36711156 Calculo de Tuberias Hornos y Marmitas

download 36711156 Calculo de Tuberias Hornos y Marmitas

of 21

description

normas

Transcript of 36711156 Calculo de Tuberias Hornos y Marmitas

  • Sistemas de vaporClculo de tuberasEjemplo hornos y marmitas

  • SALA DE CALDERAS

  • Consumo y presin de trabajo de los equiposSegn catlogo estos sern de:

  • 1. Clculo de longitud equivalenteSe supondr una ruta crtica desde la salida de vapor de la caldera hasta M 1, a esta longitud se le debe de agregar las prdidas por accesorios, la cual ser de un 20 % por ser menos de 100 m.

  • 2. Clculo de la capacidad de la calderaLo primero que se debe hacer es calcular el consumo total de los equipos, que en este caso es de 550 kg/h. A este valor hay que agregarle un factor de ampliacin y las prdidas por radiacin (1 % por cada 30 m de tubera), las cuales sern de un 20 % y un 1 % respectivamente.

  • 3. Clculo de los caballos-caldera (BHP)Para este clculo simplemente hay que saber que la definicin de un caballo-caldera es: una caldera tiene una capacidad de un caballo-caldera cuando es capaz de producir 15,65 kg/h de vapor saturado a 100C utilizando agua de alimentacin de la misma temperatura..., por lo que:

  • 3. Seleccin de Caldera a utilizar (BHP)Para este caso se seleccionar una caldera de 48 BHP que nos da 750 kg/h de vapor. Datos de caldera:Modelo: EH-750Mxima Presin de Operacin: 10 barEficiencia: 85 %Consumo combustible: 52,8 l/h

  • 5. Consideraciones para los clculos posterioresSe usarn vlvulas reguladoras de presin para cada equipo, por lo que se supondr una cada de presin en todo el tramo de la ruta crtica. La presin mxima de operacin de la caldera es de 10 bar.Como la tubera principal debe ser capaz de transportar los 750 kg/h de vapor a una velocidad de entre 25 y 35 m/s, la presin a la que podra trabajar la caldera (que debera de ser, menor a 10 bar) se variar de tal forma que se escoja una presin alta pero con un dimetro de tubera no muy grande una presin baja con un dimetro de tubera mayor al anterior.Adems se variar la cada de presin para un mayor entendimiento del problema.

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor Este clculo se har primero suponiendo que la caldera trabaja a 7 bar y que la cada de presin es de 1 bar (P). P1 @ 7 bar = 55,39P2 @ 6 bar = 42,83

    Este factor de cada de presin est entre 0,32 y 0,40 (tabla 3), por lo que se trabajar con 0,32 para estar por debajo del lmite mximo de capacidad de la tubera. TABLA 4TABLA 3

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor En este caso el caudal que puede transportar la tubera de 40 mm es de 907,2 kg/h que es mayor que el que se tiene de 750 kg/h. Ahora se calcular la velocidad para ver si est dentro del rango :

    Esta velocidad es muy alta, se sale del rango establecido, adems con el valor del factor de cada de presin que se tena (0,32) no hay forma de elegir un dimetro de tubera mayor.

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor Se observa en la tabla 3 que para este factor de 0,32 no hay tubera de 50 mm disponible. Esto nos indica: - El factor de cada de presin en este caso es demasiado grande, indicando que la cada de presin es muy alta comparada con la longitud de tubera que se tiene. En otras palabras se debe de asumir una cada de presin menor para estas condiciones de presin y longitud de la tubera.

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor Ahora se realizar el calculo con un P = 0,3 bar siempre con una presin en la caldera de 7 bar. P1 @ 7 bar = 55,39P2 @ 6,7 bar = 51,47

    Este factor de cada de presin est entre 0,1 y 0,13 (tabla 3), por lo que se trabajar con 0,1.

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor Con el factor de presin igual a 0,1 nos da un valor de x de 928,8 kg/h y un valor de y de 103,12, todo esto para una tubera con un dimetro de 50 mm. En este caso su velocidad real en estas condiciones ser:

    A este punto ya se ha encontrado la presin, caudal, cada de presin y velocidad correctos para el sistema, debemos recordar que los equipos trabajan a una presin mucho menor a la que trabaja la caldera por lo que puede que sea necesario disminuir esta presin para efectos de ahorro energtico.

    .TABLA 3

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor Ahora se calcular con una presin en la caldera de 4 bar con un P = 1 bar. P1 @ 4 bar = 22,41P2 @ 3 bar = 14,58

    Este valor de F est entre 0,20 y 0,25 por lo que se usar 0,20, para una una tubera de 50 mm nos da un valor de x = 1343 kg/h y de y = 103,1

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor La velocidad mxima del vapor a estas condiciones sera de:

    Esto nos indica que se puede transportar el caudal necesario con una tuberia de 50 mm pero la velocidad seria muy alta.A iguales condiciones pero utilizando una tubera de 65 mm, el factor de velocidad sera de 59,15 y la velocidad sera de 27,3 m/s por lo que estara dentro del rango. Esto nos indica que esta sea la tubera a utilizar.

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor Ahora se calcular con un P = 0,3 bar con una presin en la caldera de 4 bar. P1 @ 4 bar = 22,41P2 @ 3,7 bar = 19,89

    Este factor de cada de presin est entre 0,063 y 0,080, por lo que se trabajar con 0,063 dando un x igual a 1483 kg/h y un y igual a 59,17, esto con una tubera de 65 mm.

  • 6. Clculo del dimetro de la tubera, su caudal y la velocidad del vapor La velocidad maxima del vapor en esta tubera y a estas condiciones sera de:

    En este caso se puede transportar el caudal necesario con una velocidad ms baja que la anterior.

  • 7. Clculo del dimetro de las tuberas secundarias Al tener los tramos una distancia de un poco menos de 1 m se supondr que despus de las vlvulas reguladoras de presin la cada de presin hasta el equipo es despreciable. Por lo tanto seleccionamos los diametros de las tuberias usando la Tabla 2.

  • Presin(Bar Man)Volumen(m3/kg)Factor depresin6.000.27242.836.100.26944.026.200.26545.216.300.26146.436.400.25847.666.500.25548.916.600.25250.196.700.24951.476.800.24652.776.900.24354.087.000.24055.397.100.23756.727.200.23558.087.300.23259.44

  • ITEMUNIDADEH-500EH-750EH-1000EH-1500CapacidadBHP32486496Presin mximaBar10101010Caudalkg/h50075010001500