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PDVSA
MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO
TORRES DE FRACCIONAMIENTO
PDVSA N°
TITULO
MDP–04–CF–08
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SEP.97
REV.
FECHA
APROB.
E1994
OTROS INTERNOS DE TORRES DE
FRACCIONAMIENTO
APROBADO
63
DESCRIPCION
FECHA SEP.97
L.C.
PAG. REV.
APROB.
L.R.
APROB. APROB.
FECHA SEP.97
ESPECIALISTAS
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1 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
3 ANTECEDENTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
4 DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
5 CONSIDERACIONES BASICAS DE DISEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
6 ENTRADAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
7 RETIROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
8 ELEMENTOS ESPECIALES EN TORRES DE PLATOS . . . . . . . . .
40
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ALCANCE
Esta subsección cubre las técnicas para especificar lo relacionado con el diseño
de procesos de internos de torres de platos, diferentes a los dispositivos de
contacto básicos. Esta subsección cubre distribuidores, retiros, soportes de
platos, arreglos de boquillas de retorno para alimentación y productos, circuito del
rehervidor, filtros para coque, mallas para cortar arrastre, y deflectores para evitar
mezclado,elementos de retiro de agua. El diseño mecánico detallado
normalmente lo realiza el fabricante, pero el ingeniero de procesos debe definir la
conveniencia de utilizar un arreglo o elemento particular y tener criterios para
evaluar las propuestas detalladas de los fabricantes.
2
REFERENCIAS
Prácticas de Diseño (además de otras subsecciones de esta sección). Sección 5,
Tambores Sección 9, Intercambiadores de Calor Sección 12, Instrumentación
Sección 14, Flujo de Fluidos.
Basic Practices
BP5–2–1, Internals for Towers and Drums.
Otras Referencias
“Developments in Wire Mist Eliminators”, Preprint 38, 50th National Meeting of the
AICHE (May, 1963).
Kister Henry Z., “ Distillation Operation” 1990. Mc.Graw Hill.
Lieberman, Norman P. “Process Design for Reliable Operations” 2nd. Edition
1988. Gulf Publishing Co.
Lieberman, Norman P. “Troubleshooting Process Operations” 1991 .PennWell
Publishing Co.
Koch Engineering Company Inc., “Design Manual –Flexitray”, Bulletin
960–1,1982.
3
ANTECEDENTES
Para un arranque libre de problemas y una operación normal de las torres de
fraccionamiento es imperativo que todos los equipos auxiliares (i.e., retiros,
distribuidores de retorno, deflectores para evitar mezclado, etc.) sean diseñados
apropiadamente. Los arreglos y técnicas de diseño presentadas aquí, han sido
desarrolladas a través de varios años y generalmente asegurarán una operación
económica y libre de problemas. El contenido se ha actualizado empleando
nuevas fuentes reconocidas en el sector de procesos, cuyas recomendaciones
han sido y son utilizadas en la práctica industrial.
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DEFINICIONES
Donde sea necesario, se dan definiciones en los puntos apropiados del texto
siguiente.
5
CONSIDERACIONES BASICAS DE DISEÑO
El diseño detallado de una torre de platos tiene que tomar en cuenta los elementos
estructurales que permitan soportar físicamente los internos que se coloquen
dentro de la torre para que ésta conserve su integridad y para que los elementos
mismos mantengan su colocación en la posición adecuada dentro de las
exigencias de las diferentes condiciones de operación. Estos elementos
estructurales deben conocerse por el ingeniero de procesos, para que desarrolle
una apreciación del impacto que su presencia puede tener en el patrón de flujo
dentro de la torre y comprender a mayor profundidad el funcionamiento de estos
equipos.
Un elemento clave dentro del diseño estructural de los internos de torres de platos
lo constituye el diseño del soporte de los platos. El método para soportar los platos
lo fija el fabricante durante el diseño de detalle. Los soportes deben cumplir o
exceder las normas mínimas del MID 10603.2.306. El número y tamaño de cada
soporte depende de varios factores, incluyendo el diámetro de la torre, la carga a
soportar y la necesidad de acceso para mantenimiento.
Anillos de soporte
Para diámetros de torres de procesamiento hasta 3000 mm (10 pie)
aproximadamente, el anillo de soporte del plato y las vigas menores proporcionan
todo el soporte requerido. El ancho del anillo de soporte requerido está
generalmente entre 50 y 75 mm (2 y 3 pulg), y se incrementa a medida que el
diámetro de la torre aumenta.
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Armaduras
Para diámetros de torres mayores de 3000 mm (10 pies), además de las
armaduras menores y anillos de soporte, normalmente se requieren armaduras
mayores. Para diámetros de torre hasta 6000 mm (20 pies) éstas comúnmente son
del tipo I o de canales. Donde el diámetro de la torres es mayor a 6000 mm (20 pies)
aproximadamente, normalmente se usan armaduras de enrejado para cada juego
de armaduras de soporte de dos o tres platos. Se deja suficiente área abierta en
las armaduras de enrejado para asegurar una buena distribución de vapor y para
proporcionar acceso a las secciones del plato a ambos lados de la armadura. Para
evitar una pobre distribución de líquido y vapor en el plato, las armaduras deben
ser instaladas paralelas a la dirección del flujo de líquido (a no ser que sean parte
del bajante(s) interno de platos de paso múltiple).
Armaduras mayores
Diámetro de la torre, mm (1)
No. altura, mm (2)
_3000
0
–
_3000,
_3800
1
250
_3800,
_4400
1
300
_4400,
_5600
1
350
_5600,
_6000
1
400
2 o más
Enrejado
_6000
NOTA:
1. Para convertir mm a pie divida entre 304.8
2. Para convertir mm a pulg divida entre 25.4
6
ENTRADAS
Entradas intermedias y de reflujo en torres de destilación con platos
La principal consideración para introducir el reflujo o una corriente intermedia en
una torre de destilación es la de lograr la hidráulica adecuada en la zona de
entrada. Una hidráulica defectuosa puede causar inundación prematura, arrastre
excesivo y daño mecánico a los internos. También resulta de importancia dividir
la corriente de entrada de manera adecuada para lograr buena distribución de la
corriente que alimenta el plato, especialmente en platos de pasos múltiples.
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Arreglos para la alimentación del plato superior y entradas de reflujo
Los arreglos típicos de entrada de alimentación del plato superior y del reflujo con
sus correspondientes restricciones dimensionales se muestran en la Figura 1 y
la Tabla 1, respectivamente.
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Fig 1. ALIMENTACIONES DE TOPE Y ARREGLOS DE ENTRADA DE REFLUJO.
VER LAS DIMENSIONES DE X, Y, Z EN LA TABLA 1.
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TABLA 1. ARREGLOS PARA LA ALIMENTACIÓN DEL PLATO SUPERIOR Y
ENTRADAS DE REFLUJO.
Arreglo
a
b
c
d
e
f
g
h
Dn máx. *
6
–
–
6
–
–
6
–
Nota
3
3
–
–
1
1
–
2
x
Wd
Hcl
Dn/2
>12
2Dn
Dn/2
4
>12
y
4–6
2Dn
–
Wd
2Dn
2Dn
Wd
Wd
z
–
Dn
–
4–6
Dn
1.5Dn
–
4–6
Mixta
NA
NA
NA
Líquido
NA
x
2Dn
>12
2Dn
>12
y
2Dn
Wd
2Dn
Wd
z
Dn
4–6
2Dn
4–6
* Dimensiones en pulgadas. 1 Pulgada = 25.4 mm
Dn
=
diámetro de la tubería de entrada
Hcl
=
separación entre el bajante y el plato de abajo.
Wd
=
ancho del bajante.
NA
=
no se recomienda su aplicación para ese
servicio.
Nota 1
:
Taládrese en la parte superior un agujero de
venteo de 1/4 de pulgada de diámetro
Nota 2
:
Puede requerir placa de impacto o de desgaste.
Nota 3
:
La boquilla debe entrar detrás del deflector,
de lo contrario puede haber problemas de salto
hidráulico.
Las tuberías internas deben ser desarmables para facilitar el mantenimiento.
Todos estos arreglos, a hasta h, son adecuados para entradas de líquidos.
Si la entrada está parcialmente vaporizada solo sirven los arreglos b, d, e y h.
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Los arreglos a, b, c, e, y f, normalmente se prefieren por razones de costo.
Los arreglos d y h normalmente se prefieren cuando hay una ventaja notable en
orientar la boquilla de entrada de modo no paralelo al flujo de líquido que llega al
interior de la torre. Esto puede ocurrir en alimentaciones que entran con velocidad
alta, que se disminuye con el cambio de dirección y el aumento de área de flujo
que se obtiene al contactar la torre. También puede utilizarse cuando las
limitaciones de espacio obligan a introducir la tubería de entrada a la torre desde
el mismo lado que el bajante del plato de entrada.
Los arreglos a, d, h, y en menor grado el arreglo g tienen la desventaja de inducir
lloriqueo (weeping) en las perforaciones o válvulas de entrada del plato de entrada
debido al salto hidráulico sobre el rebosadero de entrada (aumenta la columna de
líquido en esta zona del plato y genera componente de velocidad vertical hacia
abajo).
El arreglo b, llamado comúnmente bajante falso (false downcomer) es bastante
popular,ya que es de bajo costo, puede manejar cargas parcialmente vaporizadas,
ofrece mejor distribución de líquido, no tiene salto hidráulico y permite cierta
flexibilidad en la orientación de la boquilla de entrada. El ancho del bajante falso
debe ser igual que el ancho que tiene en el fondo el bajante real. Se recomienda
que la suma de las dimensiones x + y sea de 12 pulgadas (304.8 mm) para
alimentación de bajantes centrados o descentrados.
Si se considera que existe el riesgo de arrastre del líquido que salpique del falso
bajante, se puede colocar un deflector horizontal con dimensiones 2dn por wd
directamente sobre la entrada de la boquilla hacia el bajante falso. Este deflector
se coloca a cierta distancia sobre el bajante falso. Normalmente no se requiere
este deflector.
El arreglo es también es popular, es de bajo costo, puede manejar cargas
parcialmente vaporizadas no tiene salto hidráulico y minimiza el salpicado en la
entrada. Es abierto en el fondo y en los dos lados.
Arreglos para entradas intermedias
Los arreglos típicos de entrada intermedia con sus correspondientes aplicaciones
se muestran en la Figura 2 y la Tabla 2, respectivamente.
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Fig 2. ARREGLOS DE ALIMENTACIÓN INTERMEDIA.
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TABLA 2.
Aplicabilidad
del arreglo
L. frío
L/V
V
Entrada
caliente
Alta
velocidad
Alta
presión
Capacidad
del bajante
crítica
a
Si
No
No
No
No
No
No
b
Si
No
No
No
No
No
No
c
Si
No
No
No
No
Si
Si
d
Si
Si
Si
No
No
Si
Si
e
Si
Si
Si
No
Si
Si
Si
f
Si
Si
Si
No
Si
Si
Si
g
Si
Si
Si
Si
No
Si
Si
h
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
i
Si
Si
No
Si
Si
Si
Si
j
No
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Los arreglos a y b son bastante limitados en sus aplicaciones y no se recomiendan,
pues aún en servicio de líquido subenfriado pueden limitar la capacidad del
bajante. Su principal ventaja es su bajo costo.
El arreglo c es el menos costoso y de acuerdo con el boletín 960–1 de la Koch
Engineering Company se puede utilizar incluso para cargas parcialmente
vaporizadas, eliminando el problema potencial de arrastre de líquido si se coloca
el fondo de la boquilla de entrada a 6 pulgadas (152.4 mm) del piso del plato, para
cargas líquidas, o a una separación desde el piso del plato igual a la mitad de la
separación entre platos para cargas parcialmente vaporizadas. Ver Figura 3.
Debe evitarse su uso en caso de que la temperatura de alimentación sea muy
superior a la del líquido del plato ya que puede inducir evaporación excesiva en
los platos de abajo y limitar su eficiencia. Puede presentar problemas de impacto.
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Fig 3. B = 6 PULGADAS (15,24 CM) POR ENCIMA DEL PLATO PARA
ALIMENTACIONES LÍQUIDAS. B = LA MITAD DE LA DISTANCIA ENTRE PLATOS
PARA ALIMENTACIONES MEZCLADAS LÍQUIDO–VAPOR.
El arreglo d es similar al c, pero el deflector acanalado, que puede ser redondo o
recto y está abierto arriba, abajo y por los lados evita el problema potencial de
impacto en la entrada que tiene el arreglo anterior. Genera una componente de
flujo descendente que puede causar problemas.
El arreglo e es similar al anterior, pero la placa de fondo elimina el flujo
descendente del arreglo anterior desviándolo hacia los lados. Con esto se baja
la velocidad en la entrada, de modo que se puede utilizar en alimentaciones de alta
velocidad ya sean líquidas o vapor.
El arreglo f es similar al anterior, pero la entrada realizada sobre el bajante
minimiza la posible interferencia con el funcionamiento del plato, cosa que puede
ocurrir en el arreglo f.
El arreglo g se considera frecuentemente como óptimo para columnas cuya
longitud de vertedero de salida no supere los 5 pies (1.524 m). Para columnas más
grandes se recomienda usar distribuidores. Con este arreglo se tiene la ventaja
de llevar la alimentación hacia la entrada del plato, favoreciendo la separación,
minimizando la interferencia con la acción del plato y dando suficiente recorrido
de mezclado para alimentaciones líquidas calientes en donde ello es más
importante. Se recomienda colocar el centro de la tubería de alimentación a una
distancia desde el plato inferior igual a dos tercios de la separación entre platos,
hacer el corte de la tubería de entrada con un ángulo de 30° respecto a la vertical
y dejar una separación entre dicha tubería y el bajante del frente de por lo menos
un diámetro de la tubería de entrada. En caso de que la alimentación sea tan
caliente que pudiera evaporar el líquido del bajante, se recomienda colocar una
placa de aislamiento térmico en la cara externa del bajante.
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El arreglo h es una modificación del anterior, en el cual se agrega una placa de
desgaste y un deflector horizontal de impacto para evitar arrastre. Se recomienda
para alimentaciones de alta velocidad.
El arreglo i es un arreglo típico de distribuidor de alimentación, cuya aplicación se
recomienda para columnas cuya longitud de vertedero de salida es mayor de 5
pies (1.524 m). La separación entre el distribuidor y el bajante es de 3 a 4 pulgadas
(76.2 a 101.6 mm) y las aberturas del distribuidor orientadas hacia el bajante
formando un ángulo de 45° con respecto a la vertical. Tiene las ventajas del
arreglo g y permite una mejor distribución de líquido, ver distribuidores en las
páginas siguientes.
El arreglo j se aplica solamente para alimentaciones de alta velocidad en las que
el vapor es la fase continua y el líquido se encuentra atomizado en forma de spray.
Es frecuente su uso cuando la alimentación suministra la mayor parte del vapor
que se dirige a las zonas superiores de la torre, así como en aplicaciones en las
que la alimentación se vaporiza rápidamente al entrar en torres que operan a baja
presión. Su uso es frecuente en alimentación de destiladoras atmosféricas y de
vacío en la refinación de petróleo. El deflector helicoidal va cerrado arriba, abierto
abajo y desciende en espiral. Debe colocarse una placa de desgaste en la pared
de la torre.
Lineamientos generales para entradas de reflujo, plato superior y
alimentaciones intermedias
– Las tuberías internas deben ser removibles.
– Conviene colocar las tuberías de gran diámetro para alimentación de líquidos
bajo las cerchas del plato inmediato superior.
– Las tuberías internas deben soportarse cerca de la boquilla de entrada, para
que la boquilla no realice la función de soporte.
– Cuando la alimentación contiene vapores, deben reforzarse el plato y los
deflectores y anclarse la tubería de entrada al cuerpo de la torre, para que
puedan soportar los esfuerzos estructurales que genera este tipo de corriente
bifásica.
– Cuando la alimentación contiene vapores o las tuberías de entrada son de gran
diámetro, el espaciamiento entre los platos debe aumentarse entre 6 y 12
pulgadas (152.4 mm y 304.8 mm) en la zona de entrada. Esto es especialmente
importante en platos donde el tráfico de flujos es grande.
Las boquillas de entrada deben generar una caída de presión inferior a la del plato
inmediato superior.
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Para alimentaciones líquidas, la velocidad de entrada no debe ser superior a los
3 pies por segundo (0.9144 m/s), para garantizar la ruptura del chorro al entrar a
la columna.
Lineamientos generales para distribuidores y entradas a platos de pasos
múltiples
Se recomienda el uso de distribuidores en las torres de gran diámetro, aquellas
cuya longitud de vertedero de salida es mayor que 5 pies (1.524 m), y en las
columnas con platos de pasos múltiples para garantizar una distribución uniforme.
Sin embargo, en el caso de alimentaciones líquidas a platos de dos pasos, se
pueden introducir en el bajante central mediante arreglos similares a los de
la Figura 1 (arreglos a, b, d, g, h) y al arreglo a mostrado en la Figura 2.
En los casos que se requiera una distribución no uniforme, como en los platos de
tres pasos, se puede utilizar una canal de alimentación ver Figura 4 en la que se
realizarán los cortes de modo que logren repartir el líquido del modo deseado.
Cuando sea importante la buena distribución de líquido, es decir la uniformidad en
la descarga, la velocidad del fluido en las perforaciones debe ser bastante mayor
que la que tiene en la tubería del distribuidor. Para garantizar esto se puede hacer
que la caída de presión a través de las perforaciones sea de 5 a 10 veces la caída
de presión a través de la tubería del distribuidor. Alternativamente, se puede hacer
que la velocidad en las perforaciones sea tres veces la velocidad en la tubería del
distribuidor, con una velocidad recomendada en el distribuidor de 5 pies por
segundo (1.524 m/s) para alimentaciones líquidas. Ver Figura 5 caso a.
Para alimentaciones en fase vapor o mixtas, este lineamiento puede ser difícil de
aplicar por las altas velocidades y grandes diámetros de tubería de entrada a los
que conduce. Una solución de compromiso de uso común es la de hacer que el
área de las perforaciones sea similar al área de la tubería del distribuidor, a
expensas de la calidad de la distribución, en la que el flujo de vapor puede dirigirse
preferencialmente hacia una pared de la torre, lo cual puede corregirse colocando
tubos enderezadores de flujo. Ver Figura 5, casos b, c, y Figura 6.
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Fig 4. CANALES DE ALIMENTACIÓN DE PLATO DE TRES PASOS.
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Fig 5. PERFILES DE DISTRIBUCIÓN EN TUBERÍAS PERFORADAS.
Fig 6. USO DE ENDEREZADORES DE FLUJO PARA ELIMINAR LA CANALIZACIÓN.
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La caída de presión a través de las perforaciones debe estar entre un mínimo de
1 a 2 psi y un máximo de 15 a 20 psi. Caídas de presión menores pueden causar
mala distribución ver Figura 5, caso d, mientras que caídas mayores pueden
causar la atomización de la corriente, lo cual no es deseable.
No deben colocarse cerca de la entrada del distribuidor cambios fuertes de
dirección ni elementos que causen elevada caída de presión, ya que esto puede
causar mala distribución. Ver Figura 5, caso e.
Debe evitarse el impacto de las corrientes de entrada con la pared de la torre y
otros internos.
Los distribuidores de alimentación deben colocarse cuando menos a una distancia
de 8 pulgadas (203.2 mm) sobre el piso del plato, para cargas líquidas, y a una
distancia de 12 pulgadas (304.8 mm) sobre el piso del plato, para cargas mixtas.
Los distribuidores correspondientes al arreglo i de la Figura 2 deben colocarse de
modo que su línea de centros quede a una separación desde el piso del plato
inferior igual a los dos tercios de la separación entre platos.
Para distribuidores de longitudes superiores a los 10 pies (3.048 m), se
recomienda colocarlos en forma de T de manera que la tubería de entrada llegue
a la zona central del distribuidor, desde donde el flujo sigue a ambos extremos del
distribuidor. Ver arreglo i de la Figura 2.
Para longitudes menores o iguales a 10 pies (3.048 m), es común conectar la
tubería de entrada a uno de los extremos del distribuidor y el otro extremo se
proyecta hacia el interior de la misma por encima del plato de entrada.
Secciones de fondo
Las principales consideraciones a tomar en cuenta para las entradas de la sección
de fondo de la columna son, en primer lugar lograr la separación de fases
requerida y, en segundo lugar establecer la hidráulica correcta. De no ser así,
puede afectarse severamente el funcionamiento del equipo e incluso dañarse sus
internos.
Alimentaciones de fondo y retornos de rehervidores
Las alimentaciones de fondo y los retornos de rehervidores no deben quedar
sumergidas en el líquido de fondo de la torre, excepto cuando se emplean
aspersores (spargers) diseñados especialmente para tal propósito. De no hacerse
esto, se puede causar excesivo arrastre, inundación prematura de la torre o daño
mecánico a los internos. Tampoco deben colocarse a menos de 12 pulgadas
(304.8 mm) del máximo nivel de líquido en el fondo ni entrando en ángulo
descendente para no generar turbulencia que cause arrastre y problemas de
control de nivel. Ver Figura 7, caso a.
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Fig 7. a) MALA PRÁCTICA; b) BUENA PRÁCTICA.
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Se recomienda que las alimentaciones de fondo y los retornos de rehervidores
entren paralelamente al borde de la bandeja de sello del fondo (bottom seal pan),
tal como se muestra en la Figura 7, caso b y sin impactar ninguno de los internos
o elementos de medición. De no hacerse así, puede causarse arrastre de líquido
o vaporizar el líquido del bajante o tener control errático por medición defectuosa.
Así mismo se recomienda que las alimentaciones de fondo y los retornos de
rehervidores se coloquen con su parte superior ubicada por lo menos a 15 ó 18
pulgadas (381.0 ó 457.2 mm) por debajo del plato de arriba (El manual de Koch
y el autor Lieberman recomiendan que esta distancia sea el equivalente a un
espacio entre platos +12 pulgadas (304.8 mm)).
Las líneas de alimentación de fondo y de los retornos de rehervidores deben
dimensionarse correctamente para evitar inundación por falta de capacidad o
velocidades excesivas que pueden causar vibración en el plato y aflojarlo.
Se recomienda colocar una placa de impacto en caso de no poderse evitar el
impacto de la corriente de entrada con la pared de la torre, tal como puede suceder
en torres de pequeño diámetro.
Deben evitarse las entradas que promuevan velocidades tangenciales en el fondo
de la torre, ya que pueden producir vórtices en el líquido de fondo. Sin embargo,
un arreglo como el mostrado en la Figura 2 caso j, puede evitar este problema si
está bien diseñado.
Aspersores de vapor (spargers)
Los aspersores de vapor son tuberías perforadas que permiten introducir una
corriente de vapor bajo la superficie del líquido de fondo en forma de burbujas,
evitando la formación de tapones o pistones de líquido (slugs). Ver Figura 8 caso
a. También pueden utilizarse para introducir la alimentación de fondo en la zona
de vapor que queda sobre el nivel del líquido de fondo de la torre (ver Figura 8 caso
b).
En el caso de los aspersores sumergidos se debe monitorizar el nivel de líquido
y eliminar cualquier interferencia del burbujeo con los instrumentos de medición
y control de la torre.
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Fig 8. a) ASPERSOR DE ALIMENTACIÓN SUMERGIDO; b) ASPERSOR
DE ALIMENTACIÓN NO SUMERGIDO.
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Si la entrada de la alimentación de fondo es de alta velocidad, o se teme que exista
alta turbulencia en la entrada, se puede utilizar el aspersor entrando en el espacio
de vapor sobre el nivel de líquido. Ver Figura 8 caso b. Este es el arreglo preferido
para alimentaciones de fondo que están totalmente vaporizadas. En el caso de
alimentaciones mixtas, puede causar mala distribución por el flujo preferencial de
vapor en las perforaciones de la entrada del aspersor, pero en torres de platos esto
no es normalmente un problema.
No se recomienda la entrada en el espacio de vapor con aspersores en el caso de
retornos de rehervidores de tipo termosifón o marmita, debido a su alta caída de
presión.
7
RETIROS
Retiros de líquido (diferente a los de los rehervidores)
Parte del líquido que cae en la torre puede retirarse como un producto lateral o
recirculación hacia un plato superior (pumparound) o hacia un plato inferior
(pumpback). La relación entre un retiro parcial y total depende normalmente de
los efectos anticipados del control de la torre y de la estabilidad del flujo del reflujo
interno. Como una regla general, el flujo de retiro parcial no debe exceder del 60%
de la suma del reflujo interno más el producto en el plato de retiro. El líquido del
circuito de reflujo que se bombea bajo control de flujo a través de intercambiadores
de calor y luego directamente a la sección del circuito no debe incluirse en la
fórmula anterior.
El retiro puede ser desde un bajante o un plato de chimenea extendido en toda la
sección de la torre. Para minimizar la inversión, el colector de retiro normalmente
forma parte del bajante, a no ser que se requiera un área transversal excesiva para
la carga de retiro. Ver Figura 9.
Un colector completo (ver Figura 10) debe usarse cuando se requiere (a) una
retención de líquido apreciable (Ver Sección 12 del MDP, para definir los
requerimientos de retención) como para compensar el producto o asentamiento
de agua o (b) cuando no se tolera ninguna fuga del plato superior por razones de
proceso (i.e. en algunas secciones de lavado con agua donde una fuga hacia la
solución de amina o cáustica es inaceptable).
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Fig 9. DETALLES DE RETIROS DE TORRES.
PLATO DE UN SOLO PASO O BAJANTE
EXTERNO EN PLATO DE DOS PASOS
Fig. 9a. PREFERIDO
BAJANTE INTERNO EN PLATO
DE DOBLE PASO
Fig. 9b. OPCION
Fig. 9c. RETIRO PARCIAL
Fig. 9d. RETIRO TOTAL
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Dimensiones del Plato, mm (pulg)
c = Espacio libre en el bajante
D = Diámetro de la boquilla de retiro
D’ = Diámetro de la boquilla de retorno
hd = Llenado del bajante (ver nota 9)
ht = Caída de presión total del plato
NOTAS:
1. El tipo de colector preferido es el A, porque da una separación de vapor más completa que el tipo
B. Sin embargo, el tipo B puede ser usado si el colector tipo A ocupa mucha área de burbujeo del
plato o se prolonga hacia abajo tanto como para interferir con el plato inferior. Ver también la
discusión sobre retiros de líquido.
2. Los orificios o ranuras en distribuidores de tubería perforada deben diseñarse para una caída de
presión total alrededor de 1.7 kPa (1/4 psi) y deben descargar hacia abajo en 45°. El espaciamiento
entre la tubería y el vertedero debe ser alrededor de 75 mm (3 pulg), entre la tubería y el plato inferior
alrededor de 150 mm (6 pulg). Ver también discusión en página 3.
3. La altura total del vertedero de sobreflujo en el plato:
Retiro Parcial
Retiro Total
Con distribuidor 150 mm (6 pulg) ) D Ȁń2 150 mm (6 pulg) ) D Ȁń2 ) 2c
3c
4c
Sin distribuidor
4. Si el área de burbujeo es inadecuada en el plato inferior, considere el uso de bajantes inclinados.
5. El ancho de la entrada al colector de retiro = 2 veces al cabezal sobre el sello del plato ó 3 pulgadas,
cualquiera sea mayor. El cabezal se calcula por:
h sd + 693
ǒ Ǔ
QL
Lsd
2ń3
, donde Lsd es la longitud del sello del plato en Lsd mm
6. La profundidad del colector de retiro = 1.5D o 150 mm (6 pulg), cualquiera sea mayor. El colector
debe extenderse a través de toda la longitud de cuerda del vertedero de sobreflujo y cubrir toda el
área enmarcada por la cuerda.
7. Altura total del vertedero de sobreflujo sobre el plato:
Retiro Parcial
Retiro Total
Con distribuidor 150 mm (6 pulg) ) D 1ń2 150 mm (6 pulg) ) D 1ń2 ) 2c
Sin vertedero
2c
Sin distribuidor
8. Ubicación opcional de la boquilla. Deflectores antivórtice deben proveerse sobre las boquillas.
También, asegúrese que los codos no interfieren con la entrada al bajante del plato inferior. Si hay
interferencia las boquillas pueden ser colocadas del lado del colector de salida.
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9. Para obtener hd, (el llenado del bajante sobre el tope del vertedero de sobreflujo) agregue ht más
hud del plato sobre el colector de salida, más el cabezal sobre el vertedero de sobreflujo (hsd) si
existe, más 25 mm (1 pulg) como factor de seguridad. Calcule hsd como se indica en la nota 5
anterior.
10. La distancia vertical entre el fondo del colector y el tope del vertedero del plato inferior debe ser
mayor que 300 mm (12 pulg). Ver discusión en el texto.
11. Se pueden usar boquillas de retiro múltiple, si es económico.
12. Proveer 2 filas de deflectores antivórtice entre el sello del plato y el vertedero de sobreflujo. La
longitud del deflector debe ser 3D.
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Fig 10. DETALLES(7) DEL COLECTOR DE RETIRO (PARCIAL O TOTAL).
Fig. 10a. ARREGLO DE UN SOLO PASO
(RETIRO PARCIAL)
Fig. 10b. ARREGLO DE DOBLE PASO
(RETIRO PARCIAL)
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NOTAS:
1. Proveer ranuras rectangulares (operación con retiro parcial). Si el plato va a ser usado como
colector de retiro total, también debe ser diseñado como de retiro parcial para permitir operación
continua de la torre si las bombas de retiro, etc., fallan. Para una operación de retiro total, asegúrese
que el bajante del colector esté sellado para evitar flujo inverso de vapor por el bajante.
2. Para discusión de requerimientos de retención, refiérase a la Sección 12.
3. El área transversal total de las chimeneas debe ser que el área abierta del plato superior.
También el área cilíndrica total entre el tope, la chimenea y el lado del fondo del anillo de derrame
del deflector superior debe ser al área transversal de la chimenea; sin embargo, la distancia
desde el tope de la chimenea hasta el anillo de derrame debe ser 50 mm (2 pulg). Para platos
de chimenea debajo de rejillas Glitsch o lechos empacados, ver Subsección 3–J (Rejillas Glitsch
– Distribución de vapor) para criterios de área de chimenea.
4. Proveer área para que la velocidad del líquido en la fosa de salida sea 0.3 m/s (1.0 pie/s).
5. 1.5 D o 150 mm (6 pulg), cualquiera sea mayor.
6. Para torres de gran diámetro (digamos > 3600 mm (12 pie)), y/o en casos donde la fosa de salida
para una sola boquilla sería muy profunda como para interferir con el plato inferior, considere la
instalación de dos retiros.
7. Todas las dimensiones están en mm, para convertir en pulgadas divida entre 25.4.
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Fig. 10c. (CONT.) DETALLES DEL COLECTOR DE RETIRO.
NOTAS:
1. D debe ser dos veces el ID de la boquilla a no ser que se provea un “Pote para Brea”, para minimizar
el tiempo de residencia en el fondo. En tales casos D = Diámetro del “Pote para Brea”.
2. Proveer suficientes orificios para dar un área total al menos cuatro veces el diámetro de la boquilla,
pero perfore todo el filtro en cualquier caso. Deje 6 mm (1/4 pulg) de espaciamiento anular debajo
del filtro para drenaje.
3. La altura del filtro de acuerdo con los requerimientos del área total de orificios, pero no menos de
300 mm (12 pulg).
4. El borde exterior del deflector debe estar D/3 mm (pulg) o 50 mm (2 pulg) sobre el tope del filtro,
cualquiera sea mayor.
5. Provea anillos de derrame solamente para platos de chimenea usados debajo de rejillas Glitsch o
lechos empacados (donde el líquido “llueva” sobre los deflectores de los platos de chimenea).
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Retiro Parcial de Líquido a la Entrada del Plato – La versión vieja de este tipo de
retiro se muestra esquemáticamente en la Figura I. Un colector de salida se coloca
debajo del bajante con la boquilla de salida por el fondo o lateral a la caja. Este
tipo de salida es satisfactoria en servicios donde la separación del vapor en el
bajante es rápida y completa, o en servicios donde el arrastre de vapor por el retiro
no es importante. (e.g., cuando la corriente va a un despojador lateral o a un pote
separador). Sin embargo, en la mayoría de los casos, la mezcla líquido–vapor
entra al bajante como espuma y se revuelve. Esto permite que las burbujas pasen
a la boquilla de retiro, causando cavitación en las bombas y poco o ningún control
en el retiro del flujo de líquido.
El problema de la separación del vapor es particularmente importante en torres de
fracciones livianas a alta presión, porque las condiciones operacionales están
frecuentemente cerca de la presión y temperatura seudo–críticas de los
hidrocarburos. En tales casos, las densidades de las fases vapor y líquido se
aproximan una a la otra y la flotabilidad reducida de las burbujas de vapor previene
una buena separación de fase. Por lo tanto, el diseño de la caja de retiro es más
crítica en torres de fracciones livianas que en sistemas a baja presión, tales como
destiladoras y fraccionadores catalíticos.
Un arreglo preferido (pero más costoso), que elimina el arrastre de vapor por el
retiro, se muestra esquemáticamente en la Figura II. Con la adición de un colector
de sello en el retiro. Este diseño debe ser usado en todos los servicios donde el
arrastre de vapor hacia el retiro tipo I causaría problemas. Como el retiro tipo II a
menudo ocupa más espacio, puede reducir el área de burbujeo y en consecuencia
la capacidad del plato. Para minimizar este efecto se puede usar un bajante
inclinado.
Figura I
Figura II (Preferida)
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La caja debe tener una profundidad de al menos 150 mm (6 pulg) o 1.5 veces el
diámetro de la boquilla de retiro, cualquiera sea mayor. La caja debe extenderse
a través de toda la longitud de cuerda del vertedero de sobreflujo y cubrir toda esta
área. Se deben proveer placa(s) deflectora(s) (rejilla interna). Para el diseño de
deflectores anti–vórtice, ver Sección 5 de este manual. La boquilla debe estar tan
cerca como sea posible del fondo de la caja para facilitar el drenaje.
La distancia entre la caja de retiro y el tope del vertedero de salida sobre el plato
inferior no debe ser menor de 300 mm (12 pulg), para no restringir el acceso al
bajante. De ser necesario, el espaciamiento entre platos debe ser incrementado.
Para asegurar flujo de diseño a través de la boquilla de retiro parcial desde un
bajante de entrada de un plato de dos pasos, la distancia a lo largo del bajante
hasta la boquilla más cercana no debe exceder de 2400 mm (8 pies). En
consecuencia, se requieren dos boquillas si el diámetro de la torre es mayor que
4800 mm (6 pies). Ver también Figura 9 caso c.
D < 2400 mm (8 pie)
2400 mm < D < 4800 mm
(8 pie < D < 16 pie)
> 4800 mm (16 pie)
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El tamaño de la(s) boquilla(s) de retiro se debe basar en un área de flujo que de
una velocidad de líquido alrededor de 1 m/s (3 pies/s) con la línea llena.
D + F3
Ǹǒ Ǔ
4
p
QL
F36
^ F 37 Q 0.5
L
Ec. (1)
donde:
D
QL
F3
=
=
=
F36
=
F37
=
Diámetro interno
Rata de flujo de líquido
Factor cuyo valor depende de
las unidades usadas
Factor cuyo valor depende de
las unidades usadas
Factor cuyo valor depende de
las unidades usadas
En unidades
métricas
mm
dm3/s
1000
En unidades
inglesas
pulg
gpm
1.0 d
1000
0.1069
35.7
0.369
Sin embargo, la boquilla no debe ser menor que el tamaño de la línea.
Retiro Total a la Entrada del Plato – El retiro puede estar aguas abajo del bajante
o detrás de la placa del bajante (Figura 9 caso a y caso b, respectivamente). Si el
retiro está detrás de la placa del bajante, la boquilla debe estar ubicada lo
suficientemente alta para mantener un sello en el bajante a la máxima caída de
presión por plato previsto. Si la boquilla de retiro está aguas abajo del bajante
(arreglo preferido), se requiere un colector de sello entre el bajante y el retiro, para
proveer sello al bajante.
Con cualquier arreglo, se necesita un vertedero de sobreflujo, para prevenir el flujo
de líquido al plato siguiente durante una operación normal. Algunas veces es
necesario operar el plato de retiro total como retiro parcial, temporalmente,
permitiendo que algo de líquido sobrepase este vertedero. Para lograr esta
operación, el espaciamiento entre platos debe ser lo suficientemente grande para
permitir tal sobreflujo, a un caudal máximo, sin llenar completamente el bajante.
Al igual que para retiros parciales, la selección del tipo de retiro depende de los
requerimientos de separación. (Ver retiros parciales).
El tamaño de la boquilla debe basarse en la Ecuación (1).
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Plato Chimenea para Retiros Parciales o Totales – Los pasantes de vapor deben
tener un área transversal total al menos igual al área abierta del plato superior.
Deben ser alrededor de 150 mm (6 pulg) más altos que la altura del nivel de líquido.
Para mejorar la distribución de vapor hacia y de un plato chimenea, se deben
colocar deflectores planos, sobre los pasantes del mismo diámetro de estos
últimos. El área cilíndrica entre el deflector y el pasante debe ser igual o mayor que
el área transversal del pasante. Ver Figura 10.
Para un colector de retiro parcial, el vertedero de sobreflujo debe tener ranuras de
200 a 250 mm (8 a 10 pulg) de profundidad, para minimizar cambios en la cantidad
de sobreflujo con cambios en el nivel de líquido. El flujo a través de las ranuras
puede calcularse con la siguiente ecuación:
Q L + F 38 b h3ń2
Ec. (2)
donde:
En unidades En unidades
métricas
inglesas
dm3/s
gal/min
QL
=
Flujo de líquido
b
=
Ancho de la ranura rectangular
mm
pulg
h
=
Altura de líquido en la ranura
mm
pulg
F38
=
Factor cuyo valor depende de
las unidades usadas
5.20 x 10–5
2.68
Para evitar arrastre debajo del plato de chimenea, la distancia hasta d el plato
subsiguiente inferior debe ser del orden de la existente para los otros platos de la
sección inferior. Para asegurar suficiente altura del bajante del plato superior al
plato de chimenea, la distancia desde la parte superior del nivel de líquido en el
plato de chimenea hasta el plato subsiguiente superior debe ser del orden de la
existente para los otros platos de la sección superior.
Las boquillas de retiro deben ser dimensionadas con la Ecuación (1).
Filtros para Coque – Estos son instalados sobre la boquilla del fondo en torres
donde se pueden acumular partículas sólidas, tal como destiladores de vacío y
fraccionadoras de productos craqueados, para mantener los pedazos grandes de
coque fuera de las líneas de succión de las bombas (Figura 11).
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Fig 11. FILTRO PARA COQUE.
NOTAS:
1. D debe ser dos veces el ID de la boquilla a no ser que se provea un “Pote para Brea”, para minimizar
el tiempo de residencia en el fondo. En tales casos D = Diámetro del “Pote para Brea”.
2. Proveer suficientes orificios para dar un área total al menos cuatro veces el diámetro de la boquilla,
pero perfore todo el filtro en cualquier caso. Deje 6 mm (1/4 pulg) de espaciamiento anular debajo
del filtro para drenaje.
3. La altura del filtro de acuerdo con los requerimientos del area total de orificios, pero no menos de
300 mm (12 pulg).
4. El borde exterior del deflector debe estar D/3 mm (pulg) o 50 mm (2 pulg) sobre el tope del filtro,
cualquiera sea mayor.
5. Provea anillos de derrame solamente para platos de chimenea usados debajo de rejillas Glitsch o
lechos empacados (donde el líquido “llueva” sobre los deflectores de los platos de chimenea).
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Retiros a rehervidores
Las Figuras 12 y 13 muestran diagramas esquemáticos de varios arreglos de
retiros hacia rehervidores. Bajo cada diagrama hay una lista de algunas de sus
ventajas y desventajas para ayudar al diseñador, a la selección del tipo de retiro
más adecuada para una situación dada. Una discusión de tipos de rehervidores
y consideraciones hidráulicas, se presenta en la Sección 9.
Fig 12. RETIROS DE REHERVIDORES(1) (PLATOS DE UN SOLO PASO).
REHERVIDORES DE RECIRCULACION
Fig.12a
Fig. 12b
Fig. 12c
REHERVIDORES DE FLUJO FORZADO
Fig. 12d
Fig. 12e
Fig. 12f
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REHERVIDORES DE RECIRCULACION
Caso A
Caso B
Caso C
Usado para rehervidores
de termosifón. Provee
retención moderada del
tamaño del colector de
retiro. Provee sello para el
bajante. El cabezal sobre
el retiro es constante. El
deflector aisla el líquido en
el bajante, evita el choque
sobre puntos de unión, y se
aproxima a una etapa
teórica.
Usado
para
hornos,
rehervidores de termosifón
o
de
flujo
forzado
(pump–through). Provee la
mayor
retención
de
alimentación
para
el
rehervidor, pero el menor
DTML
de
los
tipos
mostrados. Provee sello
del bajante. El cabezal
sobre el retiro varía. De los
tipos mostrados es el que
menos se aproxima a una
etapa teórica. Es de
constitución simple.
Usado para hornos, rehe
vidores de termosifón o
flujo forzado. Provee una
gran retención. Provee
sello del bajante, si se usa
una retención opcional. El
cabezal sobre el retiro es
constante. Se aproxima a
una etapa teórica. Si se
maneja material de amplio
rango de ebullición la
transferencia de calor a
través de la placa del
bajante puede causar
excesiva vaporización en
el bajante.
REHERVIDORES DE FLUJO FORZADO
Caso D
Caso E
Caso F
Usado únicamente para
rehervidores de termo–
sifón. La retención en el
colector es moderada.
Provee sello del bajante. El
cabezal sobre el retiro
varía.
Usado para hornos o
rehervidores
de
flujo
forzado. Provee una gran
retención. Provee sello del
bajante, si se usa una
prolongación
opcional.
Requiere más instrumen–
tación que el tipo de retiro
“C”.
Usado para rehervidores
de
marmita
(Kettle)
solamente. Provee sello
del bajante. El cabezal
sobre el retiro varía. Es de
construcción simple.
NOTAS:
1. Criterios de dimensionamiento y dimensiones detallados se dan en el texto y en la Figura 9.
2. Distribuidor de tubería perforada. Considere el uso de deflectores o plato de desgaste para servicio
erosivo y corrosivo.
3. El cierre del retiro inundaría el plato, si el P del rehervidor aumentara como resultado de
ensuciamiento.
4. Boquilla de derrame.
5. Ver también Figura 1 del documento MDP–05–EF–02.
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Fig 13. RETIROS DE REHERVIDORES(1) (PLATOS DE DOBLE PASO)
REHERVIDORES DE RECIRCULACION
Fig. 13a
Fig. 13b
REHERVIDORES DE FLUJO FORZADO
Fig. 13c
Fig. 13d
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REHERVIDORES DE RECIRCULACION
Caso A
Caso B
Usado para rehervidores de termosifón. Provee
retención moderada, dependiendo del tamaño
del colector de salida. Provee sello para el
bajante. El cabezal sobre el retiro es constante. El
deflector aisla el líquido en el bajante, evita el
choque sobre puntos de unión y se aproxima a
una etapa teórica.
Usado para hornos o rehervidores de
termosifón o de flujo forzado. Provee la
mayor retención de alimentación para
el rehervidor pero el menor DTML que
el tipo “A”. Provee sello para el bajante.
El cabezal sobre el retiro varía. Se
aproxima menos a una etapa teórica
comparado con el tipo “A”. Es de
constitución simple.
REHERVIDORES DE RECIRCULACION
Caso C
Caso D
Usado únicamente para rehervidores de
termosifón. La retención en el colector es
moderada. Provee sello del bajante. El cabezal
sobre el retiro varía.
Usado para rehervidores de marmita
solamente. Provee más retención que
el tipo “C”. Provee sello del bajante. El
cabezal sobre el retiro varía. Es de
constitución simple.
NOTAS:
1. Criterios de dimensionamiento y dimensiones detalladas son dados en el texto y en la Figura 9.
Los retiros internos son generalmente más simples y baratos que los retiros externos y por lo tanto
son preferidos. Los retiros externos mostrados son análogos o similares a los de la Figura 12.
2. Distribuidor(s) de tubería perforada.
3. El cierre del retiro inundaría el plato, si el P del rehervidor aumentara como resultado de
ensuciamiento.
4. Boquilla de derrame.
5. Todas las dimensiones están en mm, para convertirlas en pulgadas divida entre 25.4.
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A continuación se da un procedimiento para diseñar el colector de retiro y
facilidades asociadas para un rehervidor de termosifón recirculante, usando una
boquilla de retiro lateral. Este tipo de retiro es preferido para torres a nivel del
suelo, por ejemplo, en las que el producto de fondo sale del sistema por presión,
en lugar de bombeado, o para torres en que si se usara una salida de fondo,
variaciones en el nivel de fondo pudieran crear variaciones externas en la cantidad
de recirculación por el rehervidor.
Aunque este procedimiento aplica
principalmente a termosifones recirculantes de salida lateral, muchos de los
aspectos de diseño son generales y pudieran ser considerados para rehervidores
de un solo paso, así como también otros tipos de rehervidores.
El tipo recomendado de colector de retiro se muestra más adelante. Cuando este
tipo de retiro se diseña según el procedimiento que se indica a continuación se
minimizan el arrastre de vapor hacia el rehervidor y la inestabilidad debido al flujo
de líquido errático hacia el rehervidor. Esto prevendrá oleaje en el rehervidor, lo
cual puede resultar en inundación prematura de la torre e incapacidad para lograr
el suministro de calor de diseño. Este método da baja turbulencia, baja velocidad
de líquido y un adecuado tiempo para la separación vapor–líquido en el colector
de retiro.
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NOTAS:
1. Mínimo pero no menor de 100 mm (4 pulg).
2. Al menos C + 50 mm (2 pulg) de tal forma que el líquido choque con el deflector inclinado.
3. El deflector se extiende a través de todo lo ancho del colector.
4. La distancia desde el tope del vertedero de sobreflujo hasta el plato superior debe ser al menos
1–1/2 veces la distancia entre platos.
5. El colector de salida debe ser hecho tan ancho como sea posible, limitado por la dimensión r, la cual
se basa en una velocidad de líquido bajante 0.06 m/s (0.2 pies/s)
6. Todas las separaciones deben ser incrementadas en servicios de ensuciamiento severo.
7. La dimensión A, la profundidad del colector de salida sobre la boquilla de salida, la fija el
requerimiento de retención de alimentación del rehervidor.
8. Para convertir de mm a pulg divida entre 25.4.
Procedimiento de diseño
1.
Seleccione la cantidad de alimentación del rehervidor, basada en el
requerimiento de vaporización, de tal forma que la porción vaporizada en el
rehervidor sea de un 20 a 50% en peso de la alimentación (para detalles
adicionales ver Sección 9–E ). Este porcentaje se basa en la caída de presión
y en la transferencia de calor óptimas en el rehervidor. El porcentaje de
vaporización también afecta la aproximación del rehervidor a un plato
teórico, puesto que está relacionado al número de veces que el mismo
material pasa a través del circuito del rehervidor antes de pasar a formar
parte del producto de fondo. Más significante, sin embargo, es el grado al
cual el líquido del bajantes es selectivamente retirado a través de la boquilla
de retiro. (En preferencia al líquido retornado del rehervidor).
Tal retiro selectivo del líquido del bajante se maximiza con el arreglo de
deflectores mostrado en el diagrama anterior. Si el fraccionamiento es crítico,
la aproximación a un plato teórico en el rehervidor puede ser calculado de la
fórmula dada en la Sección 9.
2.
Para establecer la localización del vertedero de sobreflujo, calcule la
dimensión “r” en el diagrama anterior con los pasos (a) y (b) siguientes:
a.
Del flujo volumétrico (a condiciones de operación) del producto de
fondo, calcule el área segmental entre el casco y el vertedero de
sobreflujo para una velocidad de líquido de 0.06 m/s (0.2 pies/s). Esto
da la mínima área de sobreflujo permitida, para minimizar el área del
colector de salida. De esta manera el colector atrapará la mayor parte
del líquido que cae del plato superior durante el arranque, cuando el
flujo de vapor normalmente es bajo. En cambio, si la polimerización es
un problema, el área segmental puede incrementarse (incrementando
la dimensión “r”), para reducir la retención (tiempo de residencia) y
ensuciamiento en el colector de retiro.
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b.
3.
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Con el área calculada en el paso (a) y los valores dados en la Tabla 1,
Subsección k, calcule la dimensión r.
Calcule la Dimensión A, la cual determina la retención del colector de retiro,
como sigue:
a.
Calcule, para condiciones de diseño, el volumen de líquido en el
rehervidor y tubería de retorno. Primero, el promedio de la fracción
volumétrica de líquido en el rehervidor es:
L+
VL
Y DV
ȡV
ȥDVV ln
Ȣ
ƪ
1) Y
ǒ Ǔƫ
DV
VL
ȣ
Ȥ
–YȦ
Ec. (3)
donde:
L
=
VL
=
Promedio de la fracción
volumétrica de líquido
Volumen específico del líquido
VV
DV
Y
=
=
=
Volumen específico del vapor
VV – VL
Fracción en peso vaporizada
En unidades
métricas
En unidades
inglesas
m3/Kg
pie3/lb
m3/Kg
m3/Kg
pie3/lb
pie3/lb
Luego, la fracción volumétrica de líquido en la tubería de retorno es:
L+
V L (1–Y)
V L ) Y DV
Ec. (4)
Multiplique estas fracciones volumétricas de líquido por el volumen total del
rehervidor y tubería de retorno, respectivamente, para obtener los volúmenes
totales de líquido.
b.
Calcule lo que sería el volumen de líquido en el rehervidor y tubería de
retorno, asumiendo un 20% de reducción en la cantidad de
vaporización y un incremento simultáneo de 10% en la cantidad de
circulación total.
c.
Encuentre la retención de líquido requerida sobre la boquilla de salida
por la diferencia entre (a) y (b). Esta cantidad debe ser suficiente para
suplir líquido al circuito del rehervidor durante cambios en el suministro
de calor al rehervidor. Sin embargo, como se mencionó en el paso 2(a),
puede ser necesario reducir esta retención en servicios de
ensuciamiento severo, para minimizar el tiempo de residencia en el
colector de salida.
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d.
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Usando la Tabla 1 de la Subsección K y la retención calculada en (c),
calcule la dimensión A, teniendo en mente que el líquido por debajo del
tope de la boquilla de salida no se incluye. Similarmente, el líquido en
el bajante a aguas arriba del sello del colector no deben contarse como
contribuidores de retención.
4.
Calcule el diámetro D de la boquilla de retiro a partir de la Ec. (1) de la página
(7). Si el tamaño de la boquilla excede el tamaño deseado para la tubería que
va al rehervidor, la línea debería reducirse en el tramo vertical fuera de la
torre, en un punto bien abajo de la boquilla de retiro.
5.
Otras consideraciones son:
a.
El deflector debe proveer una superficie suave para el choque
vapor–líquido. Este debe ser fabricado e instalado de manera que la
costura esté del lado de atrás del deflector. Puesto que el lado del
bajante queda hacia el centro de la torre generalmente tiene
proyecciones horizontales que podrían desviar el líquido, éste no debe
ser usado en lugar del deflector.
b.
Para ahorro de tubería, las boquillas de retiro y retorno del rehervidor
deben estar ubicadas del mismo lado de la torre. El retorno del
rehervidor debe ser un distribuidor normal de tubería perforada,
excepto un tercio de su longitud aguas arriba que debe dejarse sin
perforar, para minimizar turbulencia en la superficie del líquido de retiro
cerca de la boquilla de retiro.
c.
Cuando se especifica la altura del rehervidor con respecto a la torre,
siga las guías dadas en la Sección 9–E. No se debe agregar altura extra
a la torre y el rehervidor como un factor de seguridad (a no ser que se
instale una válvula de baja caída de presión en la línea de retiro), ya que
ésta podría causar que el flujo de circulación exceda los valores de
diseño con posible arrastre de vapor e inestabilidad. Si se anticipa un
amplio rango de condiciones de operación, o si se especifica una altura
conservadora para la torre con el fin de poder incrementar
sustancialmente el caudal de alimentación al rehervidor sobre el valor
de diseño considerar la instalación de una válvula de baja caída de
presión (tal como una válvula de compuerta o mariposa) en la línea de
alimentación al rehervidor para estrangular la cantidad de circulación.
La válvula debe ser colocada en una sección de tubería ubicada por
debajo del fondo del rehervidor. Si se instala esta válvula, también debe
proveerse un cristal de nivel en la caja de retiro.
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ELEMENTOS ESPECIALES EN TORRES DE PLATOS
Rejilla metálica tipo malla para evitar arrastre
En algunas torres, el arrastre de líquido puede causar una grave contaminación
y degradación del producto. Para evitar este problema, se instala una rejilla
metálica tipo malla para proveer superficie sobre la cual pueda coalescer el líquido
arrastrado. Estas rejillas deben ser diseñadas cuidadosamente. Si la velocidad
sobre la rejilla es muy baja, no ocurrirá máxima coalescencia. Si la velocidad es
muy alta, el líquido coalescido será arrastrado desde la rejilla.
La formación de coque en la rejilla puede ser también un problema, dependiendo
de la temperatura, tipo de rejilla, retención y calidad de la alimentación. Cada torre
debe ser considerada individualmente, y debe tomarse en cuenta la experiencia
pasada o similar.
– Eficiencia
Para un comportamiento óptimo, el factor Vs [ρV / (ρ L – ρV) ] 0.5 del vapor que
entra a la rejilla debe estar dentro del rango de diseño dado en la Figura 14 caso
a. Si cae por debajo de este rango, debe reducirse el área transversal de la rejilla
agregando un deflector en forma de anillo alrededor de la rejilla.
– Caída de Presión
La Figura 14 caso b, da los factores a ser usados en las ecuaciones siguientes
para calcular la caída de presión a través de una malla 931 tipo York*. La caída
de presión del vapor que pasa a través de la rejilla seca y la resistencia adicional
al flujo del vapor debido al líquido retenido en la rejilla se evalúan
separadamente y luego se suman para dar la caída de presión total.
DPv + F 39 f òv t V 2S
Ec. (5)
donde
DPv
=
f
t
=
=
rv
=
Vs
F39
=
=
Caída de presión del vapor con la
rejilla seca
Espesor de la rejilla (normalmente
150 mm (6 pulg))
Densidad del vapor a condiciones
de operación
Velocidad superficial del vapor
Factor cuyo valor depende de las
unidades usadas
En unidades
métricas
mm de agua
En unidades
inglesas
pulg de agua
mm
pulg
kg/m3
lb/pie3
m/s
0.0159
pie/s
0.0236
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donde
DP +
DP
=
DPL
rL
=
=
F40
=
F 40 ǒDPv )t P LǓ
RL
Caída de presión total a través
de la rejilla
Densidad
del líquido a
condiciones de operación
Factor cuyo valor depende de
las unidades usadas
Ec. (6)
En unidades
métricas
mm de líq. caliente
En unidades
inglesas
pulg de líq. caliente
mm de agua
kg/m3
pulg de agua
lb/pie3
1000
62.4
* La Figura 14 caso b, y las Ecuaciones 5 y 6 se basan en información del boletín
631 de la OTTO H. York Co, Inc., también publicado en preimpresión 38
“Developments in Wire Mesh Eliminators” de la 50va reunión nacional de la AICHE
(Mayo 1963).
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Fig 14. REJILLA METÁLICA.
Fig. 14a. EFICIENCIA DE LA REJILLA METÁLICA.
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PORCENTAJE DE REMOCION DE ARRASTRE
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Fig. 14b. CAÍDA DE PRESIÓN EN LA REJILLA METÁLICA*.
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Si se ha agregado un deflector perfilado en forma de anillo, vs. debe ser evaluada
con el área transversal de la rejilla, no con la de la torre.
NOMENCLATURA
b
=
Ancho de la ranura rectangular, mm (pulg) (Ec. 2)
c
=
Distancia del bajante, mm (pulg)
D
=
Diámetro de flujo o interno, mm (pulg) (Ec. 1)
Fi
=
Factor que depende de las unidades usadas (ver tabla al final)
f
=
Factor de fricción (Ec. 5)
H
=
Altura del filtro, mm (pulg) (Figura 4a)
h
=
Altura de líquido en la ranura, mm (pulg) (Ec. 2)
hd
=
Llenado del bajante, mm (pulg) de líquido caliente (Figuras 9., 10.)
hed
=
Caída de presión de plato seco efectiva, mm (pulg) de líquido
caliente
hsd
=
Cabezal sobre el sello, mm (pulg) de líquido caliente (Figura 9., nota
5)
ht
=
Caída de presión total en el plato, mm (pulg) de líquido caliente
(Figura 9.)
L
=
Fracción volumétrica de líquido promedio (Ec. 3)
Lsd
=
Longitud del sello, mm (pulg) (Figura 9., nota 5)
∆P
=
Caída de presión, kPa o mm (pulg) de líquido caliente (de acuerdo
al contexto)
∆PL
=
Caída de presión debido al drenado de líquido en la rejilla, mm
(pulg) de agua (Figura 8b)
∆Pv
=
Caída de presión del vapor a través de la rejilla, mm (pulg) de agua
(Ec. 5)
QL
=
Flujo de líquido, dm3/s (gpm) actuales (Ec. 1 y 2)
t
=
Espesor de la rejilla metálica tipo malla, mm (pulg) (Ec. 5)
Vs
=
Velocidad superficial, m/s (pie/s) (Ec. 5)
VL
=
Volumen específico de líquido, m3/kg (pie3/lb) (Ec. 3 y 4)
VV
=
Volumen específico del vapor, m3/kg (pie3/lb) (Ec. 3)
∆V
=
VV – VL
Y
=
Fracción en peso vaporizada (Ec. 3 y 4)
µv
=
Viscosidad actual del vapor, Pa.s (Cp) (Figura 8b)
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ρL
=
Densidad del líquido a condiciones de operación, kg/m3 (lb/pie3)
ρV
=
Densidad del vapor a condiciones de operación, kg/m3 (lb/pie3)
Factor Fi
En unidades
En unidades
métricas
inglesas
F3 (Ec. 1)
1000
1.0
F36 (Ec. 1)
1000
0.1069
F37 (Ec. 1)
35.7
0.369
F38 (Ec. 2)
5.20 x 10–5
2.68
F39 (Ec. 5)
0.0159
0.0236
F40 (Ec. 6)
1000
62.4
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Deflectores de salpicado o de campana
Para servicios de baja carga de líquido, en el orden de 0.1 galones por minuto por
pulgada del vertedero (1.49 dm3/min.cm), se recomienda colocar deflectores de
salpicado o de campana tal como se muestra en la Figura 15. Con estos
deflectores se aumenta la retención de líquido en el plato y la altura de la espuma
(froth) previniendo el secado del plato. En columnas de pequeño diámetro, menor
de 6 pies (152.5 mm), evita que las gotas que se forman en la entrada de líquido
al plato vuelen directamente hacia el bajante. Para estas aplicaciones el plato debe
sellarse a prueba de fugas.
Fig 15. a)DEFLECTOR DE SALPICADO,
a)
b)CAMPANA DE VAPOR.
b)
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Deflectores anti salto
En los platos de pasos múltiples donde exista riesgo de que pase líquido de un
paso a otro por la velocidad horizontal del líquido que sale hacia el bajante, se
colocan deflectores anti salto, ver Figura 16 que evitan que esto ocurra, de no
hacerse esto, se puede acumular localmente una cantidad de líquido en el pase
que recibe el flujo adicional que puede causar inundación prematura.
Fig 16. DEFLECTOR ANTI SALTOS.
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Bandejas de sello con bajorrelieve
En aplicaciones en las que se requiere evitar problemas de sello en los bajantes
se pueden utilizar bandejas de sello con bajorrelieve, en todos los casos, o
vertederos de entrada, solamente para aplicaciones de muy baja carga de líquido.
Ver Figura 17.
Fig 17. ARREGLOS PARA SELLAR EL BAJANTE. a) VERTEDERO DE
ENTRADA ; b) PANEL DE SELLO.
(a)
(b)
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Transiciones para cambio en el número de pasos de platos
Con frecuencia se requiere cambiar el número de pasos en los platos de una torre
al introducir corrientes líquidas en las mismas. En estos casos se debe realizar
la transición sin dañar la calidad de la distribución, ni causar restricciones al flujo
ni interferir con el sello del bajante. Se sugiere el diseño mostrado en la Figura 18
caso a. Adicionalmente, se recomienda en este caso que el espaciado en el plato
de transición exceda al espaciado normal entre platos en un mínimo de 1.5 pies,
preferiblemente 2 pies (0.4572 ó 0.6096 m).
La Figura 18 caso b, muestra transiciones recomendadas entre platos de paso
sencillo y de doble paso, junto con el criterio de diseño necesario.
Fig. 18a. ARREGLO DEL PLATO DE TRANSICIÓN
Fig 18. .
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Fig. 18b. TRANSICIONES ENTRE PLATOS DE UN SOLO PASO Y DOBLE(10)
UN SOLO PASO
A DOBLE TIPO 1(1)
DOBLE A UN SOLO PASO
(BAJANTE EXTERNO)
DOBLE A UN SOLO PASO
(BAJANTE EXTERNO)
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NOTAS:
1. Use el tipo 1 o el tipo mostrado en la Figura 1A si el líquido externo es 60% vol del líquido total; de
no ser así, use el tipo 2.
2. (2) Dimensione los orificios o las ranuras en el distribuidor de entrada para un P alrededor de 1.7
kPa (1/4 psi); inclinados hacia abajo 45°.
3. (3) El espacio libre debajo del bajante simulado debe ser 25 mm (1 pulg) o aquel basado en una
pérdida de cabezal de 50 mm (2 pulg) de líquido caliente, cualquiera sea mayor.
4. (4) El área del colector de retiro de líquido debe basarse en una velocidad de líquido descendente
de 0.12 m/s (0.4 pie/s).
5. (5) Especifique plato soldado para sellar el fondo del bajante del plato superior.
6. (6) La profundidad del colector de retiro de líquido = 150 mm (6 pulg) o 1–1/2 vez de diámetro de
la boquilla, cualquiera sea mayor. Provea deflector anti–vórtice.
7. (7) Como este plato de paso sencillo tiene un área de burbujeo menor a la usual, chequee para ver
si se requiere espaciamiento adicional entre platos para evitar arrastre. Si se requiere un sello, ver
Figura 10.
8. (8) Proveer un espaciamiento de 50 mm (2 pulg) ente el tope del bajante simulado y el plato superior,
para prevenir el atrapamiento de aire durante el arranque.
9. (9) La placa deflectora dirige el líquido hacia el centro del bajante interno, de tal manera que pueda
fluir a través del bajante simulado.
10. (10) Todas las dimensiones están en mm, para convertirlas a pulgadas divida entre 25.4.
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Platos a prueba de explosión
En algunas torres de destilación, tales como las fraccionadoras de las plantas de
coque, existe el riesgo de desprender y dañar los platos por la vaporización
repentina de agua que entre accidentalmente a la torre.
El desprendimiento de los platos ocurre cuando el plato se abomba por la presión
y se sueltan los elementos de fijación (clips) que lo unen al anillo de soporte. Ver
Figura 19.
Para evitar este problema se deben fijar a la pared del recipiente los elementos
rigidizadores, cerchas integrales, que forman parte del plato. Para ello se colocan
en la pared de la torre unos soportes a los cuales se fija mediante clips de corte
(SHEAR CLIPS) una barra que enlace las cerchas integrales del plato, tal como
se muestra en la Figura 19.
Los clips de corte deben fallar a un nivel de esfuerzo predeterminado que permita
proteger al recipiente de un aumento de presión muy fuerte. De no ser así, podría
deformarse la pared del propio recipiente. Los bajantes pueden actuar como
alivios internos de presión si se diseñan los clips de corte para soportar una caída
de presión de unas 0.6 psi, cercana a 2 pies (0.6096 m) de columna de
hidrocarburo líquido.
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Fig 19. PLATO A PRUEBA DE EXPLOSIONES.
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De este modo el líquido en los bajantes se desaloja en caso de sobrepresión antes
de que los clips de corte fallen.
Mejoramiento de la Capacidad de Reducción de Flujos (Turn Down Ratio)
Se puede mejorar la capacidad de reducción de flujos de una torre de destilación
con platos de válvulas duales, livianas y pesadas que permiten apertura de la
válvula liviana a bajas cargas de vapor y la de ambas a elevadas cargas de vapor.
Ver Figura 20.
Fig 20. VÁLVULA CON COPAS DUALES MEJORA LA CAPACIDAD DE REDUCCION DE
FLUJOS DE LOS PLATOS DE VÁLVULAS.
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Reducción de fugas en los platos
Los platos de las torres de destilación normalmente se ensamblan a partir de
elementos que se apernan y en cuyas uniones se presentan con frecuencia fugas
que pueden reducir drasticamente la eficiencia del fraccionamiento. Así mismo,
los platos de válvulas pueden presentar cierto grado de fuga por las válvulas,
especialmente a cargas bajas, con iguales consecuencias adversas sobre la
eficiencia de fraccionamiento. Ver Figura 21.
Fig 21. LOS FLUJOS BAJOS REQUIEREN MAYORES REFLUJOS DEBIDO A LA
PÉRDIDA DE EFICIENCIA DE LOS PLATOS.
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La reducción de eficiencia obliga a aumentar la relación de reflujo, lo que a su vez
desperdicia energía del rehervidor e incrementa la carga térmica del condensador
con el consiguiente desperdicio de energía.
A nivel de diseño se pueden tomar varias acciones para prevenir lo anterior tales
como exigir la colocación de empacaduras en las uniones de los elementos del
plato, especificar platos de válvulas especiales para altas relaciones de flujos
máximos a mínimos turndown, (solamente para servicios limpios, de lo contrario
se pueden pegar las válvulas al plato) y finalmente, se pueden soldar los
elementos que conforman el plato, sin embargo, esta opción drástica crea serios
inconvenientes a la hora de sacar el plato y no permite desprendimiento de platos
en servicios con flash de agua.
Platos para la eliminación de agua
En aplicaciones de refinería en las que el agua forma parte de la alimentación de
hidrocarburo, ésta debe retirarse de la torre de modo continuo, lo cual
normalmente ocurre con la corriente de tope. Sin embargo, en algunos casos el
agua, que se comporta como un componente no ideal, puede condensar y quedar
atrapada dentro de la torre pudiendo salir solamente después de formar una fase
líquida separada, con lo cual se puede reducir la eficiencia de platos, aumentar la
caída de presión de platos, corroer el equipo, dañar los tubos del rehervidor y tener
temperaturas anormales en el mismo. Estos problemas son más frecuentes en
servicios que manejan hidrocarburos livianos.
Se puede calcular si una torre puede desarrollar problemas de retención de agua
mediante un balance de agua que se refleja en el siguiente procedimiento:
Determine la fracción de agua en la alimentación analizando muestras
representativas de la misma. De no ser factible esto, estímese el contenido de
humedad de la alimentación mediante una gráfica de solubilidad del agua en
hidrocarburos como función de la temperatura, tal como la Figura 22.
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Fig 22. SOLUBILIDAD DEL AGUA EN HIDROCARBUROS LIVIANOS SUPONIENDO
EQUILIBRIO EN AGUA LIBRE.
Calcule el flujo de agua que entra con la alimentación multiplicando el flujo de
alimentación por el contenido de agua determinado en el paso anterior. Este flujo
de agua tiene que poderse retirar por el tope de la columna.
Se debe proceder a determinar la capacidad de retiro de agua por el tope de la
columna. Esta capacidad es la diferencia entre el agua que la torre puede
evaporar en el tope y el agua que regresa al tope con la corriente de reflujo. Para
ello se requiere o estimar la temperatura del tope de la columna, la presión de la
torre y la temperatura del líquido del tambor acumulador de reflujo.
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El máximo flujo de agua que se puede vaporizar en el tope,Wo, es igual a la
fracción molar de agua en los vapores de tope multiplicada por el flujo molar total
del tope. Este flujo es la suma de la corriente neta de destilado D, y el reflujo R.
La fracción molar del agua en los vapores de tope es igual al cociente de la presión
de vapor de agua a la temperatura del tope,VPw y la presión total en el tope de la
torre, PT. Tienen que usarse presiones absolutas.
En fórmulas: Wo = (VPw/PT) (R+D)
Ec. (7)
El agua que regresa al tope con la corriente de reflujo es el producto del reflujo R
y la fracción de agua en esa corriente, Xr. La fracción Xr se determina mediante
una gráfica de solubilidad del agua en hidrocarburos como función de la
temperatura, tal como la Figura 22 usando como parámetro de entrada la
temperatura del tambor acumulador de reflujo.
El flujo neto de salida de agua que puede vaporizar la torre es igual a Wo–RXr.
Nótese que en general la fracción molar de agua en los vapores de tope es
diferente a la correspondiente fracción en la corriente de reflujo que debe retornar
luego de separarse en el acumulador la fase acuosa de la fase hidrocarburo.
Si el flujo neto calculado en el paso anterior es menor que el flujo de entrada de
agua en la alimentación se prevé la formación de agua libre dentro de la torre. En
ese caso se recomienda colocar un arreglo de retiro de agua tal como se muestra
en la Figura 23.
La bandeja de retiro de agua alimenta a un pequeño tambor o bota donde se puede
separar el agua de la fase orgánica que retorna a la torre a medida que el agua,
más densa, la desplaza. Es común que el control de nivel de la interfase se opere
manualmente y que se ajuste manualmente la válvula de la línea de recirculación
hasta obtener la mayor cantidad de retiro de agua.
Las composiciones de líquido en la torre obtenidas experimentalmente o por
simulación son una buena indicación de cual o cuales platos son los más
apropiados para colocar la bandeja de retiro de agua.
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Fig 23. ELIMINACIÓN DE AGUA ATRAPADA EN UNA TORRE.
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Rompe vórtices
Se recomienda colocar rompe vórtices en el fondo de todos los recipientes,
independientemente del nivel de líquido que se estime tener en el mismo. Un
diseño sugerido se muestra en la Figura 24.
Fig 24. DISEÑO DE ROMPE VÓRTICE.
Agujeros de drenaje para control de agua
En servicios de hidrocarburos en los que se puede introducir agua
accidentalmente o para efecto de pruebas previas al arranque de una unidad de
destilación se deben evitar los puntos donde el agua pueda quedar atrapada. A
nivel de diseño se puede disminuir el riesgo de accidentes por agua acumulada
colocando agujeros de drenaje adecuados en los internos de la torre. El número
de drenajes debe ser suficiente para desalojar las cantidades anticipadas de agua,
pero no debe ser excesivo, ya que en ese caso se puede reducir la eficiencia del
fraccionamiento debido a las fugas internas por los drenajes.
Los platos con copas de burbujeo deben ser provistos de drenajes, los otros tipos
de plato son autodrenantes y normalmente no lo requieren.
Las bandejas de sello, tal como la mostrada en la Figura 25 requieren orificios de
drenaje. La bandeja de retiro no requiere orificio de drenaje si la boquilla de salida
se coloca a ras del piso de la bandeja.
Los orificios de drenaje deben ser lo suficientemente grandes para que no se
taponen con suciedad, pero lo suficientemente pequeños para que se minimicen
las fugas internas durante la operación normal.
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Para servicios limpios se sugiere usar un agujero de 1/4 de pulgada (6.35 mm) de
diámetro para un máximo 50 pies2 (4.64 m2) de área por drenar.
Para servicios más sucios se sugiere usar un agujero de 3/4 de pulgada (19.05
mm) de diámetro para un máximo de 50 pies2 (4.64 m2) de área por drenar.
Fig 25. PARA EVITAR ACUMULACIONES PELIGROSAS DE AGUA SE DEBE
PERFORAR UN AGUJERO EN EL PANEL DE SELLO.
Flexibilidad operacional
Para altas relaciones de flujos máximos a mínimos (operaciones a alto turn down)
en columnas de destilación con distribuidores, se recomienda colocar
distribuidores duales como los mostrados en la Figura 26. De este modo se
garantiza una mejor distribución de reflujo en todas las condiciones de
alimentación, pues a bajos flujos se opera con el distribuidor pequeño, a flujos
moderados con el grande, y a flujos grandes con ambos distribuidores.
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Fig 26. LOS DISTRIBUIDORES DUALES PERMITEN FLEXIBILIDAD OPERACIONAL.
Vertederos ajustables
Se pueden colocar vertederos deslizantes de altura ajustable que aumentan la
eficiencia debido al mayor contacto vapor líquido que promueven, especialmente
a bajas tasas de alimentación. Pueden limitar la capacidad de la torre y llevar a
inundación prematura si se aumenta la alimentación, pero se pueden reajustar los
vertederos en pocas horas y seguir la operación. La mayoría de los platos trae
vertederos ajustables.
Bajante perfilado
Usar un bajante perfilado, ver Figura 27, en aquellos casos donde el alto flujo de
líquido requiere un gran espacio libre en el bajante (c > 75mm (3 pulg)) o una caja
de entrada de receso si se ha usado un bajante convencional. No se debe usar
un vertedero de entrada ni platos de casquetes de burbujeo en distribuidores de
reflujo del tope (bajantes simulados) o en caja de entrada de receso. La presencia
de estos dispositivos aguas abajo induce turbulencias y anula el propósito de
uniformizar el flujo en un borde perfilado. Ver subsección B, D y E.
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Si se requiere un bajante perfilado en platos con bajantes inclinados se prefiere
el escalonado sobre el diseño inclinado mostrado anteriormente. El uso de un
bajante escalonado en tales casos asegura que la parte inferior de un borde
perfilado es paralelo a la cubierta del plato.
Fig 27. BAJANTES PERFILADOS
BAJANTE DERECHO
BAJANTE ESCALONADO
(PREFERIDO)
BAJANTE INCLINADO
NO SE PREFIERE
Usar un bajante perfilado en aquellos casos donde el alto flujo de líquido requiere
un gran espacio libre en el Bajante (c>75mm (3Pulg)) o una caja de entrada de
receso si se ha usado un bajante convencional. No se debe usar un vertedero de
entrada ni platos de casquetes de burbujeo en distribuidores de reflujo del tope
(bajantes simulados) o en caja de entrada de receso. La presencia de estos
dispositivos aguas abajo induce turbulencias y anula el propósito de uniformizar
el flujo en un borde perfilado.