carlos - 148.206.53.84148.206.53.84/tesiuami/uam5186.pdf · trucc itm del desti ladot- solar-. ......
TRANSCRIPT
UN1 VERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
IZTAPALAPA
, , "'CIENCIAS RASCA E INGENIEHA ~.
I. P. H.
LABORATORIO DE PROCESOS Y D I S E R 0 I I I
PROF. : CARLOS MARTINEZ VERA
bF "CONCENTRACION DE SALES DE NIQUEL POR DESTI LACION SOLAR '*
ASESORES:
4
ENRIQUE B " . ~
. - . . . . . . . .~
ANGEL ESCOB .- "~ ... .
L/'. PALESTINO ESCOTO IMELDA ARELLANO CRUZ LAURA
FECHA DE ENTREGA: JUNIO 1896.
I. I N D I C E
Cal31 tul0
11.- In t roducc i 6n
11.1.- Tecnologlas de tratamiento
11.2.- Destilador Solar Meltiple efecto. ._
Descripcitm del Proceso
111.- Relaciones BAsicas de
Transferencia de masa y calor
IV. - Anal isis Tebrico
a)F:adiaci¿m Solar Global
b)Conveccic% interna del a i r e
c)Evaporacibn - Condensacih d)RadiaciCrt Interna
elConvecci6n entre la cubierta
y la atmbsfera
f)Radiacibn a l a atm6sfera
Q)COndUCCibl en la parte baja
v, - Aproximaciones Realizadas para
resolver el balance de energía
VI" Balance de energla en el
Destilador
P ag 1
7
8
1 o 1 2
12
15
18
19
20
20
2 1
22
24
VI1.- Modelo Matemitico 26
Vl_II . - Dimensionamiento del Evaporador 29
I X . - Conclusiones 33
Ap&ndlce I 1
Tab las de datos e::oet-¡mentales
y gt-hf 1cas
Ap&ndice I I I
Tabla de datos exoet-¡mentales
aJustados v sus graf ¡cas cort-eSD.
Fipendice IV
Especificaciones de tc!ber-las v
accesorios v bomba
Upendice V
DescripciCn de costos de cons-
trucc itm del desti ladot- solar-.
accesorios y mantenimiento
Ao&ndice VI
-Diagrama d e l DTI
-Desct-i~cibn de equipo
-Hojas de especificaciones
-Proplano
x .- Bibliografía
62
7 2
85
95
1.- I N T R O D U C C I O N
ijebido a la necesidad de mejorar- la calidad de
vida. el ser humano ha desarrollado metodos complejos
de prodcrccim de bienes de consumo. Estos, nos
oroporcionan comodidad y seguridad creando un ambiente
propicio para nuevas tecnicas de desarr-ol lo.
Este progreso conlleva cambios en la mentalidad
productora, como es el de fabricar a mavor-es volúmenes
controlando los costos de oroduccibn, la búsqueda de
nuevos materiales,optimizar los procesos en general y
el debido manejo d e los subproductos generados,lo5
cuales oueden ser o no reciclados.
CI causa de los altos costos de nuestra actual
economla, los procesos productivos obligan a un control
estricto de los costos de producci6n intentando
recuperar o disminuir- la merma generada
Asimismo la conciencia ecol6gica toma parte
actualmente, con un enfoque realista y mas consciente
que en &pocas anteriores. .Los problemas a los que la
sociedad est& expuesta son cada vez mds complejos,
provocando trastornos a la salud humana.
El Gobierno ha elaborado una legislacidn adecuada, _. . . . . . . . . - -
a trav&s de leyes y normas reguladoras mucho mds -
estrictas y equilibradas, tambien ha - fomen$ado la i. = -
infraestrÜ&ura acad&nica -para que por medio de
sistemas coordinados de investigacidn ayuden en el
control de la contaminaci6n.De la misma forma
estabfeci6 la expedicidn de un Organo de-Difusi6n de la ~
Secr-etar16.de Desarrollo Urbano-y: I-Ecologta-,-----aSi. :'como- . -
los acuerdos, &denes, resoluciones, circulares,
notificaciones, avisos, y en genera1,todos aquellos
comunicados en materia Ecol6gica, emitidos por esta
-
- " ""
. .
3 - - - 1 , "
dependencia y cualquier otra informacich que la misma
determine sobre esta materia, independientemente de que
los mismos sean publicados en el Diario Oficial de la
Federacim. Con..el propckito de contribuir al debido y
cabal cumplimiento de la Ley General de Equilibrio
Ecoldgico y la Froptecci6n al Ambiente, puesto que la
sociedad en general y sus miembros en particular
estarb, oportunamente informados de las acciones que la
Secretaria de Desarrollo Urbano y Ecología tome para
su aplicacih, logrando mayor eficiencia Y participacih de la ciudadanía.
Asimismo, la Ley General de Equilibrio Ecoldgico y
Protecci6n al Ambiente, establece que todas la5
descargas residuales, entre otras a las redes
colectores coma los sistemas de drenaje Y
alcantarillado municpal, deberin observar las normas
tecnicas ecolkgicas que establecen los límites maximos permisibles de los parAmetrcts de los contaminantes para
dichas descargas y , en su caso, las condiciones
particulares de estas que fije la autoridad competente,
a f i n de asegurar una calidad de agua de desecho
satisfactoria para el bienestar de la problacibn y el equilibrio ecol6gico.Las especificaciones se expiden
Norma Oficial Mexicana NOM-PA-CC4-0177/93 (Clp&dice
I ) , donde se establecen l o s limites mPximos permisibles en las descargas de aguas residuales en
cuerpos de agua provenientes de la industria de
acabados rnetAlicos;.
En el anterior acuerdo, el A r t . 30. da las
siguientes definiciones:
AGUAS RESIDUALES: Son aquellas que provienen de
ptwce50s de extracci&n, beneficio, t r a n s f o r r n a c i b ,
genet-acick-r de bienes de con5umo o de 5f15 act:ividades y
.;et-vicias cumplementat-ios.
CUERFOS DE AGUA: Aquellos que se encuen tran
contenidos en rios, cuencas, vasos, aguas marinas y la
de mAs depkitos o corrientes de agua que puedan
recibir descargas de aguas residuales.
DESCARGA: A c c i h de verter aguas residuales en
algún cuerpo de agua.
De la misma for-ma el Art.40. determina que los
limites mhximos permisibles decontaminantes en las
descargas de aguas residuales provenientes de la
industria de acabados metAlicos, son los que se
establecen en la tabla de Especificaciones de la
NOM-FA-CCA-017/95
Al establecer estos parArnetros se consider6 que la
para la determinacibn de los limites mAximos
permisibles, se estudiaron las posiblidades tkcnicas de
rernocih de contaminantes que genera esta industria, de
acuerdo con las experiencias nacionales.Asi mismo se
consider6 la factibilidad tkcnica Y ecan6mica de
instrumentar procesos de depuraci6n por parte de los
responsables de las descargas y de la efectividad de
estos procesos en el control de l a s fuentes
generadoras, y adem& es posible no rebasar los
limites maximos permisibles fijados para la industria
de acabados metAlicos ton diferentes sistemas de
tratamiento, que den result- .:los similar-es a los que se
obtienen con la aalicacihn de los siguientes procesos:
igualacidm, coagulacic5n qulrnica y sedimentacih,
oxidacih de cianuros, depbsito electroll tico.
TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE ACABfiDCIS METALICOS
DESCRIPCION DEL PROCESO.
Siendo l a irtdustria d e acabados metglicos importante en cuanto al usa de s .g~(a , adicikn de
- 3 -
contaminantes y manejo de aguas residuales, es necesario investigar las características de este tipo
de industria.
Como consecuencia de lo anterior y como una
descripcih general tenemos que el revestimiento de
metales, es un proceso por medio del cual se a p l i c a un
recubrimiento mtdlico uniforme a una s u p e r f i c i e
IrretAlica, con e l f i n d e proteger a l a p i e z a que se
trabaja de corrosiCm, o para modificar sus propiedades
tales corn mayor dureza, r e s i s t e n c i a al impacto,
fr iccidn, mejoramiento del aspecto, resistencia al
ataque de quimicos y al desgaste.
Tomando como base la tecnología avanzada que se
utiliza en los paises de alto desarrollo industrial, se
puede decir que la tecnologia imperante en nuestro pals es actual, pero sin llegar a ser moderna, debido a que
en nuestro medio se utilizan sales con alto contenido
de cianuros, y un 80% de los procesas productivos son
intermitentes.
Los procedimientos mbs importantes para llevar a
acabo un recubrimiento metAlico son:
1 . - Depckitos electrolíticos
2.- Inmersih en caliente.
Este último de menor importancia por ser poco
comiu, en nuestro medio: cementacibn, aspersib,
chapeado, depckito de vapor y chisporroteado catbdico.
DEPOSITO ELECTROLITICO. A la deposicitn de un metal a la superficie de
otro metal, aleasIi¿n, etc.; al paso de u n a corriente
atravk de un solcrcibn acuosa se le llama dep6sito
electrolltico. El revestimiento se lleva a cabo not- medio d e un
bafto de r-ecubrimiento, que e5 una solucidn act.tC)Sd
formada d e vat-ius cornpn~.;tos químicas, dicha salcrciCn
- 4 -
se formula en base al metal a depositar, la n a t u r a l e z a
del depc5sito y la composicibn qulmica de la pieza de
trabajo que se va a recubrir. Dependiendo del metal
depositado, la operacibn se llamar& cromado, hiquelado,
cobrizado, etc.; por el n h e r o demetales depositados,
la operacidm puede ser simple metal, cuando se deposite
un metal y multimetal cuando se depositen dos o nds
metales.
La figura 1 presenta en forma general la secuencia
del proceso de revestimiento electroqulmico.
- 5 -
II.1.TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO.
Las tecnologias de tratamiento de las descargas
t-esiduales estan clasificadas como sigue : 1
-Tratamientos convencionales
-Tratamientos substitutos
Los procesos de los tratamientos convencionales
consisten en:
1 . - Oxidaci6n de cianuros con clorinaci6n alcalina
2.-Precipitacibn de hidrbxidos metdlicos.
3.- Clarificacih por floculacidn.
4.- Separacidn de sblidos.
Los tratamientos substitutos son los que se pueden usar en uno o m A s tecnologias convencionale5-, entre las
que se tienen:
1 . - Ultrafiltracibn y mict-ofiltracidn
2.- Oxidaci&n termica 3.- OxidacicSn ozdnica de cianuros.
4 . - Intercambio idnico.
En este tt-abajo se presenta una spcidn diferente
de tratamiento de aguas t-esiduales de la industria de
acabados metAlicos, en el q u e se pretende economizar
dicha operacirjn, mediante energid solar.
Se ha disetr; ldo un prototipo de evaporadar-destilador
solar mríltiple efecto (3 etapas), el cual se
describir-d a lo largo de este t r a b a j a .
l. ~ u s h i n i s . ELectropLaCing
Control Technotogy. Pg 3 1
palLution
- 7 -
11.2, DESTILADOR SOLAR DE MULTIPLE EFECTO
DESCRIPCION DEL PROCESO
Este pr-ototipo constar& d e dos partes principales: e l calentardor s o l a r con e l c u a l se pretende incrctnsentar l a temperatura del agua para provocar l a evaporaci6n d e la misma, y el destilador de m ú l t i p l e e f e c t o donde se efectuara la purificacibn del agua.
E l calentador solar d e agua t i e n e como funci6n principal y b l s i c a la de proporcionar el calor de proceso necesario para e l buen funcionamiento del destilaciar d e mirltiple efecto. Es de esperarse de que entre mayor sea la cantidad de c a l o r de proceso, mayor ser-& el rendimiento d e este sistema.
Como se puede observar e n l a F i g 2 e l d e s t i l a d o r s o l a r t r a b a j a con tres etapas. El principio d e funcionamiento e s e l s i g u i e n t e :
En la primera etapa e l c a l o r d e proceso proveniente del calentador solar- se u t i l i z a r & para evaporar cierta cantidad d e agua e s t a se candensa en l a p a r t e i n f e r i o r d e la primera lbnina y se recoge por medio de una c a n a l e t a , e l c a l o r de condensacih d e esta primera etapa es transmitido hacia la segunda a traves d e la propia lbnina y s e u t i l i z a para evaporar cierta cantidad d e agua,la misma se condensa en la lamina de l a segunda etapa y a 5u vez cede s u calor d e cundensacibn a l a t e r c e r a etapa a traves de l a 1Smina d e v i d r i o que s e u t i l i z a para evaporar cierta cantidad de agua, l a misma c-e condensa en la cubierta d e la tercera etapa.
Para que este proceso s e l l e v e a cabo es necer;ario que e x i s t a u n grad iente de temperatura entr-e todas l a s super-f iciess d e candensacidn, y a que sola d e e s t a forma 5e puede ceder calor d e una s u p e r f i c i e a otra v í a e l proce.;o de evaporacidn-condensacih.
- 8 -
II1* RELQCIONES EASICAS DE TRNhSFERENCIA DE
MASA Y CALOR
CONVECCION
La transferencia de calor por conveccidn es el proceso en
el cual un fluido trnasfiere calor debido a .una zona de
temperatura alta a otra de temperatura menor. La rapidez de
tranferencia de calor por conveccih se define, por la siguiente
expresih : QC = hcAT la) donde
PC (=I Joule/m*s
hc = coeficiente de transferencia de calor por conveccih
(=I Joule/ m's "C AT = Diferencia de temperatura (=I C O
hc es una funcih compleja de la simetrfa del Isistema,de las
propiedades de transporte del fluido, y de sus caracterlsticas de
flujo ligadas estrechamente al movimiento del fluido. En la
mayoria de los casos los coeficientes de transferencia d e calor
son evaluados a partir de ecuaciones emplricas mediante la
correlacibn de resultados experimentales a partir de m&todos de
analisis dimensional. Estd determinado convencionalmente en
t&rminos de cuatro parAmetros adimensionales: el Número de
Nusselt, Nu; el Nrimero de Grashof , Gr; el Número d e Prandtl, Pr;
el Nümero de Reynolds, Re. Las expresiones para estos niuneros
son :
NU = hc * X i / Kf
Gt- = g X1'pZf OAT/pf*
Re = p t v f X i / pf
Pr = Cpfpf/ K f
- 10 -
donde:
Cpf = calor especifico del fluido
pf = densidad del fluido
Kf = conductividad del fluido
pf = viscosidad del fluido
(3 = coeficiente t&rmico de expansi6n volum&rica
g = aceleracic5n de la aravedad
XI = dimensidm caracteristica del sistema. En este caso
es la distancia de la superficie del agua y la cubierta interna de
la cubierta de vidrio.
RAD I AC I ON
La radiacidn es el proceso de transporte de enerpia a
velocidad de la luz sin necesidad de un medio material.
En el caso de la transferencia de calor por radiach existen
dos casos de intercambio radiante que son objeto de nuestro
estudiu: el primero es deducido del intercambio de calor entre dos
s u p e r f i c i e s p a r a l e l a s infinitamente grandes donde la rapidez de
transferencia de calor por radiacibn se expresa de La siguiente
manet-a: ~ r = ~ { T ~ ~ - T I ~ ) / ( 1 / r l + I/.c~ -1)
donde:
o = constante de Boltzman = 5.6697*10-* (=I W/m ti
E í v m = emitancias de las superficies 1 y 2 respectivamente T i y Tz = temperaturas de las superficies 1 y 2 (=I OK
2 0 4
El segundo caso cor-responde al de una s u p e r i c i e muy pequePTa y
a una muy grande. Esto se expresa en la siguiente ecuacih: Br= eo ( ~ 2 ~ - T ~ ~ I 4 b)
donde:
E = emitancia d e la su.perficie peqctetra Estas expresiones ser& de utilidad para determinar el
c:omportarnienta de Ius procesos t&-micas que actúa.n en el sistema
- 11 -
EV. ANALISIS TEORICO
En un destilador solar, ocurren diferentes procesos t&rmicos
que consisten bAsicamente en los siguientes:
a) LA RADIACION SOLAR GLOBAL
La radiacian solar global (directa y difusa) llamada
insolacidn, He , incide sobre la cubierta de vidrio. Esta
radicacih espectralmente esta constituida de longitudes de onda
de que van de 200 a 380 nm en la regih ultravioleta, de 380 a
780 nm en la regiCn visible y de 780 a 1 x 106nm correspondiente al infrarrojo .
La mayoria de los materiales transparentes tienen una
transmitancia selectiva, es decir, Que es funcidn de la longitud de onda de la radiacibr incidente. El vidrio en este caso usado
como cubierta del destilador, transmite una gran cantidad de
r-adiacich ultravioleta y visible si su contenido de FezOo es
bajo.El vidrio es prkticamente opaco en longitudes de onda
de aproximadamente de 2700nrn independientemente de su contenido
de FezOo.
De aqul se observa que '3610 la radiacibn con longitudes de
anda que se encuentra por debajo de 2500 nm es capaz de pasar
a atraves de la cubierta de vidrio (7gHs) y para valores mayores
esta radiacib es absorbida o reflejada,(pg + ag)Ho. La porcih
de Hs que 1 lega a la superficie de agua (TgHs), nuevamente sufre
una descomposicih debido a las caracterlsticas bpticas de la
soluci4n . Una parte es reflejada ( p v T g H s 1 , otra es absorbida
( C X V T ~ H E ) y otra transmitida ( T v T g H s ) . La porcih de radicacib
que se transmite a la base de la charola entonces es absorbida (Sr tb lvrgkfs) en SLI mayur- parte y reflejada (pb-rv-rgkk) ligeramente ya
que el colar negro de la base de la charola posee una alta absnrbancia y baja ref Zectancia.
- 12 -
El t&-mino de absorcih en la base de la charola, constituye fundamentalmente la ganancia de energid necesaria para calentar la
solucitn en la charola. Una parte es cedida al ambiente por
conduccic5n en la parte baja del destilador, Qcond y tambih por
los bordes, GIs. Por otra lado, otra parte es cedida por
conveccidm, Qcv. Este calor ganado por la solucih, sufre tres
fen-enos de transferencia de calor desde la superficie hacia la
cubierta d e vidrio:
i) El primero esta constituido por la
transferencia de calor debido a la conveccidn interna del aire,
Qconv.
ii) El transporte de calor latente de la
mol&culas de vapor que se condensan en la parte interna de la
cubierta de vidrio, Qeff, y que representa precisamente la
cantidad de calor necesaria para evaporar la soluci6n colocada en la charola. Para efectos de determinar la eficiencia del sistema, Qeff determina el calor útil .
iii) Este se origina debido al intercambio radiante, arad antre la superficie de la solucidn y de la cubierta
de vidrio, ya que a las temperaturas en quese encuentran tales
superficies, la radiacib que emiten se encuentra en longitudes de
onda mayores de 3,000 nm donde el vidrio es opaco. (figura3 ’.)
iv) El fenheno observado en el seno de la
soluci6n colocada en la charola, consiste en el Efecto de I n e r c i a
T&rmica donde la solucih tiende a acumular el calor ganado por
Qcv y avrgHs. Este t&rmimo depende de la cantidadde masa de agua
usada, y que para que un Area fija de charola depende 5610 de su
profundidad, Y .
Por otra parte, el calor cedido a la cubierta de
vidrio por conveccibn, evaporaci6n-condensaci6n y radiacih desde
la superficie del agua sufre tambi&n pBrdidas hacia la atmhfet-a,
debido d la cnnveccidn de aire sobre la parte externa de la cubierta, Qca, y a la emisih radiativa en las longitudes d e onda
del infrarrojo hacia la atmtisfet-a, Qra.
- 13 -
1.0 I 1
Para poder discernir si este sistema es adecuado para su
utilizacim, es necesario determinar su productividad y
eficiencia. Se define la Productividad instatdnea de un
destilador solar a la cantidad de líquido destilado por unidad de
area p o r uni.dad de tiempo. El calor iltil est& relacionado con la
productividad de la siguiente manera: Product i vi dad = Qeff/A. ( 1 )
donde A = calor latente de vaporizacidn del agua a la temperatura
oromedio del sistema ( = 1 Joule/Kg.
Qoff = calor efectivo instanthe0 (=) Joule/m&s
Productividad = productividad instantanea (=I Kg/m e 2
Productividad total = S Qeff /X) dt t ( 2 ) u
La eficiencia en e l desti lador consiste en
relacionar el calor útil total a lo largo del dla con la cantidad
de insolacibn total recibida, Xst. Esto es :
-0 = ( S (Qeff) dt)/ H s t ) * 100 t (3) O
b) CONVECCION INTERNA DEL AIRE
El proceso de transferencia de calor por conveccih interna
del aire entre la cubierta de vidrio y la suDerficie de la
soluci&n en el destilador ocurre por ccmvecci6n libre, el cual es
causado p o r las fuerzas de flotacibn originados debido a las
variaciones de densidad del aire. La manera de conocer el
coeficiente de transferencia de calar- por conveccifin se efectua
relacionandDlo PGP- el nyh3et-o de Nusselt. Para el flujo d e calor
desde una superficie horizontal de agua en la dit-eccion vertical,
Jakab (1949-1957) cot-relacion6 datos experimentales
Reiher mediante la siguiente expresih:
Nu = C(Gr * P r > n (4)
Lms valores de C y n estAn determinados para
valrtr-es de G r , d 2 acuerdo can los siguientes limites:
de Mull y
d i f eren tes
- 15 -
para Gr<lO C = l Y n = O
para IO4< Gr < 3.2 *IC) * c = 0.21 y n = 1/4
para 3.2w105< Gr < 10 , c = 0.075 y n = 1/3
3
5
7
En el primer caso la magnitud de la conveccibr es
despreciable, en el segundo caso el flujo de aire es laminar y en
el tercer caso el aire en regimen turbulento.
Para transferencia de calor convectiva de aire húmedo can
trasferencia de masa simultinea de un fluido de bajo peso
molecular. es necesario usar un nrimero de Grashof especial.
Sharply y Boelter(1938), mostraron que para una evaporacidn no insot&rmica el número de Grashof se define de la siguiente manera:
Gr * = xi3pf2g AT ,/pr2 (5)
Suponiendo gas ideal para el sistema vapor de solucibn-aire
a presitm atmosf&rica, para una temperatura media de aire de
50% y una diferencia de temperaturas equivalente a 17OC, y
suponienda aire saturado . Donde:
0 = 9.81 m%sep
pf = 1.09 Kg/m3
pf = 1.95 x Eg/s.m
{3 = 1/(273.16 + 50) "C-'
AT = lb°C
X i = dimensih característica del sistema(distancia entre
la suoerficie de la solucih y la parte interna de la cubierta de
vidrio).
2
Por 10 tanto:
Gr = 1.612 x 10 x (6) 9 3
i
A partir de la estimacidn del número de Grashof en la ecctaci6n
anterior se debe determinar el r#gimen en que se earnpot-ta el aire
e n el Droceso de transferencia de calor p o r convecci6n : 1 os destiladores solares tipo caseta operan en el rango de
ternoeraturas estimado y el espaciamiento X i , por lo general no es menat- d e 5cm de donde se t i e n e que Grashof e5 >= 2.015+ 1 0 . Se observa entonces que el número d e Grashof corresponde al caso
5
donde el flujo de aire se encuentt-a en regimen tur-bulento donde el
numero de Nusselt = 0.075(Gt”* Pr)í’3= hconv * X % / Kf ( 7 )
Como se puede apreciar, el valor d e X i se comporta de manera
proporcional al nbnero de Nusselt siempre y cuando se conserve el r-&gimen turbulento.
De la ecuacih anterior se deduce el coeficiente convectivo de transferencia de calor de aire interno hconv, de acuerdo con la
siguiente expresi6n:
hconv=O. 8545*abs; ( T l r T g + (Pv-Pvg) (Tv +273) / (2.6456P~ - Fv) 1 (8)
donde:
i/3
TV y Tg = Temp. de vapor de solucih sobre la superficie de
evaporacib y la superficie de condensaci6n (=) C O
PV y Pvg = P r e s i h parcial del vapor en la superficie de
evaporaci6n-condensacich (=I N / m 2
Sustituyendo en la ecuacidn (a) se tiene que :
Qconv = hconv*c( Tv - Tg) . (9)
donde
Qconv = calor transferido por conveccih entre la superficie de 1.a
solucitm y la cubierta (=I W/m2.
hconv depende de la presitm total del sistema. P T Se
relaciona con la presih parcial del aire mas presi6n oarcial de
vapor de solucih de la siguiente manera:
F‘T = Pav + P v = Fag + Fvg (10)
donde
Fav = presih de aire seco sobre la superficie de la soluci&n, (=)
N / m , v F‘ag = p r e s i h de aire seco en la superficie interna de la
cubierta, (=I N/m .
2
2
Pav puede quedar expresada suponiendo gas ideal al densidad aproximadamente constante:
Pav = 312.8 ( T v + 2 7 3 ) ( 1 1 )
F‘v y P v g se pueden e:-:pt-~25ar en forma lineal en O 15.-65 C mediante la siguiente relacidn :
F v = 42Ct .G’i (Tw +- 2 7 3 ) - 1.22239 itlo Pvg --II 42C).69(Tg + 2 7 3 ) - 1.22239 9 í < J
5
5
ai re con
el rango de
Sustituyendo en la ecuacidn ( 1 1 ) :
PT = 7 3 3 . 5 ( T v + 2 7 3 ) - 1.22239 +lo5 (14)
Que puede ser sustituida en la ecuacicjn ( 8 )
C ) EVCIFORCICION - CONDENSACION
Se desea conocer el calor transferido por el agua debido al
calor latente necesario para efectuar la evaporacibn . Esto e5ti
constitufdo simplemente oor la diferencia de masa de agua
evaporado y condensada multiplichdola por su calor latente: Q o f f = ( mv - mvg)* h (15)
donde
& f f = calor transferido por evaporaci6n-condensacibn entre la
superficie de la so1ucitKI y la cubierta (=) W/m
mv - mvg = cantidad de agua producida por unidad de tiempo y
unidad de Area (=I Kg/m S
2
2
La cantidad de aire transferido por unidad de Area por unidad
de tiempo debido a la conveccih libre se obtiene igualando la ecuacim (5') al camhio de entalpias del aire, esto es:
hconv(Tv - Tg) = m d p a ( T v - Tg) (16)
de donde se obtiene, que:
ma = hconv / Cpa (17)
donde
ma= e5 masa de aire transferido por convecciCn (=I Kg/m S 2
Cpa= calor especifico del aire (=I Joule/Kg C O
Como se supone que el aire est& saturado. la humedad
específica relaciona la cantidad de vapor de agua con la masa de
aire. d e donde se tiene que:
w = mv/ma = 0.622 Pv /Pa = (3.622 Pv/ (PT -Pv) (18)
P o r lo tanto mv = ma * 0.622 Pv/ ~ P T - P v ) (19)
Sustituyendo el valor- de la ecuacihn (17) en la ec. (19) se tiene:
mu =(0.622*P~/ (FT - Fv) ) * hct>nv/ Cpa < 20) An&l<-garnente para la masa d e vapor de agua en la cubierta se
t i ene:
mvg =(O. bZZPvg/ ( F T -Pvg) ) * h!:onv /Cpa ( 2 1 )
- 18 -
d) RADIACION INTERNA
Debido a su temperatura, todos los cuerpos emiten radiacitm, de aqui se deduce que existe un intercambio radiante entre la
cubierta d e vidrio y la superficie de agua. Para temperarutas
menores de 100 C. esta radiacibn emitida predomina en las
longitudes de onda mayores de 2,500 nm, es decir-, en la regidn de
infrarrojo cercano y lejano. Como la cubierta de vidrio se
considera una superficie opaca para estas longitudes de onda, las
radiaciones emitidas por la superficie de agua tienden a set-
absorbidas y/o reflejadas por la cubierta. la cual emite tarnbien
hacia la superficie de agua. Existen entonces una serie de
múltiples reflexiones internas entere la cubierta de vidrio y la Superficie las cuales originan el fenbmeno llamado Efecto de
Invernadero.
O
Para resolver est problema. en la mayorla de los destiladores
se supone con buena aproximacidn, que la cubierta de vidrio y la
superficie del liquido son aproximadamente paralelas. siempre y
cuando la cubierta no tenga una pendiente muy elevada. Si
aplicamos el caso infinito de la ecuaci6n ( 2 . 2 . 2 ) se tiene
entonces que la rapidez de la transferencia de calor por t-adiacidn
por unidad de Area y de tiempo se expresa simplemente por la
siguiente relacib:
a r a d = 0 (Tv4 - Tg ) / ( l / ~ v + l / r g - 1 ) (24) 4
donde
EV y r g = emitancias de la superficie del liquido y de la
cubierta de vidrio respectivamente.
El valor del denominador se puede simplificar fkilmente segun los valores expresados por Dunkle ( 1 9 6 1 ) de la siguiente manera:
Q r a d = O . ' ? C Y ( ( T W ~ - Tg 4 ( 2 5 )
- 19 -
e) CONVECCION ENTRE L A CUBIERTA Y L A ATMOSFERA
La perdida de ca lo r en la cub ie r ta por convecci6n se efectos
debido al viento Y debido a l a conveccibn libre. La rapidez de
transferencia de ca lo r en la cubierta por convecc ih se define
según l a e cuac i h ( a ) de la s i gu iente manera:
Qca = hca (Tv - Tga) (26)
Una ecuaciCn adecuada para determinar e l coef ic iente
convectivo. hca, es dada por Watmuff et.al. (1977) :
hca = 5.7 + 3 . 8 W (=I W/m C (27) 2 0
donde
V= velocidad del viento promedio a 10 largo del dia para una
superf ic ie hor izontal, (=) m/s.
El temino independiente de la ve loc idad de l v iento ind ica la
convecc ih l i b re y el otro la convecci6n forzada debida al viento.
f ) RADIACION A L A ATMOSFERA
El intercambio radiante entre la cubierta y l a atm6sfera no se
relaciona directamente con l a temperatura ambiente. Este debe ser
considerado de acuero con l a temperatura de c i e l o , l a cual se
define como l a temperatura que caracter iza a la atmkfera
considerada como un cuerpo negro absorbedor de la radiacibn
inf rarroja que em¡ ten los cuerpos en la super f i c ie te r res t re
debido a su temperatura. La re lac idn entre la temperatura
ambiente y la temperatura de c ie lo, dada por Whi l l ier (1967), para
atmrhsfet-ad húmedas, e s t i determinada de l a s i gu i en te manera:
T s = la - 6 (28)
donde
TP = temperatura de c i e l o ( = l o K
T,Z = temeperatura ambiente ( = l o K
f4plicando este termino en l a ecuacidn ( b ) e l intercambio
radiante entre la cubierta de v id r io y l a atmdsfera se expresa de
la s iguiente manera:
Q r a = Ego(Tg4 - Ts
Qra = 0.90(Tg - Tn )
4 (2-9)
(30) 4 4
Dande l a errpitancia. del vidrial, g g = 0.9
- 20 -
9 ) CONDUCCION EN L A PARTE BAJA
Si se considera el caso estacionario las perdidas por-
conduccibn se pueden determinar segQn la ecuacidn d e Fourier:
Qcond = K/P (Tg - Td) ( 3 1 )
donde
K = conductividad termica del aislante (=I W/m°C
P = espesor del aislante (=) m
- 21-
V, APROXIMACIONES REALIZADAS PARA RESOLVER EL BALANCE DE ENERGIA
Las aproximaciones se hacen debido a la gran cantidad de
propiedades que dependen d e la temperatura, de la geometrid del
sistema y de sus caracterlsticas flsicas, por ejemplo la
consideracidn de gas como ideal, las cubiertas supvestas
paraLeIas, la viscosidad, la conductividad y la velocidad del
viento supuestas como constantes.
Las perdidas d e calor por los bot-des se consideran
despreciables ya que el balance realizado s610 toma en cuenta las
perdidas en la direccibr vertical. El or-den de magnitud de esta
aDroximacim es del 1%. según datos experimentales obtenidos por
Bloemer et.al. (1961).
Se considera que la cantidad de liquido colocado en la
charola debe ser de una profundidad no muy grande para que la
temperaruta del llquido puede considerarse uniforme en toda la
masa del mismo.
Se considera que no existe ningún gradiente de temperaturas en
el plano horizontal, tanto en la superficie del liquido como en la
superficie de la cubierta.
El t&-mino de conduccih de calor en la cubierta de vidrio
considera que el vidrio conduce bastante calor debido a que tiene
un espesor muy pequeKo de tal manera que las temperaturas interna
v externa de la cubierta, son aproximadamente las mismas.
Se considera que el Area de la cubierta y de la superficie del
l l q u i d o es la misma.
Se supone un destilador hermeticamente cerrado, para que no
haya fugas de aire ni de vapor de agua, ya que el analisis te6rico
co~sidera un sistema de esa manera.
Las caracterlsticas Cpticas de transmitancia, reflectancia y
absorbancia son supuestas constantes con respecto al Angulo de
incidente de1 sol sobre el sistema de estud'io. Adrrmhs se supone
que no existe sombr-eo algtfno, debido a las paredes laterales del
dc25 t i 1 ~ J c J P - .
- 22 -
VI. BALANCE DE ENERGIA EN EL DESTILADOR
€ 1 b a l a n c e d e e n e r g l a c o n s i s t e , e n a p l i c a r e l p r i n c i p i o
d e c o n s e r v a c i h d e e n e r g l a e n l a s r e g i o n e s d o n d e h a y
g a n a n c i a , p e r d i d a y a c u m u l a c i b n d e e n e r g l a , d e s c r i b i h d o s e como:
(entrada de energlU-CsaLida de energlcv=Cacum. de e n e r g l a ( 3 2 )
L a b a s e d e l a c h a r o l a es l a p r i m e r a r e g i 6 n d o n d e e x i s t e u n a
g r a n g a n a n c i a d e e n e r g l a d e r a d i a c i 6 n solar i n c i d e n t e . E s t a
c a n t i d a d estA e x p r e s a d a como:
(Ganancia de Ener8la e n La base de L a charola, = a b ~ v l g H n ( 3 3 )
d o n d e
ab = a b s o r b a n c i a de l a b a s e d e l a c h a r o l a
7v = t r n a s m i t a n c i a d e l a g u a
T g = t r n a s m i t a n c i a d e l a c u b i e r t a d e v i d r i o
Hr = i n s o l a c i h (=I W/m 2
L a s p e r d i d a s d e e n e r c l l a q u e s u f r e l a base d e l a c h a r o l a e s t a n
c o n s t i t u l d a s pot- e l t e r m i n o d e c o n d u c c i b n d e c a l o r a l a m b i e n t e y
e l calor c e d i d o a l a g u a por c o n v e c c i d n d e t a l manera clue se p u e d e
e x o r e s a r p o r l a s i g u i e n t e relacib.1:
(P&rdida de energla e n La base de La c?mruLco= CQcond +QcvJ (34)
E l t e r m i n o d e a c u m u l a c i d n e n esta r e g i b n p u e d e ser d e p r e c i a d a
debido a l a p o c a i n e r c i a t O r m i c a q u e t i e n e c o m p a r a d a a l a d e l
a g u a . For lo t a n t o , c o m b i n a n d o las e c u a c i o n e s (33) y (34) y
s u s t i t u y F + n d o l a s e n l a e c u a c i 6 n (32), se t i e n e e l b a l a n c e de
e n e r g l a e n l a b a s e d e l a c h a r o l a que q u e d a e x p r e s a d a d e acuerdo
c o n l a s i g u i e n t e r e l a c i h :
abTvT&s - (Qcond + Qcv) = 0 (35)
L a s e g u n d a r e g i h la c o n s t i t u y e l a masa d e l i q u i d o c o l o c a d o en
l a c h a r o l a cuyos t b r m i n o s d e g a n a n c i a d e e n e r g l a e s t h dados por
l a ~ o r c i w d e r a d i a c i h solar i n c i d e n t e q u e absorbe e l l i q u i d o y
por e l c a l o r o b t e n i d o d e s d e l a b a s e d e la c h a r o l a p o r c o n v e c c i & ,
es d e c i r :
.. . . ". . . ..
(ganac ia de ener81 a en e I agua, = ~ V T ~ H S + QCV (36)
Donde av = absorbancia del agua
Los terminos de perdida de ener-gfa en esta r-egibn se or ig inan
en l a s u p e r f i c i e d e l l i q u i d o p o r l a c o n v e c c i b n i n t e r n a d e l a i r e .
e l ca lo r de l p roceso de evaporacibn-condensacibn y e l intercambio
r a d i a n t e e n t r e l a s u p e r f i c i e d e l agua y l a c u b i e r t a de v i d r i o
expresados por las ecuaciones (9) ( 2 2 ) y (29). .Por l o t a n t o
l a pe rd ida de energ la en esta r-egidn queda expresada por l a
s i g u i e n t e r e l a c i h :
<:perdida de energ1 a en e I agua = Qconv + Qeff + G a d (37)
E l te rmino de accrmulacitn es muy importante y se expresa como:
(mv/V) * (Cpv) * ( Y ) +d (Tv) /dt ( 3 8 )
El ba lance de enet-gis en esta repidn, se expresa de l a
s igu iente manera:
avTgHs + Qcv - (Qconv + Qeff + rad)= ( m v i V i *Cpv*Y *d (Tv) / d t (39)
La tercera regi tm donde se efectrfa e l balance, lo const ituye
la cubier ta de v i d r i o . Los tCrminos d e ganancla de energla lo
forman la rad iac ib t absorb ida por el v i d r i o , e l c a l o r t r a n s f e r i d o
desde l a s u p e r f i c i e d e l l i q u i d o Por convecc ih ,
~ v a p o r a c i ~ - c a n d e n s a c i ~ y e l intercambio radiante , esto es:
<:gcrnancza de energía er, la cubiert&=agHs +Qconv +Qeff+QrcLd ( 4 0 )
donde
a g = absorbanc ia de l v id r io
Las perdidas de esta regibn, l a s const i tuyen e l termino de
conveccic5n debida al v iento y l a radiacic5n hacla la atmbsfera. de
donde se obt iene que :
t p e r d i d a s de energla en La c u b i e r t a = Qca + Qra ( 4 1 )
El termino de acumulaci4n tambien puede ser despreciado por su
baJa inerc ia t&rmica, combinando las ecuaciones (39) y (40) en
la eccracih de balance se obtiene f inalmente:
agHc + Qconv + Qeff - (Qca + Bra) + Qrad = 0 (42)
Las ecuaciones (35), (39) y ( 4 2 ) const i tuyen e l s istema de
ecuaciones que deben resolverse para obtener- e l comoortamiento de
las temperaturas de l l iqu ido y de cub ie r ta .
,_ .
El destilador de triple efecto se basa
en el aprovechamiento del calor latente liberado por el vapor de
agua que condensa en la superficie 2. para calentar el aqua
color-ida en contacto con dicha superficie, que se evapora y se
condensa en la superficie condensadora 3 a menor temperatura.
cediendo calor al agua conla que se encuentra en contacto que se
evapora a su vez y condensa en la superficie 4 a una menor
temperatura; as1 con se consigue aprovechar m d s ef icientementela
energla captada por estos dispositivos.
. .
La cantidad de calor QUE) se transfiere por evaporacir-h,
convectiva. entr-e una suoerficie de agua Y una de vidrio
condensadora. a atrev& de una pellcula de aire de poco espesor
(Malik y Col.. 1982) es :
Qe = 0,622 (hc/ C& (F'T/ IPT-PV) (PT - P v g ) ) h IPv - Pvg) Li)
Donde F'v, F v g y F T son respectivamente las presiones absolutas
de vapor en la superficie del agua a evaporar, la de la cubierta
condensadora del destilador, y la presihn total del sistema, en
Pa. h es la entalpía d evaporaci6n a la temperatura del agua; Cpa
es el calor específico del aire, y h c es el coeficiente convectivo
de transferencia de calor, el cual se expresa por la siguiente
t-elacitm empirica (Malik Y col., 1982):
h.; = 0.8545 ( T v - T 4 + ( Pv--Pv~) (Tv + 2 7 3 ) / (2.6456 PT - Pv) ) . (2)
Gqul las temperaturas Tv y T v g e s t a dadas en K y se refieren
al agua y a la cubierta condensadara. Para el cdlculo de las
diversas cantidades y propiedades flsicas involucradas. se
utilizaron una serie de correlaciones de los datos conocidos como
funcib de l a temperatura.
1/3
En este disef5o de destilacibn solar, la oelicula absorbente de la radiacien soZat-, 5e calienta y cede su energda p a r conveccibn al flucdo que la rodea. El coeficiente convectiva desde una
st-\per-ficie hurizantal hac ia una masa d e agua en contacto con ella.
se determina por :
hc =( (3.54 K f / x j ( ( x 3 p2 QP6T/p f i (Cpfpf/k.f) ) (3’) 2
1 1 f- Donde las unidades del coeficiente h c son W/m2 @C.
Para el desarrollo del modelo matemhtico del destilador solar
de tres efectos, es necesario observar- la figura No. 1 , en la que
se muestran 10s flujos de calor que afectan la temperatura de cada
r e g i d n donde hay ganancia, perdida y acumulacidn d e energid.
El modelo consiste en seis ecuaciones diferenciales
ordinarias.denendientes del tiempo, dadas por:
a) Para la superficie absarbedora del fando del destilador i
f v Hn - Qvc - QvcC = T V Rs - hvc I T v - Tv ) - hvc (Tv - Tao)=O .. .(+) I 2 i i I o í
b ) Para el agua en ( 1 )
p CpvXwldTvi/dt = Qvc + T V Rn - Qe - Qr - Qc - 1 v R S i í i i l i
V í = h v c (Tvi- T W 1 + T V Rs - h e ( T v - T v ) - I i i i 2
i í hr I T v - TvZ) - h c (Tv -Tv ) - fs\;ris . .. L.;) I í 2
c) Para el vidrio en ( 2 )
pv CpvXv d T v idt = TV%S + Qc + Lie + Qr - Qvc - tw R5 2 2 2 i i I 2 ‘
- - T V % S +he (Tv - Tv ) + hr ( T v - Tv ) i l 2 i l 2
dl Para el agua en (2)
2 p CFVXV dTv2idt = Q V C - Qta - Qr - Qc + T V R S 2 2 2 2 2 ‘L V
p C p v X v 3 d f w 3 / d t = TV%S + Qvc -Qe - Qc” 3 s - Q? 8s V
= TU%, + hvc (Tv “Tv - h e I T v -Tv 1 3 3 3 3 3 4
P a r a el v l d r i o en ( 4 )
pv4CpvXv4dTv4/dt = Qo9+Qc3 + Qr3+ T V Rs - Qvc4 - Qvr - tLR5 4 4
4 = T V R s - hvc ITv -Ta ) + he (Tv “Tv ) 4 4 4 3 3 4
-hr (Tv “Tv > - hc (Tv -Tv 1 - - [ \O ) 3 3 4 3 3 4 3
VIII. DIMENBCINAMIENTO DEL EVGFORADOR
La c o n c e n t r a c i c j n i n i c i a l d e l a s o l u c i b n a tF-atat- es d e
3 . 8 gr N i C 1 2 . 6 H i3 i 500 m 1 H20 c o n u n a s o l u b i l i d a d m i x i m a
d e 640 g r / l t
- . .
2
T o m a n d o e n c u e n t a e l hr-ea d e c o n t a c t o = 3 . 1 4 ftL. c o n
un volrimen d e s o l u c l t n v agua a t r a t a r d e 91ts : p r o c e d e r e m o s
c o n l a c o n s i d e r a c i t m d e q u e se d e s c o n o c e d l c h a Area a l a
estimaci&3 analitica d e l a mlsma, c o n e l f i n d e c o r r o b o r a r l a
e f i c i e n c i a d e l s i g u i e n t e m o d e l o : .
PLANTEAMIENTO DEL MODELO PARA
EL EISENO
Balance de Materia e n e l E v a p o r a d o r :
Y n + i = V - ( D - D 1
tn tn +* t n
Ealance d e E n e r g í a nor h o r a :
'tn+i* Htn+* p v t n * P=' 'tn+i tn+i tn t r t y a A *H -D +H
d o n d e :
t n = tiempo
t n + l = I n c r e m e n t o d e tiempo d e una hora
Vn = v o l 'imen e n e l evaporar-dot- en un t 1 empo i n i c i a 1 f t 3 / h r
V t n + l = voltrmen en e l evaoorador desp~rPs d e u n a hora
f t 3 i h r I
H t n = s n t a l p i a e n e l p u n t o t n ( E t u l b
H&n+l = e n t a l p i a e n e l p u n t o t n + l !T? tu / lb )
D t n = ~ n l ~ i m e n d e s t i l a d o e n el tiemoo t n ( f t / h r )
D t n + l = v o l ~ f m e n d e s t i l a d o altiemDo t n + l ( f t3/hr)
fi = Area d e l e v a p o r a d o r (ft21
m.
m 3
- 29-
SOLUC I ON
t = 1-3: horas = 1 hora
V = .3176 ft n+i
3
o L) = (1). 0076
D = (3.135(obtenido de l a t a b l a de l a g r A f i c a de dest. n
n+i vs tiempo, apendice 1 1 )
V = 0.5041
v = (3. .3<)99
T = 109.43F
n+i
n
n
n
n+i
n i í
H = 78-02 (Temperaturas obtepldas de ap&dice 1 1 )
T = 116.6
H = 88
Sustituyendo datas en l a ecuacibn ( 2 ) . obteniendo como
datos A Y
matemAtico)
sust i tuyendo
9 . tomando entonces l a Pcuacicjn 5 (modelo
p a r a e l agua en l a base absorvedora y
cada uno de sets terminos:
dondp:
R = 499 = R correspondiente a d l a y zona determinados
N = d u r a c i M de un d i d solat- = 12.37
I! = 342.0 W/m
Q = h . iT' - T ' 1 ( 4 )
Y r m A x i
2
v o
v'c , vc V W
donde:
h ' v c est& da p o r la ecuaclbn3del modelo matemAtico ( 1 ) . en la
que:
" 3.0-
. I , . . . ., . Y
Para c a l c u l a r el calor Q . se toman las e c u a c i o n e s ( 1 ) ( 2 ) i e
d e l Mod. M a t . 1 , d o n d e
donde
hl = 173 B t u ; hr f t R T I = 43
Tz = 40 C
o 4
O 3 ,
o V
(Vet- f xgur-a 5.1
Qr = -2.94 * 1C! J/ h r m'
El t&t-rnina T' R = 0, c o n s i d e r - a n d o a c t e l a o laca d e la base t i e n e
u n a t t - a n s m i tancla i g u a l a cero.
-2
v s
IJ' = - 3.232 J/hr m' C
Sustituvendo los valores de cada tc2r-mino de calor correspondientes al Mod. M a t . 1 , obtenemos:
o = pyCp X dT/dt = 1 1 9 B t u / h r ft2 v v
AREA TEORI CA
Despejando el Area de ecuacihn ( 1 ) . obtenemos una
A = 1.9 f t 2
DIMENSIONAMIENTO DEL EQUIPO
Suaoniendo un rendimiento te6rico del 30% (Malik v cols.) para destifadores solares de triple efecto y un rendimiento
expet-imentaldel80%, ademhssabemospor exoerimentaci6n
Que se destilan 4,938 mllmLdfa y suponemo que deseamos
obtener 20,OC)t:) m1 de agua destilada por dia , entonces
obtenemos una area de 4.05 m , con una Longitud de 2m . 2
For lo que se podrfa sustituir 2 destiladores de %m2de
conexim en paralelo. por- uno de 4m para su mejor manejo. 2
Se dan resultados del diseKo de equipo complementario
(líneas y bombasi) en el &pendice IV, en base a 20fts de agua
destilada pot- día..
1X.CONCLUSIONES
De la qrafica T vs tiempo se observa que en la primer
etaoa donde estd contenida el agua, mantiene una temperatura
mavor que la del aire en todo el intervalo de tiempo, excepto
a las primeras horas del dia. ambas se mantienen a la misma
Temperatura.
En la 2a. etapa la diferencia de T promedio entre
agua-aire es menor- que la la., cumpli&ndose como en el caso
anterior, que la T del aire es menor que la del agua. En la h. etapa, la T del aire sigue siendo menor que la
del agua, excepto en las las. h o r a s del dia , cuando el
sistema est& a una T cercana a la Temperatura ambiente.
Este comportamiento seguido por el sistema, concuerda
can el hecho de que la transferencia de calor neta es hacia
arriba. Esto significa que la energía transmitida por
radiacih solar es el t8rmino que mds contribuye al
calentamiento del sistema.
La5 mhxirnas temperaturas obtenidas en las 3 etapas
fueron aproximadamente de 14:OO a 15:OO, siendo la mayor la
de la la. etapa, siguiendo la 2a. y por último la 3a. etapa.
en la cual llega menor cantidad de energid, ademAs de estar
en contacto directo con el medio ambiente.
Estas curvas se ajustan a una ecuac16n, la combinacih
de 2 ecuaciones lineales con pendientes inversas ,dependiendo
del rango de tiempo. La curva de Volumen Destil.3do vs tiempo
se ajusta sin embargo a una ecuac 14n cúbica ( v J ax >, con una pendiente m&:cima localiza entre 12:3fl - 1 6 : X ) Hrs.
1
6
La QrAfica de Conc vs Hora5 de Evaporaci4n esta basada
en el volúmen de la etapa de concentracic5n úmicamente Y no en
base al voliimen total, porque l a s o t r a s dos e t a p a s no
ConerItran, s ino s o l o destilan.
I D a t o s de c o n s t a n t e s y p e n d i e n t e s 0n A p e n d i c e I11
- 3-3 J J -
La t-adiacibn solar mAxima tomada durante el día en los
dias de experimentacic5n va de 900 - ll(XJ W / m v ocurri6 entre
las 12:C)O -13: 30 Hrs.
2
De acuerdo a los datos experimentales obtenidos. podemos
concluir que el sistema de evaporacibn solar- lleva consigo un
gran numero de variables, la mavoria de ellas dependientes de
la situacim ambiental, la cual lo hace un proceso inestable.
muy sensible v discontinuo, lo Que dificulta su resolucim.
El modelo matematic0 planteado en este trabajo no se
ajusta adecuadamente 31 sistema real, sin embargo no es m u y
disparado, pues comoarando el A r e a obtenida con la real
obtenemos una relacidn de 3:l v una t-elacibn de longitud de
1.7. El cual es un valor aceptable, considerando desviaciones Dot- suposiciones para el planteamiento del modelo y por la
inestabilidad del sistema.
Obser-vacidn, en el cAlculo de líneas Y bomba del
proceso, se establecieron valores de diimetros superiores a
los requeridos para el manejo del flujo, debido a que &.te es
muy Dequefío, lo que ocasiona caldas de pres i 6n
aproximadamente iguales a cero.
Sin embargo, el tomat - dlAmetros comerciales, tiene la
ventaja de dar mayor srgurldad a la olanta por-aue se evita e1
rompimiento de lineas.
A P E N D I C E I
NORMA OFICIAL NOM-PA-CCA-Ol7lQ5 , QUE ESTABLECE LOS L I M I T E S
MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES E N LAS DESCARGAS DE AGUAS
RESIDUALES A CUERPOS RECEPTORES PROVENIENTES DE LA INDUSTRIA DE
ACABADOS METAL1 COS
DEFINICIONES
l.-limite maxim0 permisible promedio diario.- Son los valores, rangos y concentraciones de los parhmetros que
debe cumplir el responsable de la descarga, en funcitm
del analisis de muestras compuestas de las aguas
residuales provenientes de las industrias.
2.- Limite mAximo permisible instantanPo.- Son los
valores, rangos y concentraciones de los parAmetros que
debe cumplir el responsable de la descarga, en funcitm
del anllisis de muestras instantheas de las aguas
residuales provenientes de la industria.
3.- Muestra campuesta.- La que resulta de varias
muestras simples.
4.- Muestra simple.- La que se tome ininterrumpidamente
durante un periodo necesario para completar un volumen
Dronorcional al caudal, de manera que este resultado sea
representativa de la descarga de aguas residuales medido
en el sitio y en el momento del muestreo.
5.- ParAmetro.- Unidad de medici6n, que al tener un
valor determinado, sirve para mostrar de una manera
simple las caracteristicas principales de un
contaminan
MUESTRE0
Los valores de los parAmett-os de los contaminantes
en las descargas de aguas residuales provenientes de la
industria a cuerpos receptores se obtendran del andlisis
de muestras compuestas que resulte de la mezcla de las
muestras simples, tomadas estas en vo 1 úmenes
proporcionales al caudal, medido en el sitio Y en el
momento del muestreo, de acuerdo con la siguiente tabla:
HORAS POR D I A I N T E R V A L O E N T R E
QUE OPERA EL T O M A D E M U E S T R A S
P R O C E S O Q E N E N U M E R O D E ( H O R A S )
RADOR DE L A MUESTRAS
D E S C A R a A M I N I M 0 M A X I M 0 """"""""""""""""""""""""""-" Hasta 8 . . . . . . . . 4 . . . . . l . . . . 2
Mas de 8 y
hasta 12 . . . . . . . 4 . . . . . 2 . . . . 3
MAS de 1 2 y
hasta 18 . . . . . . 6 . . . . . 2 . . . . 3 T
Mas de 18 y
hasta 24 . . I I * . 6 . . . c . . 7 . . . 4
En el caso que durante el p e r i o d a d e oper-aci6n del
proceso generador- de la descarga, &Sta no se presente en
forma continua, el t-esponsable de dicha descarga deber&
presentar a consideracidn de la autoridad competente la
informacick, en la q u e se describa su r-&5imen d e
oper-aci6n y el prqr-ama de mitestreo para la medici6n d e
10s pardmetros cuntamina
VIGILANCIA
La Secretaria de Agricultura y Recursos
HidrAulicos por conducto de la Comisi6n Nacional del
agua es la autoridad competente para vigilar el
cumplimiento de las normas, coordindndose con la
Secretaria de Marina cuando las descargas sean al mar y
con la Secretaria de Salud cuando se trate de
saneamiento ambiental.
ESPECIFICACIONES
Las fuentes fijas a que se refiere esta norma deben cumplir con las especificaciones que se indican en la siguiente tabla:
LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES
PAHAMETROS
pH (unidades de pH) Sblidos sedim(ml/l) Sdlidos susp.tot(ml/l) Grasas y aceites (mg/l) Cromo hexavalente (mg/l) Cromo Total (mg/l) Cobre (mg/ll Ni que1 C m g A 3 Fierro (mg/l) Zinc (mg/l) Cianuro(mg/l) Cadmio (mg/l) Plomo (mg/l) Aluminio(mg/l) bario (rng/l) Manganeso (mg/l)
PROMEDIO DIARIO INSTANTANEO
6 - 9 1 50 10
o. 1 o. 5 o. 5 2. o 1.0 o. 5 o. 1 o. 2 o. 1 1.2 2.0 2. o
6 - 9 1.2 60 15 o. 2 1.0 1.0 2.4 1.2 1.0 o. 2 0. 4 o. 2 1.2 2.4 2.4
SANCIONES
El incumplimiento di. la presente N a r m a Oficial i " lex t rana serA s a n r i a n a d o c r m f a i - m e a lo dispuesto pot- La Ley General del
Equilibrio Ecoltqico y Freteccidn al CSmbiente, La Ley d e nguas
Nacionales y demas ordenamientos jurldicos aplicables.
A P E N D I C E I I
TABLAS DE DATOS EXPERIMENTALES
Y
GRAFI CAS
Las t a b l a s v ~ r A f i c a s p r e s e n t a d a s e n este a p t i n d i c e
c u r r e s o n d e n a IDS e x p e r i m e n t o s r e a l i z a d o s d u r a n t e l o s d í a s
1. 2 y 3 d e mayo d e 19S6 e n el p e r í o d e d e u n d í a so la r .
E n lac, t a b l a s 1,2 y S las espec i f i cac iones s o n las
s i q u i e n t e s :
X: tiempo ( m i n ) Y i : t e m p e r a t u r a ( C. 1 Y 1 : t e m p e r a t u r a d e l aqua e n l a base Y 2 : t e m p e r a t u r a d e l a i re e n l a h a s e Y3: t e m p e r a t u r a d e l a g u a e n l a l a e tapa Y 4 : t e m p e r a t u r a d e l a i r e e n l a l a etapa Y 5 : t e m p e r a t u r a d e l agc!n e n l a 2a eatapa y & : t e m p e r a t u r a d e l a i r e e n l a 2a etapa
T A B L A No. 2
E X F ' E H I M E N T A L E S DE T E:MF~'ERATURA VS T' I EMF'@
CORRIDA 2
YJ
J rl I" z
TABLA No. 4
PATOS EXPERIMENTALES DE CQNCENTKACIUN VS HORAS PE EVAFORACION
Y= CONCENTRACION ( G H / L )
T A B L A No. 5
RAP I HC I ON V S T I EMPO
X = TIEMPC! (MINI yi= KADIACION Sr3LiiR(W/"2) i = I?IAS DE EXPERIMENTACION
.. . .. -
. . . .. . ... . .. . ._ .
N
GRAFICA DE TEMPERATURA VS TIEMPO CORRIDA 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TE FEERA ETAPA
\ c
N m
w U
w K U 9) U
6 #
w W
... . .. . ....
L
"f
.- L
a I Lu
W U w m W
w P) Y
GRAFICA TEMPERATURA VS TIEMPO GORRIDA 3
70
60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TEMPERATURA o)
. . . . . . . . . . . . . . 7- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . "-1-
-+&"-I
i "&="
"H=- 2 0 ~ ,;&:-:. " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
t." I
10 t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
-.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TERCERA ETAPA
o e
I
‘I, :
f
cv
Y W Q
o 2
¡=
e W
> O Q[: a J
Q m QD .. F
o w ??! F
3 d 6 3' 1
GRAFBCA DE CONCENTRACION VS TIEMPO HORA INICIAL : 1Q:3d DE 1 HORA
12
10
8
8
4
2
O L
_ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I I I I I I I
I I
I i
1&3 O 11:aO 12:3O 13:30 14:90 1690 18:30 17:30 18:30 TIEMPO D E EWP POR PIA
- Series 1 - series 2 - seties 3
SERIE 1dER.DIA; SERIE PmPo.DIA,ETY=.
GRAFICA DE CQNCENTRACfON VS HRS DE EVAP. HQRA 1)41QIAL:llb:$)O,INOREME;HTQ DE i HQRA
_ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 ~ . . . . . . . .
." ""-
.". "m-
- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ""- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -a"--
. . . . . .
. . . . . . . .
. . . .
_. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........................
........................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........................
I w P N
. . f
-:
." . ... . x_.
I I
1 "I
i
w I3
6 o . I
4 P
U o o .. r
8 €3 4%
b
3 3 c, m=
..
r w L1 n
3
P
W e9r
A P E N D I C E I11
TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES AJUSTADOS
Y
SU5 GRAFICCIS CORRESPONDIENTES
NOTA: Con los valores de coeficientes y constantes proporcionados
en las tablas contenidas en este apendice, es posible obtener ecuaciones que se ajuste al proceso.
Las ecuacianes plobales, se calculan con las constantes y coeficientes promedio.
CORRELACIONES OBTENIDAS A PARTIR DE DATOS EXPERIMENTALES
VALORES DE COEFICIENTES Y CONSTANTES
PARA AGUll y = m * x + b
CORRIDA ETAPA COR m b
1 1
1 1
2 1
2 1
S T 1
3 1
1
1
2
3
3
m =i. Y54 2,pram
o. 940 8.07
6,997 -2.660
o. 999 8.15
0. 980 -5.25
b = -3.5 prom
b = 112.7 prom
O. 96 7.67
O. 981 -7 " 904
0. 99 7.986
o. 97 -3.54
o. 994 8.205
o . 99 -5.26
-52
91.6
-43
109.8
-52.1
136.7
-51.83
92.85
-44.68
124.06
-54.41
HORARIO
9: 30-14: 30
15:3O-18: 00
8:30-14:30
14: 30-16: 30
8:30-14:00
14:30-18: OC,
8:30- 14:OO
14: 30-18: O0
8:30-14: 30
15: 30-18: oct
8 : 30-15: 00
15:30-18:00
8:30-14: 30
133.82 14:39-18:30
1 3 o. 994 6.74 42.37 9: 30-14: 30
1 3 O. 970 -4.287 112.36 15: OO-18: 00
2 3 O. 990 7.24 ”-= .LJ. 93 8: 33-15: O0
2
3 3 o. 992 7.53 -47.81 8:30-14:00
7 S o. 995 -3.160 11’6.47 15: SO-16: 30
3 - 3 O. 980 -5.34 133.64 14:30-18:00
m =7.168 b = -42.04 8:30-14.00 3,prow. 9,prom
m =-4.262 3,prorn
b 3,prom
- - 120.82
m 3,prom
- - 7.19
m = 4.89 3,prom
o. 995 7.31 -39.06
O. 986 -4.77 139.1
O. 990 7.98 -44.22
U. 983 -5.43 132.7
b = -40.36 9,prom
b = 128.25 %prom
15:30-18:OO
8~30-14: O0
14~30-18:OO
8:30-14:00
14:30-18:00
CORR I DA ETAF'A
1 1
1 1
2 1
2 1
3 1
L. 1 T
m = 7.89 í .prom
1
1
2
2
2
2
2
3 L
-4.32
m = 7.743 2,prom
-w 3
3
COR
0. 99
0.98
0. 995
0. 980
0. 990
0. 990
PARA AIRE
y = m * x
m
7 . 6 5
-3.61
8.00
-3.75
8.02
-5.6
+ b
b
-49.92
106. 3
-44.15
127.6
-52.36
140.1
HORAH I o
8 : 30-14: 30
14: 30-18: 30
8: 30-14: 30
15: 00-18: 30
8 : 30-14: 30
14~30-18:00
b = -48.57 8: 30-14: 30 í,prom
b = 124.67 14:30-18:OO i. prom
0. 995
U. 980
0. 993
0. 993
o. 990
0. 984
7.54 -50.82 9: 30-14: 30
-2.978 92.91 14: 30-18: 00
7.973 -46.53 8:30-14:30
-5.Ol8 148.56 15:00-18:30
7.716 -50.37 8: 33-24 : O0
-5.159 130.7 14:30-18:@0
b = -49.24 8~30-14:OO 2,prom
0. 993 6.27 -37.813 9: 30-14: 30
0. 967 -4.47 112.95 15 : 00-18: (30
cwGd; K I O N E S OBTENIDAS A PARTIR DE DATOS EXPERIMENTALES DE:
CONCENTRACION VS HRS DE EVAPORACION
y = m * x + b
COR = O. 98
m= 0.157
b=7.175
VOLUMEN DESTILADO VS. TIEMPO
y = a * x U
1
2
3
COR m b
O. 96 6.2093 - 1 O. 0997
0.965 5.99 -9.78
o. 96 5- 797 -9.129
m, prom
5.999
b, prom
-9.67
a = 6.32 * li?
W
O
Q m u? .. r
, :I.
e
A F E E 1 \ 1 D I i : E I V
ESPECIFICACIONES DE
TUEERIAS Y ACCESORIOS / /
Y
BOMBA
Las especificaciones de la llneas se tomar-on en cuenta
a partir de la suposicicx7 de un volumen destilado de 20 Its
por dia y en base a nuestro DTI, con ayuda del orograma
Engineer’s hide dAndole como datos:
-Flujo
-Densidad
-Viscosidad
-Longitud de la tubería
-DiAmetro interno
-Temperatura
-Accesorios (codos, conexiones T. vdlvulas)
Calculando la calda p r - e s i h y con este dato podemos
calcular la potencia de la bomba que necesita el proceso.
La combinacim o el correcto aprovechamiento de
estos valores nos conducirAn a obtener un dldmetro &timo.
es decir el aue minimice los costos de inver-sih, operacitxl
Y mantemiento de dicho proceso..
-
“ 3 -
I
F' I PEL I NE S I Z I NG SUMMAF?k ( 2 ) """" - """"""""""""" ""
PIPELINE SIZING SUMMARY ( 3 )
""""""--"""""""""""""."~""""~."""""" """"""""""""""""""""""""""""""""
VALUES OF PIPELINE SEGMENT FITTINGS NO. ECI FT
GALL@N/MIN 4 f 90 EL, R/D=l 1 FLUID STATE
3.0 LIQUID 4 90 EL, R/D=l.S (1) (1 , 1 )
TEMP, DEG F 79 f 90 EL, MITERED (1) i:) . (1) LB/CUEIC FT 62 . 30 * 45 EL, R/D=l (1) (1 . C)
VISCOSITY, CF' 1 . o(:)(:) t 45 EL, R/D=l.S (1) i:) . (:) INTERNAL DIA.,IN. 1 . 6 1 i3 t 180 EL,R/D=l (1) t:, , (1 FEET/SEC. I 7 t 180 EL,R/D=l. 5 o !:) . 0 POUNDS/HR 2193 t TEE BRANCH (:) (:) . (1) PIPE EPSILON, IN (1) . (:)(I) 1.80 # GATE VALVES 1 1.1 REYNOLDS NO 8hlS 4 GLOBE VALVES (1) o . o FRICTION FAC (:) . (333993 t ANGLE VALVES o o . o PIFE FEET 1 6 L CHECK VALVES (1) (:) , EOUIV.FEET 21 4 REDUCT I ON , 311% 0 0 . (1) PSI DROF'/100 FT O . O8 1 9 * SUDDEN RED'N, 50% 0 . TOTAL PSI DROP 0 . (1) 1 7 4 MISC EOUIV.FT. o . o
""""--""-.-""""""""""""""~"""""""""-
"""""""""""""""""""""""""""""""" """"""""""""""""""""""""""""""""
P I PEL I NE S 1: Z I NE SUMMARY ( 41 """""""""""""""""""""""""""""""" """"""""""""""""""""""""""""""""
""""""".""~"""~"""""""""""""~""~"""~
VALUES OF F I PEL I NE SEGMELNT FITTINGS N@ . ER FT
GALL.ON/MIN FLUID STATE TEMF, DEG F LB/CUBIC FT VISCOSITY, CF' INT'ERNAL DIA.,IN. FEET/SEC POUNDS/HR F'IF'E EF'SILON,IN REYNOLDS NO FR I CT X ON FAC P I P E FEET EO!J I V. FEET pts I D p [ - p / 1(2<1) 'TUTAL PSI DEOF'
F ' I F ' E L I N E S I Z I N G SUMMARY ( / I
""_""""""" VALUES O F F'IPELINE SEGMENT' F I T T I N G S NO. ER F T
GALLON/MIN 4 f Y O E L , R/P=1 1 2, .I (:) F L U I D S T b T E L I Q U I D t 90 EL, R/D=1.9 (1) 0 . 0 TEMF', DEG F 79 t 90 E L M I T E R E D 0 i:, . i:) LB/CUBIC F T 62 I 30 f 45 EL, R/I2=1 (1, (1) . 0 V I S C O S I T Y , CF' 3. . o(:)(:) # 45 E L , R / P = l . 5 (1) (:) , (:)
I N T E R N A L D I A . , I N . 1 . 6 1 O f leo EL9R/I?=1 o (5 . (5
FEET/SEC O . 6 f l€?O E L 7 R / D = l . 5 o 0 . (1) POUNDS/HR 1?94 f TEE BRANCH 1 9 . 7 PIPE E F S I L O N , I N o . 00 1 eo f GATE VALVES 1 1.1 REYNOLDS NO 7832 f GLOBE V A L V E S (1 (:I . (:I FRICTION FAG 0 , 034 58 1 t ANGLE VALVES 0 (1) . 0 PIPE F E E T 5 f CHECK V f i L V E S 0 (1 . 0 ECJUIV.FEET 1 9 X REDUCT I ON 50% o i:1 , o
TOTAL P S I DROP 0 . (1) 1 3 #. M I S C EQUIV.FT. (1) . i:)
"""_"""""""""""""".""-""""""""""""~
~"""""""""~-"""""""""-""""""""""""" """"""~"""""~ _."""""""""" "~""""~"""""
PSI DROF/10C! F T (3 . (:)688 f SUDDEN RED'N, 3 5 % 0 (1) . (1 """"""~""""""""~"""""""""~"""""""~ """""""""""""""".""~"""""""""""""~
F ' I F E L I N E S I Z I N G SUMMARY (6: _" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _""_ "" "_."" ""~""-."-"------~---------------
"""""""""""~""~~""~"~""""""~"""""""
VALLES OF F ' I P E L I N E SEGMENT F I T T I N G S NO. E!? F T """"_ "" """"""""""___l______l_______ - "" """I" "" - """"_
8 t 1 # * t * f t 1 Y * t # Y
~ ""_ VALUES OF P I FEL I NE SEGMENT F 1 T'T I NGS NO. E O FT
EGLL.C?N/MIN FLU ID STATE TEMP, PEG F
VISCOSITY, CP INTERNAL DIA.,IN. FEET/SEC FOI!NDS/HR FIFE EF'SILON. IN REYNOLDS NO FRICTION FAC F'IF'E FEET EIGIC! I V. FEET
LP/CUBIC F T
rJROP/1(:)(:) F T TCIT AL.. vs I DF:CF
"""--I - - - "- -" .- - - - - - - - """"_" """ "" - - -__ - _ _ """_""""""""""""""""""""""""""""~ VALUES OF FIPELINE SEGMENT FITTINGS NO. EB FT """"""""""""""""""""""""""""""""" _""""""""~""""""""""""~"""""""""""
.'. .-.."GALLON / M I N (1) ?O EL, H/D=l (:I (1) . (1) FLUID STATE LIauID ?(I EL, R/D=1.5 (1) (1) . (3 TEMP, DEG F 79 S SO EL , MITERED (:) (1) . 0 LB/CUBIC FT 6.2 . x(:! t 4 9 EL, R/D=l (1) (1 . (2 VISCOSITY, CF 1 . (:)(:)(I) t 45 EL. R/D=l.5 (:) 0 . o INTERNAL DIA.,IN. 1 . b 1 C) t 1 8 0 EL,R/D=l (3 (3 . Ci FEET/SEC 0 , (:) t 1 8 0 EL,R/D=1.5 (:I 0 . (1) F'OUNDS/HH 35 d TEE BRANCH L 9.7 PIPE EFSILON,IN 0 . 0 (1) 1 8 i:) I GATE VALVES 1 1.1 REYNOLDS NO 137 t GLOBE VALVES (1) (:I . 0 FRICTION FAC (1) .) r:, Ct (:) (:)(:) (1) Y ANGLE VALVES (1) 1:) . (1) PIPE FEET L t CHECK: VALVES (11 (1) , (:) EBU I V. FEET 1 2 t REDUCT I ON, 50% o (:) . (:I TOTAL PSI DROP (1) , (:)(I)i:) t MISC EBUIV.FT. (1) . (1)
-3
Ps I DROP/ lo(:) FT . (1) t:, (:I 3 * SUDDEN RED' N, 50% 0 (1) . t:)
r .
F' I FEL I NE S I Z I NG SLlMMAKY ( "L -: ,,
* t I 1 * I * I * * y' * I * *
PIPELINE SIZING SIJMMARY ( :- a.
""""""
\ 1
"""""""" 1""" -
GALLON/MI N FLUID STATE TEMP, DEG F LF/CUEIC FT VISCOSITY, CF' INTERNAL DIA.,IN. FEET/SEC POUNDS/HK' F'IFE EPSILON, IN REYNOLPS NO FF: I CT ION FAC PIPE FEET EQ!I I V. FEET PSI !lRCiT-',/ It:>() [=T TCIII-F?~ psi pr-;:c:Ip
P I FEL 1 NE S I Z I NG SLJMMARY ' . # ' ~
. - . I
F- D
F. f
+
1=
F ' D - t S
"" ~
A P E N D I C E V
DESCRIPCION DE COSTOS DE CONSTRUCCION DEL
DESTILADOR SOLAR Y ACCESORIOS
Y
MANTENIMIENTO
COSTOS DE MATERIAL PARA LA CONSTRUCCION DEL DESTILQDOR SOLAR Y ACCESORIOS
3 TANQUES DE ALMACENAMIENTO. . . CON UNA CAPACIDAD DE O. 75m"
CONSTHUCCION DE UNA
CISTERNA DE 1.5*1.5m
PLACA AC. INOX. l X l m
PLACAS DE ACRILICO
FLACFlS DE VIDRIO
EMPAQUES
MAT. AISLANTE
1 3 VALVULAS DE COMPUERTA $20. O0
2 VALVULAS DE AGUJA 40.00
2 INDICADORES DE FLUJO 60 . O<:) 30m DE TUBERIA DE 3 12.50
1 BOMBA D E 1/4 DE HP
(1
SUETOTAL
MANO DE OBRA DE CONSTHUCCION
TOTAL
10MANDO EN CONSIDERACION LA DEPRECIACION DEL MATERIAL Y EQUIPO
D E UN TIEMPO DE VIDA MEDIA D E 10 AROS.
INVERSION INICIAL:
CC3MPRfi DE TERRENO 12UM2
CONSTHUCCION DESTILADOR
Y ACCESORIOS
NOMINA DE PERSONAL:
11.735.00 . . . ...;4-:S-" _""""""
m . .
9 61,735.00
1 GERENTE
1 PERSONA ADMON
2 OBREROS $1. (>(IO. ( X : MENSUALES
3, O(>(> . o0 1 , 500. O0
2,000.00 """""""""_
9i 5.500. 00
A P E N D I C E VI
- DIAGRFSMfi DEL DTI
- DESCHIPCION DE EQUIPO
- HOJAS DE ESPECIFICACIONES, - PROPLAND
TAMQtlE DE ALM4CENAM I ENTO AGUA A DEST ILAK
T - 1 O 1
"Material: p a l i p r o p i l e n o
E V A P O H A D O R
--Area d e c o n t a c t o : (3.296~1
--Material:
- - b a s e y paredes laterales: acero i n o x i d a b l e
- - p a r e d e s frontales y c u b i e r t a s : acrl 1 ico d e
2
3rnm d e e s p e s o r
--material a i s l a n t e : u n i c e l
--canaletas: PVC
BOMBA CENTRIFUGA DOJA DE ESPECIFICACION
? E C H A roR CHLCO
1 FUN C I ONAYIEN TO , CURVA PROPUESTA No
M?SH RLQ .(A6W PIE 8
l l e . D E PASO8 R PY.
EC 018. e w DIM YAK. DIS. IMP.
COCUM. MUC 011. I Y I UlE8) 8PM. Y I N . C O H T I N U O S
~ ROTAClOn V l l T O D E S D E COPLL
AOUA DC ENIRIAYIEITO M L C R O I
L a r O P E R O
P t D E I T A L
P R E N 8 h E S T O P A I
I U Y . D E . F A b 011 lALLffO0 ffADlAL AXIAL I
I o P L E Y W A R D A fA@. MITAD C O P U MOTOR MONTADO ?OR I TUBERIA AUXl LI AR POR EL FAR
' A 8 t
CLAVE DE YATLS ; C A R C A Z A PARTE3 INTERIORES
D A T O S DE PROCESO DATOS DE DIS EÑO MECANICO ~ P A C ~ D A D ( )TOT.&OPERACJON coo1oos P R O D U C T O ~ A J ~ d , ~ h E N S I D A D RADIOGRAFIA EFICIENC&A DE JUNTAS -
PRUEBA HIDR0STATICA:CUERPO TEYROR CUERPO ATw CHAQUETA CHAW ETA
C O N S T R U C C I O N PRES.DI3'CUEFPO P 310. CHAQUETA ___L(
\TEMP 01s: CUERPO CKAQUETA CORROSION PERMISBLE WT FABRICACl0M:SOLDADA CARGA DE VIENTO COEE S l S w I o
PESO OPERACloH
RECUBRlMlENTO SOR DE AIS1 .
OBSERVACIONES
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C R O O U I S
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L-cu - -.@-
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7-B" E -- - -
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X * B I B L I O G R A F I A
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