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FLUJO DE FLUIDOS




PROBLEMA


□ Determinar la energía perdida por fricción en el equipo bajo las condiciones de operación y determinar la relación que guarda con el tamaño del diámetro de la tubería.
□ Determinar la relación que guarda la columna hidrostática y el consumo de energía eléctrica con el gasto o el flujo del fluido
□ Determinar el trabajo de bombeo que consume elequipo con la válvula totalmente abierta.
□ Determinar la potencia necesaria que se debe suministrar al equipo para que se realice el proceso.


INTRODUCCION


En la industria química el transporte de fluidos es una operación sin la cual no se podría integrar un conjunto de operaciones y procesos unitarios, que constituyen una secuencia de transformaciones físicas y químicas en la materiaprima para la elaboración de un producto.
El transporte de los materiales de un punto a otro (Flujo de fluidos), forma parte importante de los procesos químicos.
El flujo de fluidos se hace dentro de ductos y tuberías.

MEDIDORES DE FLUJO: La cantidad de flujo se cuantifica con medidores de flujo específicos y se controla mediante válvulas de diversos tipos. Los dispositivos más comunes son losde carga variable que se instalan en la línea de flujo reduciendo la sección transversal. Los medidores de la carga variable más empleados en la industria química, son la placa de orificio y el venturi, en menor escala el tubo pitot.
La inserción de estos dispositivos provoca una obstrucción que trae como consecuencia, un aumento en la energía cinética.

MEDIDORES DE ORIFICIO: Consiste enuna placa plana con una perforación generalmente concéntrica a la tubería. La placa se instala en forma perpendicular a la dirección del flujo. Las líneas del flujo alcanzan una sección transversal mínima -vena contracta que es una relación de diámetros orificio / tubería. La toma de presión de la placa deberá estar próxima a la vena contracta para asegurar una diferencia máxima de caída depresión.

MEDIDOR VENTURI: Consiste esencialmente de dos secciones cónicas de tal manera que la resistencia por configuración geométrica es mínima comparada con la producida por el medidor de orificio, traduciéndose en menores perdidas permanentes. El dispositivo presenta dos tomas de presión, una corriente arriba –como convergente- y otra en la vena contracta.

ECUACIONES DE MEDIDORES FLUJO:| | |√ |_________________ |
| | | |2 gc (- ΔP / () |
|V1= |Co ó v | |------------------------- |
| | ||(S12 / C22 x So2) - 1 |



Los fluidos incompresibles fluyen por gravedad o se impulsan por dispositivos mecánicos como bombas, si se impulsan fluidos compresibles, se usan ventiladores.

Los componentes a considerar en un sistema de flujo de fluidos son:
1. Características del fluido: densidad, viscosidad, tensiónsuperficial, peso molecular, etc.
2. Características de flujo. En cuanto a su velocidad: laminar, turbulento o en transición; en cuanto a su cuantificación: volumétrico o masico.
3. Características de la tubería: tamaño o diámetro nominal, espesor de la pared o número de cédula, material de fabricación: acero, aluminio, PVC, etc.; lo liso o no de la tubería (rugosidad).

4. El arreglo de sistemas detuberías se logra mediante diversos accesorios con objetos definidos:
- Unión de tuberías : coples, niples, tuercas de unión, etc.
- Desviación de tuberías: codos Y´s, T´s, etc.
- Expansión o reducción de tuberías.

5. Características de válvulas para regulación o control de flujo: compuerta, globo, mariposa, aguja, etc.
6. Características del dispositivo mecánico para el...