sábado, 24 de enero de 2009

Aplicación de los procesos termodinámicos (en bombas).

Hola amigos en esta ocación les invito a leer acerca de los procesos termodinámicos y una aplicación usual en la industria petrolera, petroquimica y refino, de tal manera que les ayudará comprender cada uno de ellos.



PROCESOS TERMODINÁMICOS

Si sobre un sistema se realiza un proceso termodinámico de modo tal que no haya intercambio de calor (energía) con el medio circundante, se lo denomina proceso adiabático. Este tipo de proceso tiene lugar si el sistema estuviera perfectamente aislado térmicamente o bien si se lo realiza suficientemente rápido como para que no haya tiempo suficiente para que se produzca un intercambio de calor con el medio circundante.Si el sistema puede intercambiar energía con su medio y el proceso se realiza lentamente, de modo que el sistema tenga tiempo de entrar en equilibrio térmico con el medio circundante, el proceso es isotérmico. Cuando el proceso es intermedio entre estos dos extremos (adiabático e isotérmico) el proceso se denomina politrópico.

A presiones moderadas, P≤3 bar, casi todos los gases pueden ser considerados como ideales. Esto significa que, entre otras propiedades, ellos se comportan siguiendo la ecuación de estado:

P.V = n RT

P: Presión absoluta del gas,
V: Volumen,
T: Temperatura absoluta,
N: Número de moles del gas
R: La constante universal de los gases.

Es importante considerar que para estudiar las propiedades de un gas es crucial evitar la presencia de vapores (agua) en el mismo, ya que los vapores no siguen la misma ley. Cuando a un gas se lo somete a distintos procesos termodinámicos, el mismo sigue trayectorias en un diagrama PV que son características del tipo de proceso al que es sometido.

El cuadro siguiente indica algunos procesos usuales con sus ecuaciones características:

Proceso Ecuación característica
Isotérmico P.V = constante
Isocórico V = constante
Isobárico P=constante
Adibático P.Vg = constante
Politrópico P.Vk = constante








FIG. 1 BOMBA MEDIANTE ACCIONAMIENTO NEUMÁTICO (GAS)



Descripción:

a) Succión: En esta etapa el pistón se mueve en forma ascendente, mediante la acción del suministro neumático que ingresa a la bomba por la parte inferior del actuador. De esta manera el líquido es succionado hacia la bomba. Cabe señalar que la válvula check de la descarga de dicha bomba impide el retroceso del flujo, permitiendo que el líquido succionado sea solamente el de la línea de entrada (liquid in).






b) Descarga: En esta etapa el suministro neumático ingresa por la parte superior del actuador, realizando el movimiento del pistón de manera descendente, permitiendo así la descarga del líquido succionado en la etapa anterior. Nótese que la válvula check a la entrada impide el retroceso del flujo, por lo que el el desplazamiento del fluido a alta presión solamente se realiza hacia la salida de la bomba (liquid out).










Procesos termodinámicos simples

ü Proceso isotérmico: Comprima el gas lentamente, controlando que en todos los casos la temperatura permanezca lo más constante posible.

ü Proceso adiabático: Comprima el gas rápidamente, pero sin brusquedad, de modo de no dañar el equipo en uso. Registre los valore de P,V y T.

ü Proceso Politrópico: Comprima el gas a una rapidez intermedia entre las realizadas anteriormente. Registre los valores de P,V y T.

ü Proceso Isocórico: Partiendo del gas a temperatura ambiente y en el menor valor de volumen, expanda el pistón rápidamente hasta su valor máximo. A continuación, manteniendo el volumen fijo (pistón inmóvil), espere hasta que la temperatura del gas vuelva a su valor de equilibrio. Finalmente, comprima el gas isotérmicamente hasta su volumen original.


Hasta aqui hemos llegado en este primer capitulo de Ingenierìa aplicada a Procesos petroleros, en el siguiente capitulo explicarè las propiedades termodinàmicas , en donde harè referencia al gas natural encontrado en los yacimientos petroliferos màs importantes de Mèxico, el cual he tenido la oportunidad de desarrollar diferentes proyectos como Ingeniero de Proceso (Diseño de Ingenierìa).

Hasta la pròxima.


Temas relacionados:

http://www.jfinternational.com/mf/termodinamica.html

http://www.eumed.net/libros/2008b/405/El%20concepto%20termodinamico%20y%20su%20aplicacion.htm

1 comentario:

Anónimo dijo...

Estimado Ing. Heredia, he leido tu blog y se hacieron temas de mucho interes y sigue asi amigo " el mundo necesita gente como tu"

Saludos

David Dionisio