Separadores de Fluidos: Principios de Funcionamiento y Zonas de Separación
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Zonas de Separación
A) Separación Primaria
Esta sección representa la primera etapa de separación de la corriente de alimentación (que posee una mezcla de dos fases). En los separadores horizontales, la corriente choca con el casquete, mientras que en los verticales choca con bafles de entrada. El objetivo es separar el flujo de líquido, que escurre y cae a la sección de acumulación de líquido, del flujo de vapor, minimizando el arrastre.
B) Fuerza Gravitacional
Las partículas de líquido que atraviesan el separador son direccionadas por dos tipos de fuerza: la fuerza gravitatoria (relacionada con la masa y la aceleración de la gravedad) y la fuerza de arrastre (dada por la velocidad del gas). El objetivo es igualar o disminuir la fuerza de arrastre para que las partículas caigan a la zona de acumulación de líquido. (Para esto, se determina la Vmax del gas, trabajando con un valor menor y aumentando el diámetro del separador).
C) Coalescencia
Se define como la unión de las partículas de líquido diminutas (gotitas) para formar gotas mayores. Cuando el gas pasa la separación primaria, sigue conteniendo una cierta cantidad de partículas del líquido atomizadas que no pueden competir con la fuerza de arrastre. Por lo que antes de la salida del gas se coloca un (deneburizador, rompedor de neblina, demister o meshpad) para que el gas fluya a través de él y las partículas de líquido se agrupen y caigan al contener una cantidad de masa apreciable.
D) Acumulación de Líquido
Los separadores se deben mantener con un nivel de líquido diseñado para evitar la salida del gas por el fondo y el líquido por el tope. Se deben instalar controladores de nivel (flotadores) para saber el nivel y mantenerlo en las condiciones de operación normal. Para evitar en la salida de líquido la formación de vórtices (que pueden arrastrar vapor lo que conduce a una mala separación en los pasos de proceso o causar cavitación de bombas aguas abajo) se instala un Vortex Breaker o rompedor de remolinos.