Instalaciones Del Laboratorio

Práctica 1

Instalaciones y sistema en el laboratorio

Objetivo:

Conocer las instalaciones con las que se cuenta en el laboratorio así como reconocer los diferentes elementos que los componen

Desarrollo

Esta práctica consistió básicamente en identificar los sistemas y mecanismos que se tiene en el laboratorio mediante un recorrido de las instalaciones por lo que no se tuvo mayor desarrollo que la teoría

Investigación:

Sistema de agua

El agua es un elemento indispensable dentro del laboratorio ya que se cuenta con calderas que alimentan diversos mecanismos. Los equipos alimentados requieren que el agua se encuentre lo más libre de impurezas tales como el calcio debido a que éstas pueden ocasionar que sedimentación dentro de las tuberías provocando que los equipos se dañen.

Agua tratada

Este término hace referencia a las aguas residuales que son desechados a las alcantarillas y que mediante tratamientos físicos, químicos y biológicos son removidas de los agentes más dañinos para poder reutilizarla para cualquier aplicación en la que se necesite agua dulce limpia que no sea potable.

Tratamiento de aguas residuales

Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas empleando un sistema de rejillas (mallas) posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentacion secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc

Tratamiento físico (ósmosis inversa)

El fenómeno original de la Ósmosis está basado en la búsqueda del equilibrio. Cuando se ponen en contacto dos fluidos con diferentes concentraciones de sólidos disueltos se mezclarán hasta que la concentración sea uniforme. Si estos fluidos están separados por una membrana permeable (la cual permite el paso a su través de uno de los fluidos), el fluido que se moverá a través de la membrana será el de menor concentración de tal forma que pasa al fluido de mayor concentración.

Al cabo de un tiempo el contenido en agua será mayor en uno de los lados de la membrana. La diferencia de altura entre ambos fluidos se conoce como Presión Osmótica.

Si se utiliza una presión superior a la presión osmótica, se produce el efecto contrario. Los fluidos se presionan a través de la membrana, mientras que los sólidos disueltos quedan atrás.

Para poder purificar el agua necesitamos llevar a cabo el proceso contrario al de la ósmosis convencional, es lo que se conoce como Ósmosis Inversa. Se trata de un proceso con membranas. Para poder forzar el paso del agua que se encuentra en la corriente de salmuera a la corriente de agua con baja concentración de sal, es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica. Como consecuencia a este proceso, la salmuera se concentrará más.

Sistemas de Vapor

El vapor de agua es uno de los medios de transmisión de energía calórica de mayor efectividad en la industria, se estima que este servicio es utilizado por el 95% de las industrias como medio de calentamiento, por su fácil generación, manejo y bajo costo comparado con otros sistemas.

El vapor es generado en una caldera a partir de la utilización de un combustible, generalmente un derivado del petróleo o biomasa, como medio aportante de energía, para transformar el agua en vapor a determinada presión y temperatura. Luego de ser generado y debido a su presión puede ser transportado al equipo o proceso consumidor sin necesidad de utilizar algún medio mecánico como una bomba (por ejemplo).

En el punto de consumo puede ser utilizado para transferir energía en forma de calor en algún proceso de calentamiento. Esta transferencia de calor (calor latente) se basa en la liberación de energía debido al cambio de fase del vapor de agua a agua liquida (condensado).

El vapor también puede ser utilizado para generar trabajo, aprovechando la presión del vapor generado en la caldera para producir movimiento. Para el primer caso la aplicación mas común es un intercambiador de calor

y para el segundo caso una locomotora (pistón) o turbina de vapor para generar electricidad.

A parte de ser fácil de transportar por medio de una red de tuberías, el vapor es un excelente medio de transporte de energía, aunque también presenta algunas limitantes como la generación de condensado en las redes, en muchas ocasiones con problemas de corrosión. Adicionalmente el agua con que se genera el vapor debe presentar determinadas características en cuanto a calidad, siendo necesario adecuarla utilizando sustancias químicas.

Los sistemas de vapor están compuestos básicamente por tres subsistemas: La generación de vapor; compuesto por la caldera, la distribución; compuesta por tuberías para transportar el vapor del lugar de producción hacia los usuarios y el condensado desde los procesos hacia la caldera y finalmente los consumidores finales, generalmente equipos o procesos donde se requiere la energía transportada por el vapor.

Caldera

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

La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Además, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.

Tipos de caldera

• Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.

• Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales

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