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DISPOSITIVO DE ESTRANGULAMIENTO

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Daniel Vargas Arias

on 16 November 2013

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DISPOSITIVO DE ESTRANGULAMIENTO
¿Que funcion tiene?
En el caso de nuestra vida cotidiana las válvulas de estrangulación o reguladoras de flujo limitan el flujo en una tuberia, esto con el fin de evitar daños a los elemento o reducir la velocidad con que estos actuan. Son muy usadas para aumentar la seguridad de una instalación y deben ir despues del compresor.
Tipos de valvulas o dispositivos de estrangulamiento
CASOS
¿Que es un Proceso de Estrangulamiento?
Es un proceso reversible en el cual el fluido se expande sin producirse trabajo ni cambios en su energía potencial y cinética produciéndose el proceso a entalpía constante (obedece a la ecuación denominada expansiónde Joule-Thomson )
Éste proceso se realiza mediante válvulas que estrangulan el fluido, produciendo que este adquiera una velocidad alta.
DISPOSITIVO DE ESTRANGULAMIENTO
Daniel Vargas
Ivan Perez
Andres Benavides
EXPOSICIÓN TERMODINÁMICA
El Efecto Joule-Thomson
Las investigaciones de Joule y Thomson demostraron que al producirse una estrangulación, la temperatura de un gas disminuye.
A presiones bajas, μ>0, lo que produce que la temperatura disminuya tras el estrangulamiento,a medida que va aumentando la temperatura, μ va tomando valores próximos a cero, hasta llegar a él,donde la temperatura permanecerá constante tras el estrangulamiento, hasta llegar ya a presiones mas elevadas donde éste coeficiente μ tomará valores negativos y produciendo un aumento de la temperatura tras el paso por el estrangulamiento.Representando este coeficiente la pendiente de las líneas de entalpía constante en un diagrama T-P:
Válvulas De Macho
El uso principal de estas, es en servicio estrangulación. Dado que el flujo es suave e ininterrumpido, hay poca turbulencia dentro de ella y por tanto, la caída de presión es baja.
Las ventajas principales de las válvulas de macho son acción rápida, operación sencilla, espacio mínimo para la instalación y cierre hermético cuando tienen macho cónico.
Válvula De Mariposa
Son uno de los tipos más usuales y antiguos que se conocen. Son sencillas, ligeras y de bajo costo. El costo de mantenimiento también es bajo porque tienen un mínimo de piezas móviles. El uso principal de las válvulas de mariposa es para servicio de corte y de estrangulación cuando se manejan grandes volúmenes de gases y líquidos a presiones relativamente bajas.
Válvulas De Globo
Se usan para cortar o regular el flujo del líquido y este último es su uso principal.
Válvulas de Bola
No son satisfactorias para estrangulación, son de rápida operación de fácil mantenimiento, no requieren lubricación, producen cierre hermético con baja torsión y su caída de presión es función del tamaño del orificio.
Vapor Húmedo:
Disminuye el grado de humedad así como la presión y aumentar volumen y la entropía manteniéndose la entalpía constante.
Vapor recalentado:

En este caso disminuye la presión así como la temperatura, y aumentan la entalpía y el volumen.Pasa de un vapor de alta presión y bajo grado de recalentamiento a un vapor de baja presión y alto grado de recalentamiento.
Independientemente de su objetivo, un dispositivo que restringe el flujo tiene las siguientes caracteristicas:
Puesto que el volumen de control es rigido y no hay ejes rotatorios presentes, no existen interacciones de trabajo.
La variacion de energia potencial es despreciable.
Aunque en la region de la restriccion la velocidad puede ser muy alta, las medidas aguas arriba y aguas abajo de la zona de la valvula real indican que la variacion de la velocidad, y por tanto de la energia cinetica, a traves de la restriccion puede despreciarse.
En la mayoria de las aplicaciones, o bien el dispositivo esta aislado intencionalmente o el calor transferido, debido a la naturaleza del proceso, es insignificante. por ejemplo, ni el tiempo ni la superficie son suficientes para que pueda transferirse calor.
Las válvulas de estrangulamiento son por lo regular dispositivos pequeños, y se puede suponer que el flujo por ellos es adiabático puesto que no hay suficiente tiempo ni área suficientemente grande para que ocurra alguna transferencia de calor efectiva. También no se realiza trabajo, y el cambio de energía potencial, si tiene lugar, es muy pequeño. Aun cuando la velocidad de salida sea con frecuencia considerablemente mayor que la velocidad de entrada, en muchos casos el incremento de energía cinética es insignificante. Entonces la ecuación de conservación de la energía para este dispositivo de flujo estacionario de una sola corriente se reduce a
h2 =h1 (kJ/kg)

Los valores de entalpia de entrada y salida de una válvula de estrangulamiento son los mismos. Por esta razón una válvula de estrangulamiento se denomina dispositivo isentálpico.

Así el resultado final de un proceso de estrangulamiento depende de cual de las dos cantidades se incremente durante un proceso.
GRACIAS!
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