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• paola poma gutierrez

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Tarea: Transporte y Distribución de Gas Natural 1. Se desea diseñar el sistema mostrado en la figura, para lo cual las condiciones deben ser que la presión a la salida de los puntos de consumo no debe ser menor a 220 mm H2O y la velocidad no debe ser mayor a 3 m/s. Los gastos calóricos son: 30000 Kcal/h del calefón y 20000 Kcal/h de la cocina. La composición del gas es C1=89%, C2=9%, C3=1.5%, nC4=0.5% Determinar los diámetros de las tuberías, las velocidades en los tramos y las presiones a la salida de cada artefacto del sistema de distribución:

Resolución 𝐻𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝑋𝑖 ∗ 𝐻𝑜 𝑃𝐶 =

𝐻𝑜 𝑍

𝐻𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1111.898 𝐵𝑇𝑈/𝑓𝑡3 𝑃𝐶 =

1111.898𝐵𝑇𝑈/𝑓𝑡3 0.997

= 1115.244

𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡3

Z=0.997

= 9930.79 𝐾𝑐𝑎𝑙/𝑚3*

GS=S=0.62

Tramo

accesorio

# accesorios

L.eq(X*d)

L.EQ.

(tabla)

(m) 3.2

M-A

V. macho

1

100

A-C

codos 90

2

30

T flujo a traves

1

20

Valvula E.

1

7

2.175

A-D

codos 90

3

30

T flujo 90

1

60

Valvula.E

1

7

Tramo

L.real

L.acc

L.real+Lacc

Tramo max

Lmax.calc

M-A A-C A-D

m 15 20 21

m 3.2 2.175 3.249

m 18.2 22.175 24.249

de calculo M-D M-C M-D

sin acc.(m) 36 36 35

d. estimado sin acc (cm) 2.57 2.10 1.77

d. estiamado con acc.(cm) 2.66 2.16 1.83

3.249

L.max.calc con acc.(m) 42.449 41.375 41.449

d. normalizado

recalculo

Calculo de

P.salida

mm 32 25 19

h(mmca) 3.97 4.79 8.39

V(m/s) 0.75 0.74 0.83

mmH20 246.0311 245.2085 241.6139

Caudal Q m3/h 5.03 3.02 2.01

Como podemos observar los diámetros calculados cumplen las condiciones de velocidad menor a 3m/s, menor 10 mmca y presión de salida mayores a 220mmH2O. 2. Un gas natural fluye y es distribuido a través del sistema mostrado en la figura. La composición del gas es C1=91%, C2=7%, C3=1.5%, nC4=0.5%. Para el sistema de distribución considere que la pérdida de carga no debe ser mayor de 5 mmca y la velocidad no debe ser mayor a 3 m/s. Determinar los diámetros de las tuberías como las presiones a la salida de cada artefacto del sistema de distribución.

Resolución D=? P.salida=? q(kcal/h) nos suponemos Cocina=q=4000(kcal/h) Estufa=20000kal/h Calefon=25000kcal/h 𝐻𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝑋𝑖 ∗ 𝐻𝑜 𝑃𝐶 =

𝐻𝑜 𝑍

𝐻𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1096.716 𝐵𝑇𝑈/𝑓𝑡3 𝑃𝐶 =

1096.716𝐵𝑇𝑈/𝑓𝑡3 0.9954

= 1101.784

𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡3

Z=0.9954

= 9811.4986 𝐾𝑐𝑎𝑙/𝑚3*

GS=S=0.6095 Poder Calorif. GS Presion 1 Aparatos calefon cocina estufa

9930.79 kcal/m3 0.6095 250 mmH20 q(kcal/h) Q(m3/h) 25000 2.52 4000 0.40 20000 2.01

Tramo

accesorio

# accesorios

M-A

valvula

1

L.eq(14*d) (tabla) 100

#acc*L.eq L.EQ 100

L.EQ. *d

A-B

codos 90 T flujo valvula T flujo a traves

A-C

3 1 1

1

C-D

codos 90 T flujo valvula

2 1 1

C-E

codos 90 T flujo valvula

3.00 1.00 1.00

∑ 30 60 7 ∑

100 90 60 7 157

20 ∑ 30 20 7 ∑ 30 60 7 ∑

20 20 60 20 7 87 90 60 7 157

3.2

3.925

0.5

2.175

2.983

Tramo

L.real

L.acc

L.real+Lacc

Tramo max

Lmax.calc

M-A A-B A-C C-D C-E

m 5 21 10 20 21

m 3.2 3.925 0.5 2.175 2.983

m 8.2 24.925 10.5 22.175 23.983

de calculo M-E M-B M-E M-D M-E

sin acc.(m) 36 26 36 25 36

d. estimado sin acc (cm) 2.54 1.67 2.06 1.81 0.93

d. estiamado con acc.(cm) 2.63 1.75 2.14 1.89 0.96

d. normalizado

recalculo

Calculo de

P.salida

mm 32 25 25 25 19

h(mmca) 3.77 1.67 4.54 2.45 0.34

V(m/s) 0.74 0.53 0.72 0.64 0.23

mmH20 246.2315 248.3295 245.4575 247.5530 249.6638

Caudal Q m3/h 4.93 2.01 2.92 2.52 0.40

L.max.calc con acc.(m) 42.68 33.125 42.68 30.87 42.68

Podemos observar que nuestros diámetros normalizados cumplen con las condiciones de perdidas de carga menores a 5mmca, velocidad menor a 3 m/s.

3. Un gas natural fluye y es distribuido a través del sistema mostrado en la figura. La composición del gas es C1=89%, C2=9%, C3=1.5%, nC4=0.5%. Para el sistema de distribución considere que la pérdida de carga no debe ser mayor de 5 mmca y la velocidad no debe ser mayor a 3 m/s.

Determinar los diámetros de las tuberías como las presiones a la salida de cada artefacto del sistema de distribución.

𝐻𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝑋𝑖 ∗ 𝐻𝑜 𝑃𝐶 =

𝐻𝑜 𝑍

𝐻𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1111.898 𝐵𝑇𝑈/𝑓𝑡3 𝑃𝐶 =

1111.898𝐵𝑇𝑈/𝑓𝑡3 0.9954

= 1117.036

𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡3

Z=0.9954

= 9947.319 𝐾𝑐𝑎𝑙/𝑚3*

GS=S=0.62 Poder Calorif. GS Presion 1 Aparatos calefon cocina estufa

9947.319 kcal/m3 0.62 250 mmH20 q(kcal/h) Q(m3/h) 27000 2.71 10000 1.01 18000 1.81

Tramo

accesorio

# accesorios

M-A

valvula

1

A-B

codos 90 T flujo 90 valvula

A-C

codos 90 T flujo valvula

A-D

codos 90 T flujo valvula

3 1 1 2 1 1 3 1 1

L.eq(14*d) (tabla) 100 ∑ 30 60 7 ∑ 30 20 7 ∑ 30 60 7 ∑

#acc*L.eq L.EQ 100 100 90 60 7 157 60 20 7 87 90 60 7 157

L.EQ. *d 3.2

3.925

2.175

2.983

Tramo

L.real

L.acc

L.real+Lacc

Tramo max

Lmax.calc

M-A A-B A-C A-D

m 5 20 29 13

m 3.2 3.925 2.175 2.983

m 8.2 23.925 31.175 15.983

de calculo M-C M-B M-C M-D

sin acc.(m) 34 25 34 18

d. estimado sin acc (cm) 2.64 1.59 1.99 1.18

d. estiamado con acc.(cm) 2.72 1.67 2.04 1.25

d. normalizado

recalculo

Calculo de

P.salida

mm 32 25 25 19

h(mmca) 4.45 1.34 3.65 1.24

V(m/s) 0.81 0.49 0.68 0.48

mmH20 245.5502 248.6636 246.3515 248.7646

Caudal Q m3/h 5.53 1.81 2.71 1.01

L.max.calc con acc.(m) 39.375 32.125 39.125 24.183

Como podemos observas nuestros diámetros calculados cumplen con las condiciones de menor a 5mmca y velocidad menor a 3m/s