De todo un poco

CÁLCULO HIDRODINÁMICO

ANEXO Nº1

ÍNDICE

1. CALCULAR LA VELOCIDAD DE INUNDACIÓN………………………………PÁG.4

2. CALCULAR LA VELOCIDAD DE LÍQUIDO EN EL VERTEDERO……………PÁG.5

3.DISTRIBUCIÓN INICIAL DE LA GEOMETRÍA DEL PLATO (NP = 1)…………PÁG.6

4. DISTRIBUCIÓN DE LA GEOMETRÍA DEL PLATO PARA MAS DE UN
PASO…………………………………………………………………………………PÁG.11

5.RECALCULAR EL ÁREA ACTIVA MEDIANTEITERACIÓN………………..PÁG.12

6.- CALCULAR LA CARGA DEL REBOSADERO………………………………..PÁG.13

7. COMPROBAR EL PORCENTAJE DE ARRASTRE…………………………….PÁG.14

8.- CALCULAR LA PÉRDIDA DE PRESIÓN EN EL PLATO…………………….PÁG.16

9. CALCULAR LAS PÉRDIDAS POR GOTEO…………………………………....PÁG.19

10.DETERMINAR LA ESTABILIDAD DE LA COLUMNA………………………PÁG.20

11.- CALCULAR LA CAPACIDAD DEL VERTEDERO…………………………PÁG.23

12. CALCULAR LA CANTIDAD DE LÍQUIDORETENIDA EN EL PLATO (“HOLD-UP”)…………………………………………………………………………………..PÁG.24

Los valores recomendados para el cálculo hidrodinámico se encuentran en la siguiente tabla:

Antes de empezar con el cálculo hidrodinámico primero he de escoger una configuración estándar:

• Espaciado entre platos: 24’’
• Espesor del plato: 0.6’’
• Diámetro de las perforaciones: 1’’
• Altura delrebosadero: 0.5’’
• Número de pasos: 1
• Factor de inundación: 0.82
• Factor de goteo: 0.6
• Factor de espuma: 1

1.- CALCULAR LA VELOCIDAD DE INUNDACIÓN.

Se calcula mediante la ecuación de Souders-Brown[1]:

[pic]

donde:

unf = velocidad lineal de inundación del gas, ft/s
ρL, , ρG = densidad de líquido y gas respectivamente, lb/ft3
Sf = factor de espuma, (adim)Csb = parámetro de capacidad. Se obtiene mediante la gráfica:

[pic]

donde la abscisa es el parámetro de flujo Flv donde:

L, G = caudales másicos de líquido y gas respectivamente, kg/h
caudal másico
ρL, , ρG = densidad de líquido y gas respectivamente, kg/m3

La densidad del líquido es 62,428 lb/ft3 y la del vapor es 1,09748 lb/ft3 .
Elfactor de espuma en nuestro caso es 1.
Para calcular Csb primero tengo que calcular Flv para ello necesito el caudal másico de líquido (3398,46 kg/h) y el de gas (9094,31968 kg/h), las densidades del líquido y del gas en kg/m3 son 1000 y 17.58, respectivamente, con estos datos ya puedo calcular Flv, que me da un valor de 0,04954746 y considerando que el espaciamiento entre platos es de 24’’obtengo un valor de Csb de 0.36.

Bien, una vez calculado esto y sustituyendo en

[pic]

da un valor de unf de 2,69117858 ft/s.

2.- CALCULAR LA VELOCIDAD DE LÍQUIDO EN EL VERTEDERO

Seleccionar el menor de los siguientes valores:

[pic]

ud = velocidad del líquido en el vertedero (gpm/ft2)
Sf = factor de espuma, (adim)
ts = espaciado entreplatos, pulg
ρL, ,ρV = densidad de líquido y vapor, lb/ft3

Para calcular la velocidad de líquido en el vertedero buscaré el menor de los tres valores anteriores. El factor espumante recuerdo que es 1, el espaciado entre platos es 24’’ y la densidad del líquido y del vapor en lb/ft3 es 62,428 y 1,09748. Si sustituyo en las fórmulas anteriores obtengo estos tres valores: 250, 287,743292 y321,086599, por lo tanto el valor buscado será 250 gpm/ft2.

3.DISTRIBUCIÓN INICIAL DE LA GEOMETRÍA DEL PLATO (NP = 1)

Los valores a estimar son el área total del plato (At), el área de vertederos (Ad), y el área activa (Aa), supuesto un plato de un solo paso:

[pic]

donde:

At = área total, ft2
Ad = área de vertederos, ft2
Aa = área activa, ft2
V = caudal volumétrico de gas, ft3/s
L= caudal volumétrico de líquido, gpm
us = velocidad superficial del gas en condiciones de operación (0.85 x uFL), ft/s
ud = velocidad de líquido en el vertedero, gpm/ft2
Ff = factor de inundación, (adim.)

Para calcular el área total necesito saber el caudal volumétrico de gas (5,0746 ft3/s ) y la velocidad superficial del gas en condiciones de operación la cual se...