p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

download p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

of 41

Transcript of p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    1/41

    1

    UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

    FACULTAD DE INGENIERIA

    DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ENERGIA Y FISICA

    CURSO PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA

    SEPARATA I UNIDAD

    LAS PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA Y LOS

    FLUIDOS ENERGETICOS INDUSTRIALES

    AUTOR:

    MG. ROBERT FABIAN GUEVARA CHINCHAYAN.

    POSTGRADO EN USO EFICIENTE Y AHORRO DE ENERGIA

    NUEVO CHIMBOTE, 2013.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    2/41

    2

    PRESENTACION

    LA PRESENTE SEPARATA DE PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA Y

    FLUIDOS ENERGETICOS INDUSTRIALES DE LA I UNIDAD DEL CURSO DE

    PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA TIENE POR FINALIDAD

    PRESENTAR LOS CONTENIDOS CONCEPTUALES REFERENTE A LAS

    CARACTERISTICAS DE LAS PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA,

    CLASIFICACION , FORMAS DE ABASTECIMIENTO DE LA ENERGIA E

    INDICADORES DE PLANTA. ASI MISMO SE DETALLAN DE MANERA

    RAPIDO LAS CARACTERISTICAS DE LOS DIVERSOS FLUIDOS ENERGETICOS

    USADOS EN LA INDUSTRIA.ASI MISMO SE BRINDAN NOCIONES BASICAS

    REFERENTES A SEGURIDAD EN LA INDUSTRIA.

    ESPERANDO QUE LA PRESENTE SEPARATA PERMITA SER LA BASE DEL

    APRENDIZAJE EN ESTE CURSO DE ESPECIALIDAD, EL AUTOR AGRADECE

    LA ACEPTACION DE ESTA, ESPERANDO SUS GENTILES SUGERENCIAS PARA

    SU MEJORA.

    EL AUTOR

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    3/41

    3

    INDICE

    1.

    LA ENERGIA EN LA INDUSTRIA 4

    2.

    PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA 6

    3. SUMINISTRO DE ENERGIA 6

    3.1 SUMINISTRO CONVENCIONAL 6

    3.2 GENERACION ELECTRICA AUTONOMA 7

    3.3 COGENERACION DE ENERGIA 7

    4.

    CARACTERIZACION DE UNA PLANTA CONSUMIDORA DE ENERGIA 10

    4.1 INDICADORES 10

    4.2 DIAGRAMAS DE SANKEY 13

    5. FLUIDOS ENERGETICOS INDUSTRIALES 14

    5.1 SISTEMAS DE AIRE COMPRIMIDO 14

    5.2 SISTEMAS DE VENTILACION INDUSTRIAL 16

    5.3 SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO 20

    5.4 SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA INDUSTRIAL 23

    5.5 SISTEMAS DE REDES DE VAPOR 25

    5.6 SSITEMAS DE DISTRIBUCION INTERNA DE GAS NATURAL 27

    5.7 SISTEMAS DE DISTRIBUCION ELECTRICA INTERNA 29

    5.8 SISTEMAS DE GAS LICUADO DE PETROLEO 32

    5.9 SISTEMAS DE FRIO INDUSTRIAL 33

    5.10 SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE ACEITE HIDRAULICO 35

    6.

    ASPECTOS IMPORTANTES DENTRO DE UNA PLANTA CONSUMIDORA DE

    ENERGIA 37

    6.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL 37

    6.2 NORMA NFPA 704 37

    6.3 CODIGO INTERNACIONAL DE COLORES PARA TUBERIAS 40

    BIBLIOGRAFIA 41

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    4/41

    4

    PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA Y LOS FLUIDOS ENERGETICOS INDUSTRIALES

    1. LA ENERGIA EN LA INDUSTRIA:

    Para la actividad industrial es fundamental la existencia, y el consumo, deenerga quemueva los ingenios y las mquinas.

    En pocas preindustriales las fuentes de energa eran renovables: cursos de agua,

    vientos y animales eran un factor de localizacin fundamental, puesto que sin ellas no

    puede haber industria.

    Con larevolucin industrial y la invencin de lamquina de vapor porJames

    Watt en1767, la industria se libera un poco de esa dependencia tan estricta. Sin

    embargo, la mquina de vapor funciona con agua y carbn, ya sea este mineral o

    vegetal, y por lo tanto alcanza su ptimo de produccin en lugares en los que haya

    estos dos recursos en abundancia. Las primeras industrias, que funcionan

    principalmente con mquinas de vapor, se localizan enregiones carbonferas, de

    carbn mineral, que es ms barato que el vegetal, y en zonas hmedas, en donde el

    agua (an no se haban regulado los ros) era abundante. Son regiones como elRuhr

    (Alemania),Inglaterra,el norte de losApalaches oAsturias,enEspaa.

    La liberacin definitiva se consigue con el abaratamiento del transporte, la produccin

    deenerga elctrica y su transporte a larga distancia. Cosa que slo ocurre en el siglo

    XX.Hoy en da la mayor parte de las mquinas industriales son elctricas; y para las

    que no lo son el transporte de carbn, petrleo o gas es muy barato. Adems, existe

    una poltica, (a muchos pases del mundo) de precios uniformes para el consumo de

    electricidad. Esto ha permitido liberar totalmente a la industria de una localizacin

    cercana a las regiones productoras de energa. En el Per ,la evolucin industrial ha

    tenido fases desde la industria del salitre ( siglo XIX) , industria del caucho (Inicios del

    siglo XX), industria de fabricacin de harina y aceite de pescado ( aos 70-80 del siglo

    XX) y con el boom del desarrollo minero, donde la caracterstica de la energa tenido

    un papel muy fundamental para los objetivos que se plantean. El suministro de energa

    elctrica en la actualidad se realiza principalmente a travs del sistema interconectado

    , sistemas aislados o por la generacin autnoma a travs de grupos electrgenos , con

    un grado de electrificacin superior al 80% actualmente, mientras que aun el

    suministro de combustible esta aun supeditado a los altos costos de transportes ,

    impuestos y fletes tal como lo es para el petrleo residual 500 y al biodiesel , altos

    costos en la construccin de gasoductos de gas natural ( los cuales se ven suplidos en

    http://enciclopedia.us.es/index.php/Energ%C3%ADahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Energ%C3%ADa_renovablehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Revoluci%C3%B3n_industrialhttp://enciclopedia.us.es/index.php/M%C3%A1quina_de_vaporhttp://enciclopedia.us.es/index.php/James_Watthttp://enciclopedia.us.es/index.php/James_Watthttp://enciclopedia.us.es/index.php/1767http://enciclopedia.us.es/index.php/Carb%C3%B3nhttp://enciclopedia.us.es/index.php?title=Regi%C3%B3n_carbon%C3%ADfera&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php?title=Ruhr&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php/Inglaterrahttp://enciclopedia.us.es/index.php?title=Apalaches&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php/Asturiashttp://enciclopedia.us.es/index.php/Espa%C3%B1ahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Siglo_XXhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Siglo_XXhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Siglo_XXhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Siglo_XXhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Espa%C3%B1ahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Asturiashttp://enciclopedia.us.es/index.php?title=Apalaches&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php/Inglaterrahttp://enciclopedia.us.es/index.php?title=Ruhr&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php?title=Regi%C3%B3n_carbon%C3%ADfera&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php/Carb%C3%B3nhttp://enciclopedia.us.es/index.php/1767http://enciclopedia.us.es/index.php/James_Watthttp://enciclopedia.us.es/index.php/James_Watthttp://enciclopedia.us.es/index.php/M%C3%A1quina_de_vaporhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Revoluci%C3%B3n_industrialhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Energ%C3%ADa_renovablehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Energ%C3%ADa
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    5/41

    5

    parte por el abastecimiento va gasoducto virtual) y los climatolgicos en el mar

    peruano que afectan al transporte de GLP va martima que afectan a gran parte del

    pas ( tal como sucede estos das de abril , debido a problemas de marea alta que

    imposibilitan la descarga de los transporte de GLP en los terminales del Callao).

    En el caso de Espaa las principales regiones productoras de energa sonCastilla y

    Len, losPirineos,Galicia yCastilla-La Mancha; sin embargo, las regiones ms

    consumidoras sonMadrid y elLevante. En general, en todos los pases las regiones

    productoras son pobres y estn despobladas; ya que la produccin de energa es una

    de las actividades ms contaminantes, con msimpacto ambiental y que ms rechazo

    producen entre la poblacin. Por el contrario, las regiones consumidoras son las ms

    ricas y pobladas. En todo caso, las zonas donde se produce la energa estn alejadas de

    los ncleos importantes de poblacin, aisladas en regiones montaosas; pero las zonas

    de mayor consumo son las ciudades y su entorno industrial.

    El recurso energtico bsicopara la produccin industrial en el mundo es la energa

    elctrica, salvo para eltransporte, losaltos hornos y la propia produccin de energa

    elctrica.

    La produccin de electricidad necesita otras fuentes de energa, de las que no puede

    prescindir. Dos son las fuentes de energa bsicas, para la produccin elctrica: la

    hidroelectricidad y latermoelectricidad.

    La posibilidad de instalar potencia elctrica por medios trmicos es muy superior a la

    hidroelectricidad, ya que no precisa de condiciones naturales favorables, y es apta para

    ubicarse en regiones secas o llanas.

    Existen otras formas de producir electricidad, con recursos energticos renovables:

    elica, solar, geotrmica, etc.; pero tienen el mismo inconveniente que la

    hidroelectricidad: necesitan unas condiciones naturales ptimas, y su produccin no se

    podr incrementar mientras que no se consiga un cambio tecnolgico sustancial. Slo

    la energa solar puede llegar a ser ubicua, si se consigue la tecnologa necesaria. Un

    caso muy particular es el uso del bagazo como combustible en las empresas

    azucareras y de subproductos orgnicos en combustibles en empresas agroindustriales

    en nuestra selva.

    Si todos estos factores han contribuido al despegue industrial de ciertas regiones, el

    factor decisivo que ha impulsado la renovacin ha sido eltransporte y la creacin de

    un mercado energtico que permita el suministro de este de manera confiable y

    sostenida.

    http://enciclopedia.us.es/index.php/Castilla_y_Le%C3%B3nhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Castilla_y_Le%C3%B3nhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Pirineoshttp://enciclopedia.us.es/index.php/Galiciahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Castilla-La_Manchahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Madridhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Levantehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Impacto_ambientalhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Transportehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Alto_hornohttp://enciclopedia.us.es/index.php/Termoelectricidadhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Transportehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Transportehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Termoelectricidadhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Alto_hornohttp://enciclopedia.us.es/index.php/Transportehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Impacto_ambientalhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Levantehttp://enciclopedia.us.es/index.php/Madridhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Castilla-La_Manchahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Galiciahttp://enciclopedia.us.es/index.php/Pirineoshttp://enciclopedia.us.es/index.php/Castilla_y_Le%C3%B3nhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Castilla_y_Le%C3%B3n
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    6/41

    6

    2. PLANTAS CONSUMIDORAS DE ENERGIA:

    Son aquellos centros de consumo de energa, los cuales tienen como prioridad la

    produccin de un bien o brindar un determinado servicio, y para ello hacen uso o

    consumen diversas formas de energa para el desarrollo de su actividad econmica.

    Las Plantas Consumidoras de Energa pueden ser:

    Productivas: Por ejemplo las empresas de harina de pescado (harina de pescado),

    plsticos (artculos de plstico), mineras (mineral concentrado), refineras (derivados

    del petrleo), de alimentos (ALICORP), cerveceras (AJE GROUP ), textiles(Textil San

    Miguel) , etc.

    De servicio: Por ejemplo los hoteles, casinos, supermercados, terminales terrestres,

    edificios pblicos, etc.

    Residenciales: En esta categora estn incluidas las viviendas.

    3. SUMINISTRO DE ENERGIA:

    3.1 SUMINISTRO CONVENCIONAL :

    El suministro convencional o tradicional de energa est referido a aquel cuyas

    caractersticas son las siguientes:

    Suministro de energa elctrica se realiza a travs de la venta de energa desde una

    red de distribucin o transmisin al usuario, mediante precios regulados o pactados

    libremente. En este caso la energa fluye desde el generador a travs del sistema

    interconectado o un sistema aislado hacia una red de distribucin, siendo este ltimo

    generalmente el que realiza la comercializacin de la energa y la potencia.

    Suministro de combustible, lo realizan las empresas comercializadoras de

    combustibles, tal como PECSA, Costa Gas, Energigas, etc., las cuales comercializan

    GLP, GNC, Petrleo R500 o Biodiesel.

    FIGURA N 1

    Fuente: Elaboracin propia.

    CENTRO DE RECEPCION O

    TRANSFORMACION DE LA PLANTA

    CONSUMIDORA DE ENERGIA

    ENERGIA

    ELECTRICA

    ENERGIA

    ELECTRICA

    PERDIDAS

    ENERGIA UTIL

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    7/41

    7

    3.2 GENERACION ELECTRICA AUTONOMA:

    Son aquellas plantas consumidoras de energa que se caracterizan por tener un grupo

    electrgeno, mediante el cual generan una fraccin o la totalidad de la energa que se

    necesita para que la P.C.E realice su actividad econmica, pueden darse los siguientes

    casos:

    Generacin total de energa, cuando la P.C.E se encuentra aislada de la red de

    distribucin elctrica.

    Generacin de energa elctrica para ocasiones de emergencia, ante corte sbito o

    interrupcin del suministro exterior de energa elctrica.

    Generacin parcial de la energa en ciertas horas del da (horas punta).

    Generacin parcial de la energa, compartiendo el suministro de la energa elctrica en

    forma paralela con la red externa de energa elctrica.

    FIGURA N 2 AUTOGENERACION PARCIAL DURANTE LAS HORAS PUNTA

    Fuente: Elaboracin propia.

    3.3 COGENERACION DE ENERGIA:

    Se define como Cogeneracin a la tecnologa en el cual un Centro de Consumo de

    Energa genera en forma simultnea y combinada la produccin de energa elctrica y

    calor til para su propio consumo.

    Este proceso de autoabastecimiento de energa es muy eficiente, ya que la

    generacin del calor til as como la energa mecnica o elctrica se realiza teniendo

    como base una misma fuente de energa primaria, y segn la normatividad de cada

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    8/41

    8

    pas los excedentes de energa elctrica asociados simultneamente a la generacin de

    calor til se pueden inyectar y vender a la red elctrica exterior.

    FIGURA N 3 ESQUEMA COMPARATIVA ENTRE UN SISTEMA CONVENCIONAL Y UN SISTEMA

    CON COGENERACIN

    Fuente: Elaboracin propia

    La importancia de la Cogeneracin radica en lo siguiente.

    Ahorra de Energa Primaria, al reducirse el consumo de fuentes fsiles, ya que en la

    cogeneracin se utiliza una nica fuente de energa para producir simultneamente

    calor y energa elctrica. Lo que a travs de sistemas convencionales por separado es

    necesario usar una fuente de energa primaria.

    Tomando como referencia los valores de la Figura N 3, tenemos que el Ahorro de

    Energa primaria (A.E.P) es de 32 % tal como se representa en el siguiente clculo:

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    9/41

    9

    Un Centro de Consumo puede ser una empresa productiva o de servicios, donde

    existen requerimientos de energa trmica y energa elctrica, segn la figura N1 se

    tienen los siguientes detalles:

    Un sistema convencional de abastecimiento de energa requiere de la compra de

    energa elctrica a la empresa distribuidora de energa elctrica(red externa de

    energa) , as como la adquisicin de combustible para la generacin de vapor en

    generadores de vapor u otro equipo trmico, esto da lugar al calor til de procesos.

    En un sistema de autoabastecimiento de energa o cogeneracin la energa elctrica

    como calor til se genera en forma simultnea para esto se tienen diversas tecnologas

    de cogeneracin en funcin del motor primo: turbina de vapor, turbina de gas o motor

    de combustin interna alternativo.

    FIGURA N 4 SISTEMA DE COGENERACIN

    Fuente: Elaboracin Propia

    Central de Generacin

    de Energa Propia

    CENTRO DE CONSUMO

    1

    CENTRO DE CONSUMO

    2

    Q

    Flu o de va or

    Flujo de

    condensado

    Flu o de combustible

    V

    Turbina

    de Va orGenerador de

    Vapor

    Acuotubular

    B Cpnd.

    *

    CASA DE FUERZA DE

    PLANTA

    EEnerga Elctrica

    *

    Generador

    Elctrico

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    10/41

    10

    En la cogeneracin tan solo se requieren 68 unidades equivalentes de energa para

    generar 58 unidades de energa til, en donde con un sistema convencional de

    abastecimiento de energa el ingreso al sistema es de 100 unidades de energa.

    La eficiencia de un sistema de cogeneracin es del orden de 85.3% , mientras que el

    abastecimiento de energa convencional est en el orden 58% , debido a que se tienen

    2 flujos de energa primaria entrante y dos procesos de transformacin de energa , a

    diferencia de la cogeneracin en el cual se tiene 1 solo flujo de energa primaria.

    4.

    CARACTERIZACION DE UNA PLANTA CONSUMIDORA DE ENERGIA:

    4.1 INDICADORES:

    a.

    DIAGRAMA DE CARGA: Son diagramas caractersticas mediante el cual se puede

    representar el comportamiento de la operacin del consumo de un determinado

    insumo energtico de una Planta Consumidora de Energa. Este diagrama se construye

    para un periodo caracterstico de operacin que generalmente es de 24 horas.

    FIGURA N 5 Diagrama de Carga de una Universidad

    Fuente: Elaboracin Propia

    Los Diagramas de carga permiten as mismo la construccin de los diagramas de

    duracin de la carga , en los cuales se permite reflejar la frecuencia con que una

    determina carga se presenta en la cantidad de horas del da, as por ejemplo en el

    siguiente diagrama de duracin de carga tenemos las siguientes interpretaciones:

    Durante las 24 horas del da se ha presentado cargas o consumos superiores a 12.95

    KW.

    Durante 17 horas del da la demanda ha sido superior a 167.85 KW.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    11/41

    11

    Durante9 horas del da la demanda ha sido superior a 261.1 KW.

    La Mxima demanda del da es 276.75 KW.

    FIGURA N 6 Diagrama de Duracin de Carga de una Universidad

    Fuente: Elaboracin Propia

    b. POTENCIAS CARACTERISTICAS DE UNA PLANTA CONSUMIDORA DE ENERGIA:

    Mxima Demanda: La Mxima Potencia que se presenta en un diagrama de carga (en

    un da de operacin), este valor es instantneo. En el diagrama de carga N 5 la

    mxima demanda es de 276.75 KW.

    Demanda Promedio: Representa la mxima demanda que se obtendra si la energa

    activa consumida durante un da se realiza en forma continua, con una potencia

    constante. Se obtiene mediante la siguiente ecuacin:

    FIGURA N 7 Demanda Promedio

    Fuente: Elaboracin Propia

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    12/41

    12

    Para el caso del diagrama de carga de la Figura N 5 , la demanda promedio es:

    Potencia Contratada: Es aquella potencia activa mxima que puede tomar un

    suministro y que ha sido convenida mediante contrato entre usuario y concesionaria.

    Al respecto, cualquier aumento de la mencionada potencia activa mxima, requerida

    por el usuario y que no exceda la potencia conectada, no deber generar cobros

    adicionales por conceptos relacionados con los costos de conexin elctrica y en tal

    sentido la empresa concesionaria de forma conjunta con el usuario debern regularizar

    automticamente la nueva potencia contratada.

    Potencia Conectada: Es aquella potencia activa mxima requerida por el usuario almomento de solicitar el suministro y que tcnicamente soporta la conexin elctrica;

    el mismo que debe adecuarse al derecho de potencia otorgado por cada tipo de

    conexin elctrica establecido en la Resolucin OSINERGMIN N 423-2007-OS/CD.

    Potencia Facturada: E aquella Potencia Activa que se factura mensualmente , y esta

    definida su condicin de aplicacin en el Contrato de Suministro.

    Potencia Instalada: Es la sumatoria de las potencias activas nominales de todos los

    equipos conformantes de un sistema energtico: Por ejemplo la sumatoria de las

    potencias elctricas de motores , cargas administrativas y sistemas de iluminacin o

    tambin puede ser la sumatoria en BHP de las Potencias nominales de todos los

    generadores de vapor conformantes de un conjunto de calderos.

    c. FACTOR DE CARGA: Es un indicador caracterstico , en este caso para un diagrama de

    carga, que representa el grado con el cual la P.C.E tiende a consumir la mxima

    demanda , y se obtiene en funcin a la siguiente ecuacin:

    Para el caso de la Figura N 5 , se tiene el siguiente calculo:

    d. FACTOR DE DEMANDA: Es el Cociente entre la Mxima demanda y la potencia

    contratada, y mide el grado de acercamiento de la demanda con relacin a la Potencia

    Contratada con el distribuidor.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    13/41

    13

    Por ejemplo, si se ha contratado con la Empresa Distribuidora una Potencia de 320 KW,

    entonces el Factor de Demanda es:

    e.

    FACTOR DE PLANTA: Es un Indicador que permite comparar la mxima demanda y la

    potencia instalada. Mide el grado de utilizacin de la potencia instalada. Por ejemplo si

    la sumatoria de cargas nominales es de 400 kW , entonces el factor de planta es:

    4.2

    DIAGRAMAS DE SANKEY:

    El diagrama de Sankey es un tipo especfico dediagrama de flujo,en el que la anchura

    de las flechas se muestra proporcional a la cantidad de flujo.

    Los diagramas de Sankey llevan el nombre de capitn irlandsMatthew Henry Phineas

    Riall Sankey, quien utiliz este tipo dediagrama en 1898 en una publicacin sobre

    laeficiencia energtica de la mquina.

    Un diagrama de Sankey es un diagrama de flujo direccional donde la magnitud de las

    flechas es proporcional a la cantidad de flujo. Los diagramas de Sankey son una formatil de visualizacin de los flujos de materiales, de la eficiencia energtica o de los

    costos.

    Los diagramas de sankey pueden representarse para un proceso global dentro de una

    P.C.E. o para un equipo o mquina.

    FIGURA N 8 Diagrama de Sankey

    Fuente: Ingeniera Termodinmica SAC

    https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Matthew_Henry_Phineas_Riall_Sankey&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Matthew_Henry_Phineas_Riall_Sankey&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Diagramahttps://es.wikipedia.org/wiki/Eficiencia_energ%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Eficiencia_energ%C3%A9ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Diagramahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Matthew_Henry_Phineas_Riall_Sankey&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Matthew_Henry_Phineas_Riall_Sankey&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujo
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    14/41

    14

    FIGURA N 9 Diagrama de Sankey para produccin de electricidad con un MCI con Biodiesel

    Fuente: Gas Natural-Estado del arte (OSINERGMIN)

    5.

    FLUIDOS ENERGETICOS INDUSTRIALES:

    5.1 SISTEMAS DE AIRE COMPRIMIDO:

    a. DEFINICION:

    Un sistema de aire comprimido puede definirse como un grupo de equipos y

    accesorios con una disposicin especfica, con el fin de proporcionar un caudal de aire

    determinado, a unas condiciones de presin y calidad de acuerdo con los

    requerimientos de la aplicacin.

    El empleo de aire comprimido para diferentes actividades industriales est

    fundamentado en las ventajas que lo preceden. Entre otras se destacan la amplia

    disponibilidad de esta sustancia; su compresibilidad; la posibilidad y facilidad para ser

    transportando en recipientes a presin.

    El aire comprimido se refiere a una tecnologa o aplicacin tcnica que hace uso

    deaire que ha sido sometido apresin por medio de uncompresor.En la mayora de

    aplicaciones, el aire no slo se comprime sino que tambin se deshumifica y se filtra. El

    http://es.wikipedia.org/wiki/Airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_de_gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_de_gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    15/41

    15

    uso del aire comprimido es muy comn en la industria, su uso tiene la ventaja sobre los

    sistemas hidrulicos de ser ms rpido, aunque es menos preciso en el

    posicionamiento de los mecanismos y no permite fuerzas grandes.

    El aire comprimido es un elemento muy habitual en todo tipo de instalacin industrial.

    Normalmente se emplea para obtener trabajo mecnico lineal o rotativo, asociado al

    desplazamiento de un pistn o de un motor neumtico. En otras ocasiones, se emplea

    para atomizar o aplicar sprays de barnices o pinturas, que de otra forma son difciles

    de bombear.

    b. CARACTERISTICAS :

    Un sistema de aire comprimido se divide en dos partes: el suministro y la demanda.

    Del lado del suministro, encontraremos el paquete de compresin, compuesto por el

    compresor, el motor del compresor, controladores y equipo de tratamiento del aire,

    como filtros, enfriadores, secadores, tanques de almacenamiento, etc. Por el lado de la

    demanda, estn el cabezal principal, compuesto por las lneas principales de

    distribucin, mangueras, reguladores de presin, vlvulas, lubricadores, equipo

    neumtico, etc.

    FIGURA N 10 Red de Distribucin de aire comprimido

    Fuente: Manual de Aire Comprimido para la Industria

    c.

    EQUIPOS: Los compresores son los componentes principales de la produccin de aire

    comprimido. Se montan en recintos especialmente acondicionados, aunque el uso

    cada vez ms frecuente de compresores sofisticados y silenciosos dan mayor

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    16/41

    16

    flexibilidad a la instalacin. El ruido ya no representa un problema, y adems, el propio

    equipo del compresor integra enfriadores, tanto para el aire comprimido, como para el

    aceite de enfriamiento de la cmara de compresin.

    Las caractersticas fundamentales de un compresor son el caudal suministrado y la

    presin. Estas caractersticas se facilitan en condiciones de aire a presin atmosfrica y

    temperatura ambiental. El caudal suministrado por el compresor debe adaptarse al

    consumo general de los diferentes elementos de trabajo de la planta. En cuanto a las

    presiones obtenidas, estas son variables y dependen del tipo de compresor y de las

    etapas. Con una sola etapa se obtienen presiones ms bajas y con dos etapas,

    presiones ms altas. En cualquier caso y para un uso industrial, en los elementos

    consumidores es preciso alcanzar presiones entre 4 a 6 Bar. Dentro de los

    compresores tenemos:

    Compresores de pistones.

    Compresores de tornillo.

    5.2 SISTEMAS DE VENTILACION INDUSTRIAL:

    a. DEFINICION:

    La ventilacin industrial es el conjunto de tecnologas que se utilizan para neutralizar y

    eliminar la presencia de calor, polvo, humo, gases, condensaciones, olores, etc. en loslugares de trabajo, que puedan resultar nocivos para la salud de los trabajadores

    La mayora de las personas pasamos el 90% de nuestro tiempo en la casa, la oficina,

    centros comerciales o lugares cerrados. Si estos lugares no cuentan con una buena

    ventilacin, el aire que respiramos podra llegar a enfermarnos. El aire puede

    transmitir agentes alergnicos o patgenos. Los primeros como lo dice la palabra

    causan alergias y los segundos estn relacionados con virus que causan enfermedades.

    Ya sea que tengamos un sistema de aire acondicionado o no, es sumamente

    importante contar con una buena ventilacin.

    Dependiendo de la actividad de las personas y del tipo de construccin se siguen las

    recomendaciones de ASHRAE, en cuanto al flujo de aire que hay que inyectar en un

    lugar para mantener la calidad del aire que se respira, o bien controlarse con

    medidores de monxido de carbono para inyectar la cantidad de aire exacta que se

    requiere en cada momento.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    17/41

    17

    FIGURA N 11Red de Distribucin de Ventilacin Industrial

    Fuente: Manual Tcnico de Ventilacin Industrial.

    b.

    TIPOS :

    VENTILACION NATURAL :

    La ventilacin (natural) se puede definir como un flujo de aire a travs de un espacio

    causado por diferencias de presin en una planta o tambin por gradientes trmicos

    entre el interior y el exterior de un aposento.

    En algunos casos se puede obtener una excelente ventilacin con solo aprovechar las

    leyes naturales. El principio de la ventilacin es sencillo: el aire caliente sube o mejor

    dicho es presionado hacia arriba por el aire fro, que resulta ms pesado.

    La ventilacin natural es una manera eficiente de economizar energa y de contribuir

    con el medio ambiente. Los edificios permeables pueden utilizar este tipo de

    ventilacin por medio de secciones abiertas para generar ventilaciones cruzadas y en

    columnas.

    La ventilacin cruzada remueve el calor durante periodos calientes y adems da la

    sensacin de enfriamiento. Sin embargo, durante periodos calientes, el movimiento de

    aire es lento y la ventilacin en columnas se torna importante. En plantas industriales

    la ventilacin natural no solo genera ahorro energtico sino que tambin ventila reas

    donde hay peligro de que se concentren gases qumicos que pueden perjudicar a los

    empleados.

    Ambas, la ventilacin cruzada y en columnas funciona mejor en ciertas

    configuraciones. Por ejemplo, la ventilacin cruzada se puede utilizar en cuartos del

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    18/41

    18

    lado que pega el viento y en cuartos de niveles altos; mientras que la ventilacin en

    columnas se puede utilizar en los cuartos que no pega el viento.

    Las aberturas en las paredes se pueden optimizar de tal forma que se aumente la

    ventilacin cruzada en un aposento y circular el aire a travs de los ocupantes para

    incrementar la sensacin de enfriamiento. Si el aire se logra mover rpidamente, se

    incrementa la velocidad de evaporacin de la humedad de la piel de los ocupantes.

    Cuando la temperatura del aire exterior se encuentre encima de la zona de confort, las

    ventilaciones se deben disear no solo para lograr remover el calor de los cuartos sino

    que tambin para lograr enfriar a los ocupantes.

    El promedio de la velocidad del aire interior es una funcin de la velocidad del aire

    exterior, el ngulo de entrada del viento, la ubicacin y el tamao de la abertura.

    FIGURA N 12 Red de Distribucin de Ventilacin Natural

    Fuente: Manual Tcnico de Ventilacin Industrial.

    VENTILACION FORZADA:Es la denominacin dada a los sistemas de ventilacin en el cual la extraccin de los

    gases o infiltracin de aire se realiza utilizando turbomaquinas tal como extractores o

    ventiladores. La ventilacin forzada o llamada tambin mecnica puede ser para:

    Enfriamiento de un rea, el cual utiliza ventiladores para inyectar el aire exterior al

    interior, removiendo el calor de los cuartos.

    Enfriamiento de personas, el cual utiliza ventiladores para mover el aire a travs de los

    ocupantes y remover el calor de sus cuerpos. El cuerpo humano se mantiene a una

    temperatura constante de 36.5-37C, por otra parte, disipa el calor desarrollado en los

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    19/41

    19

    procesos metablicos (entre 50 100 kcal por hora). Este calor es emitido de varias

    formas: evaporacin del sudor, aliento exhalado, y eliminado directamente por la

    superficie del cuerpo que se halla en contacto con la atmosfera. As, las prdidas de

    calor del cuerpo ocurren por evaporacin o conveccin y a ello se deben agregar las

    que se producen por radiacin, que adquieren especial magnitud cuando las

    temperaturas de las ventanas y paredes son notablemente inferiores a las del aire. En

    estos casos se incrementa la cantidad de calor que se pierde por radiacin, al tiempo

    que disminuye la parte correspondiente a la evaporacin y a la conveccin.

    c. EQUIPOS:

    Ventiladores centrfugos.Son los que ms se usan por el amplio rango de aplicaciones.

    Son para altas cadas de presin y caudales de todo tipo (amplia gama). Tienen, en

    general, un bajo nivel de ruido. Se les puede poner cobertores especiales cuando se

    colocan en los techos. Tambin tienen uso industrial, se pueden utilizar con

    separadores de polvo y cuando existen grandes fuentes de calor. Como son de alta

    cada de presin, se usan cuando hay sistemas de ductos por donde hay que mover el

    aire, dado que estos ductos hacen resistencia al paso del aire. En general son aparatos

    grandes y necesitan mucho espacio.

    Los ventiladores y extractores de aire difieren segn la cada de presin esttica, el

    lugar donde se van a colocar, los caudales de aire, si son para interiores o exteriores,

    los niveles de ruido y los accesorios que se les puedan agregar, como las trampas de

    grasa o de polvo, motores especiales, cobertores para exteriores, etc.

    La principal diferencia entre los distintos tipos de ventiladores depende

    especficamente de su aplicacin y robustez recomendable, los extractores succionan

    gases, calor, polvo, etc., mientras que los inyectores proporcionan o trasladan aire

    fresco, ya sea natural o acondicionado de un lugar a otro. Existen diferentes modelos,

    tamaos y capacidades que dependern de la necesidad que posea el cliente. Las

    aplicaciones pueden ser: talleres mecnicos o de pintura, bodegas, fbricas, lugares

    con alta concentracin de txicos, humo, naves industriales, tneles, etc.

    Las recomendaciones de instalacin para los diferentes tipos de ventiladores son tener

    claro qu funcin desempear el ventilador, su capacidad de remocin o traslado y su

    rea o ubicacin.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    20/41

    20

    Los rangos de velocidad, flujo de aire, voltaje y corrientes con los que funcionan los

    ventiladores van desde 2000 hasta 8000 CFM, para un tipo especfico de ventilador,

    pero los hay tambin de otras capacidades en CFM.

    Para seleccionar un ventilador industrial se debe verificar el tipo y cantidad de caudal a

    manejar, el rea que deber instalarse (dimensiones fsicas y condiciones trmicas),

    control de operatividad manual o automtico y el tiempo de operacin del ventilador,

    etc.

    5.3 SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO:

    a.

    DEFINICION:

    El acondicionamiento de aire es el proceso que se considera ms completo de

    tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las

    condiciones en cuanto a la temperatura (calefaccin orefrigeracin),humedad,

    limpieza (renovacin, filtrado) y el movimiento del aire adentro de los locales

    La expresin aire acondicionado suele referirse a la refrigeracin, pero no es correcto,

    puesto que tambin debe referirse a la calefaccin, siempre que se traten

    (acondicionen) todos o algunos de los parmetros del aire de la atmsfera. Lo que

    ocurre es que el ms importante que trata el aire acondicionado, la humedad del aire,

    no ha tenido importancia en la calefaccin, puesto que casi toda la humedad necesariacuando se calienta el aire, se aade de modo natural por los procesos de respiracin y

    transpiracin de las personas. De ah que cuando se inventaron mquinas capaces de

    refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen tambin la humedad

    ambiente.

    b. TIPOS:

    Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autnomos y los centralizados.

    Los primeros producen el calor o el fro y tratan el aire (aunque a menudo no del todo).

    Los segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y

    obtienen la energa trmica (calor o fro) de un sistema centralizado. En este ltimo

    caso, la produccin de calor suele confiarse acalderas que funcionan con

    combustibles. La de fro amquinas frigorficas, que funcionan porcompresin o

    porabsorcin y llevan el fro producido mediantesistemas de refrigeracin.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Caldera_(calefacci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas_frigor%C3%ADficashttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n_por_compresi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n_por_absorci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n_por_absorci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n_por_compresi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas_frigor%C3%ADficashttp://es.wikipedia.org/wiki/Caldera_(calefacci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3n
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    21/41

    21

    FIGURA N 13 Tipos sistemas de acondicionamiento de aire

    Fuente: Manual Carrier

    c.

    EQUIPAMIENTO:

    SPLIT :

    Est compuesto por una unidad interior y otra exterior, que se conectan a travs de un

    tubo. La unidad interna se puede colgar del techo o de la pared segn el modelo. La

    unidad externa se puede instalar indistintamente en el techo o colgada con escuadras

    sobre la pared vertical exterior del ambiente.Los split constan de dos unidades; unainterior y otra exterior y las dos son importantes. Estos dos aparatos estn

    comunicados entre si por un circuito, o sea caeras. Dentro de estas caeras hay un

    gas refrigerante llamado Fren.

    La unidad exterior posee un compresor donde el fren es comprimido y sale del

    cilindro a mayor presin y temperatura , luego pasa por un condensador donde el gas

    se enfra y se licua, queda lquido a presin y menor temperatura , luego pasa por la

    vlvula expansora donde el lquido pierde presin y temperatura para gasificarse

    nuevamente en el evaporador, es ah donde las molculas del gas refrigerante roban

    calor de la caeras, stas se enfran y permiten enfriar el aire que pasa por afuera y

    que es el mismo aire que refresca la habitacin.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    22/41

    22

    FIGURA N 14 Sistema SPLIT

    Fuente: Manual Tcnico de Ventilacin Industrial.

    COMPACTO :Es una caja cuadrada o un cilindro cerrado , que para instalarse se debehacer un boquete en la pared de tal forma que quede la mitad en el exterior de la

    pared, son generalmente ruidosas , de fcil mantenimiento y suelen tener un bajo

    consumo de energa elctrica, pueden ser del tipo frio o frio-calor.

    FIGURA N 15 Sistema Compacto

    Fuente: Manual Tcnico de Ventilacin Industrial.

    MINISPLIT: Son varias unidades del tipo split con la particularidad que los

    compresores estn dentro una unidad exterior (condensador) y climatizan el

    ambiente con 2 o ms unidades interiores (evaporadores), dependiendo de lanecesidad.

    PORTATILES:Es un circuito cerrado dentro de una caja con ruedas de manera tal que

    se pueda transportar de un ambiente a otro con facilidad, cuentan con una manguera

    que expulsa el aire hacia otro ambiente, son de fcil mantenimiento, silenciosos y no

    son muy potentes.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    23/41

    23

    5.4 SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA INDUSTRIAL:

    a. AGUA INDUSTRIAL:

    Este tipo de agua se divide en tres categoras:

    SANITARIA:Est destinada a la limpieza de baos o sanitarios. Puede no ser potable,

    pero no debe contener bacterias, virus u organismos patgenos.

    DE REFRIGERACIN:Utilizada para la refrigeracin de ciertas mquinas. Puede no ser

    potable, pero su pH debe ser de 7, para evitar corrosin o incrustamientos en las

    caeras. Normalmente se mezcla con aditivos para evitar evaporacin.

    DE PROCESOS:Puede ser potable o no. Su calidad depende y est relacionada con el

    proceso, es decir, si es una materia prima o no (industrias lcteas o para la elaboracin

    de bebidas). En cuanto a la presin y al caudal, dependen de la maquinaria a utilizar.

    FIGURA N 16 Sistema de Bombeo de Agua Industrial

    Fuente: Aqua Industries

    b. AGUA POTABLE:

    Elagua potable es aquella que es apta para el consumo humano y bioanimal. Es un

    cuerpo lquido, transparente, inodoro, incoloro e inspido, en estado de pureza,

    compuesto por un volumen de oxgeno y dos de hidrgeno (H 2O) Las aguas naturales

    procedentes de ros, mares, lagos, etc., llevan materias en suspensin, sales disueltas y

    microorganismos, requirindose su purificacin ya que no todas las aguas son aptas

    para la alimentacin o potables. El agua potable no es una sustancia pura, sino una

    solucin que contiene pequeas cantidades de diversas sales como cloruros, sulfatos,

    hierros, etc. y su falta la hace indigesta o de gusto desagradable, perdiendo su

    contenido salino. Para que el agua sea potable debe tener ciertas caractersticas de

    http://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Agua_potablehttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Agua_potable
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    24/41

    24

    pureza desde el punto de vista fsico y qumico, y considerando el aspecto

    bacteriolgico debe contener pocos microorganismos, y que ninguno de ellos sea

    productor de enfermedades. Sin embargo, como dichas caractersticas del agua

    potable varan de acuerdo a la zona y a los medios de captacin, se determinan lmites

    tolerables o aconsejables para la misma. Generalmente para el anlisis fisico-qumico

    de las aguas se utiliza la notacin de pH oPotencial Hidrgeno,que es la medida de la

    concentracin en iones de hidrgeno expresado en gramos por litro. El pH del agua

    pura es de 7. Entonces, si el pH es menor a 7 entonces las sustancias son cidas y si es

    ms de 7 son alcalinas. La acidez es producida por la presencia de cidos minerales en

    forma de sales comosulfatos,nitratos, y cloruro de calcio y de magnesio.

    Laalcalinidad en el agua est determinada por loscarbonatos ybicarbonatos de calcio

    y de magnesio. La mayora de las aguas tienen un pH comprendido entre 6 y 8 que no

    afecta, en general, la potabilidad del agua. Sin embargo, si el agua tiene un pH menor

    de 5,5 se origina por efecto de los cidos la corrosin de los elementos que entran en

    accin con el agua, como las caeras y las bombas, entre otras. Si por el contrario el

    pH del agua es superior a 10, es fcil que se produzcan depsitos de carbonato de

    calcio, con tendencia a la formacin de incrustaciones.

    c.

    AGUA PARA SISTEMAS CONTRAINCENDIOS :

    Las instalaciones de proteccin contra incendios en determinados tipos de edificios e

    instalaciones industriales requieren el almacenamiento y distribucin de agua hasta

    puntos cercanos a las zonas con peligro a incendio o manipulacin de lquidos

    inflamables, para su uso en caso de un posible fuego accidental. Dichos sistemas por

    definicin, mantienen el agua estancada hasta el momento de uso. Tambin se hace

    uso de un sistema de espuma contraincendios.

    d. DUREZA DEL AGUA:

    La dureza del agua representa la suma de las sales de calcio y magnesio que contiene,

    establecindose para medirla en mg/l de carbonato de calcio. Se estima la dureza

    normal aproximadamente entre 30 y 100 mg/l, determinndose agua blanda cuando

    es menor de 30 y siendo agua dura aquella que supera los 100 mg/l. En general, la

    dureza no ocasiona problemas en la potabilizacin de las aguas, reconocindose la

    misma por la dificultad de generar espuma jabonosa y por formar incrustaciones en los

    recipientes.

    http://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:PHhttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Sulfatohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Nitratohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Alcalinidadhttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Carbonatohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Bicarbonatohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Bicarbonatohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Carbonatohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Alcalinidadhttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Nitratohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:Sulfatohttp://meta.wikimedia.org/wiki/w:es:PH
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    25/41

    25

    e. EQUIPAMIENTO: Un sistema de bombeo consiste en un conjunto de elementos que

    permiten el transporte a travs de tuberas y el almacenamiento temporal de los

    fluidos, de forma que se cumplan las especificaciones de caudal y presin necesarias

    en los diferentes sistemas y procesos. Este manual se refiere al transporte de fluidos

    newtonianos incompresibles, y ms concretamente de lquidos.

    En un sistema tpico, adems de las tuberas que enlazan los puntos de origen y

    destino, son necesarios otros elementos. Algunos de ellos proporcionan la energa

    necesaria para el transporte: bombas, lugares de almacenamiento y depsitos. Otros

    son elementos de regulacin y control: vlvulas y equipos de medida. Los sistemas de

    bombeo incluyen las sistemas de tuberas con prdidas primarias relacionadas a la

    longitud de la tubera y a las perdidas por accesorios (vlvulas, uniones, filtros, codos,

    etc.)

    5.5 SISTEMAS DE REDES DE VAPOR:

    a. VAPOR:

    El vapor de agua es un vehculo para transferir calor y energa en forma bastante

    eficiente y fcil de controlar. Es usado frecuentemente para transportar energa desde

    un punto central (la caldera) hasta varios lugares en la planta donde se utiliza para

    calentar aire, agua o para diversos usos en el proceso.

    El vapor se genera cuando se le aade energa calorfica al agua en una caldera. Se

    necesita aadir suficiente energa (calor sensible) para que se eleve la temperatura del

    agua hasta su punto de ebullicin. Despus de ello, cualquier energa adicional (calor

    latente) transforma el agua en vapor, sin un incremento en la temperatura (cambio de

    estado).

    b.

    FUNCIONAMIENTO DE UNA RED DE VAPOR:Los sistemas de distribucin de vapor conectan a las calderas con el equipo que en

    realidad utiliza vapor. Estos sistemas de distribucin transportan el vapor hasta

    cualquier sitio en la planta donde se necesita energa calorfica.

    Esta, debe proporcionar vapor de buena calidad en las condiciones de caudal y presin

    requeridas, y debe realizarlo con las mnimas prdidas de calor y atenciones de

    mantenimiento.

    El vapor generado en la caldera debe ser conducido a travs de las tuberas hasta el

    punto en que se requiere esta energa calorfica. Inicialmente habr una o ms tuberas

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    26/41

    26

    principales que transporten el vapor de la caldera en la direccin de la planta de

    utilizacin del vapor. Otras tuberas derivadas de las primeras pueden transportar el

    vapor a los equipos individuales.

    Cuando la vlvula de salida de la caldera est abierta, el vapor pasa inmediatamente

    de la caldera a las tuberas principales. La tubera est inicialmente fra y, por tanto, el

    vapor le transfiere calor. El aire que rodea las tuberas est ms fro que el vapor y en

    consecuencia, la tubera transfiere calor al aire.

    Como el vapor fluye hacia un medio ms fro, comenzar a condensar

    inmediatamente. En la puesta en marcha del sistema, la cantidad de condensado ser

    la mayor, debido a que el vapor se utiliza para el calentamiento de la tubera fra , a

    esto se le conoce como carga de puesta en marcha . Cuando la tubera se haya

    calentado, an habr condensacin, ya que la tubera seguir cediendo calor al aire

    que la rodea , esto se conoce por carga de funcionamiento.

    El condensado que resulta, va a parar a la parte inferior de la tubera y es arrastrado a

    lo largo de sta por el flujo de vapor y por la gravedad, debido al gradiente en la

    conduccin de vapor que normalmente disminuir en la direccin del flujo de vapor.

    Deber entonces purgarse el condensado de los puntos bajos de la tubera de

    distribucin.

    c. COMPONENTES:

    Los tres componentes principales de un sistema de distribucin de vapor son:

    LOS CABEZALES (Distribuidores de vapor):Un cabezal de vapor denominado as en el

    argot popular de diferentes plantas industriales, no es otra cosa sino una tubera

    madre de distribucin de vapor porque puede recibir vapor de una o varias calderas al

    mismo tiempo.

    LAS TUBERAS PRINCIPALES.

    La red de distribucin de vapor, junto con las reguladoras de presin y temperatura,

    constituye la parte central de una instalacin para la generacin de vapor; es la

    encargada precisamente de conducir el vapor generado en la caldera hacia los

    diferentes puntos de demanda existentes en el proceso industrial.

    LOS RAMALES DE VAPOR.

    Los ramales son las tuberas que salen de las tuberas principales de vapor y llevan el

    vapor hacia el equipo que lo utiliza. El sistema completo debe ser diseado y

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    27/41

    27

    conectado de forma que se evite la acumulacin de condensado en cualquier punto

    del sistema

    Cada componente cumple con ciertas funciones especficas en un sistema de vapor y

    junto con los separadores y las trampas de vapor contribuyen al uso eficiente del

    vapor.

    FIGURA N 18 Distribuidor Principal de vapor

    Fuente: Fonseca Maldonado

    5.6 SISTEMAS DE DISTRIBUCION INTERNA DE GAS NATURAL:

    a. DEFINICION:

    La distribucin viene a ser el suministro de gas natural a los usuarios a travs de red de

    ductos. Por lo general empieza en el City Gate y termina en la puerta del usuario. La

    distribucin se realiza a presiones por debajo de los 20 bar. En el Per las redes de

    distribucin interna esta normado por la Norma Tcnica Peruana NTP 111.010:2003

    GAS NATURAL SECO. Sistema de tuberas para instalaciones internas industriales. 1

    Edicin, el 17 de diciembre del 2003.

    La Redes internas de distribucin se subdividen en:

    Red de distribucin interna a Alta Presin: Suministros superiores a 1.96 bar (2

    kgf/cm2) destinado usuarios industriales y alimentaciones de redes de media y baja

    presin.

    Red de distribucin interna a media presin: Entre 0.454 bar (0.5 kgf/cm2) y 1.96 bar.

    Red de distribucin interna a baja presin: Son las redes que alimentan directamente alos centros de consumo a 19 mbar.

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    28/41

    28

    b. CARACTERSITICAS:

    En las instalaciones internas industriales se podrn utilizar los siguientes tres

    materiales: acero, cobre y polietileno (PE).

    La seleccin del material se har entre otros, en funcin de:

    El lugar en que se ubicar la tubera.

    La presin.

    El dimetro necesario.

    Los riesgos de corrosin especficos.

    Circunstancias o factores de deterioro especficos.

    La disponibilidad del material en el mercado local.

    Las tuberas de gas deben instalarse, en la medida de lo posible, en lneas rectas,

    debindose evitar los cambios de direccin innecesarios.

    Las tuberas debern ser instaladas de manera que sean fcilmente accesibles para la

    inspeccin y el mantenimiento. Asimismo, que su operacin no presente dificultades ni

    implique riesgos, debiendo para tal fin instalarse cuando resulte necesario pasarelas,

    plataformas, conductos, etc. Se debern prever elementos de unin suficientes tales

    como bridas, uniones dobles, otros, que permitan el cambio de los elementos y/o

    aparatos que componen la instalacin.

    Las tuberas debern ser instaladas de tal manera de evitar tensiones. No debeninstalarse tuberas en las inmediaciones de cables elctricos, tuberas de calefaccin u

    otras instalaciones que puedan causar daos.

    En todos los puntos de la instalacin la velocidad de circulacin del gas deber ser

    siempre inferior a 30 m/s, para evitar vibraciones y ruidos excesivos en el sistema de

    tuberas.

    La cada de presin admitida entre reguladores de presin no debe superar una cada

    de presin mxima no superior al 10 % de la presin mnima de suministro.

    Los tramos de la red interna comprendidos entre dos etapas de regulacin se calculan

    con una cada mxima del 50 % de la presin regulada al comienzo de la red de

    distribucin.

    c. COMPONENTES:

    Se tienen los siguientes componentes: filtro, regulador de presin, medidor, vlvulas

    de seguridad. En esta rea la presin del gas natural del sistema de distribucin se

    reduce a un nivel adecuado para su uso en la instalacin industrial, normalmente de

    0,4 bar a 4 bar, tambin se efecta la medicin del consumo. As tenemos:

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    29/41

    29

    Estacin de regulacin de presin y medicin primaria (ERPMP): Conjunto de

    elementos instalados con el propsito de reducir y regular automticamente la presin

    del fluido aguas abajo del punto de entrega y medir los volmenes de gas consumidos.

    Asimismo, asegura que la presin no sobrepase de un lmite prefijado ante fallas

    eventuales.

    Estacin de regulacin de presin secundaria (subestacin): Conjunto de elementos

    instalados con el propsito de reducir y regular automticamente la presin del fluido

    aguas a abajo de la Estacin de Regulacin de Presin y Medicin Primaria. Su

    utilizacin se requiere cuando la presin de trabajo del equipo de consumo difiere de

    la presin de la ERPMP regulada y asignada.

    FIGURA N 19 Red de Distribucin Interna de gas Natural seco

    Fuente: Libro del Gas Natural.MEM.

    5.7 SISTEMAS DE DISTRIBUCION ELECTRICA INTERNA:

    a. GENERALIDADES:

    Las redes para el suministro de energa elctrica son sistemas de corriente alterna con

    frecuencia nominal de 60 Hz .

    Toda instalacin elctrica debe contar con un esquema unifilar actualizado cumpliendo

    con la Norma DGE Terminologa en Electricidad y la Norma DGE Smbolos Grficos en

    Electricidad, y normas complementarias; precisando las caractersticas tcnicas

    fundamentales de los equipos y materiales elctricos instalados, as como su plano de

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    30/41

    30

    emplazamiento y trazado. El esquema unifilar y el plano de emplazamiento y trazado

    deben ser permanentemente actualizados con las modificaciones o ampliaciones que se

    efecten, segn el Cdigo Nacional de Electricidad Utilizacin.

    De acuerdo a lo indicado en el Cdigo Nacional de Electricidad Suministro, en las redes de

    servicio pblico de baja tensin se podr continuar utilizando los niveles de tensin

    existentes y las tensiones recomendadas de 380/220 V, trifsico de 4 hilos, con neutro

    efectivamente puesto a tierra.

    La alimentacin en baja tensin desde las redes de servicio pblico de electricidad a

    instalaciones de carcter pblico o privado, para cualquier tipo de uso, ya sea residencial,

    comercial, industrial u otros, debe ser trifsico de 380/220 V - 4 hilos, monofsico de 220

    V - 2 hilos o trifsico de 220 V- 3 hilos (para los sistemas aislados de 220 V).

    b.

    CARACTERISTICAS:

    En las instalaciones medianas y grandes se utilizan por lo general tres niveles de

    distribucin para suministrar alimentacin de baja tensin a todas las cargas:

    Distribucin desde el cuadro general de baja tensin (CGBT). En este nivel, la alimentacin

    de uno o ms transformadores de media/baja tensin conectados a la red de media

    tensin de la compaa elctrica se distribuye a:

    Diferentes reas de la instalacin: talleres de una fbrica, zonas de produccinhomogneas de instalaciones industriales, plantas de edificios de oficinas, etc.

    Cargas centralizadas de gran potencia como compresores de aire y unidades de

    refrigeracin por agua en procesos industriales o sistemas de aire acondicionado y

    ascensores de edificios de oficinas.

    Distribucin secundaria utilizada para distribuir la electricidad en cada zona.

    Distribucin terminal, utilizada para suministrar las diversas cargas.

    Topologas bsicas: Todos los esquemas de distribucin son combinaciones de dos

    topologas bsicas:

    Topologa de estrella: distribucin radial (o centralizada).

    Topologa de bus: distribucin mediante canalizaciones elctricas (tambin se denominan

    sistemas de canalizacin elctrica).

    c. SELECCIN DE UN ESQUEMA DE DISTRIBUCIN :

    El esquema de distribucin de baja tensin se selecciona de acuerdo con una serie de

    criterios que incluyen:

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    31/41

    31

    Requisitos de disponibilidad de energa.

    Tamao de la instalacin (superficie y alimentacin total que debe distribuirse).

    Disposicin de las cargas (equipos y densidad de la alimentacin).

    Requisitos de flexibilidad de la instalacin.

    Requisitos de disponibilidad de energa.

    La creacin de circuitos independientes para diferentes partes de una instalacin permite:

    Limitar las consecuencias de un defecto en el circuito en cuestin, simplificar la

    localizacin de defectos y llevar a cabo trabajo de mantenimiento o extensiones de los

    circuitos sin interrumpir el suministro de alimentacin a toda la instalacin.

    Por lo general se necesitan los siguientes grupos de circuitos:

    Circuitos de iluminacin (en los que se produce la mayora de los defectos de

    aislamiento).

    Circuitos de tomas de corriente.

    Circuitos de calefaccin, ventilacin y aire acondicionado.

    Circuitos para la fuerza motriz.

    Circuitos de suministro elctrico para servicios auxiliares (indicacin y control).

    Circuitos para sistemas de seguridad (iluminacin de emergencia, sistemas de proteccin

    contra incendios y circuitos de fuentes de alimentacin sin interrupcin, para sistemas

    informticos, etc.).

    FIGURA N 20 Red de Distribucin Elctrica Interna

    Fuente: Gua de Instalaciones Elctricas SCHNEIDER

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    32/41

    32

    5.8 SISTEMAS DE GAS LICUADO DE PETROLEO:

    a. DEFINICION:

    Gas licuado de petrleo (GLP): Es una mezcla de hidrocarburos voltiles conformados

    principalmente por propano, propileno, butano, iso-butano, butileno, obtenidos de los

    lquidos del gas natural o de gases de refinera, los cuales pueden ser almacenados y

    manipulados como lquidos por aplicacin de una presin moderada a temperatura

    ambiente y/o descenso de temperatura. En el Per est sujeto el diseo de una red de

    distribucin interna de GLP por la Norma Tcnica Peruana NTP 321.123:2012 GAS

    LICUADO DE PETRLEO. Instalaciones para Consumidores Directos y Redes de

    Distribucin, 3a Edicin, el 08 de setiembre de 2012.

    b.

    CARACTERISTICAS:

    SISTEMA DE GLP: Conjunto que consiste en uno o ms recipientes, con un medio para

    llevar GLP desde un recipiente hacia los dispositivos surtidores o de consumo, que

    incorpora componentes para controlar la cantidad, el flujo, la presin o el estado fsico

    (lquido o vapor) del GLP.

    SISTEMA FIJO DE TUBERAS: Tuberas, vlvulas y accesorios instalados permanentemente

    en un lugar para conectar la fuente de GLP al equipo que lo utiliza. Compuesto adems

    por: tuberas, mangueras y conectores de mangueras, flexibles de goma o metlicos, convlvulas y accesorios que conforman un sistema completo para llevar GLP en estado

    lquido o de vapor, a variadas presiones, desde un punto a otro.

    TANQUES ESTACIONARIOS: Son diseados, fabricados y probados de acuerdo a la Norma

    Tcnica Peruana o de acuerdo al Cdigo ASME Seccin VIII. Pueden ser instalados de

    forma area, soterrados o monticulados, dependiendo de las condiciones de la

    instalacin. La mxima presin de trabajo permisible (MAWP) para los tanques que

    almacenan GLP ser de 1,7 MPa manomtrica (250 psig).

    Las tuberas metlicas CEDULA 40 debern cumplir con lo siguiente:

    Las tuberas utilizadas a presiones superiores que la presin del tanque, tales como las

    usadas en el lado de la descarga de las bombas de transferencia de lquidos debern ser

    diseadas para una presin de trabajo no menor de 2,4 MPa manomtrica (350 psig).

    Las tuberas para vapor de GLP con presiones de operacin mayores que 0,9 MPa

    manomtrica (125 psig) y tuberas de lquidos no cubiertas por el prrafo anterior sern

    diseadas para una presin de trabajo no menor de 1,7 MPa manomtrica (250 psig).

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    33/41

    33

    Las tuberas para vapor de GLP sujetas a presiones no mayores que 0,9 MPa manomtrica

    (125 psig) debern ser compatibles con una presin de trabajo de por lo menos 0,9 MPa

    manomtrica (125 psig).

    FIGURA N 21 Red de Distribucin Interna de GLP

    Fuente: TORNEMME

    5.9

    SISTEMA DE FRIO INDUSTRIAL:

    a.

    DEFINICION:Fro industriales el nombre que recibe la actividad tecnolgica dedisear,construir,

    implementar ymantenermquinas frigorficas,as como susinstalaciones.

    El fro industrial, mediante mquinas frigorficas opera sistemas frigorficos de distintas

    configuraciones y capacidades conforme elproceso industrial lo requiera.

    Bsicamente estos pueden diferenciarse en:

    Sistemas frigorficos paracmaras de refrigeracin yfrigorficos,configurados en naves o

    enplantas industriales para almacenamiento ocongelado de alimentos.

    Transporte martimo,terrestre yareo de carga que requiera bajatemperatura de

    almacenamiento.

    Centrales de fro enretail, as como mquinas dispensadoras las cuales pueden operar

    entre los 1 y 4C para mantencin de productos frescos, y los -18 y -30 C paracongelados.

    Sistemas deenfriamiento de agua en edificios, hoteles y hospitales. Si bien estos equipos

    corresponden a lossistemas centralizados de climatizacin, por supotencia,

    ycapacidad pueden perfectamente clasificarse como equipamiento de fro industrial; no

    as el equipamiento de aire acondicionado deexpansin directa.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Dise%C3%B1ohttp://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mantenimientohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas_frigor%C3%ADficashttp://es.wikipedia.org/wiki/Instalaci%C3%B3n_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_frigor%C3%ADficoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_frigor%C3%ADficoshttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1maras_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_frigor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_frigor%C3%ADfica#Planta_frigor.C3.ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Congelaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Barco_frigor%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_terrestre#Transporte_Terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_terrestre#Transporte_A.C3.A9reohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Retailhttp://es.wikipedia.org/wiki/Congeladohttp://es.wikipedia.org/wiki/Chillerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acondicionamiento_de_airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Expansi%C3%B3n_directahttp://es.wikipedia.org/wiki/Expansi%C3%B3n_directahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Acondicionamiento_de_airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Chillerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Congeladohttp://es.wikipedia.org/wiki/Retailhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_terrestre#Transporte_A.C3.A9reohttp://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_terrestre#Transporte_Terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Barco_frigor%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Congelaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_frigor%C3%ADfica#Planta_frigor.C3.ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_frigor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1maras_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_frigor%C3%ADficoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_frigor%C3%ADficoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Instalaci%C3%B3n_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinas_frigor%C3%ADficashttp://es.wikipedia.org/wiki/Mantenimientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dise%C3%B1o
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    34/41

    34

    FIGURA N 22

    Fuente: Manual Carrier de Refrigeracin.

    b.

    SISTEMA DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR:

    La refrigeracin por compresin es un mtodo de refrigeracin que consiste en forzar

    mecnicamente la circulacin de un fluido en un circuito cerrado creando zonas de alta ybaja presin con el propsito de que el fluido absorba calor en un lugar y lo disipe en el

    otro.

    La refrigeracin por compresin se logra evaporando ungasrefrigerante en

    estadolquido a travs de un dispositivo de expansin dentro de unintercambiador de

    calor,denominadoevaporador.Para evaporarse este requiere absorbercalor latente de

    vaporizacin.Al evaporarse ellquido refrigerante cambia su estado avapor.Durante el

    cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energa trmica del medio

    en contacto con el evaporador, bien sea este medio gaseoso o lquido. A esta cantidad de

    calor contenido en el ambiente se le denominacarga trmica.Luego de este intercambio

    energtico, uncompresor mecnico se encarga de aumentar lapresin delvapor para

    poder condensarlo dentro de otro intercambiador de calor conocido comocondensador y

    hacerlo lquido de nuevo. En este intercambiador se liberan delsistema frigorfico tanto

    elcalor latente como elsensible, ambos componentes de la carga trmica. Ya que este

    aumento de presin adems produce un aumento en sutemperatura, para lograr el

    cambio de estado del fluidorefrigerante -y producir el subenfriamiento del mismo- es

    http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_expansi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Evaporadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente_de_vaporizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente_de_vaporizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido_refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(termodin%C3%A1mica)http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_frigor%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_sensiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_sensiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_frigor%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(termodin%C3%A1mica)http://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido_refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente_de_vaporizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente_de_vaporizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Evaporadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_expansi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    35/41

    35

    necesario enfriarlo al interior del condensador; esto suele hacerse por medio de

    aire y/oagua conforme el tipo de condensador, definido muchas veces en funcin del

    refrigerante. De esta manera, el refrigerante en estado lquido, puede evaporarse

    nuevamente a travs de la vlvula de expansin y repetir el ciclo de refrigeracin por

    compresin.

    c. PARAMETROS DE DISEO:

    El diseo de estos sistemas frigorficos se define, principalmente, en funcin de los

    siguientes parmetros:

    Temperaturas de operacin: (Temperaturas deevaporacin ycondensacin)

    Capacidad del sistema, generalmente denominada enKW definida en funcin de lacarga

    trmica.

    Refrigerantes amigables ambientalmente y de amplioefecto refrigerante.

    Costos operativos del sistema.

    5.10 SISTEMA DE DISTRIBUCION DE ACEITE HIDRAULICO:

    a.

    DEFINICION:

    En los circuitos hidrulicos, el fluido (aceite hidrulico) se emplea para transmitir

    potencia; esta transmisin se basa en el Principio de Pascal, por el que la presin ejercida

    en un punto del fluido se transmite a cualquier punto del mismo.

    La ventaja que implica la utilizacin de la energa oleohidrulica es la posibilidad de

    transmitir grandes fuerzas, empleando para ello pequeos elementos y la facilidad de

    poder realizar maniobras de mandos y reglaje. A pesar de estas ventajas hay tambin

    ciertos inconvenientes debido al fluido empleado como medio para la transmisin. Esto

    debido a las grandes presiones que se manejan en el sistema las cuales posibilitan el

    peligro de accidentes, por esto es preciso cuidar que los empalmes se encuentren

    perfectamente apretados y estancos.

    b. FUNCIONES:

    Las principales funciones de los fluidos utilizados en circuitos oleohidrulicos son:

    Capacidad de transmisin de potencia.

    Lubricacin entre las partes mviles y las fijas. El fluido debe reducir la friccin y el

    desgaste entre los diferentes elementos del circuito.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_expansi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Kilovatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerantehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Efecto_refrigerante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Efecto_refrigerante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Kilovatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_expansi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    36/41

    36

    Disipacin (refrigeracin) del calor generado en el circuito. En los circuitos oleohidrulicos

    se genera calor debido a la friccin entre partes fijas y mviles y a la friccin del aceite en

    los conductos y en los diferentes elementos. Es habitual hacer circular el aceite a travs

    de intercambiadores para mantener una temperatura adecuada de trabajo del mismo.

    Proteccin frente a la corrosin. El fluido deben impedir el ataque qumico del agua de

    condensacin y de ciertos aditivos del mismo sobre los elementos del circuito, y cuya

    proporcin va aumentando a medida que el fluido se va oxidando.

    Amortiguacin de vibraciones causadas por transitorios de presin

    c. COMPONENTES:

    Bomba hidrulica. Nos proporcionan una presin y caudal adecuado de lquido a la

    instalacin. La bomba hidrulica convierte la energa mecnica en energa hidrulica. Es un

    dispositivo que toma energa de una fuente (por ejemplo, un motor, un motor elctrico,

    etc.) y la convierte a una forma de energa hidrulica. La bomba toma aceite de un

    depsito de almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo enva como un flujo al sistema

    hidrulico. Todas las bombas producen flujo de aceite de igual forma. Se crea un vaco a la

    entrada de la bomba. La presin atmosfrica, ms alta, empuja el aceite a travs del

    conducto de entrada a las cmaras de entrada de la bomba. Los engranajes de la bomba

    llevan el aceite a la cmara de salida de la bomba.

    FIGURA N 23 Circuito Oleohidraulico

    Fuente: TORNEMME

  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    37/41

    37

    6. ASPECTOS IMPORTANTES DENTRO DE UNA PLANTA CONSUMIDORA DE ENERGIA:

    6.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL:

    La Seguridad Industrial se ocupa de dar lineamientos generales para el manejo

    deriesgos en la industria.

    Las instalaciones industriales incluyen una gran variedad de operaciones deminera,

    transporte, generacin de energa, fabricacin y eliminacin de desperdicios, que

    tienen peligros inherentes que requieren un manejo cuidadoso.

    Tal como lo establecen las pautas generalmente aceptadas, existira un riesgo

    importante bajo las siguientes circunstancias: un escape de sustancias txicas, muy

    reactivas, explosivas, o inflamables. Si existe un peligro importante en un proyecto

    propuesto es muy aconsejable requerir unaevaluacin de los riesgos mayores.

    La evaluacin de los riesgos mayores debe ser parte integrante de la preparacin del

    proyecto. Es independiente de la evaluacin del impacto ambiental y sta la debe

    mencionar.

    Por lo tanto la seguridad industrial es un conjunto de normas que se desarrollan una

    serie de prescripciones tcnicas a las instalaciones industriales y energticas que

    tienen como principal objetivo la seguridad de los usuarios, por lo tanto se rigen por

    normas de seguridad industrial, reglamentos de baja tensin, alta tensin, calefaccin,

    gas, proteccin contra incendios, aparatos a presin, instalaciones petrolferas, etc,

    que se instalen tanto en edificios de uso industrial como de uso no industrial.

    Los principales riesgos en la industria estn vinculados a losaccidentes, que pueden

    tener un importante impacto ambiental y perjudicar a regiones enteras, an ms all

    de laempresa donde ocurre el siniestro.

    La seguridad industrial, por lo tanto, requiere de la proteccin de los trabajadores (con

    las vestimentas necesarias, por ejemplo) y su monitoreo mdico, la implementacin de

    controles tcnicos y la formacin vinculada al control de riesgos.

    6.2 NORMA NFPA 704:

    6.2.1

    GENERALIDADES: NFPA 704 es elcdigo que explica el "diamante de materiales

    peligrosos" establecido por la Asociacin Nacional de Proteccin contra el

    Fuego (ingls:National Fire Protection Association), utilizado para comunicar los

    riesgos de losmateriales peligrosos. Es importante para ayudar a mantener el uso

    seguro deproductos qumicos. Se emplea para el almacenamiento, no en el

    transporte.FPA (National Fire Protection Association), una entidad internacional voluntaria creada

    http://es.wikipedia.org/wiki/Riesgos_en_la_industriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Miner%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Evaluaci%C3%B3n_de_los_riesgos_mayores&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Evaluaci%C3%B3n_del_impacto_ambientalhttp://definicion.de/accidente/http://definicion.de/empresahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/Material_peligrosohttp://es.wikipedia.org/wiki/Producto_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Producto_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Material_peligrosohttp://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://definicion.de/empresahttp://definicion.de/accidente/http://es.wikipedia.org/wiki/Evaluaci%C3%B3n_del_impacto_ambientalhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Evaluaci%C3%B3n_de_los_riesgos_mayores&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Miner%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgos_en_la_industria
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    38/41

    38

    para promover la proteccin y prevencin contra el fuego, es ampliamente conocida

    por sus estndares (National Fire Codes), a travs de los cuales recomienda prcticas

    seguras desarrolladas por personal experto en el control de incendios.

    La norma NFPA 704 pretende a travs de un rombo seccionado en cuatro partes de

    diferentes colores, indicar los grados de peligrosidad de la sustancia a clasificar.

    El diagrama del rombo se presenta a continuacin:

    FIGURA N 24 Diagrama de Rombo

    Fuente: NFPA 704

    6.2.2 DENOMINACION:

    a. ROJO: Con este color se indican los riesgos a la inflamabilidad.

    4. Materiales que se vaporizan rpido o completamente a la temperatura a presin

    atmosfrica ambiental, o que se dispersan y se quemen fcilmente en el aire, como

    elpropano (GLP) . Tienen unpunto de inflamabilidad por debajo de 23C (73F).

    3. Lquidos y slidos que pueden encenderse en casi todas las condiciones de

    temperatura ambiental, como lagasolina. Tienen un punto de inflamabilidad entre

    23C (73F) y 38C (100F).

    2. Materiales que deben calentarse moderadamente o exponerse a temperaturas

    altas antes de que ocurra la ignicin, como el biodiesel. Su punto de inflamabilidad

    oscila entre 38C (100F) y 93C (200F).

    1. Materiales que deben precalentarse antes de que ocurra la ignicin, cuyo punto de

    inflamabilidad es superior a 93C (200F).

    0. Materiales que no se queman, como el agua. expuesto a una temperatura de 815

    C (1.500 F) por ms de 5 minutos.

    b. AZUL: Con este color se indican los riesgos a la salud.

    4. elemento que, con una muy corta exposicin, pueden causar la muerte o un dao

    permanente, incluso en caso de atencin mdica inmediata. Por ejemplo, elcianuro dehidrgeno

    http://es.wikipedia.org/wiki/Propanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Petrodi%C3%A9selhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Petrodi%C3%A9selhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Propano
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    39/41

    39

    3. Materiales que bajo corta exposicin pueden causar daos temporales o

    permanentes, aunque se preste atencin mdica, como elhidrxido de potasio.

    2. Materiales bajo cuya exposicin intensa o continua puede sufrirse incapacidad

    temporal o posibles daos permanentes a menos que se d tratamiento mdico

    rpido, como el cloroformo y lacafena.

    1. Materiales que causan irritacin, pero solo daos residuales menores an en

    ausencia de tratamiento mdico. Un ejemplo es laglicerina.

    0. Materiales bajo cuya exposicin en condiciones de incendio no existe otro peligro

    que el del material combustible ordinario, como elcloruro de sodio.

    c. AMARILLO: Con este color se indican los riesgos por reactividad (inestabilidad).

    4. Fcilmente capaz de detonar o descomponerse explosivamente en condiciones de

    temperatura y presin normales (por ejemplo:nitroglicerina,RDX)

    3. Capaz de detonar o descomponerse explosivamente pero requiere una fuente de

    ignicin, debe ser calentado bajo confinamiento antes de la ignicin, reacciona

    explosivamente con agua o detonar si recibe una descarga elctrica fuerte

    (ejemplo:flor).

    2. Experimenta cambio qumico violento en condiciones de temperatura y presin

    elevadas, reacciona violentamente con agua o puede formar mezclas explosivas con

    agua (Ejemplo:fsforo,compuestos del potasio, compuestos del sodio).

    1. Normalmente estable, pero puede llegar a ser inestable en condiciones de

    temperatura y presin elevadas (Ejemplo:acetileno (etino)).

    0. Normalmente estable, incluso bajo exposicin al fuego y no es reactivo con agua

    (ejemplo:helio).

    d. BLANCO: En esta casilla se harn las indicaciones especiales para algunos productos.

    Como producto oxidante, corrosivo, reactivo con agua o radiactivo. Por ejemplo:

    'W' - reacciona conagua de manera inusual o peligrosa, como elcianuro de sodio o

    elsodio.

    'OX' o 'OXY' -oxidante,como elperclorato de potasio.

    'COR' -corrosivo:cido obase fuerte, como elcido sulfrico o elhidrxido de potasio.

    Con las letras 'ACID' se puede indicar cido y con 'ALK', base.

    'BIO' -Riesgo biolgico ( ): por ejemplo, unvirus.

    Smboloradiactivo ( ) - el producto es radioactivo, como elplutonio.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cafe%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/RDXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BAorhttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Heliohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Perclorato_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_biol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Virushttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiactivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Plutoniohttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radioactive.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Biohazard_symbol.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Plutoniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiactivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Virushttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_biol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Perclorato_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Heliohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BAorhttp://es.wikipedia.org/wiki/RDXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cafe%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasio
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    40/41

    40

    'CRYO' -Criognico.

    'Xn'Nocivo presenta riesgos epidemiolgicos o de propagacin importante.

    Slo 'W' y 'OX' se reconocen oficialmente por la norma NFPA 704, pero se usan

    ocasionalmente smbolos con significados obvios como los sealados.

    Dentro de cada recuadro se indicaran los niveles de peligrosidad, los cuales se

    identifican con una escala numrica, as:

    FIGURA N 25 Especificaciones del Rombo de Seguridad

    Fuente: NFPA 704

    6.3 CODIGO INTERNACIONAL DE COLORES PARA TUBERIAS:

    FIGURA N 26 Cdigo de Colores para tuberas

    FLUIDO COLOR BASICO DEIDENTIFICACION

    MUESTRA DEL COLOR

    AGUA VerdeVAPOR Gris

    PETROLEO PESADO Negro

    PETROLEO DIESEL Blanco

    AGUA CONTRAINCENDIO Rojo

    AIRE COMPRIMIDO Azul

    GNC Amarillo canario

    GLP Blanco

    VACIO Gris claro

    ACEITES VEGETALES,ANIMALES YLIQUIDOS INFLAMABLES

    Marrn

    ACIDO Anaranjado

    http://es.wikipedia.org/wiki/Criogeniahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nocivo&action=edit&redlink=1http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ROMBO_DE_SEG_NFPA_704.pnghttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nocivo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Criogenia
  • 8/11/2019 p.c.e y Los Fluidos Energeticos Industriales

    41/41

    41

    BIBLIOGRAFIA

    Atlas Copco, 2012. MANUAL DE AIRE COMPRIMIDO DE ATLAS COPCO. USA. Carrier,2010. MANUAL PRACTICO DE AIRE ACONDICIONADO. Editorial Mc Graw Hill.

    Mxico.

    DGE.2011. CODIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD.UTILIZACION.Per.

    Gonzales Chvez, 2006. SISTEMAS DE COGENERACION. Editorial UNI. Per.

    Guevara, 2012. APUNTES DE CLASE DE PLANTAS CONSUMIDORES DE ENERGIA.Per.

    INDECOPI, 2003. NORMATECNICA 111.010.2003 .GAS NATURAL SECO.SISTEMA DE

    TUBERIAS PARA INSTALACIONES INDUSTRIALES. Ediciones INDECOPI. Per.

    INDECOPI, 2012. NORMA TECNICA 321.123.2012.GAS LICUADO DE

    PETROLEO.INSTALACIONES PARA CONSUMIDORES DIRECTOS Y REDES DE

    DISTRIBUCION. Ediciones INDECOPI. Per.

    Spirax Sarco, 2008. GUIA DE REFERENCIA PARA LA DISTRIBUCION DE VAPOR. Ediciones

    Spirax Sarco. Brasil.