Prácticas De Ope 1

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE QUIMICA

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA

GUIA DE PRÁCTICAS

LABORATORIO DE OPERACIONES Y PROCESOS

Elaborada por:

Prof. Karina Rodríguez

Caracas, Octubre del 2004

Práctica No1: Calibración de Medidores de Flujo. Determinación de las Pérdidas por Fricción en Conexiones, Accesorios, Válvulas y Tuberías.

Objetivos

1.- Estudiar las pérdidas de presión en diversas conexiones colocadas en un sistema de tubería, tales como: válvula de globo y compuerta, contracción, expansión y tramos de tubería recta de diferentes diámetros.

2.- Obtener las curvas de calibración de un medidor de flujo: Medidor de Orificio.

3.- Discutir los resultados experimentales obtenidos y compararlos con los resultados calculados teóricamente.

Aspectos Teóricos

Tipos de Tubería; Tipos de Válvulas; Tipos de Medidores de flujo; Tipos de Flujos; Pérdidas por Fricción; Número de Reynolds; Pérdidas en Tuberías, Válvulas; Etc.

Características del equipo Experimental.

La unidad experimental consta de un tanque de almacenamiento, una bomba centrifuga, una red de tuberías, diversas conexiones y válvulas y un medidor de flujo con válvula de regulación. Las caídas de presión, para el accesorio en estudio, se determinan mediante manómetros en U. El fluido que circula es agua.

Metodología Experimental.

Una vez seleccionado el elemento a estudiar y manteniendo todas las válvulas del sistema cerradas se llena el tanque de almacenamiento con el fluido en estudio, luego se abren las válvulas del sistema de reciclo, se enciende la bomba y se purga mediante el sistema de reciclo.

Regulando el flujo, desde el panel de control o con la válvula de control correspondiente, se deja circular el fluido hasta que se elimine todo el aire del sistema. Paralelamente se verifica que el líquido manométrico, en las ramas de cada uno de los manómetros, se encuentre a la misma altura.

Una vez realizada la purga se procede con el experimento en si; para esto, mediante la válvula de regulación del flujo o desde el panel de control, se fija un flujo en el sistema y se determina mediante el Rotámetro incorporado. Se abren las válvulas de paso del fluido al manómetro apropiado y se lee la diferencia de altura producida. Esto se repite para diferentes flujos tratando de cubrir el mayor rango posible. Se procede a disminuir por completo la potencia de la bomba y seguidamente se desconecta el accesorio en estudio con ayuda de una llave de tubo. Se selecciona el siguiente accesorio a estudiar y se procede con un nuevo experimento.

Datos

Longitud del tramo de tubería: (Medir).

Material de la tubería: Hierro galvanizado

Diámetro nominal: 1" y 2”, catalogo 40. (Confirmar).

Fluido manométrico: Hg y CCl4+fenolftaleina

Resultados a Reportar.

1.- Calcule las pérdidas por fricción experimentales y teóricas de todos los accesorios presentes en la práctica y represente gráficamente la variación de las pérdidas por fricción experimentales y teóricas con el flujo volumétrico, de todos los accesorios estudiados en la práctica.

2.- Determine los coeficientes experimentales para la contracci6n y la expansión, y compárelos con los calculados teóricamente y con los reportados en la bibliografía.

3.-Trace la curva de calibración del medidor de orificio graficando los valores de velocidad media del fluido (m/s) frente a la raíz cuadrada de la caída de presión (w vs Ö(Dp) y los valores de flujo volumétrico frente a la raíz de la diferencia de altura manométrica (Q vs Ö (Dh). Ajuste los puntos obtenidos mediante el método de los mínimos cuadrados con la ayuda de Excel, trace las líneas y determine las ecuaciones correspondientes. Que diferencia encuentra entre las dos curvas?. Son ambas validas?

4.-Compare los resultados obtenidos en 3 con los de una calibración anterior, según la cual: y = 0.0166x, donde:

y, velocidad media (m/s)

x = Ö(Dp), siendo Dp la caída de presión en N/m2

Discuta los resultados y las posibles fuentes de error.

Bibliografía

•Mccabe W.L. Smith J.C., "Operaciones Unitarias en Ingeniería Química" McGraw Hill, Madrid, 1.991

•Badger W.L., Banchero J.T., "Introducción a la Ingeniería Química", McGraw Hill NY, 1967,

•Brown G.C., et al., "Unit Operations", Willey&Sons, NY, 1963

•Geankoplis C.J., "Procesos de transporte y operaciones unitarias", CECSA, Mexico, 1995

•Coulson J.M., Richardson J.F., "Chemical Engineering Practice", Vol 1, Pergamon Press, 1955

•Cremer H.W., Davis T.,"Chemical Engineering Practice" Vol.I Butter Worths Scientifics Publications, Londres, 1956.

•Perry J., "Chemical Engineers Handbook". McGraw Hill, Tokio, 1963

Práctica

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