Separador de sentinas

Modelo, supuestos y simplificaciones del simulador. Para preparar la clase y saber hasta dónde fiarse de los números.

Separador de agua oleosa de 1 m³/h inspirado en el Hamworthy MKII. Situaciones con «Qué observar» y enlace directo (#arranque, #normal, #descarga, #emulsion, #sonda, #pesado, #caudal, #agua, #tresvias). Cuadro de control con modo manual y automático, válvulas manuales, condiciones de la sentina y averías.

Recorrido

Entrada de sentinas → válvula 13 → tanque de sentinas (flotadores 18 y 19) → válvula 2 → solenoide 1 → separador (calentador, coalescedor, sondas 14 y 15, vacuómetro, válvula de seguridad) → válvula 6 → bomba de agua → caudalímetro → analizador de 15 ppm → válvula de tres vías → costado o recirculación. El aceite sale por la cúpula al tanque de aceite.

Elementos añadidos para la enseñanza

La lámpara de alarma de salida va ligada al analizador de 15 ppm; también se enciende si el analizador no tiene muestra.
Válvula de tres vías a la salida del analizador: al costado normalmente; con alarma, recirculación al tanque de sentinas. Alarma con más de 15 ppm durante 2 s; vuelve al costado tras 5 s por debajo. Sin tensión queda en recirculación.
Lavado del analizador con agua limpia durante el llenado y con un botón (20 s).
Contador de lo descargado al costado y de lo descargado con más de 15 ppm.
Gotas de aceite que suben con velocidad proporcional a r² (Stokes), crecen en el coalescedor y se unen a la capa de la cúpula. Con emulsión son muy finas y salen con el agua; con aceite pesado frío suben despacio.

Modelo

Separador de 300 L: cúpula 40 L y cuerpo 260 L. Sonda 15 a 8 L de aceite y sonda 14 a 30 L; por encima de 60 L hay arrastre a la salida (+25 ppm por litro).
Ciclo automático: Reset con el separador vacío → llenado (5 y 7 abiertas) hasta que la sonda 15 ve agua → Reset → separación (1 abierta, bomba en marcha). Aceite en la sonda 14 → para la bomba, cierra la 1 y abren la 5 y la 7 hasta que la 15 ve agua. El flotador 18 (20 %) pone en espera y el 19 (80 %) rearranca.
Descarga: el agua de servicio (40 L/min, 0,3 MPa) entra y saca por arriba primero el aire, luego el aceite y luego agua. Con aceite pesado por debajo de 30 °C, al 30 % del caudal. Con la 9 cerrada abre la válvula de seguridad (0,25 MPa) a sentinas.
ppm ≈ (2 + 5·(Q/Qn)²·√(c/2))·(1 + 2·ensuciamiento) + 40·emulsión, más 1,8 ppm por grado por debajo de 30 °C con aceite pesado. Lectura con 5 s de retardo.
Calentador de 15 kW con termostato a 60 °C; no conecta si el separador no está lleno. Vacío ≈ 0,01 + 0,02·(Q/Qn)²·(1 + ensuciamiento) MPa; −0,08 con la aspiración cerrada.
Tanque de sentinas de 4 m³ (alarma al 95 %) y tanque de aceite de 200 L.

Lo que no se modela

Burbujas de aire en la aspiración, tiempo de respuesta de las sondas, separación en dos etapas y el registro del 15 ppm exigido por MARPOL.