aire comprimido
Páginas: 24 (5827 palabras)
Publicado: 15 de diciembre de 2014
Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
4.-Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
Llegados a este punto del proyecto vamos a realizar un ejemplo práctico de diseño y
dimensionamiento de un sistema de aire comprimido en una planta termosolar
La planta termosolar que se utilizará de ejemplo será una genérica de 300 MW de
ubicación en España. Todos losdatos necesarios de consumos de válvulas y equipos han
sido tomados de hojas de datos y tablas de distintos suministradores, para poder basar
así los cálculos en datos fiables
En el anexo I se muestra un plano de ubicación de la planta termosolar así como la
situación de los distintos sistemas de la planta que requieren de la instalación de aire
comprimido.
Se ha seleccionado unaconfiguración de dos compresores trabajando ambos al 100%. Ver
configuración en figura 2.17
4.1 Definición de parámetros de operación y diseño:
Para el cálculo de consumos de esta memoria se consideran las siguientes
condiciones normales de presión y temperatura (condiciones ambientales):
P = 1 bar
Tª= 25 ºC
La temperatura de operación considerada para el sistema de aire comprimido seestablece como 30ºC, ya que tras la compresión del aire éste se calienta.
Además otro factor a tener en cuenta es que las tuberías de aire comprimido van
75
Mª Granada García González
Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
sin aislar por lo tanto puede producirse un incremento de su temperatura por
incidencia directa del sol.
La temperatura de diseño del sistema será20ºC mayor que la temperatura de
operación, es decir 50ºC.
Como el aire de instrumentación es de mayor importancia que el de servicios, ya
que una falta de suministro en esta parte de la red supondría un paro de la
planta, será este quién marque las exigencias de presión.
Las válvulas de control y equipos presentes en esta planta termosolar marcarán
un consumo de aire a presiones queoscilan entre los 6.5 y 9 barg.
4.2 Identificación de sistemas y elementos neumáticos:
En la siguiente tabla se va a proceder a identificar los sistemas de la planta
termosolar que requieren del uso de aire comprimido.
Sistema
Turbinas
Calderas
Aire de instrumentos
Aire de servicios
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Almacenes
Agua de servicios
Planta tratamiento aguas
Estaciónde gas
X
X
X
Talleres
Aguas residuales
X
X
X
X
Laboratorio
Edifico eléctrico
Separador de aceite
Agua alimentación
Aire comprimido
X
X
76
Mª Granada García González
Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
Sistema
Aire de instrumentos
Contraincendios
Dosificación química
Agua desmineralizada
Vapor alta y media presión
Aire de serviciosX
X
X
X
X
Figura 4.1 Tabla de sistemas que precisan de aire comprimido
4.3 Estimación del consumo de aire comprimido de la planta:
Se va a estimar el consumo de aire de instrumentos y de servicios a los cuales se
les añadirá los factores correspondientes de sobredimensionamiento para una
estimación más exacta de cada tipo de aire, agrupando en esta sección los
puntos 3.3 y3.5 del capítulo anterior.
De esta forma se obtendrá de una forma más clara el caudal total de aire
comprimido necesario en la planta.
4.3.1 Designación de cantidad de Aire de Instrumentos
Para estimar el consumo de aire de instrumentos se considerarán los siguientes
parámetros de partida, excepto para el caso de las calderas y de las turbinas.
Consumo unitario de las válvulas decontrol
Factor de simultaneidad de las válvulas de control
Consumo unitario de las válvulas todo/nada
Factor de simultaneidad de las válvulas todo/nada
1.4 Nm3/h
100 %
2 Nm3/h
15 %
Se va a considerar que la planta ejemplo consta de dos caldera de apoyo que
requieren aire de instrumentación; después de consultar varias hojas de datos de
suministradores de calderas se va a considerar cada...
4.-Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
Llegados a este punto del proyecto vamos a realizar un ejemplo práctico de diseño y
dimensionamiento de un sistema de aire comprimido en una planta termosolar
La planta termosolar que se utilizará de ejemplo será una genérica de 300 MW de
ubicación en España. Todos losdatos necesarios de consumos de válvulas y equipos han
sido tomados de hojas de datos y tablas de distintos suministradores, para poder basar
así los cálculos en datos fiables
En el anexo I se muestra un plano de ubicación de la planta termosolar así como la
situación de los distintos sistemas de la planta que requieren de la instalación de aire
comprimido.
Se ha seleccionado unaconfiguración de dos compresores trabajando ambos al 100%. Ver
configuración en figura 2.17
4.1 Definición de parámetros de operación y diseño:
Para el cálculo de consumos de esta memoria se consideran las siguientes
condiciones normales de presión y temperatura (condiciones ambientales):
P = 1 bar
Tª= 25 ºC
La temperatura de operación considerada para el sistema de aire comprimido seestablece como 30ºC, ya que tras la compresión del aire éste se calienta.
Además otro factor a tener en cuenta es que las tuberías de aire comprimido van
75
Mª Granada García González
Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
sin aislar por lo tanto puede producirse un incremento de su temperatura por
incidencia directa del sol.
La temperatura de diseño del sistema será20ºC mayor que la temperatura de
operación, es decir 50ºC.
Como el aire de instrumentación es de mayor importancia que el de servicios, ya
que una falta de suministro en esta parte de la red supondría un paro de la
planta, será este quién marque las exigencias de presión.
Las válvulas de control y equipos presentes en esta planta termosolar marcarán
un consumo de aire a presiones queoscilan entre los 6.5 y 9 barg.
4.2 Identificación de sistemas y elementos neumáticos:
En la siguiente tabla se va a proceder a identificar los sistemas de la planta
termosolar que requieren del uso de aire comprimido.
Sistema
Turbinas
Calderas
Aire de instrumentos
Aire de servicios
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Almacenes
Agua de servicios
Planta tratamiento aguas
Estaciónde gas
X
X
X
Talleres
Aguas residuales
X
X
X
X
Laboratorio
Edifico eléctrico
Separador de aceite
Agua alimentación
Aire comprimido
X
X
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Mª Granada García González
Ejemplo de dimensionamiento de una red de aire comprimido
Sistema
Aire de instrumentos
Contraincendios
Dosificación química
Agua desmineralizada
Vapor alta y media presión
Aire de serviciosX
X
X
X
X
Figura 4.1 Tabla de sistemas que precisan de aire comprimido
4.3 Estimación del consumo de aire comprimido de la planta:
Se va a estimar el consumo de aire de instrumentos y de servicios a los cuales se
les añadirá los factores correspondientes de sobredimensionamiento para una
estimación más exacta de cada tipo de aire, agrupando en esta sección los
puntos 3.3 y3.5 del capítulo anterior.
De esta forma se obtendrá de una forma más clara el caudal total de aire
comprimido necesario en la planta.
4.3.1 Designación de cantidad de Aire de Instrumentos
Para estimar el consumo de aire de instrumentos se considerarán los siguientes
parámetros de partida, excepto para el caso de las calderas y de las turbinas.
Consumo unitario de las válvulas decontrol
Factor de simultaneidad de las válvulas de control
Consumo unitario de las válvulas todo/nada
Factor de simultaneidad de las válvulas todo/nada
1.4 Nm3/h
100 %
2 Nm3/h
15 %
Se va a considerar que la planta ejemplo consta de dos caldera de apoyo que
requieren aire de instrumentación; después de consultar varias hojas de datos de
suministradores de calderas se va a considerar cada...
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