Calculadora de Vaporización y Entropía de GLP

¿Cómo Calculamos la Vaporización de tu Mezcla GLP?

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Nuestra calculadora utiliza principios termodinámicos avanzados para predecir si tu mezcla de propano y butano sufrirá vaporización instantánea al pasar por una restricción. Aquí te explicamos el proceso en lenguaje sencillo:

1. Determinamos las presiones de vapor puras

Para cada componente (propano y butano), calculamos cuánta presión ejerce su vapor a la temperatura que nos indicas. Usamos ecuaciones científicas probadas (Ecuación de Antoine) que relacionan matemáticamente la temperatura con la presión de vapor.

2. Calculamos la presión de vapor de tu mezcla

Dependiendo del modelo que elijas:

• Modelo Ideal (Raoult): Simplemente promediamos las presiones según el porcentaje de cada gas

• Modelo Real (Margules): Ajustamos el cálculo considerando cómo interactúan las moléculas diferentes entre sí

3. Comparamos con tu presión aguas abajo

El momento de la verdad: si la presión después de la restricción (P₂) es menor que la presión de vapor que calculamos, ¡habrá vaporización! Esto se debe a que el líquido no puede mantenerse estable a esa presión.

4. Te mostramos qué porcentaje se vaporiza

No solo decimos "sí" o "no", sino que calculamos exactamente qué parte de tu mezcla cambiará a vapor y qué parte permanecerá líquida, representándolo en un gráfico fácil de entender.

5. Calculamos la energía involucrada
Determinamos la entropía de vaporización, que te indica cuánta energía se requiere para este cambio de fase, información valiosa para diseñar sistemas eficientes.

 

Limitaciones del Modelo

1. Rango de Validez

✅ Temperatura: -50°C a 100°C (fuera de este rango, los resultados pueden perder precisión).
✅ Presión: Hasta 20 bar (no aplicable para condiciones criogénicas o ultra-altas presiones).
✅ Composición: Solo válido para mezclas binarias de propano/butano. No considera:

• Impurezas (metano, etano, pentano).

• Aditivos (odorizantes, inhibidores de corrosión).

2. Suposiciones en los Cálculos

• Ley de Raoult: Asume comportamiento ideal (sin interacciones moleculares).

• Modelo Margules: Considera interacciones, pero con coeficientes fijos (A₁₂ = 0.143, A₂₁ = 0.128).

• Ecuación de Antoine: Precisión reducida cerca del punto crítico (T > Tc).

3. Factores No Considerados

❌ Efectos cinéticos: No evalúa velocidad de expansión o tiempo de residencia.
❌ Pérdidas de calor: Asume proceso adiabático (sin intercambio térmico con el entorno).
❌ Geometría de la restricción: No tiene en cuenta el tipo de placa/válvula (orificio, globo, etc.).

Incertidumbre en los Resultados

ParámetroError Estimado*Fuente de Incertidumbre

Presión de vapor (Pv)±2-5%Ecuación de Antoine (ajuste experimental)

Composición±1%Redondeo en % de propano/butano

Temperatura±0.5°CPrecisión del termopar (si se usa medición real)

Modelo Margules±3-8%Coeficientes de interacción aproximados

*Valores referenciales para condiciones estándar (25°C, mezcla 70/30).

Recomendaciones para Uso Profesional

✔ Validar con software especializado en diseños críticos.
✔ Considerar un factor de seguridad del 10-15% en aplicaciones industriales.
✔ No usar para:

• Diseño de recipientes a presión (normas ASME/API requieren métodos más rigurosos).

• Mezclas con >5% de otros hidrocarburos.

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Interpretación:

• Si P₂ está dentro del rango de incertidumbre de Pv, se recomienda análisis adicional.

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Nota Final

Esta herramienta es útil para estimaciones preliminares, pero decisiones técnicas deben basarse en normativas internacionales (API, ISO) y mediciones experimentales.