parte iii instalaciones glp criterios diseño

7/25/2019 Parte III Instalaciones Glp Criterios Diseo

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Comercio Servicio e Inversiones S.A.

Ing. Johnny Acua Arias

DISEO DE INSTALACIONES DE GASLICUADO DE PETROLEO (GLP)


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III.- INSTALACIONES GLP: CRITERIOS DE DISEO


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Indice

1. Determinacin del consumo de gas.

2. Dimensionamiento de tanques.

3. ractica

!. Seleccin de va"ori#adores

$. Seleccin de reguladores

%. C&lculo de tu'er(as

). r&ctica.


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III.- INSTALACIONES GLP: CRITERIOS DEDISEO

1. Determinacin del Cn!"m de #a!. Consumo horario

*oras de +uncionamiento

Consumo acumulativo


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Determinacin del consumo de gas

Consumo horarioSe calcula mediante la suma de las potencias mximas de los equipos.

Se debe expresar en Btu/h o m3/h (m3 estndar)

Ejemplo: n local comercial tiene instalado los si!uientes equipos:

" #ale$%n &'''' Btu/h" #ocina ndustrial *+'''' Btu/h

" na $reidora &'''' Btu/h

,a suma de las potencias de los '3 equipos es de 240,000 Btu/h % suequi-alente aproximado de 2,5 m3/h.

En el clculo del consumo horario se tienen que considerar el

100% de los equipos instalados y de ser necesario (confirmado)

proyectar instalacin de equipos a futuro.


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*oras de tra'a,o

Se debe considerar las horas efectivas de trabajo.

Es un termino que inicialmente suele !enerar con$usiones los errores en este aspecto !eneran

sobredimensionamientos de consumo de capacidad de tanques.

Ejemplo: En el local anterior se in$orma que se encuentra abierto & horas al da.

tili0ando directamente esta in$ormaci%n (& horas/da) se calcula un total de ener!a diaria de

*1 m3/h (*1 !al/h de lquido).


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*oras de tra'a,o

2o necesariamente las horas de trabajo coinciden con las horas de $uncionamiento del local.,as horas e$ecti-as de trabajo son menores puesto los equipos no estarn trabajando al

*'' durante las & horas.

4e manera e$ecti-a pueden trabajar + % 3 horas se!5n la demanda (consumo de comida) que

ten!an. #on la experiencia la obtenci%n de ciertos datos prcticas podemos aproximarnos a

un -alor real.

6or ejemplo la cocina industrial (& hornillas 7 horno) no estar siempre trabajando al *''

de su car!a lo mismo el cale$%n solo consume !as cuando ha consumo de a!ua.

#alculamos nue-amente el ejemplo con un -alor e$ecti-o de + horas de trabajo.

El total de ener!a diaria se ha reducido a su tercera parte ( 1m3 / da)

E$"i%Ptencia(&t"')

Ptencia(m')

*ra!+"ncinamient

' d,a

Ttal ener#,aal d,a (&t")

Cale+on %-.--- -%2

12-.---

Cocina Industrial 12-.--- 132

2!-.---

/reidora %-.--- -%2

12-.---

0otal 2!-.--- 2$ -/.///

0m'd,a


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Consumo Acumulativo8dicionalmente al consumo acumulati-o diario que -imos en el ejemploanterior. Se debe calcular este consumo para periodos de un mes a9o.

Nota Importante:

Existen casos donde los das de funcionamiento no son los 30 das del

mes, ni los 12 meses del ao. Ejemplo: ranjas, plantas pes!ueras.


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III.- INSTALACIONES GLP: CRITERIOS DEDISEO

. Dimen!inamient de tan$"e!. Ca"acidad de va"ori#acin

Autonom(a

Consideraciones normativas

emoria de c&lculo est&ndar


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

'3 criterios para dimensionar un tanque de ,6:

1. "apacidad de #apori$aci%n

2. &utonoma '(nimo 1 semana)

3. *istancias de +euridad 'ormativa)


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

'#. Dim!"i#!$mi!t# (#) *$($*i%$% % +$(#)i$*i!,os tanques se dimensionan en $unci%n a su capacidad de

-apori0aci%n. 6ara que el lquido -aporice es decir pase a estado!aseoso es necesario un aporte de calor que el $luido (,6 lquido)

toma del ambiente a tra-;s de las paredes del tanque (super$icie

mojada) transmiti;ndose este calor por conducci%n a tra-;s de la

chapa del tanque. 8s la -apori0aci%n natural ser directamente

proporcional a los si!uientes $actores:

Super$icie mojada por el lquido (se considera nula la trans$erencia

de calor del exterior a la $ase !aseosa del tanque).


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

#onociendo las caractersticas del producto el acero con el cual

se $abrica el tanque las condiciones ambientales se puededeterminar la cantidad de ,6 que se puede e-aporar sin

embar!o existe un m;todo aproximado mu sencillo para

estimar esta cantidad en $unci%n a la !eometra del tanque est

dado por la expresi%n: = > 4 x , x ? (= est en B


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u",os tanques se dimensionan en $unci%n a su capacidad de

-apori0aci%n natural para lo cual se debe calcular la car!a total a seratendida por dicho tanque o conjunto de tanques. ,a car!a total es la

suma de las demandas de todos los equipos (considerando de ser

necesario el $actor de simultaneidad) de acuerdo a la potencia de

placa de cada uno teniendo en cuenta $uturos equipos a ser

instalados considerar un $actor de se!uridad de *.*' a *.+'. 6aratanques a;reos se utili0a la si!uiente tabla (se considera ni-el

mnimo o de reposici%n del tanque entre +' 3'):


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

#uando los tanques deben ser enterrados (por ra0ones de

distancias como alternati-a de protecci%n contraincendio por

limitaciones de disponibilidad de a!ua o simplemente por ra0ones

est;ticas) se considera que la capacidad de -apori0aci%n natural

se reduce en un J' en estos casos se utili0a la tabla si!uiente

(se considera ni-el mnimo o de reposici%n del tanque entre +'

3'a criterio de proectista):


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C$"#

L'* caldera de *'' BF6 6uede trabajarcon '*


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A 45S65S0A 5S 78

1-- 9*::

1-- 9* ; 3!----- 906A875S A 2-? ; 1@-----906A875S A %-? ; 3@2-----906


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"2#. +)ii*$*i! (#) $ut#!#m$

na -e0 determinado por capacidad de -apori0aci%n el tama9o%ptimo de tanque se debe -eri$icar que dicho tanque cumpla con una

autonoma de *' a *1 das (ideal)O 'I das como mnimo.

,a autonoma de un tanque est en $unci%n al consumo a la

capacidad 5til o e$ecti-a del tanque. Esta capacidad e$ecti-a o 5til es

el -olumen de !as disponible del tanque es la di$erencia entre elmximo llenado el stocP mnimo de se!uridad. Se puede emplear la

si!uiente expresi%n:

d ! t 4 /u 4 / 5 Ed

4onde:

d: 8utonoma del tanque en das

Ct: Columen total del tanque en !alones

#u: #apacidad 5til del tanque (para un ni-el de llenado mximo de

H1 un ni-el mnimo de reposici%n de +' #u > H1"+' > &1)

6#: 6oder calor$ico del ,6 (para mix I'/3'6#>GJJ1' B


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

2#. +)ii*$*i! (#) $ut#!#m$ *#!t.1Em(#6ara un tanque de +1' !alones su capacidad util es &1 (+1') >

*&+.1 !alones. (t 4 /u).

Si una instalaci%n tiene un consumo al da de +'''''' Btu:

/ 5 Ed ! 678790 (tu5;al) 5 dia5;al

d ! t 4 /u 4 / 5 Ed ! 1? dia5;al ! >8? d=as


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

3#. +)ii*$*i! % Di"t$!*i$" N#)m$ti$1inalmente se debe -eri$icar que el tanque o los tanques que

componen el #entro de 8lmacenamiento cumplan con las

distancias mnimas de se!uridad a los lmites de propiedad as

como la separaci%n entre ellos que exi!e la re!lamentaci%n-i!ente.

8ctualmente se debe trabajar con la 2


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2


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

Em(# % C*u#:4eterminar el tama9o %ptimodel tanque a;reo para la instalaci%n quese muestra considere que en un $uturo se instalarn adicionalmente

en el mismo local otra estu$a dos hornos ms. #onsidere adems

un $actor de se!uridad de *' adicional para el consumo.

#alcular el tama9o %ptimo en caso de tanque soterrado.


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

S#u*i!:

')#. Dim!"i#!$mi!t# (#) *$($*i%$% % $(#)i$*i!:4eterminaremos primero la ener!a total (Et) que demanda la

instalaci%n tanto en las condicionas actuales como proectadas:

&ctual: Et - '0,000 / ,000 / 120,000) x 1.10 - 2,00 456hr

7utura: Et - '0,000 / 2x,000 / 3x120,000)x1.10 - 80,000456hr

4e las tablas obser-amos que para un ni-el mnimo en el tanque de

+' un tanque a;reo de *+' !al cubre nuestra necesidad actual

pero se requiere un tanque de +1' !al para satis$acer las

necesidades $uturas.

6ara tanques soterrados necesitaramos un tanque de 1'' !al paranuestro requerimiento actual pero uno de *''' !al para las

necesidades $uturas. @bs;r-ese que en este caso una alternati-a es

trabajar con un tanque soterrado de 1'' !al pero a un ni-el mnimo

no menor de 3'.


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

S#u*i! *#!t.1:

2%#. +)ii*$*i! (#) $ut#!#m$:El tiempo en das de autonoma del tanque (d) est dado por:

d - #t x "u x 9" 6 Ed

6ara tanque a;reo necesidad $utura:

Ct > +1' !al

#u > H1 " +' > &1

6# > GJJ1' B &'1''' B 3'+1''' B


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Dim!"i#!$mi!t# % T$!&u"

S#u*i! *#!t.1:Aeempla0ando:

d > +1' x &1 x GJJ1' / 3'+1''' > 1.'I das

1 das puede parecer mu ajustado por lo tanto esco!eremos un

tanque de *''' !alones que nos da una autonoma de +' das.

En estricto ri!or la autonoma la de$ine el pro-eedor de ,6 en

$unci%n de sus $acilidades lo!sticas ,o $undamental en este caso es

que el pro-eedor !arantice que no se quebrar stocPs en el usuario

ni descender el ni-el del tanque por debajo del mnimo de dise9o

en este caso +' por que podra presentarse problemas de

-apori0aci%n.3)#. +)ii*$*i! % %i"t$!*i$":4e acuerdo con la re!lamentaci%n -i!ente (2


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6m#)i$ % C*u# E"t!%$)

E7i"t u! #)m$t# "t!%$) ($)$ %im!"i#!$) $ *$($*i%$% %

$m$*!$mi!t# $ut#!#m$ 8 $(#)i$*i!1Este documento tambi;n inclue la in$ormaci%n relacionada con las

horas de $uncionamiento consumo diario acumulado.

Memoria de

Clculo


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emor(a de


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S**i! % +$(#)i$%#)"

,os -apori0adores se seleccionan de acuerdo con su capacidad deprocesar el ,6 en estado lquido (=) medido en !alones por hora

(!al/hr). Se utili0a la $%rmula si!uiente:

9Et 7 ;%1 / PC

donde:

= > #apacidad requerida del -apori0ador en !alones/hora.

Et > Ener!a total requerida por el sistema en B


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S**i! % +$(#)i$%#)"

d > actor de -ariaci%n de car!a:*.*' por cambios de car!a !raduales

*.+' para car!a rpida $luctuante

*.+1 para temperaturas por debajo de "+'T

6# > 6oder #alor$ico del ,6 en B G'H'' B *'+G'' B GJJ1' B


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S**i! % +$(#)i$%#)"

8,8S:

J' 8, / FAH' 8, / FA

*+' 8, / FA

A82S@E

AF 1' (1' 8,/FA)AF *+' (*+' 8,/FA)

;+ #&9;&*;


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C*u# % Dimt)# % Tu


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C*u# % Dimt)# % Tu


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C*u# % Dimt)# % Tuu$%#)" % ')$. 8 2%$. t$($.

*ro. ida la lon!itud requerida de tubera desde la salida del

re!ulador de *ra. etapa hasta la entrada del re!ulador de +da. Etapa.

+do. 4etermine la mxima demanda del sistema de !as sumando la

capacidades de todos los equipos conectados en B


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C*u# % Dimt)# % Tu


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P#t!*i$" t(i*$" % &ui(#"E2UIPOS DESCRIPCION POTENCIAS CONSU3O

&TU'ra

3cal'ra 56

m'ra(7)

C8CI7A I7D6S04IA ! *847IAS *8478 ---- 22.$- 2%.1% -.3$

C8CI7A I7D6S04IA % *847IAS *8478 12---- 3-.-- 3!. 1.2!%

C8CI7A I7D6S04IA % *847IAS *8478 AC*A 1---- !$.-- $2.33 1.%

C8CI7A I7D6S04IA *847IAS 2 *8478S A7C*A 32---- -.-- 3.-2 3.323

CA5/87 1- l"m A8405 2$E C %---- 1$.-- 1).!! -.%23

CA5/87 13 l"m A8405 2$E C )--- 1.$- 22.%) -.1-

CA5/87 1% l"m A8405 2$E C %--- 2!.-- 2).1 -.)

0548 >AS - lt AAC57AI5708 *AS0A $ E C 32--- .-- .3- -.332

0548 >AS 13- lt AAC57AI5708 *AS0A $ E C 3%--- .-- 1-.!) -.3)!

0548 >AS 1- lt AAC57AI5708 *AS0A $ E C !---- 1-.-- 11.%3 -.!1$

S5CAD84A 11 l's. S5CAD84A C5704I/6>A 9.. 3%--- .-- 1-.!) -.3)!

5S06/A 0I48 9AA7C5AD8 048054 4A 9.. 1-- !.)- $.!) -.1$

5S06/A 5F054I845S A4A 6SI 57 5F054I845S 4ADIA705 !--- 12.-- 13.$ -.!

/45ID84A 84 CA7AS0IA 3- lt. %---- 1$.-- 1).!! -.%23

A7C*A -.3 F -. m2 !---- 1-.-- 11.%3 -.!1$

055DB75 CII !-- CA570AI5708 C5704A D5 A>6A !----- 1--.-- 11%.2 !.1$3

CAD548 $- 9* >5754AD84 D5 GA84 1%%-- !21.)- !-.3$ 1).$1$

CAD548 1-- 9* >5754AD84 D5 GA84 33)3%-- !3.!- -.)- 3$.-3-

CAD548 2-- 9* >5754AD84 D5 GA84 %)!)2-- 1%%.- 1%1.!- )-.-$

CAD548 3-- 9* >5754AD84 D5 GA84 1-12--- 2$3-.2- 2!2.- 1-$.-

(*) Consumo estimado para una mezcla de vapor @ 15C propano/butano 70/30


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P)"i#!" ! $ )% % tu


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P=)%i%$ % *$)>$ ! tu


38/54

P=)%i%$ % *$)>$ ! tu


39/54

P=)%i%$ % *$)>$ ! tu


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Dim!"i#!" % tu


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L#!>itu%" &ui$!t" %$**"#)i#"

E!uivalencias: 1 bar - 1. psi - 100 A9a

1 psi - 2.8B".&. ' B".&.- pulada de columna

de aua)


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+#*i%$% % >$"

,a -elocidad C del !as en la tubera (a *1Y #) se determinar

por la $%rmula:

En este caso se tiene que: C: Es la -elocidad del !as en m/s. 6: Es la presi%n absoluta media de la conducci%n del tramo

anali0ado en bar. Se puede considerar 6>(6a76b)/+ 4: Es el dimetro interior de la tubera en mm. =: #audal en m3(n)/h.

E"t$ #*i%$% !# %ui!t" mit": P$)$ tu


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S**i! % R>u$%#)" % P)"i!

,as tablas de capacidad de un re!ulador muestran la

capacidad del mismo a di$erentes presiones de entrada a una

presi%n de ajuste de salida pre"determinada de $brica.

L# &u %u$%#):*. ,a car!a del equipo (capacidad de !as en m3/h P!/h oB


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I!"t$$*i! % R>u$%#)" %P)im)$ 8 S>u!%$ Et$($


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S**i! % R>u$%#)"


46/54

R>u$%#)" % P)im)$ Et$($


47/54

R>u$%#)" % P)im)$ Et$($


48/54

R>u$%#)" % S>u!%$ Et$($


49/54

R>u$%#)" % Et$($ @!i*$# D#


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S**i! % R>u$%#)" % P)"i!

Em(# % C*u#:

En el ejemplo anterior seleccionar los re!uladores de

primera se!unda etapa.

S#u*i!:6rimera etapa: = > +31''' B 3' psi!

4el catlo!o del $abricante seleccionamos isher &I/&H1

Se!unda Etapa: = > +31''' B **R Z.c.

4el catlo!o del $abricante seleccionamos isher A1++ B#


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Li!H" % I!t)="


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Normas $@cnicas y *e;ales:inisterio de Ener!a inas (E) [ ZZZ.minem.!ob.pe

@siner! [ ZZZ.osiner!.!ob.pe

ndecopi [ ZZZ.indecopi.!ob.pe

268"2ational ire 6rotection 8sociation [ ZZZ.n$pa.or!

8SE"8merican Societ o$ echanical En!ineers [

ZZZ.asme.or!

AaBricantes de $anques:

tsa [ ZZZ.itsaperu.com


53/54

aporiCadores:8l!as [ ZZZ.al!as"sdi.com

Aansome [ ZZZ.meeder.com

e;uladores y DlDulas:

isher [ ZZZ.$isherre!ulators.com

Ae!o [ ZZZ.re!oproducts.com

omBas y /ompresores:

#orPen [ ZZZ.corPen.com

BlacPmer [ ZZZ.blacPmer.com

#edidores:

8merican eter [ ZZZ.americanmeter.com

\asaPi etrex [ ZZZ.metrex.com.co

Li!H" % i!t)=" ! $

parte iii instalaciones glp criterios diseño

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