Mecanica de los fluidos

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ESPECIALIZACION EN COMBUSTION, S.A.

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"PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR SISTEMAS DE TUBERIA PARA GASES COMBUSTIBLES" 1.0 ALCANCE Esta publicaci6n tiene como objetivO· el presentar un procedimiento sirnplificado para calcular los di~rnetros de tuber!a para sistemas t!picos de distribuci6n de gases cornbustibles(natural y L.P.) dentro de plantas industriales, s!n lascornplicaciones de m~todos muy sofisticados de redes (networks), y que proporcionen resultados confiables para poder bacer instalaciones en base a ellos. 2.0 BASES DEL PROCEDIMIENTO. 2.1 Las .bases de este procedirniento est~n de acuerdo con las disposiciones del Est~ndar Z83.1 de la American Gas Association, Para la Instalaci6n de Tuber!a y Equipos de Gas en Areas Industriales. . 2 2.2 La presi6n rn~xirna delgas de entrada ser~ de 125 psig (8.8kg/cm ) 2.3 El rango de pesos espec!ficos del gas es de 0.5 a 2.0 (aire=l.O) 2.4 El d!arnetro rn~xirno de tuber!a ser~ de 12"~. 2.5 La tuber!a c~dula 40 en los di~metros basta 12"~ es aceptable s!n c~lculo basta 125 psig (8.8 kg/ern ) • Arriba de esta presi6n 6 el uso de espesores rnenores se deber~n verificar me-diante c§lculo seg~n las f6rrnulas de c6digoANSI B31.1. 2.6 La tuber!a considerada en las f6rrnulas y tablas es de acero al carb6n. 2.7 Para efectos de este procedirniento sirnplificado de c~lculo no ser~ necesario, en tuber!as rnenores de 4"~, considerar las longitudes equivalentes de; conexiones, v~lvulas, derivaciones, etc. 2.8 La caida de presi6n de diseno para el sistema de tuber!as desde el punto de surnini·stro de gas basta el punto dealirnentaci6n del equipo m~s lejano, considerando el flujo rn~ximo de gas no deber4 ser mayor de un 10% de la presi6n rnanorn~trica inicial(p1 ) en el punto de surninistro para presiones iniciales arriba de 1 psig. Para presiones iniciales menores de lpsig la caida de presi6n (b)no deber~ ser mayor de 0.5 osig (onzas por pulgada cuadrada) • 2.9 Donde las condiciones de diseno sean tales que sepueda tolerar una caida de presi6n mayor del 10% de p desde el punto 1 de surninistro de gas basta el equipo m~s le)ano, a las condiciones de flujo rn~xirno, el calculista deber~ utilizar su criterio para obtener resultados conservadores.

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P335 3.0 TEORIA

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3.1 La f6rmula emp!rica que se utiliza en este procedirniento es ~ la de Spitzglass. Todas las f6rmulas ernp!ricas sebasan en resultados experimentales sobre rangos de flujos con diferentes di~etros de tuber!as y diferentes rugosidades interiores de tuber!as. Se escogi6 la f6rmula de Spitzglass por dar resultados conservadores que cubren el deterioro del interior de la tuber!a y consecuenternente el incremento en rugosidad interna a trav~s del tiempo . La diferencia rn~s notable entre las diferentes f6rmulas es laevaluaci6n del coeficiente de fricci6n

(f) . La rugosidad efectiva que utiliza la formula de Spitzglass considera hasta 10 veces la rugosidad de una tuberi~ limpia y nueva. Las constantes que se utilizan en la f6rmula de Spitzglass son: Presi6n base (pb) = 14.73 psia Temperatura base(tb)

=

520°F absolutos

Temperatura de flujo(tf) = 520°F absolutos. NOMENCLATURA:

Q = Flujo a 60°F enpi~s crtbicos por hora {pch) p = Presi6n de entrada 6 inicial (psia) 1 p = Presi6n de salida (psia) • 2 AP = (p 1 - p 2 ) caida de presi6n en psi . P 0 = (p 1 + P 2 )/2 presi6n promedio en el sistema. s =Peso espec!fico del gas (ba~e aire= 1.0) L = Longitud total equivalente de tuber!a en pi~s. d = Di~metro interior de la tuber!a en pulgs.
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TABlA 02
TABIA PARA DIMENSIONAR '1UBERIA PARA PRESIOOES...