Analisis de la mejor relacion de compresion en motores de combustion

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Problemas en la entrega de potencia nominal de los motores 3512 TALE acoplados a las bombas P-123 A y B en la Estación Alturitas 2. Petroperija.

SPECIFICATIONS V-12, 4-Stroke-Cycle, Spark Ignited Bore—in (mm). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7 (170) Stroke—in (mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5 (190) Displacement—cu in (L) . . . . . . . . . . . . . . 3158(51.8) Compression Ratio STD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9:1 LE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8:1 Aspiration . . . . . . . . . . . . . . . . Naturally Aspirated or ....................................Turbocharged-Aftercooled Lube Oil Capacity — gal (L) STD* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 116 (493) STD** . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 (483) LE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 (307) Jacket Water System — gal (L) Capacity w/o Radiator . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (148

CONTINUOUS RATINGS (BHP) Aspiration 1400 rpm 1300 rpm 1200 rpm 1100 rpm 1000 rpm 900 rpm LE-90, 8:1 1005 930 860 790720 650 LE-130, 8:1 945 875 810 740 675 610 STD TA-90, 9:1 – – 815 745 675 610 595 STD TA-130, 9:1 – – 790 725 660 STD NA, 9:1 – – 525 480 440 395

LE refers to low emission engine configuration. STD refers to standard engine configuration. 90 refers to aftercooler water inlet temperature in 90°F (32°C). 130 refers to aftercooler water inlet temperature in 130° F (54°C). All data is based onstandard conditions. 77°F (25°C) 50 0 ft Alt. Ratings are based on dry natural gas having a low heat value of 905 btu/ft3 (35.54 MJ/N m3). Variations in altitude, temperature, and gas composition from standard conditions may require a reduction in engine horsepower; contact your Caterpillar dealer.

FUEL USAGE GUIDE CAT METHANE NUMBER IGNITION TIMING DERATION FACTOR

25 30 35 40 45 50 55 60 65 7075 80 100 19 21 22 23 24 26 27 28 30 31 33 33
0.00 0.90 0.90 0.90 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Análisis Composicional de Gas de Planta hasta C11+ Fecha de Muestreo 15-Jun-2007 Descripción de la Muestra Estacion Alturitas II, Gas Combustible (FR-2172) Número de Cilindro CLMA-28 Condiciones de Muestreo 56.0 lpcm @ 80.0° F Comentarios H2S : 120ppm; Vapor de Agua: 6mg/L Componente% Molar % Peso 0,00 H2 Hidrógeno 0,00 0,01 H2S Sulfuro de Hidrógeno 0,01 CO2 Dióxido de Carbono 3,09 4,90 N2 Nitrógeno 0,63 0,64 C1 Metano 61,71 35,67 C2 Etano 9,74 10,56 C3 Propano 12,59 20,01 iC4 i-Butano 2,68 5,61 nC4 n-Butano 5,56 11,64 C5 Neo-Pentano 0,01 0,02 iC5 i-Pentano 1,54 4,00 nC5 n-Pentano 1,47 3,83 C6 Hexanos 0,69 2,12 Metil-Ciclopentano 0,09 0,27 Benceno 0,01 0,03 Ciclohexano 0,050,16 C7 Heptanos 0,10 0,37 Metil-Ciclohexano 0,01 0,05 Tolueno 0,01 0,03 C8 Octanos 0,01 0,05 Etilbenceno 0,00 0,00 M/P-Xileno 0,00 0,00 O-Xileno 0,00 0,01 C9 Nonanos 0,00 0,00 C10 Decanos 0,00 0,01 C11+ Undecanos + 0,00 0,01 ______ ______ Totales : 100,00 100,00

Según información técnica de CAT , seguidamente se presenta diagrama que refleja la relación de compresión critica para losderivados del gas natural mas conocidos y sus respectivos poderes calorificos. Metano ( CH4 )…….. 15: 1…….LHV=911 BTU/Ft3 Etano ( C2H6 )………14:1……..LHV=1.631 BTU/Ft3 Propano ( C3H8)…….12:1……..LHV=2.353 BTU/Ft3 Iso-Butano(C4H10)…. 8:1……...LHV=3.101 BTU/Ft3 N-Butano (C4H10)….. 6.4:1 Se debe ser cuidadoso para una correcta selección de la relación de compresión, debido a la posibilidad de generar AUTOIGNICIONen la mezcla aire-gas. Al considerar un poder calorífico local de 1300 BTU/Ft3, y ubicarnos en la tabla superior, podemos aceptar que una relación de compresión de 14:1 no debería generar teóricamente auto ignición. No obstante CAT ofrece relaciones de compresión de 11:1 para motores a gas natural. Podemos con un criterio pragmático asumir esta RC, la cual teóricamente NO me generaría auto...
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