 2.7 flotador sin corrosión


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3.5. LIMPIEZA INTERNA DE LA TUBERIA DE AGUA CALIENTE:La tubería de agua caliente es de acero inoxidable la cual presentaba corrosión en suinterior por lo que se procedió a limpiarla internamente con desoxidante, la corrosión esproducto de un descuido ya que no se le ha proporcionado el mantenimiento adecuado.

Figura 2.8 limpieza de la tubería con desoxidante.

3.6. ELIMINADOR DE ARRASTRE:El eliminador de arrastre que se encontraba en la torre de enfriamiento presentabacorrosión en su totalidad, debido a esto se procedió al cambio de esta malla por una

nueva con las mismas dimensiones de la anterior para que la torre tenga una mejoreficiencia

Figura 2.9 nuevo eliminador de arrastre.


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4. MONTAJE DEL EQUIPO

4.1. CÁMARA DE AIRELa cámara de aire tiene la forma de una cubo, estaba conformada por láminas deacrílico de 6 mm con las dimensiones de 40 x 45 cm, el estado de las mismas no era

muy bueno incluso una de las paredes se encontraba pandeada razón por la cual sedecidió cambiar las mismas, al igual que las láminas de la columna que contiene elempaquetamiento.

Fig. 4.1. Cámara de aire del equipo

Para formar la cámara se realizó la compra de 4 láminas de acrílico que conformas lasparedes, una lámina de 50 x 50 cm para la base, la cual va adherida a la mesa y lalámina superior se utilizó la misma que se encontraba realizando la respectiva limpiezade la silicona que se ha acumulado durante años.

Lámina Superior

Paredes

Base

Fig. 4.2. Cámara reconstruida del equipo


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La lámina superior contiene dos aberturas principales, una en la cual se aloja lacolumna de empaquetamiento y la otra abertura se realizó para alojar el psicrómetroque medirá las temperaturas en la cámara de aire.En la cámara van añadidos dos instrumentos de medición adicionales, un manómetrode plano inclinado y un rotámetro. Para alojar éstos se realizaron varias aberturas en

las paredes de la cámara, en la pared de la izquierda se realizó la abertura donde sealoja el venterol que proveerá el aire forzado para el enfriamiento, en la pared frontal serealizó los alojamientos para el rotámetro y en la pared derecha se realizó dos agujerosque servirán para realizar las conexiones con la bomba y el tanque de calentamiento.La pared posterior no posee abertura alguna y se implementó en la misma unasbisagras las cuales facilitarán el mantenimiento de la máquina pero para su normalfuncionamiento se debe sellar con caucho para evitar fugas de aire.Para pegar las láminas de acrílico se recurrió al cloroformo el cual nos brinda laspropiedades de pegamento y sello hermético, por seguridad se colocó además silicona

fría.

Fig. 4.3. Pared derecha de la torre deenfriamiento

Fig. 4.4. Pared Izquierda de la torres deenfriamiento


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Dentro de la cámara también se colocaron una especie de nervaduras en las esquinasrealizadas también con acrílico, estas nervaduras fueron pegadas con cloroformotambién.

4.2. CONEXIONES DE TUBERÍALas conexiones de tubería se realizan desde la cámara de aire a la bomba, de lacámara de aire al tanque de calentamiento y de la bomba al tanque de calentamiento.Para realizar las conexiones se utilizó tubería PVC de ½”, codos PVC a 90°, uniones

PVC y teflón para las uniones. A continuación se explicará la razón de las uniones realizadas.

En la Fig. 4.5. se muestra dos uniones, la unión superior se la realiza hacia el tanquede calentamiento, se colocó una válvula de bola y ésta unión es necesario puesto quela capacidad del tanque para almacenar el líquido con el que trabaja es pequeña y la

bomba posee un caudal grande en comparación con esta capacidad; el momento en elcual la bomba succiona líquido este será bombeado a la tubería que permite el pasodel líquido por el rotámetro pero en éste se regulará el caudal másico del fluido por loque el resto del fluido bombeado deberá regresar al tanque para abastecernuevamente el tanque.La unión inferior es aquella que conecta la bomba con la tubería del rotámetro pararealizarla se utilizó una unión PVC, dos tuberías PVC y un codo de 90° PVC.

Fig. 4.5. Uniones desde la pared izquierda

En la Fig. 4.6. se muestra la unión realizada desde la bomba hacia el tanque decalentamiento, en la salida del tanque de calentamiento se colocó un T con la cual se


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ahorra espacio y tubería, un extremo al tanque, otro extremo a una unión universalhacia la bomba y el último extremo a una válvula de bola para la descarga del tanqueuna vez realizada la práctica correspondiente.

Fig. 4.6. Conexión Bomba-Tanque de Calentamiento

Fig. 4.7. Conexiones de Tubería

4.3. TANQUE DE CALENTAMIENTOEl tanque de calentamiento colocado anteriormente se encontraba pegado a la cámarade aire, además se encontraba pandeado todas las paredes que la conformaban y laválvula de descarga no funcionaba.


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Ahora se cambió la forma del tanque, la realizamos de forma inclinada de tal forma quela descarga sea más fácil tomando las nuevas medidas indicadas en la Fig. 4.8.

20 cm

20 cm30,2 cm

20 cm

Fig. 4.8. Dimensiones del Tanque de Calentamiento

Además se colocó una tapa para evitar que en el tanque se acumule suciedad o restosque puedan afectar las tuberías o la bomba. En el tanque se aloja la resistenciaeléctrica para el calentamiento del agua, la cual se coloca en la pared posterior.Para sostener el tanque se utilizó madera que permite que el tanque mantenga suforma inclinada y se colocó unas alzas para que la conexión con la bomba quede almismo nivel.La unión de las láminas del tanque se realizó con cloroformo y con silicona fría paraevitar fugas.

Fig. 4.9. Tanque de Calentamiento


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Fig. 4.10. Posicionamiento del Tanque de Calentamiento

4.4. EQUIPOS DE MEDICIÓN4.4.1. PSICRÓMETRO DE ONDA

Para el montaje de este instrumento se procedió a pintar las tablas para evitar queabsorban humedad, luego se procedió a colocar los termómetros en la posición comose encontraban y se reemplazó la tela del termómetro de bulbo húmedo por gasas las

cuales para la práctica se deben humedecer y éstas deben ser cambiadas cada que serealice la práctica. Se debe desmontar este termómetro para realizar el cambio y sedebe tener cuidado con los tornillos que sostienen los mismos pues son de tamañomuy pequeño.

Fig. 4.11. Montaje del Psicrómetro


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4.4.2. ROTÁMETRO

En el rotámetro se realizó la limpieza respectiva, y para su montaje se procedió acolocar las respectivas tuberías. Dentro de la cámara de aire se coloca la tubería quedirige el fluido desde la bomba al rotámetro, esta se encuentra conformada por tubería

de acero inoxidable con un acople en T y todas las uniones son con roscas universales.Para su ajuste se hizo uso de dos llaves de tubo y teflón en las roscas.

Fig. 4.12. Ajuste de la tubería

Se procedió a colocar la tubería en la cámara de aire al igual que el rotámetro, peropara realizar la conexión de la tubería con el rotámetro se hace uso de unas piezas enT que se muestran en la Fig. 4.13.

Fig. 4.13. Parte posterior del Rotámetro


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Fig. 4.15. Tomas de presión en la columna

4.4.4. MEDICIÓN DE TEMPERATURASPara realizar la toma de medidas de las temperaturas se colocó un selector, en parteinferior de la infraestructura como se muestra en la Fig. 4.16. Este selector nospermitirá realizar las mediciones de temperatura sin la necesidad de cambiar eltermómetro a diferentes lugares. A éste se conectarán las diferentes termocuplas.

Fig. 4.16. Selector

4.5. RESISTENCIA ELÉCTRICA A la resistencia eléctrica se le realizó una limpieza general y se retiró un neplo corridode acero que se encontraba completamente oxidado y se reemplazó por uno nuevomediante el cual se realiza la sujeción de la resistencia en el tanque.


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La resistencia se encuentra unida al circuito eléctrico que se describirá más adelantecon detalle.

Fig. 4.17. Neplo oxidado retirado

Fig. 4.18. Resistencia Eléctrica

Fig. 4.19. Neplo Reemplazado y Montaje de la Resistencia

4.6. COLUMNA DE EMPAQUETAMIENTO:Para la unión de las placas de acrílico de la columna se utilizó la técnica de pegado porcapilaridad, está unión se da gracias a la capacidad del solvente de baja viscosidad de


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fluir a través del área a unir, es de vital importancia que las piezas se asienten enforma precisa. El solvente se inyecta por medio de una jeringa hipodérmica con unaaguja de grueso calibre. Las dos superficies a cementar se juntan dejando un intersticiosuficientemente amplio para introducir la aguja y permitir al solvente esparcirse porcapilaridad a lo largo de la zona determinada. Luego de 30 segundos se cierra la unión

y se aplica una leve presión. El solvente que se utilizo fue cloroformo

Una vez pegadas las placas de acrílico, en las uniones, se procedió a poner siliconapara evitar fugas en el sistema.

Figura 4.20. Columna de empaquetamiento

En la parte superior de la columna se encuentra una base donde se coloca unpsicrómetro y el aspesor.El aspesor está formado por una T de metal, en la cual en un extremo se mide latemperatura mediante una termocupla, en el otro extremo se encuentra el aspesor y enel otro extremo se conecta con la manguera que sale del rotámetro.El aspesor está formado de un tubo de cobre al cual se le realizaron varios agujerosdistanciados uniformemente, el sus dos extremos se colocó epóxica para evitar fugas.


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Fig. 4.21. Aspesor

4.7. EMPAQUETAMIENTO:El empaquetamiento está compuesto de placas de acrílico de 5x13.5 (cm) y 3 (cm) de

espesor, las cuales están asentadas sobre soportes de policarbonato.

El empaquetamiento está compuesto de 84 placas de acrílico y 14 soportes depolicarbonato, para conseguir un ángulo de 60° con respecto a la placa principal, sepegó las placas con los soportes con silicona consiguiendo el resultado deseado.

Con este empaquetamiento se conseguirá que no exista corrosión y que haya mayorárea de contacto entre el agua y el aire.

Figura 4.22. Empaquetamiento


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Fig. 4.23. Colocación del Empaquetamiento sobre los soportes

4.8. TANQUE RECOLECTOR DE AGUA FRIA:El tanque recolector de agua fría se lo armo con los mismos acrílicos que fueconstruido, utilizando la técnica de pegado por capilaridad con cloroformo para evitarfugas se colocó silicona en las uniones, los tornillos que lo sostienen fueron limpiadoscon desoxidante, en los sujetadores se colocó silicona para darle una mayor firmeza, lamanguera que transporta el agua fría hacia el tanque de calentamiento fuereemplazado por manguera hidráulica y el termómetro para medir la temperatura desalida fue reemplazado por una termocupla.

Figura 4.24. Ensamble del tanque recolector


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Figura 4.25. Colocación de silicona sobre las uniones del tanque

4.9. MESA SOPORTE:La mesa está constituida de la misma estructura metálica, ya que no presentaba ningúndaño.

La tabla triplex fue cambiada por una nueva, sus dimensiones son: 12(mm) de espesory de 150x50(cm), fue centrada para mantener una buena distribución de los elementosde la torre sobre ella, para su fijación con la estructura metálica se utilizó pernos de

acero.

Figura 4.26. Mesa soporte


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Figura 4.29. Bomba de agua


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CAPÍTULO III

COSTOS DE MANTENIMIENTO

Muchos de los elementos que se encontraban colocados en la torre de

enfriamiento del laboratorio no podían volver a ser reutilizados razón por la cualfue necesaria la compra de los mismos. Muchos de los elementos no pudieronser encontrados, así que se reemplazaron con otros de forma similar. Acontinuación se detallará las organizaciones en las cuales se encontraron lamayoría de elementos, su dirección y los elementos obtenidos en las mismas.

- DISMACONCOBRE CIA. LTDA.Este almacén se encuentra ubicado en:Valladolid N24-611 y Av. De la Coruña

Aquí se realizó la compra de: Abrazaderas, Tubo de Cobre, Válvula de Bola,

Neplo Corrido y Uniones.- FERRETERÍA Y PINTURAS ROMERO

Este almacén puede ser reemplazado por cualquier ferretería en la cualpodamos encontr ar: tapones macho de ½”, codos de ½”, uniones de ½” yteflón.

- MANGUERAS HIDRAÚLICAS EL NEGROEste almacén se encuentra ubicado en:6 de Diciembre N53-204 y Pinos

Aquí se realizó la compra de: Abrazaderas, Mangueras Hidráulicas dedistintos diámetros, boquillas para mangueras, acoples en T de cobre,acoples en L de cobre.

- CONSTRUC MADERAEste almacén se encuentra ubicado en:

Av. Mariscal Sucre 62-86 y Juan Figueroa Aquí se realizó la compra de un tablón de 1,50 x 0,55 metros.Este almacén también puede ser reemplazado por cualquier almacén dondese puede obtener tablones de madera.

- POLIMERIZACIÓN DALMAU ROCCA FRANCISCO ALEJANDROEste almacén se encuentra ubicado en:

Diego de Vásquez a lado de la estación de La Ofelia del Metro Bus.En este almacén se realizó la compra de las láminas de acrílico con susdistintas medidas.

- KIWYEste almacén es muy conocido, existen varias sucursales dentro de laciudad de Quito. Aquí se realizó la compra de la bisagras, aldabas, tornillos ydemás implementos de ferretería.


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En caso de ser necesario el reemplazo de algunos de estos elementos, seproporcionó los almacenes en los cuales fueron encontrados los actuales paraque exista alguna referencia. A continuación se enlistará los elementoscomprados con sus respectivos precios para dar una referencia de los costosque el mantenimiento realizado implicó.

N° de Unidades Elemento Precio1 Neplo de acero $ 1,431 Unión de acero $ 2,141 Válvula de Bola de ½” $ 4,54

80 cm Tubo de Cobre de ½” $ 3,041 Boquilla de manguera de 3/8 $ 2,822 Abrazaderas de 3/8 de Ti $ 1,881 Abrazadera de 2” $ 2,062 Tapones macho $ 0,762 Codos de ½” $ 0,901 Unión de ½” $ 0,501 Neplo 8 cm $ 0,30

10 Tuercas $ 0,304 Teflones $ 0,603 Neplos $ 3,002 Codos de ½” $ 1,202 Uniones de ½” $ 1,206 Abrazaderas de 3/8 $ 5,90

0,90 m Manguera hidráulica de 5/8” $ 3,060,50 m Manguera hidráulica de 3/8” $ 4,18

1 m Manguera hidráulica de 3/16” $ 2,061 B2 3/8 x 8* $ 3,491 B110 3/8 x ¼ * $ 1,601 B127 ¼ * $ 5,991 B122 ¼ * $ 1,701 B68 ¼ * $ 1,704 B69 3/8 x ¼ * $ 13,581 B120 ¼ * $ 2,241 B110 ¼ * $ 3,121 B103 ½ * $ 4,651 B100 ½ * $ 3,58

1 B3 3/8 X ½ * $ 2,681 Tablón de 1,5 x 0,5 $ 10,001 Lámina cristal 124 x 154 x 4

mm + corte de lámina$ 89,62

1 Aldaba 2,5” $ 1,402 Bisagra T 3” $ 1,26

TOTAL $ 188,48* Denominaciones del almacén


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CAPÍTULO IV

CALCULOS Y RESULTADOS

En este capítulo se presenta el modelo de cálculo para cada abertura del venterol con

el cual la torre de enfriamiento obtiene el flujo de aire para realizar el proceso deenfriamiento del agua.

Al ser el motivo del presente trabajo realizar el mantenimiento del equipo, se consideraque los cálculos más apropiados será el cálculo del coeficiente de transferencia demasa para el empaquetamiento provisto, para su posterior comparación con lascondiciones en las que se encontraba la torre luego de haber realizado lascorrecciones necesarias.

5. Ecuaciones para determinar el número de unidades de difusión y la altura deuna unidad, en la determinación de la altura de relleno.

Las ecuaciones se presentan a continuación:

5.1. Número de unidades de difusión

∫

Para pequeños incrementos de la temperatura del líquido , la ecuación puedeexpresarse como:

∑

Sumatoria de valores finitos, en que la media de las entalpias divide al cambiode temperatura, en donde el calor especifico del agua (4.1868 kJ/kg K).

La entalpia del gas saturado H’ se determina con la ecuación (1.47) o en la tabla

psicométrica usando para su cálculo la temperatura del liquido .La entalpia del gas H se determina a partir de la ecuación (1.79) en donde todos losparámetros son constantes y varia solamente la temperatura .


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5.2. Altura de la unidad de difusión: A partir de la ecuación:

El coeficiente volumétrico de transferencia de masa depende del tipo derelleno.

5.3. Altura del relleno:Esta dada por la ecuación:

5.4. Datos obtenidos:Los siguientes datos fueron tomados en 5 posiciones del venterol desde totalmenteabierto hasta con una abertura mínima, el flujo de agua fue de 14 g/s, fluido utilizado:agua destilada.

Posición 1 ventilador

Tiempo L (g/s) Tl2 Tl1 Ts1 Ts2 TH1 TH2 Delta P (Pa)

0 15 47,5 30,2 24,5 28 20,5 24 5

3 15 39,6 30,1 25 27 21 24 5

6 15 45,6 31,3 25 28 21 24 5

9 15 47,2 32,6 25 27 21 24 5


Tiempo2 L (g/s) Tl2 Tl1 Ts1 Ts2 TH1 TH2 Delta P

0 15 50,1 33,1 25 31 21,5 24 50

3 15 47,4 32,8 25 34 21,5 30 50

6 15 47,1 32,5 25 30 21,5 24 50

9 15 49,3 32,9 25 29 21,5 24 50

12 15 49,1 32,9 25 29 21,5 24 50

15 15 48,9 32,9 25 29 21,5 24 50


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0 15 50,8 33,3 25 30 21,5 24 5

3 15 48,5 33,4 24,5 30 21,5 24 6

6 15 45,1 33,3 24,5 29 21,5 24 6

9 15 48,5 32,7 24,5 29 21,5 24 6



0 15 50,6 32,7 25 29 21,5 24 6

3 15 50,5 32 25 29 21,5 24 6

6 15 49,3 31,1 25 28 21,5 24 6

9 15 49,1 31,1 25 28 21,5 24 612 15 48,9 31,1 25 28 21,5 24 6

.



0 15 49,4 37,4 24 31 22 27 6

3 15 46,7 30,6 25 28 21,5 24 66 15 46,9 30,6 25 28 21,5 24 6

9 15 46,9 30,6 25 28 21,5 24 6

12 15 48,6 30,6 25 28 21,5 24 6


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Tabla utilizada para el cálculo del coeficiente de transferencia de masa:

ENTALPÍAS Y HUMEDADES A VARIAS ALTURAS

Las alturas están sobre el nivel del mar

Humedad, X', lb agua/lb aire seco; entalpía, H', Btu/lb aire seco

Temp, (°F) 6000 8000 9184X' H' X' H' X' H'

40 0,0065 16,8 0,007 17,3 0,007296 17,596

45 0,0079 19,6 0,0085 20,3 0,0088552 20,7144

50 0,0095 22,6 0,0103 23,4 0,0107736 23,8736

55 0,0115 26 0,0124 27 0,0129328 27,592

60 0,0138 29,8 0,0149 31 0,0155512 31,7104

65 0,0165 34,1 0,0178 35,6 0,0185696 36,488

70 0,0197 38,9 0,0212 40,6 0,022088 41,6064

75 0,0234 44,4 0,0253 46,5 0,0264248 47,7432

80 0,0278 50,5 0,03 53 0,0313024 54,4885 0,033 57,7 0,0358 60,9 0,0374576 62,7944

90 0,039 65,7 0,0425 69,6 0,044572 71,9088

95 0,046 75 0,0499 80,4 0,0522088 83,5968

100 0,0544 85,7 0,059 91 0,0617232 94,1376

105 0,064 98,1 0,0695 104,3 0,072756 107,9704

110 0,0751 111,9 0,0819 119,8 0,0859256 124,4768

115 0,0885 128,8 0,0964 137,8 0,1010768 143,128

120 0,104 147 0,1137 158,8 0,1194424 165,7856

125 0,122 170 0,134 183,5 0,141104 191,492

130 0,144 196,7 0,158 212,7 0,166288 222,172

135 0,1698 227,9 0,187 247,6 0,1971824 259,2624

140 0,201 265,5 0,222 289,7 0,234432 304,0264

145 0,242 314,8 0,269 245,8 0,284984 204,952

150 0,2842 365 0,318 404 0,3380096 427,088

La tabla se utiliza para encontrar la humedad y la entalpia a 2800 metros ya que es laaltura a la que se encuentra la ciudad de Quito con respecto al mar, se realizó unaextrapolación entre los valores de la tabla.


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5.5. Calculo el coeficiente global de transferencia de masa

LL'

[lbm/h*pie^2]G* L/g G/L

15 490,779298 18,340 0,817884406 1,222666667

15 23,220 0,645994832 1,548

15 27,400 0,547445255 1,826666667

15 28,790 0,521014241 1,919333333

15 30,100 0,49833887 2,006666667

*Datos obtenidos de la tabla 5,3 de la tesis

Primera

Posición

°C BH °F BH

21 69,8H de HB 34,336

Resto deposiciones

°C BH °F BH

21,5 70,7

H de BH 35,144

°C BH: Temperatura Bulbo húmedoen grado Celsius

°F BH: Temperatura de Bulbohúmedo en grado Fahrenheit

H de HB: entalpia de bulbo húmedo


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Primera Posición

°C °F X' H' H H'-H Promedio dT/Promedio

32,6 90,68 0,0456 73,498 51,413 22,085 N/A N/A

33 91,4 0,0467 75,181 52,002 23,179 22,632 0,032

33,5 92,3 0,0481 77,285 52,738 24,547 23,863 0,038

34 93,2 0,0495 79,389 53,474 25,915 25,231 0,036

34,5 94,1 0,0508 81,493 54,211 27,282 26,598 0,034

35 95 0,0522 83,597 54,947 28,650 27,966 0,032

35,5 95,9 0,0539 85,494 55,683 29,811 29,231 0,031

36 96,8 0,0556 87,391 56,419 30,973 30,392 0,030

36,5 97,7 0,0573 89,289 57,155 32,134 31,553 0,029

37 98,6 0,0591 91,186 57,891 33,295 32,714 0,028

37,5 99,5 0,0608 93,084 58,627 34,456 33,876 0,027

38 100,4 0,0626 95,244 59,363 35,881 35,169 0,026

38,5 101,3 0,0646 97,734 60,099 37,635 36,758 0,024

39 102,2 0,0666 100,224 60,835 39,389 38,512 0,02339,5 103,1 0,0686 102,714 61,572 41,142 40,265 0,022

40 104 0,0705 105,204 62,308 42,896 42,019 0,021

40,5 104,9 0,0725 107,694 63,044 44,650 43,773 0,021

41 105,8 0,0749 110,611 63,780 46,832 45,741 0,020

41,5 106,7 0,0772 113,583 64,516 49,067 47,949 0,019

42 107,6 0,0796 116,554 65,252 51,302 50,184 0,018

42,5 108,5 0,0820 119,525 65,988 53,537 52,419 0,017

43 109,4 0,0843 122,496 66,724 55,772 54,654 0,016

43,5 110,3 0,0868 125,596 67,460 58,136 56,954 0,016


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40 104 0,07054944 105,20384 53,374 51,830 50,831 0,017705622

40,5 104,9 0,07253534 107,693744 53,867 53,827 52,829 0,017036254

41 105,8 0,07486314 110,611424 54,359 56,252 55,040 0,016351861

41,5 106,7 0,07723366 113,582576 54,852 58,731 57,491 0,015654537

42 107,6 0,07960419 116,553728 55,345 61,209 59,970 0,015007561

42,5 108,5 0,08197472 119,52488 55,837 63,687 62,448 0,014411939

43 109,4 0,08434525 122,496032 56,330 66,166 64,927 0,013861791

43,5 110,3 0,08683467 125,595872 56,823 68,773 67,469 0,013339367

44 111,2 0,08956189 128,953088 57,316 71,638 70,205 0,012819545

44,5 112,1 0,0922891 132,310304 57,808 74,502 73,070 0,012316988

45 113 0,09501632 135,66752 58,301 77,367 75,934 0,011852347

45,5 113,9 0,09774354 139,024736 58,794 80,231 78,799 0,011421487

46 114,8 0,10047075 142,381952 59,286 83,096 81,663 0,011020855

46,5 115,7 0,10364798 146,300064 59,779 86,521 84,808 0,010612166

47 116,6 0,10695379 150,378432 60,272 90,107 88,314 0,010190926

47,5 117,5 0,1102596 154,4568 60,764 93,692 91,900 0,00979330448 118,4 0,11356541 158,535168 61,257 97,278 95,485 0,009425545

48,5 119,3 0,11687122 162,613536 61,750 100,864 99,071 0,009084407

Nd 0,521863312

z50 cm

1,64 pies

HDU 3,14258535

Kxa156,170555 lbm/h*pie^3

2504,9439 kg/h*m^3


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Cuarta Posición

c °F X' H' H H'-H Promedio dT/Promedio

31,1 87,98 0,04169778 68,2265824 44,604 23,623 N/A N/A

31,5 88,7 0,04272226 69,539056 44,998 24,541 24,082 0,029897992

32 89,6 0,04400285 71,179648 45,491 25,689 25,115 0,035835177

32,5 90,5 0,04533568 73,0776 45,983 27,094 26,392 0,034101814

33 91,4 0,0467103 75,18144 46,476 28,705 27,900 0,032258349

33,5 92,3 0,04808493 77,28528 46,969 30,316 29,511 0,030497214

34 93,2 0,04945955 79,38912 47,462 31,928 31,122 0,02891842

34,5 94,1 0,05083418 81,49296 47,954 33,539 32,733 0,027495044

35 95 0,0522088 83,5968 48,447 35,150 34,344 0,026205214

35,5 95,9 0,05392139 85,494144 48,940 36,555 35,852 0,025103061

36 96,8 0,05563398 87,391488 49,432 37,959 37,257 0,024156635

36,5 97,7 0,05734658 89,288832 49,925 39,364 38,661 0,02327898

37 98,6 0,05905917 91,186176 50,418 40,768 40,066 0,02246286237,5 99,5 0,06077176 93,08352 50,910 42,173 41,471 0,02170203

38 100,4 0,06260582 95,244224 51,403 43,841 43,007 0,020926778

38,5 101,3 0,06459173 97,734128 51,896 45,838 44,840 0,020071498

39 102,2 0,06657763 100,224032 52,389 47,836 46,837 0,019215616

39,5 103,1 0,06856354 102,713936 52,881 49,833 48,834 0,018429742

40 104 0,07054944 105,20384 53,374 51,830 50,831 0,017705622

40,5 104,9 0,07253534 107,693744 53,867 53,827 52,829 0,017036254

41 105,8 0,07486314 110,611424 54,359 56,252 55,040 0,016351861

41,5 106,7 0,07723366 113,582576 54,852 58,731 57,491 0,015654537


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42 107,6 0,07960419 116,553728 55,345 61,209 59,970 0,015007561

42,5 108,5 0,08197472 119,52488 55,837 63,687 62,448 0,014411939

43 109,4 0,08434525 122,496032 56,330 66,166 64,927 0,013861791

43,5 110,3 0,08683467 125,595872 56,823 68,773 67,469 0,013339367

44 111,2 0,08956189 128,953088 57,316 71,638 70,205 0,012819545

44,5 112,1 0,0922891 132,310304 57,808 74,502 73,070 0,012316988

45 113 0,09501632 135,66752 58,301 77,367 75,934 0,011852347

45,5 113,9 0,09774354 139,024736 58,794 80,231 78,799 0,011421487

46 114,8 0,10047075 142,381952 59,286 83,096 81,663 0,011020855

46,5 115,7 0,10364798 146,300064 59,779 86,521 84,808 0,010612166

47 116,6 0,10695379 150,378432 60,272 90,107 88,314 0,010190926

47,5 117,5 0,1102596 154,4568 60,764 93,692 91,900 0,009793304

48 118,4 0,11356541 158,535168 61,257 97,278 95,485 0,009425545

48,5 119,3 0,11687122 162,613536 61,750 100,864 99,071 0,009084407

49 120,2 0,12030886 166,813856 62,243 104,571 102,718 0,008761895

49,5 121,1 0,12420795 171,441008 62,735 108,706 106,639 0,00843972550 122 0,12810704 176,06816 63,228 112,840 110,773 0,008124724

50,5 122,9 0,13200613 180,695312 63,721 116,975 114,907 0,007832391

Nd 0,705621662

z50 cm

1,64 pies

HDU 2,32419169


3386,98398 kg/h*m^3


54/64

50

Quinta Posición

c °F X' H' H H'-H Promedio dT/Promedio

30,6 87,08 0,04041719 66,5859904 44,111 22,475 N/A N/A

31 87,8 0,04144166 67,898464 44,505 23,393 22,934 0,031394445

31,5 88,7 0,04272226 69,539056 44,998 24,541 23,967 0,037551483

32 89,6 0,04400285 71,179648 45,491 25,689 25,115 0,035835177

32,5 90,5 0,04533568 73,0776 45,983 27,094 26,392 0,034101814

33 91,4 0,0467103 75,18144 46,476 28,705 27,900 0,032258349

33,5 92,3 0,04808493 77,28528 46,969 30,316 29,511 0,030497214

34 93,2 0,04945955 79,38912 47,462 31,928 31,122 0,02891842

34,5 94,1 0,05083418 81,49296 47,954 33,539 32,733 0,027495044

35 95 0,0522088 83,5968 48,447 35,150 34,344 0,026205214

35,5 95,9 0,05392139 85,494144 48,940 36,555 35,852 0,025103061

36 96,8 0,05563398 87,391488 49,432 37,959 37,257 0,024156635

36,5 97,7 0,05734658 89,288832 49,925 39,364 38,661 0,02327898

37 98,6 0,05905917 91,186176 50,418 40,768 40,066 0,02246286237,5 99,5 0,06077176 93,08352 50,910 42,173 41,471 0,02170203

38 100,4 0,06260582 95,244224 51,403 43,841 43,007 0,020926778

38,5 101,3 0,06459173 97,734128 51,896 45,838 44,840 0,020071498

39 102,2 0,06657763 100,224032 52,389 47,836 46,837 0,019215616

39,5 103,1 0,06856354 102,713936 52,881 49,833 48,834 0,018429742

40 104 0,07054944 105,20384 53,374 51,830 50,831 0,017705622

40,5 104,9 0,07253534 107,693744 53,867 53,827 52,829 0,017036254

41 105,8 0,07486314 110,611424 54,359 56,252 55,040 0,016351861

41,5 106,7 0,07723366 113,582576 54,852 58,731 57,491 0,015654537


55/64

51

42 107,6 0,07960419 116,553728 55,345 61,209 59,970 0,015007561

42,5 108,5 0,08197472 119,52488 55,837 63,687 62,448 0,014411939

43 109,4 0,08434525 122,496032 56,330 66,166 64,927 0,013861791

43,5 110,3 0,08683467 125,595872 56,823 68,773 67,469 0,013339367

44 111,2 0,08956189 128,953088 57,316 71,638 70,205 0,012819545

44,5 112,1 0,0922891 132,310304 57,808 74,502 73,070 0,012316988

45 113 0,09501632 135,66752 58,301 77,367 75,934 0,011852347

45,5 113,9 0,09774354 139,024736 58,794 80,231 78,799 0,011421487

46 114,8 0,10047075 142,381952 59,286 83,096 81,663 0,011020855

46,5 115,7 0,10364798 146,300064 59,779 86,521 84,808 0,010612166

46,9 116,42 0,10629263 149,562758 60,173 89,390 87,955 0,008185977

Nd 0,681202659

z50 cm

1,64 piesHDU 2,40750675


3269,77276 kg/h*m^3

5.6. Curva Kxa vs G/L para el empaque.Kxa G/L

Posicion 1 2504.94 1.223Posicion 2 2706.61 1.548Posicion 3 2805.16 1.827Posicion 4 3269.77 1.919Posicion 5 3386.98 2.007


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52

Ilustración 5. Grafica Kxa vs. G/L

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500

K x a

G/L

Kxa vs. G/L

Kxa


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53

CAPÍTULO IV

PLAN DE MANTENIMIENTO DE LA TORRE DEENFRIAMIENTO

Para alargar la vida útil de la torre de enfriamiento del laboratorio se ha tomado enconsideración varios aspectos como son:

6.1. TANQUE DE CALENTAMIENTO

Figura 6.1. Tanque de calentamiento

El fluido de trabajo debe ser necesariamente agua destilada, ya que esta evita losproblemas de corrosión de la resistencia y al ser embazada se evita que pueda existirsedimentos presentes en la bomba y en las tuberías del sistema.

El tanque cuenta con una válvula de purga para su limpieza, al terminar cada practica

se debe dejar vaciando, secando el tanque y cerrada la tapa de este ya que en elambiente del laboratorio existe mucho polvo el cual se puede depositar en el fondo deltanque, y una vez funcionando el sistema estas partículas pueden quedarse en elrotámetro complicando su funcionamiento.

6.2. TUBERIA DE CARGA

Figura 6.2. Tubería de carga


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54

Es la tubería que conecta el tanque de calentamiento con la bomba. En caso de quepor alguna razón partículas se encuentren en el tanque, para evitar que estas entren alas tuberías de la torre, se ha puesto una malla que permitirá retener las impurezas.

Esta tiene un diámetro igual al diámetro de la rosca de la unión universal. Y se deberealizar el siguiente procedimiento después de cada práctica:

Una vez apagada la bomba y vaciado el tanque abrir la unión universal. Sacar la malla de cedazo y extraer las impurezas presentes en esta.

Verificar que las hendijas se encuentre en buen estado, caso contrario cortar dela malla de repuesto dejada en el laboratorio, una porción igual con las mismasdimensiones y geometría.

Figura 6.3. Impurezas en malla

6.3. BOMBA

Figura 6.4. Limpieza alabes


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55

El último grupo que realice la práctica de torre de enfriamiento en cada periodo lectivo,debe abrirle a la bomba para dejar limpiando el rodete, ya que este al no ser limpiado ypor el óxido que se genera produce corrosión generalizada para ello se debe:

Retirar los 3 pernos ubicados en un extremo de la bomba.

Con una gasa o tela mojar con desoxidante y remover el óxido presente en elrodete.

Una vez limpio retirar con agua el desoxidante y secarlo bien.

Colocar los pernos nuevamente y ubicar la bomba en su lugar.

No olvidar que cada vez que se encienda la bomba esta debe ser previamentecebada.

6.4. ROTÁMETRO

Figura 6.5. Rotámetro

En caso de que se haya tapado el rotámetro, al estar sellado se debe realizar elsiguiente procedimiento.

Abrir con cuidado la puerta que se encuentra sellada con silicona, para ello conun estilete pasar por los bordes retirando la silicona sin cortar el empaque

Con la llave de poca apropiado aflojar el empalme inferior entre la tubería y elrotámetro.

De igual manera con la llave de pico quitar la manguera que se encuentra unidaal empalme superior del rotámetro

Extraer desde la parte frontal el rotámetro y con mucho cuidado retirar las piezasde este considerando su posición y el orden para su posterior ensamblaje.

Limpiar con agua el interior del rotámetro y no secarlo para evitar que pelusas sequeden ahí.

Volver armar el rotámetro y seguir el mismo orden de desarmado.


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56

Sellar la cámara de aire con silicona para evitar fugas.

Figura 6.6. Esquema soporte de rotámetro

6.5. RELLENO

Figura 6.7. Torre

Por motivos de que la parte superior de la columna se encuentra en contacto con elambiente, durante las horas de trabajo del equipo, el polvo de va ubicando entre lasplacas del relleno, por lo que el último grupo que realice la practica en el periodo lectivocorrespondiente, deberá extraer el relleno para su limpieza para lo cual deberá seguirlos siguientes pasos:

Con un estilete remover la silicona que une la columna de aire con la tapa.

Con mucho cuidado quitar el aspersor y la malla metálica de arrastre.

De manera ordenada y sin hacer que las placas soportes de las láminas de losrellenos se remuerdan con las paredes de la columna, ir extrayendo cadabloque.


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57

Limpiar cada una de las láminas con un trapo húmedo o con agua, evitar que sequeden pelusas adheridas a la superficie.

Colocar nuevamente cada bloque del relleno con mucho cuidado.

Colocar la malla metálica y es aspersor

Colocar la tapa y sellar con silicona los bordes y dejar colocando la tapa depolicarbonato para evitar que entre polvo durante el tiempo de para del equipo

Figura 6.8. Elementos de la torre

6.6. SISTEMA DE CONTROL DE LA RESISTENCIA

Figura 6.9. Sistema de control

La resistencia se encuentra ya previamente regulada para la temperatura de trabajo de50ºC, pero se puede modificar estos parámetros según los requerimientos.


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6.6.1. DESCRIPCIÓNEl MT-512Ri es un controlador e indicador de temperatura, con tiempo de duración delos procesos. El controlador posee un sistema inteligente de bloqueo de teclas ypermite la desconexión de las funciones de control.

6.6.2. APLICACIÓN• Control de temperatura en frío o calor. • Mostradores refrigerados o calentadores dentro del rango establecido.

6.6.3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS- Alimentación: MT512Ri 115 ó 230 Vac±10%(50/60 Hz)ac

- Dimensiones: 71 x 28 x 71 mm

- Temperatura de operación: : -50 hasta 105ºC / -58 hasta 221°F *

- Límite de la temperatura de la superficie de la instalación: 50°C / 122°F

6.6.4. CONFIGURACIONES- Ajuste de la temperatura de control (SETPOINT)

- Presione durante 3 segundos hasta aparecer [SEt], soltando enseguida. Aparecerá el valor de la temperatura de control ajustada.

- Utilice las teclas para modificar el valor y cuando esté listo, presione

para grabar.

6.6.5. FUNCIONES CON ACCESO FACILITADORegistros de la temperatura máxima y mínima

Presione la tecla . Aparecerán las temperaturas mínima y máxima registradas.

6.6.6. ESQUEMA DE CONEXIÓN.-Cuando el led rojo RE esta prendido, significa que la resistencia está recibiendocorriente para calentarse hasta la temperatura seteada.


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Figura 6.10. Diagrama de conexión


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CAPÍTULO IV

CONCLUSIONES

A pesar de que la resistencia funciona correctamente y la capacidad de

calentamiento es óptima, no se puede considerar una temperatura constante enel tanque de almacenamiento de agua, debido a que hay recirculamiento delsistema y el agua que se enfría ingresa nuevamente mezclándose con lacaliente, ocasionando variación en la temperatura del tanque.

Para buscar exactitud en los cálculos se tomó los datos de tablas de entalpías yhumedades a varias temperaturas, razón por la cual se trabajó en el sistemainglés realizando la transformación del coeficiente de transferencia de masa alsistema internacional al final.

La toma de temperaturas se debe realizar en lugares donde no esté expuestolos elementos que conforman el instrumento de medición a temperaturasdiferentes a las ambientales, ya que serían los datos reales los encontrados.

A medida que se mejore el relleno, ya sea incrementando el área superficial decontacto con el agua, permitiendo que el tiempo de recorrido del agua por todoel relleno sea mayor, y permitirá que baje aún más la temperatura; o a su vezcambiando el tipo de material del relleno, que es muy recomendable usarmadera, debido a que esta absorbe y mantiene el agua retenida dentro de sí,haciendo más eficiente el enfriamiento del agua.

Si se incrementa la altura de la torre, la temperatura del agua disminuiráconsiderablemente, debido a que ayudados de la caída de presión en la torre se

puede llegar a temperaturas de bulbo húmedo más bajas. Llevar el plan de mantenimiento de un equipo es necesario cualquiera sea el

equipo y cualquiera sea su uso, el periodo en el cual se deba realizar elmantenimiento dependerá de que uso se le de a dicho equipo.

Un mantenimiento preventivo y predictivo evita daños mayores en el equipo, ypor lo tanto evita gastos a la compañía en la cual se utilice dicho equipo

Las mejoras realizadas en un equipo deben ser documentadas y estar adisposición de los operarios en caso de que la máquina presente dañosposteriores al mantenimientos y la causa que produce esos daños puedan serencontrados con facilidad

En el mantenimiento realizado a la torre de enfriamiento del laboratorio se pudocomprobar que es de suma importancia poseer un manual del equipo ya que

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