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l
/ CHIMENEA
EN
TRADA
DE
MEZCLA FRIA
_: _
_ ~
SERPENTIN
]
~ = _
-
/ I I I ". ,
~ A L l D A DE
-
~ 1 E Z C L A
CALIENTE
DE COMB
LI
NEA
FI G 12A.
CALEN TAoOR DlRECTO TUBULAR .
I
}
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Los ca len tadores
pueden
se r d i r ec t o s i nd i r e c to s
en
e l
primer caso e l
ca l o r para
ca l en t a r l a emulsion
es genera-
do en e l
mismo
r ec i p i en t e
y
se hace un ca len tamiento d i-
rec to ; en
e l
segundo
caso e l ca lor no es generado
en
e l
ca len tador s f es generado
en
es t e pero e l
calentamiento
no es
d i r ec to
s i no que es
a
t r av es
de
un
f lu£do que
s i r -
ve
como medio
de t r anspo r t e para
e l c a l o r .
El ca len tador que se muestra en l a Figura 12a es
un
ca l en -
t ador di rec to ;
se conoce como tubu la r porque
e l
f lu£do
v
a t r aves del serpent£n e l cua l
es t a rode ado
por
l a
l lama
producida por lo s quemadores
y
lo s
gases
producidos por
la combustion
que t r a t a n de
s a l i r
por
l a
chimenea Estos
ca len tadores
generalmente
t r aba j an
con
gas como combust ib
l e
pero tambien pueden
t r a b a j a r
con
combust ib le
l£quido .
El
serpent£n mient ras mayor numero de vue l tas t enga mayor can-
t idad
de
ca lor
se
podra
t r a n s m i t i r a l
f lu£do
porque
e l
area de contac to es mayor Al en t r a r
la mezcla f r£a por
l a pa r t e super ior
e l ca len tamiento y
l a t r ans f e r enc i a de
ca lo r se hace progres ivamente .
El
ca len tador
di rec to p i r o t ubu l a r
es
un t i p o
bas tan te
usa -
do
y
de e l se hablara en de t a l l e mas ade lan te .
La Figura l2b
muestra
un ca len tador i nd i r ec t o ; en es t e caso
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D
CALENTADOR
I NDIRECTO.
FIG i2B.
~
==
\ =
==- -=
-
t = -
::::::J
(
J
c=:=_
. - .-..:l
== =
:::::J
= == l
(0
d
1 EN TRADA DEL FLUIDO
DE
CALENTAMIENTO.
2 SALIDA DEL
F LUIDO
A CALENTAR
CALIENTE
3
ENTRADA
DEL FLUIDO A
CALENTARFRIO
4 SALIDA
DEL FLUIDO
DE
CALENTAMIENTO FRIO.
CD
D
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e l calentamiento
se
hace por medio de un
f lu fdo
ca l i en te ,
es decir
es te
t ipo de ca len tador
es
un in te rcambiador de
calor .
El
f lufdo que
se v a
c a l e n t a r v
a t r aves de l o s
tubos in te rnos del ca len tador
l o s
cua les
es t an
rodeados
por
e l f lufdo de ca len tamien to e l cua l
puede
se r
un
I f qu i -
do ca l i en t e
0 10
mas comun vapor de agua. Al s a l i r e l
f lufdo
de
ca lentamiento
del ca len tador es l l evado
a l
s i t i o
donde se Ie apl ica ca lo r para c a l e n t a r l o
y
r e c i r c u l a r l o
nuevamente
a l in te rcambiador
ca len tador ) . n ca len tador
ind i rec to , dependiendo
del
tamano puede
manejar can t ida -
des grandes
de
f lufdo pero e l ca len tamien to
no es
t an e f i -
c iente
y
ademas
bay
mas
opor tunidad
de
perdidas
de ca lor .
4.5.2 .2
Calentadores
d i r e c t o r p i ro tubu la re s . La
Figura
13a
muestra
un
esquema de un ca lentador d i r e c to p i ro tubu-
l a r , l lamado as f porque
e l
ca lo r
se
genera
en
un tubo
in -
te rno
del
calentador
conocido
como
tubo
de
combustion
y
la mezcla que
se
v
a c a l e n t a r rodea
e l
tubo. Generalmen-
te es hor izonta l .
El
calentador funciona de l a s iguien te manera:
e l
f lufdo
f r io
ent ra
por
l a pa r t e
i n f e r i o r
derecha
de l ca len tador
y
sa le por l a par te super ior
derechai
mient ras sa l e ,
e l f l u f -
do es ta
rodeando
e l tubo de combust ion e l
cua l
Ie t ransmi te
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, NI VEL DE FLUIDO
CHIMENEA
/
TUBO DE COMBUSTION.
SALIDA FLUI DO
-CALIENTE.
HOGAr(
QUEMADERO
_
EN TRADA FLUIDO FRIO.
FIG
13A
ESQUEMA GENERAL
'
DEL
CALENTADOR>
\
.
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l
LAMA
COMBUSTIBLE ATOMllADO.
\ . f ~
c : = : J ~ . 1 ~ 1
CHISPA.
COMBUSTIBLE
PARA
EL PILO
TO.
COMBUSTIBLE PARA
ENTRADA DE COMBUSTIBLE .
FIG.
3
B.
ESQUEMA
GENERA L DE L
ENTRADA
DE AIRE.
EL
QUEMADOR PRINCIPAL.
QUEMADERO
f ;
.\
I .
. 9 .
tf
r
: j
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calor para que
cuando sa lga e s b ~ c a l i e n t e . La
combust ion
se i n i c i a en
e l extremo derecho
de l tubo de combustion
conocido
como
hogar
0
quemadero
a l l f
se
produce
una
l lama
que avanza
hac ia ade lan te
por
dent ro
del tubo l os gases
producidos en la combust ion segui ran
por
e l
tubo has ta sa
l i r ~ r
la
chimeneai e l tubo
debe
e s t a r s iempre comple ta
mente cubier to
por
f lufdo e l
c a lo r se
t ransmi te desde e l
i n t e r io r
de l
tubo
a
t r aves de los gases de la
combustion
y de la pared del mismo
hac ia
e l
f lu fdo que
se desea
ca
lentaro
La f igura
l3b muestra
un
poco mas en
d e t a l l e
e l quemadero
del
ca len tador ;
a l hogar
l l egan dos
l fneas de combust ib le
una
para e l quemador pr inc ipa l o t ra
para
e l p i lo to la
l fnea del quemador pr inc ipa l
te rmina
en una espec ie de
bo
qu i l l a a donde tambien l l e ga
una
c o r r i e n t e de a i r e
que
se
encargara de atomizar la mezcla
de
a i re -combus t ib le
de
hacer la avanzar
hac ia
ade lan te en
e l tubo;
l a l fnea de l
pi lo to
se mezcla con
e l
a i r e
que
puede e n t r a r a l
hogar
de
es ta manera se forma la
mezcla
combust ible
la
cua l
solo
requie re
de
una
chispa
q ~ d r
i n i c io
a
l a
combustion:
l a
chispa se puede produc i r por una buj fa 0 puede ser un
me-
chon encendido
que
se acerca manualmente a l p i lo to . Una
v z in ic iada
l a
combustion es t a se propaga
porque
en e l
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rnechero pr inc ipa l se
es t a
produciendo
la mezcla
combust i
ble-oxlgeno.
a
Figura 14
muestra
un
esquema de
un ca len tador
con
modi
f icaciones
con
respec to a la
Figura
13. El gas
combust i
ble se hace pasar ~ r un
se rpen t In den t ro
de l calen tador
para a p l i c a r l e
un
poco de ca lor y luego an tes de
l l e g a r
a l
quemadero
se hace
pasar
por
e l
despojador
Scrubber)
para r e t i r a r l e 10 que
pueda
t ener de
humedad:
despues de
sa l i r del
despojador pasa por
un regu lador
de
pres ion por-
que e l gas debe l l ega r a l quemador pr inc ipa l y a l p i l o to
a una pres ion dada.
El
cont ro l
de
t empera tura
se
u t i l i z a
para regu lar
e l
paso de l combust ible hac ia
e l
quemador
pr inc ipa l de
acuerdo
con la temperatura
de l
f lu ldo, de e s -
te cont ro l
se
habla ra
mas
adelan te . Finalmente
notese que
en e l ca len tador l a combustion ocurre dent ro
de
un tubo
in terno a l tubo de combustion:
es t o
se
hace
para pro teger -
10 de l con tac to con l a
l lama
que
puede
l l e g a r a a fe c t a r e l
tubo de combustion.
Algunos ca len tadores
poseen
an tes
de l
quemadero un dispo-
s i t i vo de
segur idad
conocido como a t rapa l lamas cuya
fun
c ion es impedir que
la l lama que se or ig ina en
e l
quemade
ro salga del ca len tador y
ocas ione
un
incendio en
e l campo.
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CON
T
ROL
DE TEMPERATURA,Ie:::>
REGIJLADOR' E
PRESION.
GAS
COM
BUSTIBLE
COMBU STIBLE,
DRENAJE
SCRUsEI1
lJE S
\
0 \:
1
IG
14.
ESQUEMA DE UN
CALENTADOR DIRECTO
CON
A
LGUNOS
DE
SU
S Ace E S
O"R
0 5 .
•
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4.5.2.2.1
Aspectos
importantes
en e l funcionamiento de l
calentador .
El funcionamiento de
un
ca len tador e s
s imple
pero
exis ten
algunos
aspectos
que
se deben
t ene r
muy
en
cuenta
para
asegurar
un
uso
adecuado de l combus t ib le un
calentamiento apropiado de l f lu fdo
y
ev i t a r f a l l a s
en
e l
equipo
acc iden tes .
El
nive l
de
f lu fdo
se
debe
chequear cont inuamente
en
e l
calentador porque siempre
debe
e s t a r por
encima
de l tubo
de combustion, ya que de 10 c o n t r a r i o
e s t e se puede
fundi r .
El ca len tador posee un d i s p o s i t i v o de segur idad que 10
apaga cuando e l
n ive l de
f lufdo ha l l egado
a un c i e r t o
valor .
La t empera tura del l fqu ido exige
un chequeo
con s t an t e
por -
que
s i
es t a
es muy
b a j a
posib lemente
no
se alcance a rom-
per l a
emulsion
y s i
es muy a l t a se pueden a f e c t a r l a s pro-
piedades f f s i c a s del crudo.
El
ca len tador automaticamente
se apaga
cuando
l a tempera tura
de l l fqu ido
sube a
un
d e t e r -
minado va lo r .
El
a i r e
que
en t r a a l
ca len tador
debe
se r
con t ro l
ado porque
puede
ser
usado en exceso
en
defec to
y
en
ambos casos
se
tendra
desperdic io de
combust ible : cuando
en t r a
poco a i r e
e l
combustible no alcanza a quemarse
to
do y es to
se
puede
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notar
porque
por l a
chimenea
sa len
gases de aspec to oscu-
ro en e l tubo
de
ca len tamiento se
depos i t a
coque
mate-
r i a l
so l ido
como
res iduo
de
l a
combust ion) .
El
ca len tador
posee un o r i f i c i o en e l extremo ex t e r i o r
de l
quemadero por
donde se puede observar e l ca l o r de la
l l ama
s i e s t e es
azul ind ica que e s t a ent rando
a i r e en
l a
can t idad
adecua-
da para mezclarse con e l combust ib le y , cuando l a l lama es
de color amar i l lo r o j i zo es
un
i nd i c i o de
que
hay exce-
so def ic ienc ia de
a i r e
y se debe chequear
disminuyendo
o aumentando la en t rada de a i r e .
Algunas
veces puede ocu r r i r
que
a pesar que la can t idad
de
ca lo r que se es ta produciendo es s u f i c i e n t e para ca len -
t a r e l I fqu ido es t e
no
sa le t an c a l i e n t e como se
desea
10
cual ind ica def i c i enc ias en la t r ansmis ion de c a lo r . Como
e l
calor
se t r ansmi te desde
dent ro
de l tubo
de
combust ion
hacia
afuera a
t r aves
de
l os
gases
de la combustion
y de
la pared del
tubo, s i en e s t a ul t ima
se
presen tan zonas r e -
f r a c t a r i a s e l
ca lor encuent ra
d i f i cu l t ad para pasar e l
f lu fdo
que
debe c a l e n t a r : t a l e s zonas con poca capacidad
para
t r ansmi t i r ca l o r
se
pueden
or ig ina r
por
depos i tac ion
de coque en e l i n t e r i o r de l tubo
de combustion de
esca -
mas
en la pared
ex t e r i o r
de l
mismo.
La
depos i tac ion
de
coque
puede
se r debida
a
una i n su f i c i enc i a en
la
combust ion,
