Información técnica

Sistemas de separadores para procesos de vacío
Hoja técnica WIKA IN 00.25

Vacío
El término vacío (procedente del Laton vacuus que segnificavacío) significa "espacio carente de materia".
Es decir, un espacio absolutamente libre de moléculas
según la física y un estado inalcanzable en la práctica.

Separadores
Los separadores de membrana se utilizan para evitar que
el fluido de medición entre en contacto con las partes
sometidas a presión del instrumento de medición.
Un separador de membrana tiene dos objetivos principales:
1. Separación del instrumento de medición del medio
2. Transmisión de la presión de forma hidráulica alinstrumento de medición(Véase para ello la información técnica IN 00.06"Separadores - Aplicación - Modo de funcionamiento Diseño".)Presión absoluta
La presión absoluta hace referencia al vacío perfecto. En
este espacio absolutamente libre de moléculas, el punto
cero de la presión absoluta está definido. Un ejemplo deun valor frecuentemente indicado de forma "absoluta" es lapresión atmosférica.
Para diferenciarla de otros tipos de presión se identifica
con la abreviatura "abs.", derivada de la palabra latina"absolutus" que significa independiente o suelto.

Sistemas de separadores en aplicaciones
de vacío
En las aplicaciones de vacío se utilizan distintos líquidos
de transmisión de vapor (KN 2, KN 17, KN 21, KN 32,
KN 59 y KN 92). Cada una reacciona de forma distinta en
condiciones de vacío.
En la física, el punto de ebullición de los líquidos baja amedida que baja la presión.
Hoja técnica WIKA IN 00.25 ∙ 05/2014

Transmisor de presión diferencial montado a través deun capilar en dos separadores tipo brida

A una temperatura superior a 0 K, las partículas de un líquido
presentan la tendencia de abandonar el compuesto líquido(transición de estado líquido a gaseoso).
La presión de vapor aumenta a medida que aumenta latemperatura y depende de la sustancia o mezcla presente.
Esto conlleva que los límites de aplicación de los distintos
conjuntos de separador/instrumento de medición bajen
con presiones de proceso de < 1 bar abs. Por ello, WIKA ha
desarrollado 3 procesos de producción (Basic, Advanced yPremium) que se describen a continuación.
El objetivo de esta información técnica es servir como medio
de ayuda para evaluar correctamente los límites de losinstrumentos de medición.
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Vacío en la industria de procesos

El refinamiento se realiza en dos pasos:
En primer lugar se separan los compuestos que se evaporancon facilidad a una presión "normal" (≥ 1.013 mbar abs.), yluego se destilan en vacío aquellos compuestos que de difícil
evaporación (< 1.013 mbar abs.). El vacío permite reducir
el punto de ebullición de determinados compuestos sin
destruirlos debido a las altas temperaturas.
La temperatura aumenta durante el proceso, mientras que lapresión baja.

Sistemas de medición con separadores en
aplicaciones de vacío
Básicamente: cuanto mayor sea la temperatura y cuantomenor sea la presión de proceso correspondiente más difícil
resulta diseñar un conjunto de separador/instrumento demedición funcional.
Desde el punto de vista de la física, se pueden considerar
distintos tipos de vacío. Desde vacío bajo, vacío medio, vacíoalto hasta vacío ultra alto. En las instalaciones industriales,
la presión de proceso suele encontrarse en ≥ 5 mbar abs.
(rango de vacío bajo).

defas

e

Presión de vaporTra
nsición

Los procesos de vacío ya son muy establecidos en
numerosas instalaciones industriales y biotecnológicas.
Muchas operaciones son impensables sin procesos devacío. Un ejemplo son las columnas de destilación o derectificación en la producción de crudo.
La base es el crudo. Se introduce en el proceso para obtenerpor destilación los distintos compuestos, cada uno con
un rango de temperatura de ebullición distinto (también
denominados fracciones). A continuación, los compuestos
separados se someten a un proceso de refinamiento.

GasLíquido

Figura con la presión de vapor de partículas líquidasdurante su transición a la fase gaseosa

A continuación se describen los procesos de vacío
disponibles en WIKA. Básicamente, los procesos dependen
de la presión de proceso mínima a la temperatura máxima yde los líquidos de transmisión de presión utilizados.
Esta información técnica es válida para transmisores
electrónicos de proceso e industriales.

Los factores básicos de respetar al diseñar un conjunto
de separador/instrumento de medición funcional son lossiguientes:
Parámetros que influyen en el proceso de la aplicación:■■ Temperatura de proceso■■ Presión de proceso

Parámetros que influyen en el sistema de medición conseparador:■■ Proceso de producción del sistema de medición conseparador■■ Curva de presión de vapor del líquido de transmisión depresión seleccionado■■ La conexión de proceso seleccionada con el diámetro demembrana correspondiente

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Ejemplo la variación de la presión de proceso en una instalación
Supuestos básicos■■ Temperatura de proceso máxima a presión de servicio

mínima (véase la flecha roja).

■■ Inicio del proceso a presión y temperatura ambiente.

En caso de que su aplicación no cumpla estos supuestos
contacte con su representante de WIKA.
En nuestro ejemplo, el inicio del proceso es a presión ytemperatura ambiente. A continuación se inicia el procesode la aplicación. La instalación se baja a la presión deproceso correspondiente (50 mbar abs.). A la vez se sube latemperatura de proceso a 120 ºC. En la fase final del proceso
se vuelve a bajar de nuevo la temperatura y la instalación sedesconecta una veza alcanzada la temperatura y la presión
ambiental.
Posible variación del proceso (línea amarilla en lafigura inferior)
Temperatura de proceso máx.: 120 ºC
Presión de proceso mín.: 50 mbar abs.
Resultado
El conjunto de separador/instrumento de medición se utiliza
en las áreas 1, 2 y 3. Por lo tanto, es necesario diseñarlo
de tal forma para que resista las condiciones más críticas.
En nuestro ejemplo sería el área 3, "Premium Service", conuna presión de proceso mínima de 50 mbar abs. a 120 ºC.

1.000500

400300Presión absoluta en mbar abs.

200





Presión de servicio mínima
a temperatura de procesomáxima

10050



403020

10

520701202) Límite de temperatura máx. 400 °C

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170220270

320

Temperatura de proceso en °C3702)

420

Leyenda Basic Service
 Advanced Service
 Premium Service
 Customer Support
 Sin función 1)1) En este rango no es posible un conjunto deseparador/instrumento de medición funcional.

Página 3 de 7Área  Basic ServiceÁrea  Premium ServiceGracias al avance continuado en el desarrollo de losprocesos de producción en WIKA, ahora se permiten
rangos de medida que ya no requieren ningún tipo deacondicionamiento especial de los componentes.

Para los puntos de medición con rangos de vacío bajos y/otemperaturas de proceso altas, el "Advance Service" no es
suficiente.
Para ello, WIKA ha desarrollado el "Premium Service" conun acondicionamiento de piezas de especificación especial
y un líquido de transmisión de presión refinado. El PremiumService corresponde en las figuras siguientes al área nº ,"Premium Service".

El Basic Service corresponde en las figuras siguientes alárea nº , "Basic Service".

Área  Advanced Service
WIKA ha establecido para los puntos de medición más
exigentes el Advanced Service. Una gran parte de losconjuntos de separador/instrumento de medición destinados
a aplicaciones de vacío pueden cubrirse con el AdvancedService.
Este servicio corresponde en las figuras siguientes al área nº, "Advanced Service".

Área  Customer SupportSi la aplicación se encuentra en el área  "CustomerSupport", nuestro departamento técnico diseñará unasolución específica para su aplicación.
Para ello se requiere información específica sobre el
proceso de la aplicación. Rellene el siguiente cuestionario yenvíelo a su representante de WIKA.
Cuestionario sobre separador

http://de-de.wika.de/upload/DS_QuestionnaireDS_GB_5796.pdf

Explicación de los procesos de vacío

En los siguientes diagramas se muestran de forma gráfica nuestros procesos de vacío.

Aplicación de vacío con líquido de transmisión de presión KN 32
1.000500400300

Presión absoluta en mbar abs.

200

100



50403020



10

520702) Límite de temperatura máx. 400 °C

120

170

220

270

320

Temperatura de proceso en °C

3702)

420

Leyenda Basic Service
 Advanced Service
 Premium Service
 Customer Support
 Sin función 1)1) En este rango no es posible un conjunto deseparador/instrumento de medición funcional.

Aplicación de vacío con líquido de transmisión de presión KN 2
1.000
500400300Presión absoluta en mbar abs.

200100

5040302010

520701201702202702)

320

Temperatura de proceso en °C

370

420

Leyenda Basic Service Advanced Service Premium Service Customer Support
 Sin función 1)

2) Límite máx. de temperatura 300 °C

Aplicación de vacío con líquido de transmisión de presión KN 17
1.000
500

400
300

Presión absoluta en mbar abs.

200100



50



403020 10520702) Límite de temperatura máx. 200 °C1201702)

220

270

320

Temperatura de proceso en °C370420

Leyenda Basic Service
 Advanced Service
 Premium Service
 Customer Support
 Sin función 1)1) En este rango no es posible un conjunto de separador/instrumento de medición funcional.

Aplicación de vacío con líquido de transmisión de presión KN 21
1.000
500

400
300

Presión absoluta en mbar abs.

200

100

 

50

403020 10520701202)

170

220

270

320

Temperatura de proceso en °C

370

420

Leyenda Basic Service
 Advanced Service
 Premium Service
 Customer Support
 Sin función 1)

2) Límite de temperatura máx. 175 °C

Aplicación de vacío con líquido de transmisión de presión KN 59
1.000
500

400300Presión absoluta en mbar abs.

200100

50403020 10520702) Límite de temperatura máx. 260 °CPágina 6 de 71201702202)

270

320

Temperatura de proceso en °C

370

420

Leyenda Basic Service
 Advanced Service
 Premium Service
 Customer Support
 Sin función 1)1) En este rango no es posible un conjunto deseparador/instrumento de medición funcional.

Hoja técnica WIKA IN 00.25 ∙ 05/2014

Aplicación de vacío con líquido de transmisión de presión KN 92
1.000
500

400
300

Presión absoluta en mbar abs.

200

100

50403020 10520701201702202)

270

320

Temperatura de proceso en °C

370

420

12/2014 ES based on 05/2014 DE

2) Límite de temperatura máx. 260 °CLeyenda
 Basic Service
 Advanced Service
 Premium Service
 Customer Support
 Sin función 1)1) En este rango no es posible un conjunto deseparador/instrumento de medición funcional.

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Los datos técnicos descritos en este documento corresponden al estado actual de la técnica en el momento de la publicación.
Nos reservamos el derecho de modificar los datos técnicos y materiales.

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