DIseño y seleccion de equipos

Investigación y Proyectos 1

Objetivo del Diseño

Diseño y Selección de Equipos

El objetivo del diseño de una planta de procesos es desarrollar
y presentar una planta capaz de producir un específico o un
rango de productos químicos al tonelaje deseado y al precio
correcto, tomando en cuenta restricciones tales como:
Tiempo y multas contractuales.
Costo, presupuesto y pago deobligaciones.
El mercado.
Seguridad.
Impacto Medio Ambiental

EIQ 559
Primer Semestre 2013
Profesor: Luis Vega A

Diseño Preliminar
Los diseños preliminares, son ordinariamente usados como
base para determinar si deben hacerse futuros trabajos acerca
del proceso propuesto. El diseño, está basado en métodos
aproximados de selección de equipo y estimados preliminares
de costos. Son incluidospocos detalles y el tiempo
empleado en los cálculos es mínimo.

Normas, códigos de la practica y regulaciones.
Limitaciones físicas y químicas.

El primer paso en la preparación de un diseño preliminar es
establecer las bases para el diseño. En adición a las
especificaciones conocidas para
el producto y el
aprovechamiento de materias primas, el diseño deberá
considerar detalles talescomo:
Fracción de año que la planta deberá estar en operación.
Temperatura del agua de enfriamiento.
Presión del vapor disponible.
Combustibles utilizados.
Características del terreno.
Otros.

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Planta Piloto y Escalamiento
Cuando los datos exactos no están disponibles en la literatura o
cuando la experiencia pasada no da una base adecuada para
el diseño, las pruebas de planta pilotopueden ser necesarias
en orden a diseñar un equipo efectivo de planta. Los resultados
de estas pruebas pueden ser escalados a la capacidad de la
planta. Un ingeniero químico entonces debe estar familiarizado
con las limitaciones de los métodos de escalamiento y deberá
conocer como seleccionar las variables de diseño esenciales.

Los datos de planta piloto son la mayoría de las vecesrequeridos para diseñar filtros a menos que se disponga de
información específica sobre los tipos de materiales y
condiciones involucradas. Los intercambiadores de calor, las
columnas de destilación, bombas y muchos otros equipos
convencionales pueden ser diseñados adecuadamente sin usar
datos de planta piloto.
La siguiente tabla presenta algunos factores importantes para el
el diseño de diferentestipos de equipo. Esta tabla muestra las
principales variables que caracterizan al tamaño o capacidad
del equipo y las razones máximas de escalamiento para estas
variables. También se incluyen la información sobre la
necesidad de pruebas de planta piloto, factores de seguridad y
datos operacionales esenciales para el diseño.

Algunos ejemplos de factores de seguridad recomendados
paradiseño de equipo, son mostrados en la tabla
anterior. Estos factores representan la cantidad de sobredimensionamiento que debería usarse para compensar cambios
en la operación con el tiempo.
La aplicación indiscriminada de factores de seguridad puede
afectar negativamente al diseño. Cada unidad de equipo debería
diseñarse para llevar a cabo su función según sea necesario. Si
existenincertidumbres, puede ser aplicado un razonable factor
de seguridad. El potencial incremento en los requerimientos de
capacidad es algunas veces usado como excusa para aplicar
factores de seguridad grandes. Esta práctica, sin embargo,
puede resultar en un muy grande sobredimensionamiento, tal
que el equipo o el proceso nunca llegaran a operar a valores
óptimos.

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En los trabajos de diseño engeneral, la magnitud de los factores
de seguridad son dictados por las consideraciones económicas
o de mercado, la exactitud de los cálculos de diseño, cambios
potenciales en la operación, información disponible sobre el
proceso total y el grado de incertidumbre usado sobre en el
desarrollo de los componentes individuales del diseño. Cada
factor de seguridad debe ser establecido sobre la base...