4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

4.3. Práctica 1: Pérdidas de presión con aire

Introducción

El objetivo de esta práctica es medir las pérdidas de presión que tiene la planta piloto, a partir del funcionamiento del compresor.

Las pérdidas de presión se pueden producir en cualquier aparato industrial en este caso, se quieren estudiar las que se producen en una torre de absorción de gases. Esta técnica sirve para separar un gas mediante un líquido. En este aparato exactamente lo que se tiene es un mezcla de aire con CO₂ y el líquido extractor es el agua.

Las pérdidas de presión en el interior de la columna se miden con dos manómetros tubulares en forma de U, con lo que lo que marcan estos manómetros es la presión diferencial. Donde DP1 es la diferencia de presión existente entre la parte superior de la columna hasta la parte central de la columna. Y la DP2 es la diferencia que se produce entre la parte inferior de la columna y la parte central. Para poder medir la presión total hay que hacer la suma:

Principalmente es necesario que el estudiante tenga claro cuáles son las partes de la planta piloto y qué funcionamiento tiene cada instrumento y válvula. Se puede ayudar a partir de los esquemas siguientes:

Figura 4.19: Caja de distribución y situación de la válvula de ajustamiento de nivel.

1- Interruptor de emergencia.

2- Interruptor principal.

3- Válvula de ajuste por el nivel de capacidad de la columna.

4- Doble pulsador del compresor.

Figura 4.20: Panel de elementos.

5- Manómetro tipo Bourdon.

6- Válvula de ajuste de agua.

7- Manómetro tubular en forma de U.

8- Válvula de ajuste de la presión de la columna.

9- Caudalímetro de agua.

10- Termómetro del agua.

11- Silenciador, salida de aire.

12- Caudalímetro de aire.

13- Válvula de ajuste del aire.

14- Columna de relleno.

Material

Planta piloto de absorción de gases.

Procedimiento

En primer lugar, habrá que poner en marcha el aparato:

- Abrir el interruptor principal (2) (asegurarse de que el interruptor de emergencia (1) no está accionado).

- Cerrar la válvula de ajuste por el nivel de capacidad de la columna (3).

- Abrir por completo la válvula de ajuste por el caudal de aire (13) y la válvula de ajuste de presión (8).

- Poner en marcha el pulsador doble del compresor (4) y ajustar el caudal de aire, con la válvula de ajuste del aire (13).

Ya podemos empezar a realizar la práctica:

- Graduar el caudal de aire a 30 l / min haciendo girar la válvula de ajuste del nivel del aire (13).

- El manómetro tipo Bourdon (5) debe marcar siempre una presión de 0,5 bares, en la primera experiencia, de 0,7 bares en la segunda y en la última experiencia ha de marcar una presión relativa de 0,9 bares. Para estabilizar la presión debe ajustarse por la válvula de la presión de la columna (8) (movimientos suaves ya que mínimos movimientos producen grandes cambios).

- Observar las pérdidas de presión en los manómetros tubulares (7), incrementando el caudal del aire, con la válvula de ajuste del aire (13), de 10l/min cada vez hasta su punto máximo, que ya no suba aumentar más el caudal.

- Antes de tomar la medida de los manómetros tubulares (7), hay que esperar 1 minuto en cada nuevo caudal para dejar tiempo a que se estabilice el aparato.

Es muy importante tener en cuenta el manómetro de presión relativa, ya que éste no puede superar nunca la presión de 1 bar, por cuestiones de seguridad.

Se debe realizar el ensayo por triplicado en las dos experiencias y rellenar la tabla siguiente para la presión de 0,5 bares, de 0,7 bares y de 0,9 bares:

Taula 7.1: Pérdidas de presión a la columna.

Gaire (l/min)	dp1	dp2	dp	dp1	dp2	dp	dp1	dp2	dp	dp (mediana)
20
30
40
50
60
70
80
87

Donde la dp1, dp2 y la dp son en mmH2O.

Una vez finalizada la práctica hay que desconectar el aparato:

- Desconectar el compresor pulsando el doble pulsador (4) para pararlo.

- Desconectar el conjunto de la instalación con el interruptor principal (2).

Observe el video para ver como se realiza la práctica:

Cuestiones

1) ¿Qué son las pérdidas de carga y en qué consisten?

2) ¿En qué consiste una columna de relleno? Y una de platos?

3) Para qué sirve un manómetro? ¿Qué diferencia hay entre el manómetro de presión relativa y los manómetros tubulares en forma de U?

4) Construye los gráficos de las pérdidas de presión.

5) ¿Qué diferencias se pueden observar entre las experiencias realizadas a 0,5 bares, 0,7 bares y 0,9 bares?

6) Expresa las pérdidas de presión en diferentes unidades y llena la tabla por los tres casos (0,50 bares, 0,7 bares y 0,9 bares).

Taula 7.2: Pérdidas de presión en diferentes unidades

G(l/min)	dP (mmH2O)	dP (atm)	dP (bar)	dP (Pa)	dP (mmHg)	dP (Kg/cm2)
0
30
40
50
60
70
80
87

7) Comentar los resultados obtenidos.