Flujo de Gases

Flujo de GasesComportamiento del gas en una tuberaP1P2P1P2>El gas se expande dentro de la tuberaEl caudal de operacin es variable

Flujo de GasesFlujo del gas en una tuberaNorma Venezolana COVENIN 3568-1:2000Flujo de gas- Msico- Molar- VolumtricoQ (MMPCED, SCFM, m3/h)OperacinCondiciones de referenciaQ (P, T)Sistema Internacional Temperatura 288,15 K (15 C) y Presin 101,325 kPa (760 mm Hg)Sistema Ingls:Temperatura 60 F y Presin 14,6959 psia (760 mm Hg)Condiciones de referencia

Flujo de GasesDiferencia entre caudal de operacin y estndarSi el flujo de gas es 100 MMPCEDRealmente circula ese flujo de gas a travs de la tubera?Condiciones estndarCondiciones de operacinPCE= 14,7 psiaTCE = 60 F = 520 R QCE = XX MMPCED PCOTCOQCOConocidoCalculadoSe aplica la ecuacin de gas para ambas condiciones

Flujo de GasesCada de presin en una tubera El flujo de gas en tuberas es mas complejo que el liquidoDependencia con la DensidadLa ecuacin de Darcy se aplica donde la densidad es esencialmente constanteNo es recomendable para fluidos compresibles

Flujo de GasesCada de presin en una tubera Para predecir el flujo de gas en tuberas se utilizan correlaciones empricas basadas en una formula generalQ = Flujo de gasC = ConstantePb = Presin baseTb = Temperatura baseP1 = Presin aguas arribaP2 = Presin aguas abajod=Dimetro internoT = Temperatura L=Longitud de la tuberaf = Factor de friccinDonde =

Flujo de GasesFormula General para Gases Consideraciones de la formula general Cambio de energa cintica se despreciaTemperatura constante Sin cambio de elevacinA partir esta ecuacin se generaron varias correlacionesSe desarrollaron varias ecuaciones a partir de la formula general en funcin del factor de friccin

Flujo de GasesEcuaciones para el flujo de GasesLas correlaciones investigadas por los diferentes autores caen dentro de cuatro clasificaciones El coeficiente de friccin es una constante numricaRixPole El coeficiente de friccin es funcin del dimetroSpitglassWeymouth El coeficiente de friccin es funcin del numero de ReynoldPanhandle APoleUnwinOliphantPanhandle BBlasiusMuellerFritzsche El coeficiente de friccin es funcin del numero de Reynold y el dimetro de la tuberaLees

Flujo de GasesEcuaciones para el Flujo de GasesEcuacin de WeymouthLa ecuacin esta dentro de la segunda clasificacin, ya que el coeficiente de friccin de es una funcin del dimetro interno de la tubera:Si se sustituye en la ecuacin general, se obtiene:Nota:

Flujo de GasesEcuaciones para el Flujo de GasesEcuacin de Panhandle A:Si se sustituye en la ecuacin general, se obtiene:Nota:El factor de friccin puede expresarse en funcin del nmero de Reynolds, en virtud de la siguiente relacin emprica.

Flujo de GasesEcuaciones para el Flujo de GasesEcuacin de Panhandle B:Si se sustituye en la ecuacin general, se obtiene:Nota:El factor de friccin puede expresarse en funcin del nmero de Reynolds, en virtud de la siguiente relacin emprica.

Flujo de GasesAplicacin de las ecuaciones para flujo de gasesE(Eficiencia)Factor de correccin basado en la experiencia

AutorAplicacinEWeymouthDimetros 12 1Panhandle AAlta presin y gran dimetro Parcialmente turbulento 4x106 < NRe < 4x107D>12 0,9 0,92Panhandle BTotalmente turbulento NRe mayor 4x107D>12 0,88 0,94

Flujo de GasesCambio de elevacin Las ecuaciones se corrigen agregando un factor Ch:Correccin por nivelCh = Factor de correccin por nivelh2 h1 = Cambio de elevacin, piesDonde =

Flujo de GasesEcuacin general en funcin de constantes

AutorValores de las constantesAplicacina1a2a3a4a5Weymouth433,51,0000,5000,5002,667D 12Panhandle A435,871,07880,53920,45992,61824x106 < NRe < 4x107D>12Panhandle B7371,0200,51000,49012,530Turbulencia desarrolladaD>12

Flujo de GasesNORMA PDVSA 90616.1.024 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERAS DE PROCESORecomendaciones para Gases:

NORMATIVA DE DISEO (CADA DE PRESIN PERMITIDA)

CADAS DE PRESIN RECOMENDADASSERVICIOCada de presin(psi/100 pies de tubera)Lneas de Transferencia0,5 - 2Compresor (lpcm)Succin, 0 - 100,05 0,125 10 - 500,125 50 - 1000,25Por encima de 200 0,50Descarga, por debajo de 500,125 0,25 50 1000,25 0,5Por encima de 2000,5 1,0

Flujo de GasesNORMATIVA DE DISEO (VELOCIDAD) NORMA PDVSA 90616.1.024 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERAS DE PROCESORecomendaciones para Gases:

VELOCIDADES TPICAS EN LNEAS DE GASES Y VAPORD Nominal (plg)Menor de 50 lpcm50 a 150 lpcm150 a 250 lpcmVelc. (pie/s)Veloc. (pie/s)Veloc. (pie/s)2 o menor45 a 10040 a 8030 a 603 a 450 a 11045 a 9035 a 70660 a 12050 a 12045 a 908 a 1065 a 12580 a 16065 a 12512 a 1470 a 130100 a 19080 a 14516 a 1875 a 135110 a 21090 a 1602080 a 140120 a 220100 a 170

****************