Termodinamica

TOBERA

Una tobera es un dispositivo que convierte la energía potencial de un fluido (en forma térmica y de presión) en energía cinética. Como tal, es utilizado en turbo-máquinas y otras máquinas, como inyectores (dispositivo utilizado para bombear fluidos). El aumento de velocidad que sufre el fluido en su recorrido a lo largo de la tobera es acompañado por una disminución de su presión y temperatura, al conservarse la energía.

DIFUSORES

Los difusores variables son válvulas que cambian su sección de paso cuando se modifican las propiedades del fluido que las cruza. Loscarburadores son las máquinas que los utilizan con mayor frecuencia aunque sirven también en otros mezcladores.

Un difusor variable tiene una sección convergente, la garganta y una sección divergente. El fluido es subsónico y la presión del gas o de la mezcla de gases, se expande en la sección convergente, alcanzado el mayor vacío relativo en la garganta. Un mecanismo externo que puede ser una campana de vacío o un fuelle, utiliza la presión de vacío para mover la puerta del difusor.

Lo más interesante de este mecanismo es que si se conoce la forma como varían los coeficientes de perdidas, él es un sensor de la velocidad del flujo de peso.

CALDERA

La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de unatransferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado.

Según la ITC-MIE-AP01, caldera es todo aparato de presión donde el calor procedente de cualquier fuente de energía se transforma en energía utilizable, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.

Tipo de calderas

 Acotubulares

 Pirotubulares

TURBINA

Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.

Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación.

Hasta el momento, la turbina es uno de los motores más eficientes que existen (alrededor del 50%) con respecto a los motores de combustión interna y hasta algunos eléctricos.

El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica.

Tipos de Turbinas:

 Turbinas hidráulicas

 Turbinas térmicas

 Turbinas eólicas

 Turbina Submarina

BOMBA HIDRÁULICA

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

Tipos de Bombas

Según el principio de funcionamiento

La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:

 Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico

 Bombas de émbolo alternativo

 Bombas volumétricas rotativas

 Bombas roto-dinámicas

Según el tipo de accionamiento

 Electrobombas

 Bombas neumáticas

 Bombas de accionamiento hidráulico

 Bombas manuales

VÁLVULA

Laválvula es un Mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes de una máquina o sistema.

La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde unos milímetros hasta los 90 m o más de diámetro (aunque en tamaños grandes suelen llamarse compuertas). Pueden trabajar con presiones que van desde el vacio hasta mas de 140 MPa (megapascales) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1100 K (kelvin). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.

La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido. Para la cantidad total de fluido que pasa por una sección determinada de un conducto por unidad de tiempo, en castellano se emplea la palabra caudal. 1

Clasificación de Válvulas

 Válvulas industriales.

 Válvula de asiento.

 Válvula de camisa.

 Válvula hidráulica

 Llave o válvula de paso

 Válvula de seguridad

 Válvula anti retorno

 Válvula rotatoria

 Válvulas del corazón.

 Válvulas termoiónicas.

TRAMPA DE VAPOR

Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática que filtra el condensado (es decir vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire esto sin dejar escapar al vapor. En la industria, el vapor es regularmente usado para calentamiento o como fuerza motriz para un poder mecánico. Las trampas de vapor son usadas en tales aplicaciones para asegurar que no se desperdicie el vapor.

Una ‘trampa’ es definida de la siguiente manera de acuerdo con la terminología de válvulas JIS B 0100:

Nombre genérico para una válvula autónoma que automáticamente descarga condensado de equipos, tubería, etc.

TUBO CAPILAR

La válvula VET comunica su bulbo sensor de temperatura por medio de un tubo capilar.

Un tubo capilar es una conducción de fluido muy estrecha y de pequeña sección circular. Su nombre se origina por la similitud con el espesor del cabello. Es en estos tubos en los que se manifiestan los fenómenos de capilaridad.

Pueden estar hechos de distintos materiales: vidrio, cobre, aleaciones metálicas, etc., en función de su uso o aplicación.

Ventajas

Sus ventajas frente a otros sistemas de expansión:

 Sencillez

 Fiabilidad: no tiene piezas móviles

 Facilidad de reparación

 No necesita depósito de líquido

Desventajas

 Rigidez: no permite adaptar el caudal de refrigerante a las variaciones de carga térmica.

TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Los Tanques de Almacenamiento Atmosféricos son usados para guardar líquidos o gases. Los tanques de almacenamiento atmosféricos usados para almacenar líquidos son ampliamente utilizados en la industria, principalmente en las refinerías por requerimiento de proceso de almacenamiento temporal de los productos. Debido a su tamaño usualmente son diseñados para contener el liquido a un presión ligeramente mayor que la atmosférica. Las normas empleadas por la industria petrolera son originadas en el AmericamPetroleumInstitute A.P.I., utilizandose principalmente el código API 650 para tanques nuevos que cubre material, diseño, fabricación, erección y pruebas y el código API 653 para reconstrucción o modificación de tanques usados. Los tamaños de los tanques están normados de acuerdo al código API a continuación se enlistan los volúmenes, diámetros y alturas usadas comúnmente en los tanques de almacenamiento atmosférico. La unidad BLS significa barriles estándar de petróleo es igual a 42 Galones y a 158.98 Litros

EYECTORES

La correcta definición de lo que es un eyector sería:

Bomba de chorro para desalojar o hacer circular un fluido con ayuda de otro fluido que circula a gran velocidad. El funcionamiento de un eyector es simple y nada mejor que una imagen para entenderlo.

Con los eyectores se impulsan líquidos, se transportan sólidos dispersables, se genera vacío o se mezclan líquidos, gases u otros fluidos

La aplicación naval del eyector es varia. Se usa para ventilar locales o zonas en las que el uso de ventiladores eléctricos resulta peligroso, para achicar las sentinas y/o tanques, para circulación de líquidos,...etc.

El fluido para impulsar puede ser: Aire comprimido, vapor a alta presión, vapor a presión normal, vapor al vacío, gas a presión, agua y cualquier fluido del que se disponga

CONDENSADOR

Un condensador es un cambiador de calor latente que convierte el vapor de su estado gaseoso a su estado líquido, también conocido como fase de transición. El propósito es condensar la salida de vapor de la turbina de vaporpara así obtener máxima eficiencia e igualmente obtener el vapor condensado en forma de agua pura de regreso a la caldera.

El condensador termodinámico es utilizado muchas veces en la industria de la refrigeración, el aire acondicionado o en la industria naval y en la producción de energía eléctrica, en centrales térmicas o nucleares.

Las partes más significativas de un condensador son:

 Cuello.

 Carcasa o cuerpo.

 Cajas de agua.

 Tubos.

...