sistemas de control de gas lp y su potencia calorífica

3

3. Sistemas de Control de Gas LP.3.1 Clasificacin.3.1.1 De acuerdo con su capacidad de almacenamiento:a. Tipo 1. Con capacidad nominal hasta 10,000 litros de gas LP.b. Tipo 2. Con capacidad nominal de almacenamiento individual o acumulada igual o mayor de 10,001 litros de gas LP y las que utilicen vaporizador.3.1.2 De acuerdo con su uso.a.- Clase A. Domstica.b. - Clase B. Domstica mltiple.c.- Clase C. Comercial y de serviciosd.- Clase D. Industrial.3.2 Sistema de AprovechamientoConsta de recipientes para almacenarlo, porttiles o no porttiles y de redes de tuberas apropiadas para conducir gas a los aparatos que lo consumen, en la cantidad y a la presin, requeridas. 3.3 Sistema de distribucin de gas natural. Comprende la red de tuberas apropiadas para conducir el gas, a partir del medidor de la compaa suministradora, a los aparatos que lo consumen, en la cantidad y a la presin requerida.

3.4 Caractersticas de los gases. En la Tabla No. 3.1 se indican las caractersticas principales de los gases licuados de petrleo (propano y butano) as como del gas natural. Para efectos de clculo, en las instalaciones de gas licuado de petrleo (L.P.), se considera la densidad relativa del gas butano (2.0) y los poderes calorficos del propano (22244 k cal/m3 y 6006 k cal/l), ya que nunca se puede saber cuales son los valores reales de la mezcla. Tabla 3.1 Caractersticas de los gases licuados de petrleo.CaractersticasGases Licuados del Petrleo

PropanoButanoNatural

Densidad relativa del gas con respecto al aire ( aire = 1 ).1.5222.0060.61

Densidad del lquido con respecto al agua ( agua = 1 )0.5080.584

Temperatura de ebullicin al nivel del mar, en C.-42.1-0.5

Relacin de expansin de lquido a vapor.270234

Poder calorfico promedio del gas a 15.6C y a una atmsfera de presin absoluta, en Klcal/metro cubico.22244288008460

Poder calorfico promedio del lquido a 15.6C y a una atmsfera de presin absoluta, en Kcal/litro.60066739

3.5 Red de distribucin.3.5.1 Presiones de trabajo de la red.a. Baja presin regulada.Se debe considerar "baja presin regulada" a la presin que debe salir el gas del regulador de baja presin, o regulador secundario, antes de su distribucin a los aparatos domsticos. En caso del gas LP la presin de salida del regulador de baja presin es de 27.94 gr/cm2.Para el gas natural la presin de salida del regulador de baja presin depende del gasto total por manejar. Si el gasto total es de 283 m3/hora o menor, la presin del regulador es de 17.78 gr/cm2. Si el gasto total es mayor de 283 m3/hora la presin de salida del regalador es de 22.86 gr/cm2 b. Alta presin regulada. Se entender por "alta presin regulada" cualquier presin controlada por regulador que sea superior a las indicaciones del inciso anterior, dependiendo del gas que se maneja.Todas las lneas de alta presin regulada se calculan con una presin inicial de 1.5kg/cm2 que es la presin mxima de salida de los reguladores de primera etapa o primarios. Cuando el almacenamiento o punto de origen de la red, est relativamente lejos del lugar de utilizacin se debe considerar llevar el gas a alta presin regulada e instalar un regulador de baja presin o de segunda etapa, en un lugar conveniente y cercano al de utilizacin para hacer la distribucin en baja presin regulada. 3.6 Presiones de trabajo de los aparatos de consumo. 3.6.1 Aparatos domsticos.La presin mxima en los orificios de salida de las espreas de los aparatos domsticos, debe ser la de salida del regulador de baja presin, y la presin mnima de trabajo ser del 95% de la presin de salida del regulador, siendo stas las siguientes:

Tabla 3.2. Presin de los Aparatos DomsticosClase de gasPresin de trabajo ( gr/cm2 )

MximaMnima

Gas LP27.9426.543

Gas natural----------

Gasto menor de 283 m3/hora17.7816.891

Gasto mayor de 283 m3/hora22.8621.717

3.6.2 Aparatos comerciales o industriales. La presin del gas en los orificios de salida de las espreas de los aparatos comerciales o industriales ser la adecuada, segn las especificaciones de diseo y de fabricacin de los quemadores, autorizados por la Secretara de Energa.3.7 Consumo por considerar3.7.1 AparatosEl consumo del aparato se considera, siempre que sea posible, directamente de las especificaciones sealadas por el fabricante, o bien basndose en el calibre de la esprea. En las Tablas 3.3 y 3.4 se indican consumos de gas LP o de gas natural en aparatos domsticos y en aparatos de cocinas industriales. .

Tabla 3.3. Consumos de gas LP o gas natural en aparatos domsticos.AparatoKcal/horaGas LPm3/horaGas naturalm3/hora

Estufas

Comal13840.0620.164

Cada quemador13840.0620.164

Horno, asador o rosticero38050.1700.450

Estufas domsticas

4 quemadores + horno93410.4201.104

4 quemadores + horno + comal107250.4821.268

4 quemadores + horno + comal + rosticero145300.6531.717

4 quemadores + horno + comal + asador145300.6531.717

Calentador de agua tipo almacenamiento (quemador chico)

De 38 litros68000.3060.804

De 57 litros 73000.3280.863

De 76 litros73000.3280.863

De 114 litros73000.3280.863

De 151 litros89000.4001.052

De 227 litros106000.4771.253

Calentador de agua tipo de paso

Sencillo 206870.9302.445

Doble333661.5003.944

Triple467122.1005.522

Calentado de agua tipo almacenamiento (quemador grande)

De 57 litros89000.4001.052

De 76 litros106000.4771.253

De 114 litros106000.4771.253

De 151 litros112000.5041.324

Secadora de Ropa106770.4801.262

Los consumos en metros cbicos por hora estn dados al nivel del mar. Se consider un poder calorfico de 22244 k cal/m3 para el gas LP (propano) de 8460 k cal/m3 para el gas natural.Tabla 3.4. Consumos de gas LP o gas natural en aparatos de cocinas industriales.APARATOKcal/horaGas L.P.m3/horaGas naturalm3/hora

ESTUFAS O PARRILLAS

2 Quemadores75600.3400.894

4 Quemadores151200.6801.787



PLANCHAS FREIDORAS

2 quemadores 122220.5501.445


PLANCHAS RADIALES

Sin horno136080.6121.609

Con horno244441.0992.889

HORNOS DE REPOSTERIA O CARNES

Por seccin176400.7932.085

FOGN (por quemador)176400.7932.085

CAFETERAS

Modelo 6 25200.1130.298

Modelo 1237800.1700.447

Modelo 2050400.2270.596

Modelo 6-637800.1700.447

Modelo 12-1263000.2830.745

Modelo 20-20100800.4531.192

FREIDOR169000.7601.998

Notas:1. Los consumos en metros cbicos por hora estn dados al nivel del mar.2. Se consider un poder calorfico de 22244 k cal/m3 para el gas LP (propano) de 8460 k cal/m3 para el gas natural.

3.7.2 Salidas de laboratorio. Deben considerarse 0.034 m3 (756 k cal) por hora por salida. Los consumos indicados para los aparatos y las salidas de laboratorio, en metros cbicos por hora, siempre estn dados tomando en cuenta el poder calorfico del gas en condiciones estndar, o sea la presin de una atmsfera y a 15 C de temperatura. 3.8 Factores de simultaneidad. 3.8.1 Cocinas: considerar el 100%.3.8.2 Laboratorios: Use los gastos mostrados en la tabla No. 3.5 de acuerdo con el nmero de salidas.

Tabla 3.5. Gastos de gas LP (propano) en salidas de laboratorio.SalidasKcal/horam3/horaSalidasKcal/horam3/hora

17560.03442171430.771

215120.06844176100.792

322680.10246180550.812

429130.13148185000.832

535350.15950189440.852

641580.18755199900.899

747810.21560209680.943

853810.24265218800.984

959810.26970227471.023

1065820.29675235471.059

1276490.34480243251.094

1486270.38885250371.126

1695390.42990257481.158

18103390.46595264161.188

20110950.499100270831.218

22117400.528110283941.277

24123630.556120296171.332

26129630.583130307961.385

28135410.609140318411.432

30140970.634150328641.478

32146310.658160338871.524

34151640.682170348871.569

36156760.705180358661.613

38161870.728190368221.656

40166760.750200377781.699

Notas:1. Para ms de 200 salidas considere el 25% en uso simultneo.2. Los gastos en m3/hora son valores al nivel del mar.

3.9 Prdidas de presin por friccin3.9.1 En tuberas de baja presin regulada, usar la frmula:hf = 0.2 ( S x L x Q2 ) / d5Donde:hf = Prdida de presin por friccin, e gramos/cm2 por metro lineal de tubo

S = Densidad relativa del gas con respecto al aire ( Aire = 1 ) Considrese S = 2 para el gas L.P. y S = 0.6 para el gas natural.L = Longitud equivalente de la tubera, en metros.Q = Gasto de gas , en metros cbicos por hora, a la presin de una atmsfera.d = Dimetro interior del tubo, en centmetros.3.9.2 En tuberas de alta presin regulada, usar la frmula:hf = 0.00007423 ( S x L x Q2 ) / d5Donde: hf, S, L, Q y d, tienen el mismo significado que lo mencionado en el inciso anterior.3.9.3 Correccin por altitud sobre el nivel del mar. Las expresiones mostradas en los incisos 3.4.9.1 y 3.4.9.2 son para localidades situadas al nivel del mar. En el caso de localidades situadas a una altitud superior a la del nivel del mar, para obtener la prdida de presin por friccin a la altitud de la localidad, esas expresiones deben dividirse entre la presin absoluta de operacin en el interior del tubo (presin atmosfrica + presin manomtrica promedio) en kg/cm2. Considere las presiones manomtricas promedio siguientes: Baja Presin: 0.027241 kg/cm2 Alta presin: 1.425 kg/cm2 3.9.4 Mximas prdidas de presin permisibles. a. En baja presin.La mxima prdida de presin permisible es el 5% de la presin de salida de regulador de baja presin. A continuacin se indican las presiones de salida de los reguladores de baja presin y las prdidas mximas de presin permisibles ( 5% de la presin de salida). Tabla 3.6. Mxima prdida de presinClase de gasPresin de salida del regulador.Mxima prdida permisible

g/cm2g/cm2

Gas L.P.27.941.397

Gas natural

Gasto menor de 283 m3/hora17.780.889

Gasto mayor de 283 m3/hora22.861.143

b. En alta presin reguladaLa mxima prdida de presin permisible entre el regulador primario y el regulador secundario es de 0.15 kg/cm2 o sea el 10% de 1.5 Kg/cm2, que es la presin de salida del regulador primario. 3.9.5 Seleccin de dimetros. Para la seleccin de dimetros de los diferentes tramos de la red se debe tomar en cuenta: a. Los consumos de los diferentes aparatos o equipos a los que va dando servicio la tubera. b. Su factor de uso simultneo y c. Que la suma de las prdidas de presin por friccin en cualquier lnea considerada debe ser igual o menor que la mxima prdida permisible.

3.10 Determinacin de almacenamiento en instalaciones de gas LP3.10.1 Tipo de almacenamientoEl tipo de almacenamiento podr ser a base de cilindros o a base de tanque estacionario, dependiendo de las condiciones de suministro de la localidad y del consumo de gas de la Unidad. Como primera alternativa debe considerarse tanque estacionario, en caso de cilindros, debe considerarse los de mayor capacidad que se consigan en el mercado local. 3.10.2 Capacidad de almacenamientoLa capacidad til de almacenamiento debe ser igual al consumo de gas supuesto entre cambio de cilindros o entre los llenados del tanque estacionario y para su clculo debe tomarse en cuenta: a. El consumo de cada uno de los aparatos o equipos, en metros cbicos por hora. b. Las horas diarias de operacin de cada equipo.c. La frecuencia conveniente de llenado del tanque o del cambio de cilindros. 3.10.3 Horas diarias de operacin.Para las horas diarias de operacin de los diferentes equipos, considere los valores siguientes.

Tabla 3.7. Horas diarias de operacin de equiposServicioHoras de operacin

Salidas de laboratorio7

Calderetas7

Cocinas8

Lavanderas7

3.10.4 Frecuencia de cambio de cilindros y de llenado del tanque estacionario Considere que los cilindros se cambiarn cada 7 das y que la frecuencia de llenado ser no menor de cada 20 das ni mayor de cada 30 das. 3.11 Volumen total del tanque de almacenamiento. El volumen total del tanque de almacenamiento deber ser 20% mayor que el volumen til calculado, ya que el tanque ni se llena ni se vaca totalmente, considerndose que solamente alrededor del 83% del volumen total es til. 3.11.1 Capacidad de vaporizacin del tanque.Una vez determinadas las medidas del tanque, debe calcularse su capacidad de vaporizacin con la frmula siguiente, la cual debe ser igual o mayor que el gasto mximo horario que se requiera:Qv = 0.01756 x D x L x Kp X KtDonde:Qv = Capacidad de vaporizacin del tanque, en m3/horaD = Dimetro del tanque en metros.L = Largo total del tanque, en metros.Kp = Factor 60que depende del porcentaje de gas lquido en el tanque. Para 20%, Kp = 60Kt = factor que depende de la temperatura ambiente y debe considerarse los siguientes:Dependiendo del clima de la localidad.Tipo de climaTemperatura ambienteKt

Extremoso-4.0 C2.25

Altiplano+4.4C3.0

Tropical+10.0C3.5

Y tomando en cuenta los factores antes mencionados se obtiene:Para clima extremoso. Qv = 2.371 x D x LPara clima altiplano: Qv = 43.161 x D x LPara clima tropical: Qv = 43.688 x D x L3.12 RecipientesLos recipientes para almacenamiento se fabrican de tipo porttil y de tipo estacionario. La capacidad de almacenamiento del equipo porttil es de 20, 30, y 45kg. Para el equipo estacionario la capacidad mnima es de 300 litros. En cualquier caso la capacidad es para un ciclo de cambio de cilindros o de llenado del tanque de 28 das como mnimo. La localizacin de los recipientes, en todos los casos, se har a la intemperie con amplia y natural ventilacin, y quedar a salvo de golpes. Deben instalarse sobre piso firme y nivelado a una distancia no menor de 3.0 metros de flama, boca de salida de chimeneas, de motores elctricos o de combustin interna, anuncios luminosos, ventanas de stanos, interruptores y conductores elctricos, de acuerdo a las tablas: 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.12.Tabla 3.8. Distancias mnimas de pao de recipiente porttil a:ElementoDistancia Mnima

Fuente de ignicin.1.50 m

Succin de aire acondicionado y ventiladores.3.00 m

Boca de salida de chimeneas.1.50 m

Motores elctricos o de combustin interna3.00 m

Anuncios luminosos1.50 m

Puertas o ventilas de casetas de elevador.1.50 m

Interruptores, contactos elctricos y cables energizados no entubados1.50 m

Tabla 3.9. Distancias mnimas de pao de recipiente no porttil con capacidad de almacenamiento hasta 5000 litros a:ElementoDistancia Mnima

Lindero del predio1.00 m

Pao de otro recipiente no porttil1.00 m

Cualquier abertura al interior del edificio1.50 m

Fuente de ignicin3.00 m

Succin de aire acondicionado y ventiladores3.00 m

Boca de salida de chimeneas3.00 m



Puertas o ventilas de casetas de elevador3.00 m


Tabla 3.10. Distancias mnimas de pao de recipientes no porttil con capacidad de almacenamiento de 5001 a 20000 litros a:ElementoDistancia Mnima

Lindero del terreno, cuando el recipiente esta instalado al nivel de piso7.00 m

Pao de otro recipiente no porttil1.50 m









Tabla 3.11. Distancias mnimas de pao de recipiente no porttil con capacidad de almacenamiento de 20001 a 60000 litros a:ElementosDistancia Mnima

Lindero del terreno, cuando el recipiente est instalado al nivel del piso10.00 m

Pao de otro recipiente no porttil1.1.50 m









Tabla 3.12. Distancias mnimas de pao de recipiente no porttil con capacidad de almacenamiento de 60001 litros en adelante.ElementosDistancia Mnima

Lindero del terreno, cuando el recipiente est instalado al nivel de piso15.00 m

Pao de otro recipiente no porttil 1.50 m




Boca de salidas de chimeneas7.00 m

Motores elctricos o de combustin interne7.00 m



3.13 Tendido de tuberas3.13.1 Requisitos de diseoa. Tuberas visibles, adosadas a muros, quedando a salvo de daos mecnicos.b. Cuando crucen azoteas, pasillos o lugares de trnsito de personas, se prever su proteccin para impedir su deterioro. c. Las tuberas no deben proyectarse para atravesar stanos, huecos formados por plafones, celdas de cimentacin, entresuelos, por abajo de cimientos o cimentaciones y de pozos de madera. d. Las tuberas no deben instalarse en recmaras, cubos o casetas de elevadores, tiros de chimeneas, ductos de ventilacin o detrs de zoclos, lambrines de madera y de recubrimientos decorativos aparentes. e. Es permitida la instalacin de tuberas en stanos exclusivamente para alimentar los aparatos de consumo que en ellos se encuentren. f. En caso de tener que tender tuberas por ductos, stos deben ser adecuados para el propsito y quedar ventilados permanentemente al exterior, cuando menos en ambos extremos. g. Las tuberas subterrneas en patios o jardines deben estar a una profundidad mnima de 0.60 m. h. Los recipientes tipo estacionario se pueden abastecer de gas en forma directa por medio de la manguera del vehculo suministrador, y cuando por su ubicacin no se pueda lograr esto, debe proyectarse una tubera de llenado. i. La tubera de llenado debe proyectarse por el exterior de la construccin y ser visible en todo su recorrido, la boca de llenado debe situarse a no menos de 2.50 metros sobre el nivel del piso. j. En los sitios donde sean previsibles esfuerzos mecnicos, desalineamientos o vibraciones por asentamientos o movimientos desiguales, se debe de dotar de flexibilidad a la tubera mediante rizos, curvas omega, juntas de expansin, conexiones o tramos de materiales adecuados, quedando prohibido el uso de mangueras para tal fin.3.14 Reguladores de presin3.14.1 Reguladores de alta presin de gas LPLos reguladores de alta presin, o primarios, estn calibrados para entregar el gas a una presin de 1.5 k/cm2. Debe considerarse siempre que las lneas de distribucin es contigua al tanque estacionario. Ver caractersticas de reguladores en la tabla 3.13Tabla 3.13. Caractersticas de reguladores de presin. Presiones

EntradaSalidaOrificioEntradaSalidaCapacidad

mmmmmmKg/cm2gr/cm2m3/hora

Reguladores Primarios ( primera etapa ) baja presin, gas LP

6.49.5-7.0327.940.99

12.712.73.67.0327.945.38

12.719.16.47.0327.9414.16

19.119.16.47.0327.9421.95

Reguladores Secundarios ( segunda etapa ) baja presin , gas LP

12.712.76.41.527.945.66

19.119.112.71.527.9421,95

19.119.16.41.517.7811.33

25.425.46.41.517.7839.65

50.850.819.11.7517.78283.20

50.850.8-0.7022.86379.49

76.276.2-0.7022.861314.48

101.6101.6-0.7022.861458.48

Reguladores Primarios, alta presin, gas LP

6.36.3-7.031.514.10

12.712.7-7.031.570.80

25.425.412.75.251.5321.00

50.850.812.714.061.51670.00

50.850.828.514.061.52804.00

3.14.2 Reguladores e baja presin para gas LPEstos reguladores, denominados tambin de segunda etapa o secundarios, estn calibrados para entregar el gas a una presin de 27.94 g/cm2. Se usan en instalaciones pequeas a la salida del tanque, y en instalaciones en que el tanque est bastante alejado de los aparatos de consumo, se instalarn lo ms cercano a ellos. 3.14.3 Reguladores de baja presin para gas natural. Para gastos de 283 m3/hora estos reguladores entregan el gas a una presin de 17.78 g/cm2 y para gastos mayores lo entregan a 22.86 g/cm2 3.15 Vlvulas3.15.1 Se debe colocar antes de cada aparato de consumo una vlvula de cierre de operacin manual, y bajo las siguientes consideraciones:a. Si se instala en una tubera flexible, esta debe quedar sujeta al muro en sus extremos.b. En aparatos de consumo fijos ( hornos empotrados, calentadores de agua, cocinas integrales, etc.) se puede instalar en la tubera flexible sin sujetar, si el tramo de sta tiente una longitud no mayor de o.50 m.c. Cuando las condiciones de los aparatos de consumo y/o de la instalacin no permitan la colocacin de una vlvula de cierre de operacin manual a cada uno de los aparatos, se debe instalar una vlvula de las mismas caractersticas que controle la totalidad de los aparatos, en un lugar visible y de fcil acceso.d. En los locales con instalaciones clase C y D se debe instalar una vlvula de cierre general de operacin manual localizada en forma visible, claramente identificada y con fcil acceso.e. Cuando los aparatos de consumo sean de uso colectivo, como en escuelas, laboratorios, baos, etc., la vlvula de cierre general de operacin manual se debe instalar en un lugar visible y de fcil acceso, claramente identificada para operarse en caso de emergencia.

3.16 Prdidas de presin por friccin.Para la elaboracin de los nomogramas de prdidas de presin por friccin se utiliz la frmula de Darcy cuya expresin es:hf = f L/D V2/2g (1)en la que: hf = Prdida de carga por friccin, en metros, del fluido de la presin absoluta de las operaciones el interior del tubo.f = Factor de friccin, sin dimensiones.L = Longitud del tubo, en metros.V = Velocidad media del flujo, en metros/segundog = Aceleracin de la gravedad, considerada constante e igual a 9.80665 metros / segundoEn el caso de estos gases el gasto de diseo est dado en metros cbicos por hora en condiciones estndar, o sea a la presin de una atmsfera y a 15C de temperatura, en tanto que el gasto en el interior de la tubera, que es el que se requiere para el clculo de la velocidad del flujo que interviene en la frmula 1, depende de la presin absoluta de operacin en el interior del tubo, por lo que hay que poner este gasto en funcin del gasto de diseo.Tomando en cuenta lo anterior y para tener la prdida por de presin en Kg/cm2 por 100 metros de tubo y de dimetro en centmetros, la expresin 1 se transforma en: P100 = 0.63777707 f (Po x o)/Pi ( Qh )/d5 (2)En la que:P100 = Prdida de presin por friccin, en Kg/cm2/100 metros de tubo.f = factor de friccin, sin dimensiones.Po = Presin de una atmsfera, al nivel del mar, e igual a 1.033277453 Kg/cm2o = Peso volumtrico del gas en condiciones estndar.Pi = Presin absoluta de operacin en el interior.Qh = gasto de diseo en condiciones estndar, en metros cbicos por hora.d = Dimetro interior del tubo, en centmetros.y sustituyendo en (2) a Po por su valor antes mencionado, queda:P100 = 0.6589622 f (Qh)2/ Pi d5 (3)En las instalaciones de gas L.P. o gas natural es costumbre poner el peso volumtrico del gas en funcin de su densidad con respecto al peso volumtrico del aire. Si S es la densidad del gas y el peso volumtrico del aire en condiciones estndar es de 0.225196427 Kg/m3, el peso volumtrico del gas ser Po = 1.225196427 (S), y sustituyendo este valor en (3) obtenemos:P100 = 0.80735813 f S/Pi (Qh)2/d5 (4) Que es la frmula general para el clculo de las prdidas de presin por friccin, en kg/cm2/100 metros de tubo en tuberas conduciendo gases con una densidad de "S" con respecto al aire y gastos en metros cbicos por hora en condiciones estndar.

De la expresin (4) vemos que para un gasto dado y un dimetro dado, las prdidas de presin por friccin varan de acuerdo con lo siguiente: a. En razn directa del factor "f y de la densidad "S" del gas, es decir, a medida que aumentan estos valores as aumentan las prdidas por friccin. b. En razn inversa a la presin absoluta de operacin en el interior del tubo. Como la presin absoluta de operacin es la suma de la presin atmosfrica de la localidad ms la presin manomtrica de operacin y la presin atmosfrica disminuye con la elevacin sobre el nivel del mar, para una presin manomtrica dada, las prdidas de presin aumentan con la altitud del lugar. 3.16.1 Prdidas de presin por friccin en tuberas al nivel del mar conduciendo gas LP en baja presin regulada.Las consideraciones que se hicieron para aplicar la expresin (4) a estas instalaciones fueron las siguientes: a. Presin interior absoluta. La presin manomtrica a la salida del regulador de presin es de 27.94 gr/cm2 La presin mnima permisible en el final de la tubera es de 26.54327gr/cm2, o sea 5% menor de 27.94gr/ cm2. Para clculo se uso la media, o sea 27.241 gr/ cm2.

Por tanto, la presin absoluta interior ser:

Pi = 1.033227 + 0.060468 k/ cm2b. Densidad de butano: S = 2c. Factor de friccin, de acuerdo con el Dr. Pole, este vale f = 0.0256d. d) Las prdidas de presin se expresan en gramos/cm2 en vez de K/ cm2, por lo que hay que multiplicar por 1000 a la expresin (4).

y sustituyendo estos valores en (4) obtenemos:P100 = 38.98 (Qh)2/d5 en gr/cm2/100 m (5)3.16.2 Prdidas de presin por friccin en tuberas al nivel del mar conduciendo gas LP en alta presin regulada. En estas lneas las prdidas de presin se manejan en k/ cm2 por lo que hay que modificar estas unidades, y las consideraciones que se hicieron al aplicar la expresin (4) fueron las siguientes: a. Presin interior absoluta. La presin a la salida del regulador de presin es de 1.5 k/ cm2 y la mnima en la lnea es de 1.35 k/ cm2, por lo que la presin manomtrica media es de 1.425 k/ cm2. De acuerdo con esto, la presin absoluta interior es: Pi = 1.033227 + 1.425 = 2.458227 K/ cm2 b. Densidad de butano: S = 2 c. Factor de friccin: De acuerdo con Cox, ste vale: f = 0.0226 por tanto, sustituyendo estos valores en (4) se tiene: P100 = 0.0148451 (Qh)2/d5 en g/cm2/100 metros (6)3.16.3 Prdidas de presin por friccin en tuberas al nivel del mar conduciendo gas natural en baja presin regulada. Para estas lneas se consider lo siguiente: a. Presin interior absoluta. La presin a la salida del regulador de presin es de 17.78 gr/cm2 y la mnima en la lnea es de 16.891gr/cm2 por lo que la presin manomtrica media es de 17.78 gr/cm2. De acuerdo con esto, la presin interior absoluta es: Pi = 1.033227 + 0.017335 = 1.50562 Kg/cm2. b. Densidad del gas natural: S = 0.6 c. Factor de friccin: f = 0.0256 por tanto, sustituyendo estos valores en (4) queda: P100 = 11.804178 (Qh)2/ d5 en g/cm2/100m 3.16.4 Correccin de la prdida de presin por friccin en funcin de la altitud sobre el nivel del mar (ASNM).Para una presin manomtrica dada las prdidas de presin aumentan con la altitud del lugar ya que va disminuyendo la presin absoluta de operacin por efecto de la disminucin de la presin atmosfrica con la altitud. Los nomogramas estn calculados para instalaciones al nivel del mar, por lo que no hay que hacer ninguna correccin para instalaciones a esa altitud. Para localidades situadas a una altitud superior a la del nivel del mar el aumento de prdida de presin por friccin es igual a la relacin de presiones absolutas entre la del interior del tubo al nivel del mar y la interior del tubo a la altitud de la localidad o sea, si " hfo " es la prdida de presin por friccin al nivel del mar " hf " es la prdida a una altitud superior, para determinar la prdida "hfo tenemos que: hf = Pio/Pi HfoEn la prctica es muy laborioso el estar multiplicando cada valor de la prdida de presin "hfo" del nomograma por el factor Pio/Pi para obtener la prdida a la altitud de clculo que nos proporcione resultados equivalentes y que sea de fcil aplicacin. Si de la expresin anterior despejamos a "hfo nos queda: hfo = hf Pi/Pioy de la cual se deduce que las prdidas de presin por friccin a la altitud considerada, multiplicadas por el factor Pi/ Pio son iguales a las prdidas al nivel del mar. Esto nos indica que, trabajando con los nomogramas de prdidas por friccin al nivel del mar, debemos considerar que las prdidas ledas en el nomograma son iguales a las prdidas reales reducidas en la proporcin Pi/PioVeamos la aplicacin de esta ltima expresin al caso de 2 instalaciones iguales de gas L.P. en baja presin, una al nivel del mar y otra a 3000 metros de altitud. en ambas la prdida mxima permisible por friccin es de 1.397 gr/cm2. La presin absoluta de operacin en el interior del tubo es igual a la presin atmosfrica, ms la presin manomtrica, por lo tanto, tenemos: a. Presin atmosfrica Al nivel del mar: Pat = 1.033227 kg/ cm2 A 3000 m. ASNM: Pat= 0.7145 kg/ cm2 b. Presin manomtrica: La presin inicial es de 27.94 g/ cm2 La presin mnima final es 5% menor que la inicial, esto es 26.543 g/ cm2Como presin manomtrica se considera la media entre la presin inicial y la presin final ser:27.241 g/ cm2 = 0.027241 Kg/ cm2De acuerdo con esto se tiene:Al nivel del mar: Pio = 1.0'3227 + 0.0227241 = 1.033227 = 1.060468 kg/ cm2 A 3000 m de ASNM: Pio = 0.7145 + 0.027241 = 0.741741 kg/ cm2 por lo que: Pi/Pio = 0.741741/1.060468 = 0.69945 Al nivel del mar no hay que hacer ninguna correccin a las prdidas de presin por friccin ledas del nomograma, ya que ste est calculado para esta altitud. Otra forma de ver esto es que, en este caso: Pi = Pio por lo que Pi/Pio = 1 Por tanto, la prdida mxima, leda del nomograma, sigue siendo de 1.397 kg/ cm2 A la altitud de 3000 metros la prdida mxima sigue siendo 1.397 kg/ cm2, pero para entrar al nomograma de prdidas al nivel del mar hay que reducir en la proporcin Pi/Pio o sea que, en lugar de que la prdida mxima sea de 1.397kg/ cm2, en el nomograma ser de 1.397 x 0.69945 = 0.97713 gr/cm2, y la suma de las prdidas de presin por friccin de los diferentes tramos de la red, ledas directamente del nomograma y sin hacerles ninguna correccin, no debe ser mayor de 0.97713 gr/ cm2.

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[VER] [VERSIN PARA IMPRIMIR]Factores de conversin

FACTORES DE CONVERSIN APROXIMADOS (SEGN BRITISH PETROLEUM)

Petrleo Crudo*

De AToneladas (metricas) kilolitros barriles galones EE.UU. toneladas / ao

Multiplicar por

Toneladas (metricas) 1 1,165 7,33 307,86

Kilolitros 0,8581 1 62,898 264,17

Barriles 0,1364 0,159 1 42

Galones de EE.UU. 0,00325 0,0038 0,0238 1

Barriles/da 49,8

*Basados en una gravedad (densidad) mundial promedio.

Productos

Para convertir barriles a toneladas toneladas a barriles kilolitros a toneladas toneladas a kilolitros

Multiplicar por

LPG (en ingls, productos lquidos del gas) 0,086 11,6 0,542 1,844

Gasolina 0,118 8,5 0,74 1,351

Fuel oil destilado 0,133 7,5 0,839 1,192

Fuel oil residual 0,149 6,7 0,939 1,065

Gas Natural (GN NG, en ingls) y GN Licuado (GNL o LNG, en ingls)

De A

1.000 Millones m3 GN 1.000 Millones pies cbicos GN Millones de toneladas de petrleo equivalente (Mtoe's) Millones de toneladas de LNG Billones de British thermal units Btu's Millones de barriles de petrleo equivalente

Multiplicar por

1.000 millones de m3 GN 1 35,3 0,9 0,73 36 6,29

1.000 millones de pies cbicos NG 0,028 1 0,026 0,021 1,03 0,18

1 milln de toneladas de petrleo equivalente 1,111 39,2 1 0,805 40,4 7,33

1 milln de toneladas de GNL 1,38 48,7 1,23 1 52,0 8,68

1 billn de British thermal units (Btu's) 0,028 0,98 0,025 0,02 1 0,17

1 milln de barriles de petrleo equivalente 0,16 5,61 0,14 0,12 5,8 1

Unidades

1 tonelada mtrica = 2204,62 libras (lb). Equivalentes calorficos

igual a 1,1023 toneladas cortas 1 tonelada de petrleo equivalente equivale, aproximadamente a:

1 kilolitro = 6,2898 barriles

1 kilolitro = 1 metro cbico Unidades de calor 10 millones de kilocalorias

1 kilocaloria (kcal) = 4,187 kJ = 3,968 Btu 42 gigajulios

1 kilojulio (kJ) = 0,239 kcal = 0,948 Btu 40 millones de Btu's

1 British thermal unit (Btu) = 0,252 kcal = 1,055 kJ Combustibles slidos1,5 toneladas de carbn duro

1 kilovatio-hora (kWh) = 860 kcal = 3600 kJ = 3412 Btu 3 toneladas de lignito

Combustibles gaseosos Ver la tabla de Gas Natural y Gas Natural licuado

Electricidad 12 megavatios-hora

Un milln de toneladas de petrleo produce unos 4.500 gigavatios-hora (=4.5 teravatios-hora) de electricidad, en una moderna central

OTROS FACTORES DE CONVERSIN

Concepto mtrico Concepto sajn Ntese la importante diferncia entre los conceptos de la mtrica decimal y la mtrica sajona, que dan lugar a muchas confuisiones cuando se manejan rdenes de magnitud. El concepto Giga en la mtrica decimal es de mil millones y en ingls, se denomina 'billion', aunque tambin mencionan el prefijo mtrico 'Giga'. El concepto mtrico 'billn', equivale a un milln de millones, que en la mtrica sajona, ya se denomina 'trillion'

k Kilo = mil kilo 1000

M Mega = un milln Mega 1000000

G Giga = mil millones Billion 1000000000

T Tera = un billn Trillion 1E+12

P Peta = mil millones de millones 1E+15

E Exa = un trilln 1E+18

Denominaciones habituales y significados y equivalencias

Espaol Ingls Smbolo Definicin

Vatio Watt W Unidad de potencia. Para asimilar, una bombilla domstica encendida, consume habitualmente entre 20 y 100 vatios

Caballo de vapor Horse Power CV / HP Unidad de potencia. Se emple incialmente para medir equivalencias entre mquinas y la que era normalmente capaz de desarrollar un caballo, equivalente a mover 75 Kg sujetos a la fuerza de la gravedad (kilopondios) a lo largo de un metro y en un segundo.

Vatio x hora Watt-hour wh Unidad de potencia por unidad de tiempo. Se emplea para medir consumos, principalmente elctricos. Es la potencia de un vatio, desarollada durante una hora

Calora Calorie Cal Unidad de energa trmica. Se emplea generalmente para medir calor. Es la cantidad de calor que absorbe un gramo de agua para pasar de 15 a 16 C. La calora media es la centsima parte del calor necesario para pasar ese gramo de agua de 0 a 100 C. Equivale a 4,185 julios

Julio Joule J Unidad de trabajo. Es el producido por una fuerza de un Newton cuyo punto de aplicacin se desplaza un metro en la direccin de la fuerza. Un vatio x hora equivale a 3.600 julios

Newton Newton N Unidad de fuerza que equivale a la que imparte una aceleracin de 1m/s2 a una masa de un kilo. Equivale a 100.000 din

Tonelada equivalente de petrleo Tonn of Oil equivalent Tep / Toe Representa la energa que este combustible fsil puede desarrollar, en el promedio de sus cualidades. Ver sus equivalencias ms adelante

Tonelada equivalente de carbn Tonn of Coal Equivalent Tec / Tce Representa la energa que este combustible fsil puede desarrollar, en el promedio de sus cualidades. Ver sus equivalencias ms adelante

Barril Barrel b Unidad de medida de capacidad, habitual para el petrleo. Equivale, en promedio, a unos 137 kilos o 159 litros de este producto, de donde se desprende su densidad promedio, ms ligera que el agua. Sus variantes habituales son barriles por da (b/d), barriles por ao (b/a o en ingls b/y)

Metro cbico de gas natural Cubic Meter of Natural Gas m3 GN / m3 NG Representa la energa que se obtiene de su combustin. Es el contenido del gas a presin ambiente. En el mundo sajn se expresa habitualmente en pies cbicos. Un metro cbico contiene, a efectos de conversin, unos 36,66 pies cbicos.

British thermal unit British thermal unit Btu Unidad de mnedida eminentemente sajona para verificar, generalmente, el contenido calorfico del carbn. Es la canitdad de calor requerida para elevar la tmeperatura de una libra de agua en un grado Farenheit. El encendido de una cerilla quivale aprox. a 1 Btu. El carbn se vende por su contenido de Btu por tonelada. Ver su equivalencia ms abajo

OTRAS EQUIVALENCIAS TILES CONVERSIONES DE LONGITUD

1 pie = 30,48 cm

1 vatio durante una hora = 1 Wxh 1 Wh 1 yarda = 36 pulgadas 0,9144 m

1 vatio durante un ao = 8.760 Wh 1 milla = 1,609 km

1 milla nutica = 1,852 km

1 caballo de vapor = 745 W 1 kWh = 1,34 CV

CONVERSIONES DE SUPERFICIES

1 kilovatio x hora (1 kWh) = 860 gramos equivalentes de petrleo 1 acre = 0,4047 ha

1 Megavatio x hora (1MWh) = 86 kilos equivalentes de petrleo 1 milla cuadrada = 2,589 km

1 Gigavatio x hora (1 GWh) = 86 toneladas equivalentes de petrleo (86 Toe's)

OTROS PROMEDIOS CONVERSIONES DE VOLMENES

1 galn ingls = 4,546 l.

1 galn US = 3,785 l.

1 litro de gasolina = 0,75 kilos

1 litro de gas-oil = 0,845 kilos CONVERSIONES DE PESO

1 litro de petrleo refinado = 0,81 kilos 1 Tonelada = 1.000 kg

1 litro petrleo crudo = 0,856 kilos 1 Ton. corta = 907,18 kg

1 Ton. larga = 1.016 kg

1 Gigavatio por hora (1 Gw x h) = 122,85 Toneladas equiv. de carbn ( 122,85 Tec) 1 Libra = 0,454 kg

1 tonelada equivalente de petrleo (Tep) =1,42 toneladas equiv. de carbn (Tec)

CONVERSIONES DE TEMPERATURAS

1 Kilovatio por hora (1 Kw. x h) = 3.600.000 Julios (= 3,6 Mj) De grados centgrados a Farenheit C = (F -32)*0,556

1 Megavatio por hora (1 Mw x h) = 3,6 Gigajulios (3,6 Gj) De grados Farenheit a centgrados F = C*1,8 +32

1 Kilovatio por hora (1 Kw. x h) = 860 Kilocaloras (860 Kcal)

1 Megavatio por hora (1 Mw x h) = 860.000 Kilocaloras (860.000 Kcal)

1 Kilovatio por hora (1 Kw. x h) = 3.412,2 Btu's CONVERSIONES DE CONSUMOS DE COMBUSTIBLE

millas/galn (EE.UU.) a km. por litro 0,4251 kilmetros por litro a millas por galn (EE.UU.) 23,521

Aproximacin promedio: millas por galn (imperial) a kilmetros por litro 0,354 kilmetros por litro a millas por galn (imperial) 2,824,859

1 Kilovatio por hora (1 Kw. x h) = 0,1 metros cbicos de gas natural (0,1 Nm3) galones por mila (EE.UU.) a litros por kilmetro 23,521 litros por kilmetro a galones por milla (EE.UU.) 0,4251

1 Megavatio por hora (1 Mw x h) = 100 metros cbicos de gas natural (100 Nm3) galones por milla (imperial) a litros por kilmetro 2,824,859 litros por kilmetro a galones por milla (imperial) 0,354

Aproximacin promedio:

1 Megavatio por hora (1Mw x h) = 28,5 gramos de uranio natural.

1 Megavatio por hora (1Mw x h) = 8 gramos de uranio enriquecido.

Aproximacin promedio:

1 kilovatio por hora (1 Kw. x h) = 2 a 4 kilos de residuos slidos urbanos (RSU)

1 Megavatio por hora (1 Mw x h) = 2 a 4 toneladas de residuos slidos urbanos (RSU)

ltima Edicin domingo, enero 25 2004 @ 07:32 CET; 101.599 Hits

Algunas notas previas sobre Unidades de EnergaMetodologaLa Agencia Internacional de la Energa (AIE) expresa sus balances de energa en unaunidad comn que es la tonelada equivalente de petrleo (tep).Una tep se define como 107 kcal.La conversin de unidades habituales a tep se hace en base a los poderes calorficosinferiores de cada uno de los combustibles considerados.En energa hidrulica, la conversin a tep se hace en base a la energa contenida en laelectricidad generada, es decir:1 MWh= 0,086 tep.En energa trmica (carbn, GN, nuclear), su conversin a tep se hace considerando unrendimiento medio de una Central trmica (33 %), por lo que:1 MWh(trmico)= 0,2606 tepEn energa elctrica su conversin se hace con la equivalencia1MWh= 0,086 tepLa tep ,en ingls, se expresa como toe: tonnes of oil equivalentNotas sobre magnitudes y unidades empleadas por la AIE, Eurostat y OCDELa electricidad se reporta en GWh, el calor en TJ y la potencia elctrica en MWLos combustibles slidos y las energas renovables utilizan el poder calorfico inferior (pci) yel gas natural, el poder calorfico superior (pcs)Los datos sobre gas natural se pueden expresar en dos unidades: De energa, en TJ De volumen, en millones de metros cbicos (Mm3)Los datos sobre combustibles slidos se indican en miles de toneladas mtricas (Mt),indicando tanto el pcs como el pci. Los gases derivados se expresan en funcin de su pcs,en TJConversin de unidades ms usualesConversines de energa1 kcal 4,1867 kJ1 termia 1000 kcal1kWh 860 kcal 0,86 Te1btu 0,252 kcalUnidades fsicas: gasGeneralmente el gas se expresa en m3 ft3Deben especificarse las condiciones: normales: 0C, 760 mm Hg estndar: 15C, 760 mm HgFactor de conversin: 1 Nm3 = 0.948 Sm3Gas natural licuado LNG 1m3 LNG = 600 m3 GN regasificado Densidad LNG: 0.44 - 0.47 t/m3Unidades de manejo corriente en gas naturalCaudalesbcm = billion cubic metres = 1000 millones de m3bcf = billion cubic feet = 1000 millones de ft3tcm = trillion cubic metres = 106 millones de m3tcf = trillion cubic feet = 106 millones de ft3Precios$/ MM btu (mercado americano; Henry Hub)/MWh (Espaa, Europa) c/kWhEquivalenciasbcm equivale a:35,3 bcf0,9. 106 tep0,73. 106 t GNL6,29. 106 bep (barriles equivalentes de petrleo)ltima notaEn las tablas que siguen se ha procurado respetar la expresin de las unidades tal comoaparecen en la informacin original.UNIDADES UTILIZADAS EN LA INFORMACIN "ENERGLOBAL", EN INGLS YESPAOL, SUS SMBOLOS Y EQUIVALENCIAS

sistemas de control de gas lp y su potencia calorífica

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