instalaciones de gas l.p

INSTITUTO TECNOLGICO

de Oaxaca

Ingeniera Civil.

APUNTES

INSTALACIONES EN LOS EDIFICIOS

(Instalaciones de aprovechamiento de Gas L.P.)

CATEDRTICO:

ING. SERAPIO CARMELINDO RAMREZ SANTIAGO

Enero/ 2012

Contenido

3.9 INSTALACIONES DE GAS EN LOS EDIFICIOS ............................... 3

3.9.1 GENERALIDADES. ....................................................................................................... 3

DE DONDE SE OBTIENE EL GAS L. P.? ........................................................................... 4

USOS DEL GAS L. P. ............................................................................................................. 4

3.9.2 INSTALACION DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P. ........................................ 5

3.9.2.1 CLASIFICACIN DE LAS INSTALACIONES DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.

P. ............................................................................................................................................... 5

3.9.3 MATERIALES Y ARTEFACTOS NECESARIOS PARA LAS INSTALACIONES DE

APROVECHAMIENTO. ......................................................................................................... 6

TUBERAS ............................................................................................................................ 11

TUBERA GALVANIZADA CEDULA 40 .......................................................................... 12

TUBERAS DE COBRE ........................................................................................................ 13

CARACTERSTICAS Y VENTAJAS DE LAS TUBERAS DE COBRE NACOBRE ... 16

DIMETROS COMERCIALES DE TUBERAS PARA INSTALACIONES DE GAS L. P. Y GAS

NATURAL ............................................................................................................................. 18

3.9.4 CONEXIONES Y ACCESORIOS ................................................................................ 18

3.9.5 LOCALIZACIN DE APARATOS DE CONSUMO ................................................. 20

ISOMTRICOS ..................................................................................................................... 21

FORMA DE TRAZAR LOS ISOMTRICOS ...................................................................... 21

3.9.6 DISEO Y CALCULO DE INSTALACIONES DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P.

................................................................................................................................................ 22

3.9.7 EJERCICIOS DE APLICACIN PARA INSTALACIN DE APROVECHAMIENTO DE

GAS L.P. DE TIPO DOMESTICO (PROYECTOS RESUELTOS). .................................... 26

3.9 INSTALACIONES DE GAS EN LOS EDIFICIOS

3.9.1 GENERALIDADES.

El Gas L. P., o Gas Licuado de Petrleo, es un combustible derivado del petrleo de

alto poder calorfico que arde con una flama excepcionalmente limpia, el cual si se le maneja

en forma adecuada, se quema totalmente sin dejar residuos o cenizas, ni producir humo u

holln; compuesto principalmente por cualquiera de los siguientes hidrocarburos o una

mezcla de ellos: Metano (C3 H8) en un 39% y Propano (C4 H10) en un 61%.

Se le conoce comercial y universalmente como Gas Licuado de Petrleo (Gas L.P.),

porque en el interior de los recipientes en que se les almacena, transporta, distribuye y se

aprovecha, se encuentra en estado liquido, ya que es el nico gas combustible que tiene la

particularidad de que cuando es sometido a presiones mayores a la atmosfrica y a la

temperatura ambiente promedio ordinaria, se condensa convirtindose en estado liquido.

El Gas L.P. por si mismo, es incoloro e inodoro de baja viscosidad y en estado de

vapor es mas pesado que el aire, se le provee de olor a base de mercaptano en proporcin

de 1 litro por cada 10,000 litros de Gas L.P.

Temperaturas de ebullicin de los principales componentes del Gas L.P., si estuvieran

sometidos a la presin atmosfrica:

Propano de 42.1 a 44C bajo cero

Butano a 0.5 C bajo cero

Peso especfico de los principales componentes del Gas L.P., denominados tambin

como peso por unidad de volumen:

Propano a 15.5 C, tiene un peso especfico de 507.9 Kg/m3 Butano a 15.5 C, tiene un peso especfico de 584.4 Kg/m3 Agua destilada a 4C, tiene un peso especfico de 1000kg/m3 Densidad del Gas L.P. en estado de vapor:

Aire = 1

Propano = 1.522

Butano =2.006

NOTA: Por ser ms pesado que el aire, en una fuga de gas L.P., el Gas tiende a

acumularse en la parte baja sobre el piso.

Mezclas ideales de Gas L.P.

61% de butano y 39% de propano (liquido) equivalente a 554 Kg/m3

61% de butano y 39% de propano (vapor) que equivale a 1.818 Kg/m3

Limite de inflamabilidad del Gas L.P. cuya composicin en una mezcla de aire-gas ms

all de la cual dicha mezcla no enciende ni se propaga, no puede auto-propagarse o seguir

encendida sin la aplicacin de una fuente externa de calor.

Gas L.P. Aire en lmite inferior Lmite superior

Propano 2.10% 10.1%

Butano 1.86% 8.91%

NOTA: En el lmite inferior, un porcentaje menor de Gas la mezcla no enciende. En el

lmite superior, un porcentaje mayor de Gas la mezcla no enciende porque acta como

diluyente. Entre los porcentajes del limite inferior y superior indicados, se tiene una mezcla

altamente carburada, altamente susceptible de explotar, de quemarse y auto propagarse.

Relacin de expansin del Gas L. P. liquido a Gas L. P. en estado de vapor a la presin

atmosfrica y a una temperatura de 15.5 C:

Un litro de Gas Propano en estado lquido, se convierte de 269 a 273 litros de Gas

vapor.

Un litro de Gas Butano en estado lquido, se convierte de 234 a 238 litros de Gas

vapor.

DE DONDE SE OBTIENE EL GAS L. P.?

El Gas L. P. Se obtiene directamente de los mantos petrolferos mezclado con el

petrleo crudo; tambin se obtiene en procesos secundarios en la refinacin de algunos

derivados del petrleo.

USOS DEL GAS L. P.

El Gas L. P. es utilizado actualmente y con gran demanda, en instalaciones de

aprovechamiento de tipo domestico, comercial e industrial; en procesos en los que se

requiere gran cantidad de energa trmica como lo que es en hornos para procesamiento

de metales, vidrios, cermicas, pasteurizacin, vulcanizacin, remocin de pinturas,

esterilizacin, corte de metales, soldaduras, etc.

3.9.2 INSTALACION DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P.

A la que consta de recipientes porttiles o fijos (estacionarios), redes de tuberas,

conexiones, artefactos de control y de seguridad, necesarios y adecuados segn Normas

Oficiales Mexicanas e internacionales de Calidad, que permitan conducir el Gas desde los

recipientes que lo contienen hasta los aparatos que utilizan el Gas L.P. para transformarla en

energa calorfica (trmica) para su aprovechamiento.

3.9.2.1 CLASIFICACIN DE LAS INSTALACIONES DE APROVECHAMIENTO DE GAS L. P.

Se clasifican en 6 grupos, dependiendo primeramente del tipo de recipiente y

secundariamente del tipo de servicio a prestar en los 4 primeros.

GRUPO No 1.- Domesticas con recipientes porttiles.

GRUPO No 2.- Domesticas con recipientes estacionarios.

GRUPO No 3.- Comerciales con recipientes porttiles.

GRUPO No 4.- Comerciales con recipientes estacionarios.

GRUPO No 5.- Industriales con cualquier tipo de recipientes.

GRUPO No 6.- Para motores de combustin interna.

3.9.2.1.1 PARA EFECTO DE TRMITE, LOS PROYECTOS DE INSTALACIONES

DE APROVECHAMIENTO DE GAS SE CLASIFICAN COMO SIGUE:

CLASE A. Instalaciones domesticas con recipientes porttiles o estacionarios.

CLASE B. La parte de la instalacin de un edificio de departamentos, que

comprende a un solo departamento.

CLASE C. Tipo comercial Restaurantes, tortilleras, tintoreras, etc.), es decir, todas

las de locales que no tienen proceso de manufactura.

CLASE D. La parte de la instalacin domestica de edificios de departamentos que

comprende recipiente y medidores.

CLASE E. Para carburacin.

CLASE F. Industriales.

3.9.3 MATERIALES Y ARTEFACTOS NECESARIOS PARA LAS INSTALACIONES DE

APROVECHAMIENTO.

1.- Recipientes

a).-Manuables (encendedores de bolsillo, de punta) o recipientes de 50 y 100

gramos, 2, 4, 6, y 8 kg. de capacidad)

b).-Porttiles (de 10, 20, 30 y 45 kg. De capacidad)

c).- Estacionarios (de 300 hasta 50,000 litros de capacidad), cuyo llenado promedio

en la practica es de 83.4%

El mximo llenado comercial de los tanques estacionarios de menos de 500 litros es del 87.7

al 88.9%, de ms de 500 litros es del 92.9 al 94%, aunque en la prctica estos ltimos se

llenan al 83.4%

CAPACIDAD E VAPORIZACION DE RECIPIENTES DE ACUERDO A SU CAPACIDAD EN

LITROS DE GAS L.P. Y EL NUMERO DE DEPARTAMENTOS QUE PUEDEN SER

ABASTECIDOS

CAPACIDAD

EN LITROS

VAPORIZ. EN

BTU/H

VAPORIZ. EN

L/H

VAPORIZ. EN

M3/H

C.A< 110L E4QH Q=0.857M

3/H

C.A

c).- De retorno de vapor.

Es una tubera espacial que consiste en la instalacin de una vlvula de purga

de seguridad, accesorios, y tubera tipo L que permite liberar la salida de gas

vapor del tanque estacionario a la atmosfera o regresarlo al tanque cisterna,

debiendo cumplir estrictamente lo establecido en el Reglamento de Gas.

3.- Conexiones o accesorios en general (codos normales, con reduccin y de rosca a

soldable de 450, 900, ts, yes, cruces, niples, coples, punta pol, rosca izquierda, tuerca

cnica, pig tail, niple terminal macho, etc.)

CONEXIONES DE BRONCE CONEXIONES DE COBRE

CONEXIONES DE LATON

CONEXIONES Y VALVULAS DE LATON

4.- Reguladores

a).-De baja presin

Los reguladores de presin de una sola va o dos vas, reciben una presin de entrada de

gas de 0.7 a 7.00 Kg/Cm2 y una presin de salida del gas de 25 a 31 Gr/Cm2 para usarse

en tanques porttiles como en tanques estacionarios.

a).-De alta presin

a).-De aparato.

5.- Medidores volumtricos.

6.- Vlvulas

a).-De paso para aparatos

b).-De control

c).- Para gas liquido

d).-Para vapor

7.- Aparatos de consumo.

TUBERAS

Para las instalaciones de aprovechamiento de Gas L. P. o de Gas Natural, por

reglamento es obligatorio utilizar tuberas de materiales y caractersticas autorizadas por la

secretaria del patrimonio y fomento industrial a travs de la direccin general de normas.

Para el uso exclusivo en la conduccin, distribucin y aprovechamiento del Gas L. P. y

Natural, se dispone comercialmente de los siguientes tipos de tuberas:

1.- Galvanizada cedula 40

2.- De cobre flexible

3.- De cobre rgido tipo L

4.- De cobre rgido tipo K

5.- Manguera especial de neopreno

6.- Estrupak (de polietileno de alta densidad)

7.- De fierro negro cedula 40 y 80.

TUBERA GALVANIZADA CEDULA 40

Actualmente las instalaciones de aprovechamiento a base de tuberas galvanizadas cdula

40. estn supeditadas a condiciones ms que econmicas a las de reas.

A condiciones de reas, porque en ocasiones se deben

proyectar y ejecutar instalaciones de aprovechamiento

en lugares en los que deban quedar expuestas en forma

permanente a esfuerzos mecnicos y sin la ms remota

posibilidad de una proteccin adecuada.

Para la determinacin de dimetros adecuados en las

instalaciones de Gas se puede utilizar el siguiente

ABACO en funcin del caudal en l.p.m., velocidades y prdidas de presin.

Presin disponible para vencer prdidas por rozamiento en Kg/Cm2 por cada 100 m. de

tubera (factor de presin).

TUBERAS DE COBRE

Las tuberas de cobre para conducir Gas L. P. o Gas Natural, son de un grado de

pureza de hasta el 99.9% a las cuales, para hacerlas ms resistentes a la corrosin se les

agrega un 0.02% de fsforo.

En los casos en que las tuberas deban quedar expuestas a la intemperie pero sin

peligro de esfuerzos mecnicos, es recomendable instalar tuberas de cobre, pues como

puede observarse, se cubren de una capa verdosa oscura de oxido de cobre que con el

tiempo se transforma en carbonato de cobre que le proporciona una mayor resistencia a las

inclemencias ambientales, del subsuelo, a solventes, a materiales de acabados diversos,

etc.

TUBERAS DE COBRE FLEXIBLE

En instalaciones lo ms econmicas y sencillas

posibles, en las que la unin de las tuberas flexibles a las

conexiones respectivas y a los aparatos de consumo es por

compresin.

Por reglamento, el uso especfico de este tipo de

tuberas, es donde se prevean esfuerzos o vibraciones por

asentamientos, por mantenimiento, por movimientos, por cambio de lugar o posicin de

muebles o aparatos de consumo, por limpieza como es el caso de estufas, pequeos

hornos, calentadores, planchas, mecheros, parrillas, etc.

TUBERA DE COBRE RGIDO TIPO K

Por su gran consistencia mecnica proporcionada

por lo grueso de su pared ms que las de tipo L y las de

tipo M, se recomienda utilizarla para lneas (tuberas) de

llenado previendo las altas presiones interiores que en un

momento dado deben soportar, sin olvidar adems, que el

reglamento de la distribucin del Gas lo exige como un requisito.

TUBERA DE COBRE RGIDO TIPO L

Este tipo de tubera tiene la pared ms gruesa que las de

tipo M y poco ms delgada que las de tipo K, permitido su uso

en todo tipo de instalaciones de aprovechamiento de Gas L. P. o

de Gas Natural, as como de algunas instalaciones hidrulicas de

agua caliente o de retorno de agua caliente, exceptuando los

casos especficos siguientes;

1.- En lneas (tuberas) de llenado, por estar expuestas a sobre presiones que pueden

alcanzar valores inclusive de hasta 17.58 kg/cm2 que es la presin de ajuste de la vlvula de

seguridad en la lnea de desfogue o alivio.

2.- En instalaciones en que deban permanecer expuestas a esfuerzos mecnicos, sin

posibilidad de una proteccin adecuada al aplastamiento, corte o penetracin.

3.- Cuando no puedan ser ahogadas en concreto, en patios de servicio, en pasillos,

en jardines, etc., sin exponerlas a un aplastamiento por el paso contino de personas, de

equipo rodante o por cargas muertas de gran peso.

Tabla de caractersticas de la tubera de cobre tipo L

Fuente: Manual de NACOBRE

TUBERA DE COBRE RGIDO TIPO M

Este tipo de tubera son de pared ms delgada que

las de tipo K y L, permitido su uso en todo tipo de

instalaciones hidrulicas para edificios de cualquier tipo,

tanto para conducir agua fra como para agua caliente,

debido a sus grandes ventajas por su larga vida til en

servicio, alta resistencia a la corrosin, eficiencia y poco

mantenimiento, adems de que las operaciones de instalacin son mnimas y simples al

emplear conexiones y accesorios soldables. Excelentes para mantener presiones constantes

de trabajo en la lnea, siempre y cuando las velocidades no excedan de 3.00 m/seg., caso

contrario, los efectos de la corrosin y el desgaste en las paredes interiores de la tubera se

aceleran y eso disminuye su periodo de vida til. Exceptuando los mismos casos

especficos establecidos para tuberas tipo L


CARACTERSTICAS Y VENTAJAS DE LAS TUBERAS DE COBRE NACOBRE

1.- Ligereza de los tramos debidos al reducido espesor de su pared, lo que facilita la

transportacin e instalacin de los mismos.

2.- Su fabricacin sin costura, permite que las tuberas segn el tipo de estas, resistan

las presiones internas de trabajo previstas con un alto factor de seguridad.

3.- Su pared interior completamente lisa, permite que los fluidos al circular, sufran un

mnimo de prdidas por friccin.

4.- Su alta resistencia a la corrosin, da origen a una larga vida til de las instalaciones.


MANGUERA ESPECIAL DE NEOPRENO EN SUS DIFERENTES VARIEDADES

Por su mxima flexibilidad, su uso es comn en las conexiones finales de planchas,

mecheros, e instalaciones de aprovechamientos provisionales no expuestos a la intemperie,

en instalaciones temporales, puestos ambulantes o fijos desmontables, exposiciones, etc.

RECAMBIO NEOPRENO

SILICON STREAMTEK

TUBERA DE EXTRUPAK (TUBERA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD)

Actualmente su uso se est generalizando en redes de distribucin de Gas Natural en

unidades habitacionales.

La unin de esta tubera es por TERMOFUSIN, a temperatura promedio de 250C.

TUBERA DE FIERRO NEGRO CEDULA 80

Su uso se ha generalizado en

redes de distribucin de Gas L. P. o

Natural, a partir de grandes

recipientes estacionarios o de

casetas de medicin, para abastecer

unidades fabriles o habitacionales.

DIMETROS COMERCIALES DE TUBERAS PARA INSTALACIONES DE GAS L. P. Y GAS NATURAL

Los dimetros de las tuberas utilizadas en instalaciones de gas, se indican exactamente

de acuerdo a su equivalencia de pulgadas a milmetros.

TABLA 1.- DIAMETROS COMERCIALES DE TUBERIAS PARA GAS

DIMETROS EN PULGADAS DIMETROS EN mm.

6.35 3/8 9.5 12.7 19.1 1 25.4

1 31.8 1 38.1 2 50.8

2 63.5 3 75.2 4 101.6

LONGITUDES Y DIMETROS COMERCIALES DE TRAMOS DE TUBERAS PARA

INSTALACIONES DE GAS L. P. O GAS NATURAL.

TIPO DE

TUBERA

LONGITUD

EN m.

DIMETROS COMERCIALES

1/4 3/8 1/2 3/4 1 1 2 2 3 4

CF. 18.30 X X X

CRL 6.10 X X X X X X X X X

CRK 6.10 X X

GLV. 6.40 X X X X X X X X

Fo No. 6.40 X X X X X X X

A. ALC. 6.40 X X X X

ESTRUPAK 10.00 X X

ESTRUPAK 150.00 X X X X X

3.9.4 CONEXIONES Y ACCESORIOS

La denominacin de las conexiones en forma general, puede hacerse como sigue:

Conexiones especiales para instalaciones de aparatos de consumo.

Cuando ambos extremos son para conectarse a tubo flexible por medio de tuberas cnicas,

es costumbre llamarlas conexiones FLER A FLER, indicando los dimetros deseados.

Cuando un extremo es para conectarse a un tubo flexible por medio de tuercas

cnicas y el extremo opuesto a conexiones o extremos de tubos roscados, suele conocerse

como conexiones FIERRO A FLER indicando primero el dimetro de la conexin a tubera

roscada.

Conexiones de latn, bronce y cobre para la unin y derivacin de cobre.

Reducciones bushin o reducciones campana.

En todos ellos siempre se indicara primero el dimetro de mayor medida.

Cuando son codos normales en un extremo y de una sola medida, basta indicar si es codo

45 o 90 y el dimetro requerido.

Cuando son codos reducidos, primero se indica el dimetro mayor.

CONEXIONES DE BRONCE CONEXIONES DE COBRE

CONEXIONES DE LATON

CONEXIONES Y VALVULAS DE LATON

3.9.5 LOCALIZACIN DE APARATOS DE CONSUMO

La localizacin de aparatos de consumo es de capital

importancia, ya que de esta depende en gran parte su correcto

funcionamiento sin representar peligro alguno para el usuario.

ESTUFAS.- Las estufas, deben ubicarse en lugares o sitios en

donde sea propicia la remocin constante del aire viciado como

producto de la combustin del Gas L. P., pero sin exponerlas

directamente a las corrientes de aire, para evitar

irregularidades en el funcionamiento de los pilotos y la flama entera en s, en todos los casos

la llama debe ser azul.

CALENTADORES.- Deben ubicarse en jardines interiores o exteriores o en patios de

servicio suficientemente ventilados; si por condiciones estructurales aunadas a las de

espacio deben ser instalados dentro de cocinas, nichos o lugares con escasa ventilacin,

patios de servicio circundado por construcciones elevadas, se debe instalar chimeneas

orientadas hacia el exterior para procurar el rpido desalojo de los gases producidos en la

combustin del Gas L. P.

ISOMTRICOS

En las instalaciones de gas es necesario trazar los isomtricos a escala, con el fin de

facilitar la cuantificacin del material a utilizar, al poderse observar en los diagramas todas y

cada una de las conexiones, vlvulas, tramos de tuberas, etc.

Como en este tipo de instalaciones normalmente se tienen solo cambios de direccin a

45 y 90, se dispone de un mtodo sencillo para trazar los isomtricos.

FORMA DE TRAZAR LOS ISOMTRICOS

Cuando se tienen solo cambios de direccin a 90, basta seguir paralelas a los tres

catetos marcados con lnea azul.

Las tuberas verticales siguen conservando su posicin vertical.

Las lneas horizontales que van a la derecha o a la izquierda del observador, que

deben trazarse a 30 con respecto a la lnea imaginaria horizontal.

Cuando se tienen cambios de direccin a 45, hay necesidad de trazar paralelas a las

diagonales punteadas.

Como puede observarse en el cubo en isomtricos, en los cambios de direccin a 45

que corresponden a las diagonales, las lneas resultan verticales u horizontales segn sea el

caso especfico por resolver.

3.9.6 DISEO Y CLCULO DE INSTALACIONES DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P.

Para el diseo, clculo, construccin, operacin y, mantenimiento de las instalaciones de

Gas L. P., deben considerarse como mnimo los puntos siguientes:

1.- Tipo de construccin y clase de instalacin.

2.- Aparatos de consumo y su ubicacin.

3.- Consumo por aparato y el consumo total.

4.- Conociendo el tipo de construccin, clase de instalacin, los aparatos de consumo, su

ubicacin y el consumo total; de acuerdo a este ltimo, se determina la capacidad en

Kg., o litros de agua de los recipientes, segn la capacidad de vaporizacin requerida,

as como las caractersticas y capacidad de los reguladores.

NOTA: En edificios multifamiliares, las caractersticas y capacidad de los reguladores se

determinan de acuerdo a la misma secuela de clculo, no as la capacidad de vaporizacin

de los recipientes estacionarios, cuyo valor total se afecta por un valor de demanda de 0.6

(60%), porcentaje establecido por el reglamento respectivo en vigor.

5.- Al disponerse de todos los datos anteriores, se determina el tipo y recorrido de las

tuberas.

6.- Se procede al clculo de los dimetros de los diferentes tramos de tubera.

Reunido todos los elementos anteriores, para nuestro caso especfico, hay necesidad de

recordar:

Que una presin mayor a la requerida dara como consecuencia el peligro de que la

flama se desprendiera de los quemadores, lo que permitira la constante salida del

gas sin consumirse, originando un grave peligro.

Una presin menor, dara origen a una flama amarillenta de poco poder calorfico y un

calentamiento demasiado lento, propiciando un alto consumo de gas sin el

aprovechamiento deseado.

Por lo anterior, al realizar el clculo o la determinacin de dimetros de tubera para

alimentar cualquier aparato que utiliza el gas como combustible para transformarla a energa

trmica para su aprovechamiento, se debe de tomar en cuenta los datos indicados en las

tablas de cadas de presin por metro lineal de tubera que se indica a continuacin:

Tabla de cadas de presin por metro lineal de tubera para Instalaciones de Gas L.P. y

para Instalaciones de Gas natural.

3.9.7 EJERCICIOS DE APLICACIN PARA INSTALACIONES DE APROVECHAMIENTO

DE GAS L.P. DE TIPO DOMESTICO.

En estos proyectos y para el clculo de los dimetros de tuberas de servicio en baja

presin, existe una gran diversidad de frmulas propuestas por varios autores, sin embargo

la de ms aplicacin por su simplicidad es la del Dr. POLE adaptada al sistema mtrico

decimal.

d5 h (1) Q = G = K----------- Formula original (Sistema Ingles) SL Dnde: Q = Gasto en pies cbicos de gas por hora K = Coeficiente de flujo que equivale a 1350 para tubera de fierro galvanizado d = Dimetro interior de la tubera en pulgadas h = Cada de presin expresadas en pulgadas de columna de agua S = Gravedad especifica del gas (aire = 1) L = Longitud de tubera en yardas Datos de conversin que permite simplificar la frmula original: 1 Pie cubico = 0.0283m3 1 Pulgada de columna de agua = 0.00254001Kg/Cm2 1 Yarda = 0.914104m.

K = Factor que sustituye a 1350 para uso de la formula con el sistema mtrico decimal

d5 h

(2) Q = G = K----------- SL

Q K = K ----------------

d5 h ----------- SL 0.02831685 K = K-------------------------------------------

105.724863 x 0.0025401 ----------------------------------- 1 x 0.914402 0.02831685 K = K--------------------------

0.26854221 ------------------ 0.914402

0.02831685 K = K--------------------- 0.2936806 0.02831685 K = K-------------------- 0.541923 K = K 0.05225253 K = K 70.5409 70.5 la Direccin General de Gas ha determinado un valor de 70.7 Entonces (2) ser (4)

d5 h (4) G = 70.7----------- SL G d5 h (---------) =------------ 70.7 SL G d5 h (---------)2 = ------------ 70.7 SL G SL (---------)2 = d5 h 70.7 SL G2 ------(--------------) = h d5 4998.49* * 4.998.49 5000 Si consideramos la gravedad especifica S del butano que es 2 L x G2 x 2 (5) ------------------ = h d5 x 5000 Al plantearse cualquier problema de clculo de Gas, los datos conocidos son G2 y L Factores restantes:

2 (6) ------------------ = f Este factor se modificara dependiendo del tipo de material de la tubera y dimetro. d5 x 5000 Entonces se tendr:

(7) H = G2 x L x f

Como h se expresa en Kg/Cm2 es conveniente afectarla de tal manera que H sea la cada

de presin expresada en un porcentaje de L original. Si se tiene una presin de salida del

regulador de baja presin H de 0.2636 Kg/Cm2. La divisin de H entre H nos dar el

porcentaje de disminucin o aumento de esta presin para lo que

2 2 f = ---------------------------------- = ------------------ 5000 x 0.0002636 x d5 1.318 x d5 2 f = ------------------ 1.318 x d5 1.51745 (8) f = ----------------- D5

P= %H = Q2 x L x f Frmula simplificada del Dr POLE

En donde:

P = Cada de la presin expresada en porcentaje de la original (27.40 Kpa =

27.94 gr./cm2) de Gas.

Q = Consumo total en el tramo de tubera por calcular, expresado en m3 de vapor

de gas por hora (m3/h).

L = Longitud en metros del tramo de tubera considerado.

f = Factor de tubera.

Tomando en cuenta que:

La gravedad especifica del propano S = 1.53

La gravedad especifica del gas natural = 0.6

La gravedad especifica del aire = 1

EJERCICIO NO.1

INSTALACIN DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P. DE TIPO DOMESTICO CON

RECIPIENTE PORTATIL.

PUNTO No 1.- Identificar el tipo de construccin y clase de instalacin.

Casa habitacin de dos plantas

Instalacin clase A,

Grupo No. 1 (domestica con recipientes porttiles)

APARATO TIPO CONSUMO M3/Hr CANTIDAD CONSUMO TOTAL

Estufa E4QHCR 0.650 1 0.650

Calentador

sencillo al paso 0.930 1 0.930

CONSUMO TOTAL 1.58 M3/hr

ESPECIFICACIONES:

Se recomienda tanque porttil de 20 Kg de capacidad y 1.69 m3/hr. de vaporizacin

El recipiente se localizara en el patio de servicio.

Se selecciona un REGULADOR de BAJA PRESIN marca REGO HV, Modelo 2403 c-4 con capacidad de 7.06 m3/hr,

presion maxima de entrada de (0.8 a 8.8 Kg/Cm2) y un rango de presion de salida de 24.72 a 33.02 grs/cm2, dimetro de

tubera de entrada y de salida de 13 mm.

ISOMETRICO DE LA

INSTALACION DE

GAS

20 kg

GASMONTE ALBAN

20 kg

GASMONTE ALBAN

REGULADOR

DE

BAJA

PRESION

LLAVEDEPASO

E4QHCR

Q=0.65

M3/Hr

LLAVEDEPASO

CALENTADOR

DE AGUA DE

60 LITROS

Q=0.930 M3/Hr

4.25

2.33

1.0

9

1.7

5

0.50

1.1

7

0.7

0

0.60

0.30

0.7

0

1

2

3

4

5

6

0.30

0.20

PROCEDIMIENTOS DE CLCULO:

PUNTO No 2.- Determinacin de aparatos de consumo y consumo total con base en los

datos que se indican en la siguiente tabla.

Es muy importante determinar correctamente el consumo de gas vapor en m3/h de los

aparatos que utilizan el gas Licuado de Petrleo como combustible para generar energa

trmica, ya que de esto depende que los dems requerimientos consecuentes como el

depsito contenedor de gas, el regulador, la tubera y dems accesorios sean adecuados al

consumo.

APARATO TIPO CONSUMO (m3/hr)

CANTIDAD SUBTOTAL (m3/hr)

ESTUFA 4QHCyR 0.650 1 0.650

CALENTADOR SENCILLO

C.A. AL PASO

que saber valorar adecuadamente la presin de entrada y de salida del regulador para

determinar el tipo ms adecuado a las necesidades, con el fin de recibir una presin de

entrada y mantener la presin de salida sin variacin, manteniendo as el correcto

funcionamiento de las espreas de los aparatos que utilizan el gas como combustible.

ALTERNATIVA I. En el caso que nos ocupa, un recipiente porttil de 45 kg.

tiene una capacidad de vaporizacin de 1.69 m3/hr., suficiente para abastecer

simultneamente a la estufa E4QHCyR y al calentador de agua CA < 110 Litros, que

demandan un consumo total de 1.580 m3/h. que es menor a la capacidad de

vaporizacin de dicho recipiente.

ALTERNATIVA II. Se propone un regulador marca CMS, Modelo LOBO, que

tiene una capacidad de 5.15 m3/h., mayor al volumen requerido. Dicho regulador admite

un rango de presin de entrada de 1.00 a 8.8 Kg/Cm2 y con rango de presin de salida

de 20.32 a 35.56 Grs./Cm2, dimetros de entrada al regulador de 6, 13 y 19mm y de

salida para tubera de 25mm.

ALTERNATIVA III. Tambin se puede proponer el uso del regulador marca

REGO y HW, Modelo 2403 C-2, que tiene una capacidad de 7.06 m3/h., mayor al

volumen requerido, con dimetro de entrada de 6mm y dimetro de salida de 13mm,

rango de presin de entrada de 0.8 a 8.8 Kg/cm2 y de presin de salida de 24.73 a 33.02

gr/cm2.

PUNTO No 4.- Tipo y recorrido de la tubera. Para este proyecto en

particular y considerando que se cuenta con solo dos aparatos de consumo y la

distancia del ltimo (ESTUFA) a los recipientes es mnima, se considera tubera de

cobre rgido tipo L (CR-L) de 19 mm.(3/4) y de 13 mm. (), que es el dimetro

comercial adecuado para tuberas de servicio.

El recorrido en este y en casos similares, se procura sea el ms corto, adems de dar un

mnimo de vueltas para evitar en lo posible, perdidas por cambios de direccin no

contemplados en la frmula.

PUNTO No 5.- Clculo de longitudes equivalentes de los tramos de tubera a partir del

regulador.

Para calcular con exactitud los tramos de tubera y posteriormente poder observar todas

y cada una de las conexiones y aparatos, hay necesidad de trazar un diagrama isomtrico

de preferencia a escala, en el que se debe indicar toda la instalacin y con claridad la

ubicacin de los aparatos de consumo, separacin entre ellos, entre los mismos y los

recipientes; adems del tipo de conexin y posicin de las alimentaciones con respecto al

nivel del piso terminado

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO 1-2

TUBERAS Y ACCESORIOS LONGITUD EQUIVALENTE

CANTIDAD SUBTOTAL (m.)

Tubo de CR-L de 19 mm. 1.00 1.00 1.00

Codo de 900 de 19 mm. 0.75 1.00 0.75

SUMA 1.75 m.




Tubo de CR-L de 13 mm. 1.00 4.22 4.22

Te de salida lateral de 19 mm. 1.20/2 1 0.60

Codo de 900 de 13 mm. 0.60 3 1.80

Reduccin campana de 19mm a 13mm

0.15 1 0.15

SUMA 6.77 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO 3-4 y 5-6

TUBERAS Y ACCESORIOS

LONGITUD EQUIVALENTE

CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de Cu Flex. de 13 mm. 1.00 0.60 0.60

Vlvula de ngulo 13 mm. 2.45 1 2.45

SUMA 3.05 m.


TUBERAS Y ACCESORIOS

LONGITUD EQUIVALENTE

CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de CR-L de 19 mm. 1.00 6.47 6.47

Te de salida lateral de 19 mm.

1.20/2 1 0.60

Codo de 900 de 19 mm. 0.75 2 1.50

SUMA 8.57 m.

CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL 1-4

TRAMO TIPO DE TUBERA Y DIMETRO

Q2 = m3/hr.

L = m. F P = %

1-2 CR-L de 19 mm. 1.58 1.75 0.048 0.21

2-3 CR-L de 13 mm. 0.650 6.77 0.297 0.85

3-4 Cu-Flexible de 13 mm. de 0.650 3.05 0.970 1.25

SUMA 2.31% < 5

CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL 1-6


Q2 = m3/hr.

L = m. F P = %

1-2 CR-L de 19 mm. 1.58 1.75 0.048 0.21

2-5 CR-L de 19 mm. 0.930 8.57 0.048 0.36

5-6 Cu-Flexible de 13 mm. de 0.930 3.05 0.970 2.56

SUMA 3.13% < 5

EJERCICIO DE APLICACIN No.2

INSTALACIN DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P. DE TIPO DOMESTICO CON

RECIPIENTE ESTACIONARIO.

INSTALACION DE APROVEVCHAMIENTO DE GAS L.P.PARA CASA HABITACION

"A"

DOMESTICO

TRES

DATOS DEL RECIPIENTE:TATSA

37918-H

300 LITROS

NOM-021/1.021/3-SCFI

MARZO 2008

AZOTEA NIVEL II

SIMBOLOGIA:?

?

?

?

?

?

ISOMETRICO DE INSTALACION DE GAS L.P.?

Procedimiento de clculo: 1.- Con el apoyo del anexo A se determina el gasto total en la instalacin en m3/hr.

APARATO TIPO CONSUMO (m3/hr)

CANTIDAD SUBTOTAL (m3/hr)

ESTUFA 4QHC 0.480 1 0.480

CALENTADOR SENCILLO

C.A. AL PASO

6.- Con el apoyo del diagrama isomtrico y del anexo D se determinan las longitudes

equivalentes para cada tramo.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO A-B



Tubo de CR-L de 32 mm. de 1.00 26.00 26.00 Codo de 900 de 32 mm. de 1.20 4 4.80

SUMA 30.80 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO B-C


CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de CR-L de 32 mm. de 1.00 24.25 24.25 Codo de 900 de 32 mm. de 1.20 7 8.40 Te recta de 32 mm. 0.40/2 1 0.20

SUMA 32.85 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO C-D


CANTIDAD TOTAL (m.)



0.13 1 0.13

SUMA 20.73 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO D-E


CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de Cu-Flex. De 13 mm. de 1.00 0.60 0.60 Vlvula de ngulo 13 mm. 2.45 1 2.45


0.20 1 0.20

SUMA 3.25 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO C-H


CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de CR-L de 13 mm. de 1.00 1.00 1.00 Te recta de 32 mm. 0.40/2 1 0.20


0.20 1 0.20

SUMA 1.40 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO H-I


CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de Cu-Flexible de 13 mm. de

1.00 0.60 0.60

Vlvula de ngulo 13 mm. 2.45 1 2.45

SUMA 3.05 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO B-F


CANTIDAD TOTAL (m.)



0.13 1 0.13

SUMA 19.33 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE DEL TRAMO F-G


CANTIDAD TOTAL (m.)

Tubo de Cu-Flex. de 13 mm. de 1.00 0.60 0.60 Vlvula de ngulo 13 mm. 2.45 1.00 2.45

SUMA 3.05 m.

7.- Calculo de dimetros de tubera por ramal en funcin de las cadas de presin que se

pueden presentar, utilizando la formula simplificada del Dr. POLE, teniendo en cuenta que la

cada mxima de presin en cada ramal a considerar ser de 5%

P = Q2 L F

Dnde:

P = cada de presin en % Q = Gasto en m3/hr L = Longitud en metros F = Factor de tubera CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL A-E


Q2 = m3/hr. Le = m. F P = %

A-B CR-L de 32 mm. 2.340 30.80 0.0044 0.742

B-C CR-L de 32 mm. 1.410 32.85 0.0044 0.287

C-H CR-L de 12.7 mm. 0.930 1.40 0.297 0.360

H-I Cu Flex. de 12.7 mm. 0.930 3.05 0.970 2.559

C-D CR-L de 25 mm. 0.480 20.73 0.0127 0.060

D-E Cu Flex. de 12.7 mm. 0.480 3.25 0.970 0.726

SUMA 4.734% < 5

En este caso, como la sumatoria de cadas de presin en el ramal A-E es menor

del 5% establecida por reglamento, se consideran correctos los dimetros de tubera

determinados.

Clculo de cadas de presin en el ramal A-G


Q = m3/hr. Le = m. F P = %

A-B CR-L de 32 mm. 2.340 30.80 0.0044 0.742

B-F CR-L de 25 mm. 0.930 19.33 0.0127 0.212

F-G Cu Flex. De 12.7 mm. 0.930 3.05 0.970 2.559

SUMA 3.513% < 5

En este caso, como la sumatoria de cadas de presin en el ramal A-G es menor

del 5% establecida por reglamento, se consideran correctos los dimetros de tubera

determinados.

EJERCICIO DE APLICACIN No. 3 DISEO Y CALCULO DE UNA INSTALACIN DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P. DE TIPO COMERCIAL

T

H

DIAGRAMA ISOMETRICO DE LA INSTALACION DE APROVECHAMIENTO DE GAS L.P.

TIPO COMERCIAL : "TORTILLERIA"

CLASE "C"

?

/hr

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

? ?

?

?

?Q

Q

Q

Q

K

L

?

?

T

H

SIMBOLOGIA:

RECIPIENTE ESTACIONARIO

REGULADOR DE ALTA PRESION

VALVULA DE ESFERA

COCEDORA DE MAIZ

REGULADOR DE BAJA PRESION

CALENTADOR DE AGUA MENOR DE 110 LITROS

E4QHCy R

TORTILLADORA

HORNO DE PAN

RIZO DE COBRE FLEXIBLE

DATOS DEL RECIPIENTE:

RECIPIENTE ESTACIONARIO MARCA "TATSA", SERIE: 37929-H; CAPACIDAD DE

1500 LITROS; FABRICADO BAJO NORMA: NOM-021/1.021/3-SCFI; FECHA

NOVIEMBRE 2007; LOCALIZACION EN AZOTEA.

?

?

?

cocedora de maiz

En un centro comercial con servicio de panadera, tortillera y servicio de comedor, se

tiene un horno de pan marca SIMET Modelo H-30 que opera en alta presin y consume

245,000 BTU/hr. de gas vapor, una tortilladora sencilla que tambin opera en alta presin y

tiene un consumo de 2.200 m3/hr., as como una cocedora de maz que consume 3.00

m3/hr.; adems, un calentador de agua de almacenamiento automtico de 75 litros de

capacidad que consume en baja presin 0.239 m3/hr. de gas vapor, y una estufa de

4QHCyR que consume 0.650 m3/hr. en baja presin.

Determinar la capacidad del recipiente estacionario, los dimetros de tubera

necesarios, calcular las prdidas de presin en cada tramo y ramal que constituyen la

instalacin de tipo comercial, considerando que el sistema opera 5 horas diarias en la ciudad

de Oaxaca de Jurez, Oaxaca.

1.- Con el auxilio del anexo A, determinar el consumo de Gas L.P. en m3/hr. de todos los

aparatos y equipos instalados.

Si 1 m3/hr. de gas 88,268 BTU/hr., por lo tanto 245,000 BTU/hr. equivalen a 2.776 m3/hr.

de gas.

TABLA DE CONSUMO TOTAL EN m3/hr.

APARATO TIPO CANTIDAD CONSUMO(m3/hr) SUBTOTAL(m3/hr)

Tortilladora 1 2.200 2.200

Horno de pan SIMET H-30

1 2.776 2.776

Cocedora de maz

1 3.00 3.00

Estufa 4QHC y R 1 0.650 0.650

Calentador C.A.< 110L 1 0.239 0.239

SUMA 8.865 m3/hr.

2.- Con el auxilio de la tabla No.5, se selecciona la capacidad del recipiente estacionario comercial.

Se opta por un recipiente estacionario de 1500 litros de capacidad que tiene una

vaporizacin de 11.470 m3/hr.

Es importante tener en cuenta que un recipiente estacionario de 1500 litros de

capacidad, solo se debe llenar al 88.90% de su capacidad como mximo. Por lo tanto:

1500 x 88.90 = 1350 litros de gas lquido aprovechable.

1350 x 273 que es la relacin de expansin del gas liquido a gas vapor = 368,550 litros de

gas vapor 368.55 m3 de gas vapor.

Si el consumo real es 8.865 m3/hr. x 5 horas continuas = 44.325 m3/da

Entonces 368.55 m3 de gas vapor que es la capacidad del tanque estacionario seleccionado,

entonces un tanque lleno alcanza para 8.32 das de servicio.

NOTA: En caso de incrementarse a 10 horas de servicio diario, implica incrementar el doble

de la capacidad del recipiente estacionario o sea un recipiente de 3000 litros para poder

abastecer el servicio.

3.- Indicar la ubicacin del recipiente estacionario. El recipiente ser ubicado en azotea a

una altura de 6.20 m. en lugar accesible para llenado a travs de la boca toma localizada a

2.50 m. sobre el nivel de piso terminado de banqueta, dicha toma separada a 1.00 m. de

colindancia y a 3.00 m. del paramento de la edificacin.

4.- Se selecciona la tubera y el tipo a utilizar. Se usara tubera de cobre rgido tipo L

(CR-L), Cu Flexible en su caso y todos los accesorios de cobre.

5.- Determinacin de longitudes equivalentes por tramo. Con el auxilio del anexo D se

determinan las longitudes equivalentes en cada tramo, tomando en cuenta las tuberas y

accesorios correspondientes.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO A-B

TUBERA Y ACCESORIOS Le = m. CANTIDAD SUBTOTAL = m.

Tubo de CR-L de 25.4 mm 1.00 17.30 17.30

Codo de 900 de 25.4 mm 0.90 5.00 4.50

Vlvula de globo de alta presin de 25.4mm 7.60 1 7.60

SUMA 29.40 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO B-C


Tubo de CR-L de 25.4 mm. 1.00 35.13 35.13

Codo de 900 de 25.4 mm. 0.90 8.00 7.20

Vlvula de < de 25.4 mm. 4.60 1.00 4.60

Te recta de 25.4 mm. 0.27/2 1.00 0.14

SUMA 47.07 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO B-D


Tubo de CR-L de 25.4 mm. 1.00 15.00 15.00

Codo de 900 de 25.4 mm. 0.90 2.00 1.80

Te recta de 25.4 mm 0.27/2 1.00 0.14

SUMA 16.94 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO D-E


Tubo de CR-L de 25.4 mm. 1.00 22.00 22.00

Codo de 900 de 25.4 mm. 0.90 1.00 0.90

Te recta de 25.4 mm 0.27/2 1.00 0.14

SUMA 23.04 m

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO E-F


Tubo de CR-L de 12.70 mm. 1.00 6.00 6.00

Codo de 900 de 12.70 mm. 0.60 2.00 1.20

Vlvula de globo de alta presin de 12.70 mm.

4.40 1.00 4.40

Te ramal de 25.4 mm. 1.50/2 1.00 0.75

Reduccin gradual de 25.4mm a 12.70mm. 0.20 1.00 0.20

SUMA 12.55 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO E-G


Tubo de CR-L de 12.7 mm. 1.00 6.00 6.00

Codo de 900 de 12.7 mm. 0.60 2.00 1.20

Vlvula de globo de alta presin de 12.7 mm. 4.40 1.00 4.40

Te ramal de 25.4 mm. 1.50/2 1.00 0.75

Reduccin gradual de 25.4mm a 12.70mm. 0.20 1.00 0.20

SUMA 12.55 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO D-H


Tubo de CR-L de 25.4 mm. 1.00 15.00 15.00

Vlvula de globo de alta presin de 25.4 mm. 7.60 1.00 7.60

Te recta de 25.4 mm. 0.27/2 1.00 0.14

Codo de 900 de 25.4 mm. 0.90 3.00 2.70

SUMA 25.44 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO H-I


Tubo de CR-L de 12.7 mm. 1.00

2.00 2.00

Te recta de 25.4 mm 0.27/2 1.00 0.14

Reduccin gradual de 25.4mm a 12.7mm 0.20 1.00 0.20

SUMA 2.34 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO I-J

TUBERA Y ACCESORIOS Le = m. CANTIDAD TOTAL = m.

Tubo de Cu Flexible de 12.7 mm. 1.00 1.00 1.00

Vlvula de < de 12.7 mm. 2.45 1.00 2.45

SUMA 3.45 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO H-K


Tubo de CR-L de 12.7 mm. 1.00 11.00 11.00

Codo de 900 de 12.7 mm. 0.60 5.00 3.00

Te recta de 25.4 mm. 0.27/2 1.00 0.14

Reduccin gradual de 25.4mm a 12.7mm 0.20 1.00 0.20

SUMA 14.34 m.

DETERMINACIN DE LONGITUD EQUIVALENTE EN EL TRAMO K-L


Tubo de Cu Flexible de 12.7 mm. 1.00 1.00 1.00

Vlvula de < 12.7 mm. 2.45 1.00 2.45

SUMA 3.45 m.

6.- Con el auxilio del anexo C, se selecciona un regulador en base a la presin de servicio y al gasto requerido.

En este tipo de instalaciones, se manejan regulaciones a dos etapas: una regulacin

de Primera etapa en alta presin que alimentara a todos los aparatos que trabajen a alta

presin regulada, una regulacin en Segunda etapa es la que alimentara a los aparatos que

trabajen a baja presin regulada.

El regulador de alta presin debe tener un aditamento que facilite conectar un

manmetro en la salida del regulador para conocer la presin de salida del gas a servicio.

La presin de salida del regulador de alta presin por especificacin de fbrica, es de

1.50 kg/cm2 teniendo permitido por reglamento una cada de presin del 10% que equivale a

una cada de presin de 0.15 Kg/Cm2 por lo que la presin mnima disponible es de 1.35

Kg/Cm2.

La presin atmosfrica en la ciudad de Oaxaca de 0.862 kg/cm2

Psal A = P manomtrica + P atmosfrica

Psal A = 1.50 kg/cm2 + 0.862 kg/cm2 = 2.362 kg/cm2 que es la presin de salida del regulador

de alta presin de Primera etapa.

Con los datos anteriores, se determina el regulador de alta presin a utilizar en la

instalacin, tomando en cuenta la presin de salida de 2.362 kg/cm2 y el gasto total de la

instalacin de 8.865 m3/hr.

Se determina un Regulador marca FISHER, Modelo 67 de 8.00 a 16.00 m3/hr.

Para el caso del regulador a baja presin o de Segunda etapa, se toma en cuenta

el rango de presin de entrada de alta presin de 2.362 kg/cm2 menos las prdidas de

presin en las tuberas de los tramos A-B y B-D, tramos anteriores al punto de conexin de

este regulador, as como la presin de salida de este regulador para alimentar la instalacin

a baja presin y el consumo de gas en el ramal a alimentar que en este caso es de 0.889

m3/hr.

Se requiere un regulador marca FISHER, Modelo S-102, de 0.8 a 8.80 kg/cm2 en la

presin de entrada y con rango de presin de salida de 20.32 a 38.10 gr/cm2 con una

capacidad de 21.70 m3/hr. y con dimetro de entrada de 24.5 mm.

7.- Calculo de los dimetros de tubera por tramos.

Q2 x L x S

PB = (PA) 2 - (----------------------)0.5 Formula del Dr. COX para alta presin.

(52.335)2 ()5

Dnde:

PA, PB = Presiones absolutas en kg/Cm2 = (P manomtrica + P atmosfrica)

S = Gravedad especifica del gas propano = 1.52

D = Dimetro interior de la tubera en Cm. o en m.

52.335 = Constante de proporcionalidad

PA = 1.50 + 0.862 = 2.362 Kg/Cm2 que es la suma de la presin de salida del regulador de

alta presin, indicada por el manmetro en el punto 1 ms la presin atmosfrica de la

ciudad de Oaxaca de Jurez.

Q = Gasto en Cm3/hr o en m3/hr. que se conduce por la tubera del tramo a evaluar.

L = Longitud del tramo de tubera a evaluar en centmetros o en metros.

CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO A-B (8.865)2 x 29.40 x 1.52 3511.95 PB = (2.3620)

2 - [----------------------------------]0.5 = 5.58 - [------------------]0.5 = (52.335)2 (2.54)5 289589.18 PB = 5.58 - [0.012127352]

0.5 =5.58 - 0.110 =5.470= 2.339 Kg/Cm2 Pman = 2.339 - 0.862 = 1.477 Kg/Cm

2

NOTA: Como el rango de presin necesario para que el horno de pan, cocedora de maz y

la tortilladora puedan trabajar en alta presin es de 1.35 a 1.50 Kg/Cm2 por lo que la presin

manomtrica de 1.477 Kg/Cm2 es adecuado ya que es mayor que 1.35 Kg/Cm2.

La diferencia de presin en el tramo A-B es =PA PB = 2.3620 Kg/Cm

2 - 2.339 Kg/Cm2 =

0.023 Kg/Cm2 que representa el 0.97% de cada de presin con respecto a la presin inicial

de 2.3620 Kg/Cm2.

CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO B-C (3.00)2 x 47.07 x 1.52 643.92 PC = (2.339)

2 - [-----------------------------------]0.5 =5.471 - [------------------]0.5 = (52.335)2 (2.54)5 289589.18 PC = 5.470 - [0.00222356374]

0.5 =5.470 - 0.047 =5.523 = 2.329 Kg/Cm2 Pman = 2.329 - 0.862 = 1.467 Kg/Cm

2

La diferencia de presin en el tramo B-C es =PB PC = 2.339 Kg/Cm2 - 2.329 Kg/Cm2

= 0.01 Kg/Cm2 que representa el 0.43% de cada de presin con respecto a la presin del

tramo anterior de 2.339 Kg/Cm2.

SUMA DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL A-C PA-B + PB-C = 0.023 + 0.01 = 0.033 Kg/Cm

2 que representa el 1.40% de 2.3620 Kg/Cm2 CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO B-D (5.865)2 x 16.94 x 1.52 885.713 PD = (2.339)

2 - [-----------------------------------]0.5 =5.471 - [------------------]0.5 = (52.335)2 (2.54)5 289589.18 PD = 5.471 - [0.00305851557]

0.5 =5.471 - 0.056 =5.414 = 2.327 Kg/Cm2 Pman = 2.327 - 0.862 = 1.465 Kg/Cm

2

La diferencia de presin en el tramo B-D es =PB PD = 2.339 Kg/Cm2 - 2.327 Kg/Cm2

= 0.012 Kg/Cm2 que representa el 0.51% de cada de presin con respecto a la presin

anterior de 2.339 Kg/Cm2.

CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO D-H (0.889)2 x 25.44 x 1.52 30.56 PH = (2.327)

2 - [-----------------------------------]0.5 =5.415 - [------------------]0.5 = (52.335)2 (2.54)5 289589.18 PH = 5.415 - [0.000105]

0.5 =5.415 - 0.010 =5.405 = 2.325 Kg/Cm2 Pman = 2.325 - 0.862 = 1.463 Kg/Cm

2

La diferencia de presin en el tramo D-H es =PD PH = 2.327 Kg/Cm2 - 2.325 Kg/Cm2

= 0.002 Kg/Cm2 que representa el 0.09% de cada de presin con respecto a la presin


CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO D-E (4.976)2 x 23.04 x 1.52 867.135 PE = (2.327)

2 - [-----------------------------------]0.5 =5.415 - [------------------]0.5 = (52.335)2 (2.54)5 289589.18 PE = 5.415 - [0.002994362566]

0.5 =5.415 - 0.055 =5.36 = 2.315 Kg/Cm2 Pman = 2.315 - 0.862 = 1.453 Kg/Cm

2 La diferencia de presin en el tramo D-E es =PD PE = 2.327 Kg/Cm

2 - 2.315 Kg/Cm2 =

0.012 Kg/Cm2 que representa el 0.52% de cada de presin con respecto a la presin


CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO E-F (2.200)2 x 12.55 x 1.52 92.33 PF = (2.315)

2 - [-----------------------------------]0.5 =5.359 - [--------------]0.5 = (52.335)2 (1.27)5 9049.05 PF = 5.359 - [0.010203281]

0.5 =5.359 - 0.10 =5.259 = 2.293 Kg/Cm2 Pman = 2.293 - 0.862 = 1.431 Kg/Cm

2 La diferencia de presin en el tramo E-F es =PE PF = 2.315 Kg/Cm

2 2.293 Kg/Cm2 =



SUMA DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL A-F PA-B + PB-D + PD-E + PE-F = 0.023 + 0.012 + 0.012 + 0.022 = 0.069 Kg/Cm

2 que representa el 2.92% de 2.3620 Kg/Cm2 CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL TRAMO E-G (2.776)2 x 12.55 x 1.52 147.003 PG = (2.315)

2 - [-----------------------------------]0.5 =5.359 - [--------------]0.5 = (52.335)2 (1.27)5 9049.05 PG = 5.359 - [0.01624513]

0.5 =5.359 - 0.128 =5.186 = 2.287 Kg/Cm2 Pman = 2.287 - 0.862 = 1.425 Kg/Cm

2 La diferencia de presin en el tramo D-E es =PD PE = 2.315 Kg/Cm

2 - 2.287 Kg/Cm2 =



SUMA DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL A-G

PA-B + PB-D + PD-E + PE-G = 0.023 + 0.012 + 0.012 + 0.028 = 0.075 kg/cm2 que

representa el 3.17% de 2.3620 Kg/Cm2

SUMAS DE CADAS DE PRESIN EN LOS RAMALES DE ALTA PRESION.

P = PA-C + PA-F + PA-G = 0.033 + 0.069 + 0.075 = 0.177 Kg/Cm2 que representa el

7.49 % de cada de presin < del 10% permitido por Reglamento, lo que permite que la cocedora de maz, la tortilladora y el horno de pan funcionen perfectamente. CALCULO DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL DE BAJA PRESIN P = Q2 L F Formula del Dr. POLE para baja presin.


(mm)

GASTO (m3/hr)

LONGITUD (m)

FACTOR DE TUBERA

P = %

D-H CR-L de 25.4 mm. 0.869 25.44 0.0127 0.24

H-I CR-L de 12.7 mm. 0.239 2.34 0.297 0.04

I-J Cu Flexible de 12.7 mm. 0.239 3.45 0.970 0.19

H-K CR-L de 12.7 mm. 0.650 14.34 0.297 1.80

K-L Cu Flexible de 12.7 mm. 0.650 3.45 0.970 1.41

SUMA 3.68 < 5%

Dado que 3.68 < 5% como cada de presin en el ramal de baja presin, por lo tanto

se puede considerar que los dimetros son adecuados.

SUMA DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL A-L P = PA-B + PB-D + PD-H + PH-K + PK-L P = 0.023 + 0.012 + 0.24 + 1.80 + 1.41 = 3.49 < 10% SUMA DE CADAS DE PRESIN EN EL RAMAL A-J P = PA-B + PB-D + PD-H + PH-I + PI-J P = 0.023 + 0.012 + 0.24 + 0.04 + 0.19 = 0.51 < 10% BIBLIOGRAFIA: Manual de instalaciones hidrulicas, sanitarias, de Gas y de vapor Ing. Sergio Zepeda Editorial LIMUSA Manual de instalaciones de Gas L.P. practicas Ing. Diego Onsimo Becerril L. Editorial I.P.N. Manual tcnico NACOBRE Grupo Industrias Nacobre Poniente 134 Nmero 719 Colonia Industrial Vallejo Mxico D.F., Cdigo postal 02300 Tel. 9155671144 Telex: 1772778 NACOME Fax: 5870101 y 3689949 Reglamento de Gas Licuado de Petrleo Secretaria de Energa, Mxico. Ley reglamentaria del Artculo 27 Constitucional. http://www.grupozeta.com/recipientes/fijos.htm http://www.grupozeta.com/recipientes/portatiles.htm http://www.grupozeta.com/seguridad/medidas de seguridad.htm http://www.grupodinamica.com.mx http://www.gas.pemex.com/PEMEX

ANEXOS:

instalaciones de gas l.p

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