CALCULO DE DIAMETRO DE TUBERIAS 2
Páginas: 9 (2122 palabras)
Publicado: 27 de marzo de 2015
1 CALCULO DEL DIAMETRO DE TUBERIAS
Para el cálculo de los diámetros recurriremos a los datos y a las fórmulas dadas en clase, las cuales se muestran a continuación:
Tabla de velocidades del vapor y otros procesos
Tabla de velocidades
Proceso
velocidad
unidades
Tuberías en general
200-500
pies/minuto
Descarga de bombas
300-600
pies/minuto
Tuberías de servicios
300-600
pies/minuto
Tuberías desucción
200-500
pies/minuto
Tuberías de alim. Caldero
500-600
pies/minuto
Vapor AP Sobrecalen.
10000-150000
pies/minuto
Vapor AP Saturado
6000-10000
pies/minuto
Vapor BP
4000-6000
pies/minuto
Para el cálculo del área de la sección de la tubería por donde pasará el vapor
Donde:
A Área de la sección [pulg2]
m Flujo másico de vapor [lb/min]
Volumen específico del vapor [pie3/lb]
VVelocidad del vapor [pies/min]
Para el cálculo del diámetro se tiene:
Donde:
d Diámetro calculado de la tubería [pulg]
A Área de la sección [pulg2]
Para el cálculo del número de cédula
Donde:
P Presión de trabajo [ksi]
SE Máximo esfuerzo de trabajo del material [ksi]
Para verificar el espesor de la tubería seleccionada, utilizaremos la fórmula de la Norma ASME B31.1 Power Piping:
Donde:
tmEspesor mínimo de la tubería [pulg]
P Presión interna de trabajo [ksi]
Do Diámetro exterior de la tubería [pulg]
SE Esfuerzo máximo admisible del material [ksi]
1.1 Circuito de Vapor
1.1.1 Línea de tubería de la salida de la caldera recuperadora al distribuidor de vapor (3 X Tramo 10)
Condiciones de trabajo del tramo 10 (Datos de la primera parte de la monografía):
P10
360
bar
h10
3445.5kJ/kg
vapor sobrecalentado
v10
0.00955615
m3/kg
T10
616.61
°C
m10
58.45
kg/s
Para el cálculo del área de la tubería comenzaremos utilizando la ecuación (1):
Para los siguientes datos:
Reemplazando valores tenemos:
Ahora para el cálculo del diámetro de la tubería utilizaremos la ecuación (2)
Según las tablas de dimensiones estándar de tuberías, para ello ver el Anexo 1.1seleccionaremos un diámetro:
Para el cálculo del número de cédula utilizaremos la ecuación (3)
La norma ASME B31.1 Power Piping posee las tablas de acero al carbono para el transporte de vapor, del cual seleccionamos convenientemente: Acero al carbono A106-C. Los esfuerzos de trabajo se tienen en la tabla A-1 del ANEXO 1.2:
Tenemos:
Este valor es demasiado elevado por lo que comprobaremosutilizando la fórmula del ASME, la ecuación (4) y para un valor de y=0.7 para T=616.61 °C:
Diámetro
nominal
Diámetro
exterior
5 pulg
5.563 pulg
Por lo tanto seleccionamos:
ACERO AL CARBONO A106-C, DN= 5pulg y SCH 160
1.1.2 Línea de tubería de la salida del distribuidor de vapor a la entrada de la turbina de alta presión (Tramo 11)
Condiciones de trabajo del tramo 11 (Datos de la primera partede la monografía):
P11
165
bar
h11
3445.5
kJ/kg
vapor sobrecalentado
v11
0.020779
m3/kg
T11
555
°C
m11
175.91
kg/s
Para el cálculo del área de la tubería comenzaremos utilizando la ecuación (1):
Para los siguientes datos:
Reemplazando valores tenemos:
Ahora para el cálculo del diámetro de la tubería utilizaremos la ecuación (2)
Según las tablas de dimensiones estándarde tuberías, para ello ver el Anexo 1.1 seleccionaremos un diámetro:
Para el cálculo del número de cédula utilizaremos la ecuación (3)
La norma ASME B31.1 Power Piping posee las tablas de acero al carbono para el transporte de vapor, del cual seleccionamos convenientemente: Acero al carbono A106-B. Los esfuerzos de trabajo se tienen en la tabla A-1 del ANEXO 1.2:
Tenemos:
Revisando latabla de tuberías estándar para un d=10 pulg, tomamos un valor de SCH140.
Este valor es demasiado elevado por lo que comprobaremos utilizando la fórmula del ASME, la ecuación (4) y para un valor de y=0.7 para T=555 °C:
Diámetro
nominal
Diámetro
exterior
Espesor
10 pulg
10.75 pulg
1 pulg
Por lo tanto seleccionamos:
ACERO AL CARBONO A106-B, DN= 10 pulg y SCH 140
1.1.3 Línea de tubería de la...
Para el cálculo de los diámetros recurriremos a los datos y a las fórmulas dadas en clase, las cuales se muestran a continuación:
Tabla de velocidades del vapor y otros procesos
Tabla de velocidades
Proceso
velocidad
unidades
Tuberías en general
200-500
pies/minuto
Descarga de bombas
300-600
pies/minuto
Tuberías de servicios
300-600
pies/minuto
Tuberías desucción
200-500
pies/minuto
Tuberías de alim. Caldero
500-600
pies/minuto
Vapor AP Sobrecalen.
10000-150000
pies/minuto
Vapor AP Saturado
6000-10000
pies/minuto
Vapor BP
4000-6000
pies/minuto
Para el cálculo del área de la sección de la tubería por donde pasará el vapor
Donde:
A Área de la sección [pulg2]
m Flujo másico de vapor [lb/min]
Volumen específico del vapor [pie3/lb]
VVelocidad del vapor [pies/min]
Para el cálculo del diámetro se tiene:
Donde:
d Diámetro calculado de la tubería [pulg]
A Área de la sección [pulg2]
Para el cálculo del número de cédula
Donde:
P Presión de trabajo [ksi]
SE Máximo esfuerzo de trabajo del material [ksi]
Para verificar el espesor de la tubería seleccionada, utilizaremos la fórmula de la Norma ASME B31.1 Power Piping:
Donde:
tmEspesor mínimo de la tubería [pulg]
P Presión interna de trabajo [ksi]
Do Diámetro exterior de la tubería [pulg]
SE Esfuerzo máximo admisible del material [ksi]
1.1 Circuito de Vapor
1.1.1 Línea de tubería de la salida de la caldera recuperadora al distribuidor de vapor (3 X Tramo 10)
Condiciones de trabajo del tramo 10 (Datos de la primera parte de la monografía):
P10
360
bar
h10
3445.5kJ/kg
vapor sobrecalentado
v10
0.00955615
m3/kg
T10
616.61
°C
m10
58.45
kg/s
Para el cálculo del área de la tubería comenzaremos utilizando la ecuación (1):
Para los siguientes datos:
Reemplazando valores tenemos:
Ahora para el cálculo del diámetro de la tubería utilizaremos la ecuación (2)
Según las tablas de dimensiones estándar de tuberías, para ello ver el Anexo 1.1seleccionaremos un diámetro:
Para el cálculo del número de cédula utilizaremos la ecuación (3)
La norma ASME B31.1 Power Piping posee las tablas de acero al carbono para el transporte de vapor, del cual seleccionamos convenientemente: Acero al carbono A106-C. Los esfuerzos de trabajo se tienen en la tabla A-1 del ANEXO 1.2:
Tenemos:
Este valor es demasiado elevado por lo que comprobaremosutilizando la fórmula del ASME, la ecuación (4) y para un valor de y=0.7 para T=616.61 °C:
Diámetro
nominal
Diámetro
exterior
5 pulg
5.563 pulg
Por lo tanto seleccionamos:
ACERO AL CARBONO A106-C, DN= 5pulg y SCH 160
1.1.2 Línea de tubería de la salida del distribuidor de vapor a la entrada de la turbina de alta presión (Tramo 11)
Condiciones de trabajo del tramo 11 (Datos de la primera partede la monografía):
P11
165
bar
h11
3445.5
kJ/kg
vapor sobrecalentado
v11
0.020779
m3/kg
T11
555
°C
m11
175.91
kg/s
Para el cálculo del área de la tubería comenzaremos utilizando la ecuación (1):
Para los siguientes datos:
Reemplazando valores tenemos:
Ahora para el cálculo del diámetro de la tubería utilizaremos la ecuación (2)
Según las tablas de dimensiones estándarde tuberías, para ello ver el Anexo 1.1 seleccionaremos un diámetro:
Para el cálculo del número de cédula utilizaremos la ecuación (3)
La norma ASME B31.1 Power Piping posee las tablas de acero al carbono para el transporte de vapor, del cual seleccionamos convenientemente: Acero al carbono A106-B. Los esfuerzos de trabajo se tienen en la tabla A-1 del ANEXO 1.2:
Tenemos:
Revisando latabla de tuberías estándar para un d=10 pulg, tomamos un valor de SCH140.
Este valor es demasiado elevado por lo que comprobaremos utilizando la fórmula del ASME, la ecuación (4) y para un valor de y=0.7 para T=555 °C:
Diámetro
nominal
Diámetro
exterior
Espesor
10 pulg
10.75 pulg
1 pulg
Por lo tanto seleccionamos:
ACERO AL CARBONO A106-B, DN= 10 pulg y SCH 140
1.1.3 Línea de tubería de la...
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