CELDA PVT

partes de la celda PVTLa celda donde se efectúa el estudio presión-volumen-temperaturacelda PVT) consiste básicamente de un cilindro hueco de acero inoxidable aproximadamente de 600 cm3 de capacidad, tiene provista una ventana para la observación visual de la presión de burbuja por lo que el proceso de liberación diferencial que consiste en la extracción del gas se lo puede realizar manteniendo el tamaño de la burbuja constante.
Esta diseñada para soportar fuertes cambios de presión y temperatura ( 10000 lpc y 350 °F ), la celda tiene una ventana de vidrio con una apertura de 4.4 cm de longitud y 0.64 cm de ancho, para observar las interfases gas-petróleo-mercurio. La ventana de vidrio tiene un espesor aproximado de 2.54 cm y esta alojada en el cuerpo principal asentada con sellos y ajustadas por tornillos interiores.

La válvula de entrada a la celda se encuentra en la parte superior unida con un tubo de acero inoxidable de diámetro 0.32cm que toma la forma de un selenoide antes de entrar a conectar la celda.

La celda esta equipada con dos brazos para soportar en su baño y puede girar ampliamente sin rozamiento. La válvula de salida de la celda es de tipo aguja que le permite el seccionamiento apropiado para controlar la formación de espumas y provenir la remoción de alguna parte de la fase liquida con el gas de solución. La localización de una salida visible en la parte superior de la celda permite la rápida remoción de todo el gas dejando una fracción muy pequeña de un centímetro cúbico de gas sin el peligro de que el equilibrio gas-liquido se altere por la salida de liquido de la celda.

El control de la temperatura se realiza a través de un termostato ubicado en el panel de controles y mediante el uso de un baño de aceite.

Preparacion de la Celda PVT
Si la celda está con mercurio u otro fluido se drena en un recipiente que pueda contener un volumen mayor a 600 cm3, puesto que es la capacidad de la celda. Después se procede a limpiar con gasolina u otro fluido solvente no corrosivo. No se debe desprender (quitar) las válvulas para la limpieza. El solvente se inyecta presionándolo con aire o succionado con vació. Se agita la celda fuertemente. Es suficientemente dos o tres lavadas con 100-200 cc de solvente. Se drena todo el
solvente y se seca circulando aire.

TIPOS DE SELLOS DE LA CELDA PVT

Sellos elastómeros de la Celda PVT
Uno de los sellos mas ampliamente usado y modernos son los sellos tipo “anillo”. Si un sello tipo “anillo” fuera usado en una ventana de vidrio, se experimentaría muy pocas dificultades. Por ejemplo un mal acomodamiento del sello en la celda ocasionaría debido al cambio de temperatura, una variación en la lectura del volumen en un cuarto de centímetro cúbico aproximadamente.

Sello aro de sección cuadrada de la Celda PVT
Un mejoramiento del sello tipo “anillo” es el sello aro de sección cuadrada. Este actúa similarmente al sello “anillo”, pero a causa de su diferencia sección transversal, reduce el error causado por el acomodamiento del sello “anillo”. Este sello consiste de dos retenedores de sección cuadrada de acero colocados en uno junto al otro y dimensionado de tal manera que el espacio entre los retenedores sea ocupado por el sello aro de sección cuadrada.

Sello compuesto de la Celda PVT
Un sello compuesto es más satisfactorio comparado con los anteriores. Es un sello constituido por un plato delgado de acero en un cuadrado interior en el cual ha sido insertado un elastómero vulcanizado resistente al ataque químico con sección trapezoidal. Tiene propiedades tanto de sello contra la presión interior de la celda, pero no necesariamente sellante si la celda es evacuada. El acero debe ser limpiado con un chorro de madera que el elastómero pueda ser vulcanizado en el asentamiento de la ventana.

Estas marcas son inocuas, con tal que ellas no se extienden dentro del área del sellado del elastómero insertado. El sello compuesto requiere un torque de 5 Lb-pie para los tornillos reguladores externos y 15 Lb-pie para los tornillos ajustadores internos. Cualquier método de sellado en el cual se use goma sintética o elastómero resistente al ataque químico, están sujetos siempre al ataque con el tiempo. Su vida depende sobretodo de la composición química de los fluidos en el análisis, la presión y la temperatura de operación.

Sello de resina fenolica de la Celda PVT
Es más duradero y el mejor sello de volumen constante es el obtenido por una junta de lienzo reforzado con una resina fenolica, que es fabricada bajo los nombres comerciales de BAKELITA, FORMICA, TEXOLINE, MICARTA, etc. este sello fue usado en las celdas construida en estos últimos veinte años. El sello consiste de una junta de 0.159 cm de espesor ajustado con toda precisión en el asentamiento de la ventana de la celda. Debe tomarse el mayor cuidado en el tallado y ajustado de este sello, de tal manera que su superficie pulida no este dañada, por ejemplo con ralladuras, fisuras o dobladas.

La elevada temperatura y presión de montaje a la cual la junta esta sujeta, no producirá efectos significativos en su compresibilidad y deformación. Su resina sellara la mayor parte de las pequeñas marcas, rayas en el orificio de la ventana y sobre el vidrio.

El material usado para estas juntas debe ser cuidadosamente seleccionado. Pueden usarse 2 laminas de teflón de 50 micras ( 0.002 pulgadas) de espesor, los cuales son colocados sobre cada lado de la resina. Cuando la colocación de la resina fenólica o la resina fenólica-teflón es usada, “un torque de 10 Lb-pie seria usada por los tornillos reguladores y 50 Lb-pie para los tornillos ajustadores”.

BAÑO DE TEMPERATURA CONSTANTE
El baño RUSKA para la celda visual tiene un diámetro interno de 45.72 cm. El baño tiene una capacidad de 18 galones y un consumo de corriente máximo de 3700 vatios. Además un ducto que contiene los elementos de calentamiento y el agitador, esta equipada con una cámara auxiliar. Una bomba montada en la pared es usada para elevar o bajar el nivel de aceite en el baño así dejando al descubierto la ventana de la celda completamente en el aceite cuando la temperatura de equilibrio es alcanzada.

El baño consiste de un aceite de temperatura controlada con sistema circulante. El baño no debe ser operado sin circulación de aceite para evitar sobrecalentamiento de los elementos del calentador. Por esta razón, el conmutador principal esta conectado con el motor y el agitador. El uso de un interruptor tripe podría inoperar la unidad de calentamiento, sin embargo el agitador funcionara tan pronto el interruptor es encendido.

Es indispensable que para la instalación se tenga una base plana y que descanse sobre la madera para limpieza fácil de la parte inferior, en su base hay 4 agujeros en cada esquina requiriéndose un espacio de 61 x 61 cm.

El baño debe estar conectado a una línea eléctrica respetando las correspondientes especificaciones indicadas sobre el panel de control y conexión a tierra, las conexiones son hechas sobre el conmutador principal. Cuando la celda se sumerge en el baño esta lista para realizar ensayos.

Operación del baño: El baño es llenado con aceite comercial muy resistente a la temperatura (SAE 30) con el conmutador principal es encendido, por lo que el motor del agitador entrara en operación y con el control del calor apagado. El calentamiento puede ser ahora operado. Para tener el baño rápidamente a una temperatura, el interruptor triple es puesto en HIGH (alto), y el termostato es encendido, así entra en operación el elemento controlador de calor. HIGH es usado únicamente para alcanzar la temperatura deseada.

PANEL DE CONTROLES DE LA CELDA PVT
El panel de controles es el encargado de ciertas funciones de la celda tales como: agitar la celda, subir o bajar el nivel de aceite, controlar la temperatura.

a) LUZ PILOTO.
Indica el funcionamiento del termostato.

b) TERMOSTATO.
Controla la entrada de calor del sistema de calentamiento.

c) NIVEL DE ACEITE.
Es un interruptor de triple posición, siendo la superior para elevar el nivel, la intermedia es neutra, la inferior es para bajarlo.

d) AGITADOR.
Acciona el agitador que permite la circulación del aceite caliente dentro de la celda.

e) TERMOSTATO.
Escala graduada para establecer la temperatura deseada, cada división es 1°F.

f) INTERRUPTOR TRIPLE.
Proporciona velocidad de calentamiento al sistema dando calor, tiene 3 posiciones: alto, bajo y medio.

g) CONMUTADOR PRINCIPAL.
Proporciona la energía necesaria y acciona el agitador a la vez.

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