Pedro Bueno Márquez - Preparar y acondicionar los equipos principales e instalaciones auxiliares de la planta química. QUIE0108

5 Centrífuga de tornillo transportador de 0-65% de sólidos: es el caso de una centrífuga también conocida como decantador. Su diseño es completamente diferente al resto de centrífugas, ya que dispone de un tornillo transportador que les permite descargar en forma continua los sólidos.

Recuerde

La cualidad que permite el uso de la centrifuga para la separación de los diferentes componentes inmiscibles de una corriente es la diferencia de densidades que existe entre ellos.

Separadores

Por separadores, se conoce, genéricamente, cualquier equipo en el que se realiza una operación de separación. En función del tipo de fases que componen los separadores, se distinguen:

1 Separadores sólido-sólido.

2 Separadores sólido-líquido.

3 Separadores sólido-gas.

4 Separadores líquido-líquido.

5 Separadores líquido-gas.

6 Separadores gas-gas.

Para realizar estas operaciones, los equipos aprovechan la diferencia en las propiedades de los materiales a separar, como son:

1 Volatilidad.

2 Solubilidad.

3 Densidad.

4 Difusividad.

Calderas

Una caldera industrial es un recipiente a presión cerrado en el que se calienta un fluido para uso externo del mismo, por aplicación directa del calor resultante de la quema de un combustible (sólido, líquido o gaseoso) o por la utilización de la energía nuclear o eléctrica.

Las instalaciones que cuentan con calderas industriales pueden ser:

1 Sistemas de calefacción a vapor.

2 Sistemas de calefacción por agua caliente.

3 Sistemas de proceso de vapor de alta presión.

4 Sistemas de generación eléctrica a vapor, usando combustibles fósiles.

5 Sistemas de generación eléctrica a vapor, usando combustible nuclear.

6 Sistemas que utilizan un fluido de trabajo diferente al del agua.

Aplicación práctica

En una planta depuradora de aguas residuales en la que está trabajando, se decide sustituir un filtro por una centrífuga para tratar una corriente, que contiene sólidos en una concentración, que suele estar en el rango del 40% al 65%.

Según su criterio, ¿cuál será la centrífuga más adecuada para realizar esta operación?

SOLUCIÓN

La única centrífuga capaz de realizar esta operación será la centrífuga de tornillo transportador (o centrífuga decantadora), ya que su rango de trabajo está entre el 0 y el 65% de concentración en sólidos. Cualquier otra centrífuga tendría que trabajar forzada, ya que le entraría una concentración de sólidos superior a la que puede tratar.

Cada operación básica, y su equipo asociado, cuenta con unos parámetros (variables de operación) que pueden ser manipulados para controlar el funcionamiento de la etapa. El efecto de la modificación de estas variables influye, tanto en la operación como en el global del proceso productivo, ya que todas las etapas del proceso están concatenadas. Por ejemplo, si se disminuye la velocidad de giro de una centrífuga, la calidad de las corrientes de salida de la centrífuga será peor y los equipos que reciban estas corrientes deberán actuar, en consecuencia, modificando sus variables de operación para adaptarse a las nuevas condiciones.

Los sistemas que miden y regulan las variables de operación en una industria son los denominados sistemas de controly se encargan de recibir, cada pocas milésimas de segundo, el valor de las variables de procesos fundamentales y devolver señales para corregir las desviaciones que se produzcan. Los instrumentos de control son los equipos encargados de recibir estas señales y actuar, en consecuencia, sobre las instalaciones para corregir su funcionamiento.

Como síntesis del funcionamiento de los sistemas de control, se puede decir que “siempre se actúa sobre una variable de proceso para modificar la que quiere controlarse”.

Ejemplo

Para reducir el caudal de líquido que circula por una tubería, se disminuirá la velocidad de giro del rotor de la bomba que impulsa a ese fluido.

A pesar de estos sofisticados sistemas y de la robustez generalizada de los equipos de planta química, ha de conocerse la relación que se establece entre las variables de proceso en cada operación y tener en cuenta unas normas básicas para estas, a fin de prolongar la vida de los equipos y minimizar los problemas de futuras operaciones. Entre otras, pueden destacarse:

1 Utilizar flujos de alimentación en los equipos de características físicoquímicas apropiadas.

2 Respetar las instrucciones de operación en arranque, funcionamiento y parada del equipo.

3 Realizar los mantenimientos programados en los plazos marcados.

4 Respetar los rangos de funcionamiento establecidos por el fabricante para el equipo. Si aparecen síntomas de mal funcionamiento (vibraciones, bajo rendimiento, parámetros injustificablemente alejados de consigna, falta de potencia, etc.), el equipo debe pararse y ser revisado para evitar sobrepasar los límites críticos de determinados parámetros que podrían dañarlo gravemente o llegar a inutilizarlo.

Aunque son normas aparentemente sencillas, muchos de los problemas que surgen en los equipos industriales se deben a no respetar una o varias de estas normas.

3.1. Paradas de emergencia. Fallo de energía (electricidad, vapor, aire de instrumentación, agua de refrigeración, etc.)

El sistema de parada de emergencia se activa por una gestión planificada dentro de las actividades de la planta, como puede ser la comprobación del correcto funcionamiento del mismo, o por un accidente como:

1 Fallo en el suministro de energía (ya sea eléctrica, térmica o mecánica).

2 Fallo de vapor.

3 Fallo de aire de instrumentación.

4 Fuego.

5 Fallo por fuga de gas.

6 Disparo de una alarma de bajo flujo.

7 Fallo de las bombas de circulación.

Sea cual sea el origen de su activación, es un tipo de parada que en ningún caso puede ser prolongada.

Justo antes de realizarse la parada, todo el sistema funciona estable y automáticamente, pero una vez que la parada se inicia (manualmente o por un accidente), los equipos ralentizan su funcionamiento hasta alcanzar un estado en el que se garantiza la seguridad de las personas, de la planta y de los propios equipos. Para que esto sea posible, el sistema de control gestiona las variables de proceso, evitando que se generen riesgos tales como:

1 Sobrepresiones.

2 Generación de gases tóxicos o atmósferas asfixiantes.

3 Purgas incontroladas, etc.

Un ejemplo de la secuenciación que tiene lugar tras la activación de la parada de emergencia, puede ser el caso de un reactor, refrigerado por un serpentín interior de agua, que trabaja con gases a presión y cuyo producto de reacción es tóxico. En este caso se darían los siguientes pasos:

1 Se corta el suministro de gases reactantes para evitar la generación de sobrepresión en el reactor.

2 Se abren o cierran las válvulas de salida de productos, evitando sobrepresiones y desalojando los gases tóxicos y evitando, a toda costa, que estos entren en contacto con la atmósfera. Las válvulas se instalan en puntos estratégicos para aislar equipos presurizados o que contienen sustancias tóxicas o contaminantes de líneas o equipos.