CALCULO PARA CONVERTIR CAPACIDAD CAPACIDAD EN BTU/HR DE G.L .P A SCMH EQUIVALENTES DE G.N
1.
Las tablas de poderes calorificos son elementales para poder hacer el cálculo y entender que la diferencia de densidad de los diferentes Gases hacen que estos tengan diferentes caudales para un mismo medidor, ya que al ser mas denso el Gas la perdida de carga sera mayor en el equipo y por lo tanto, las piezas podrian sufrir mas si no se hace esta equivalencia.
2.
Las tablas
Los gases gases a bajas bajas presio presiones nes se compor comportan tan idea idealm lmen ente te asi asi que que se pued puede e asum asumir ir una una correc correción ión con un Factor Factor de Compre Compresib sibili ilidad dad Z=1
TABLA 1. PROPIEDADAES DEL G.L.P
GASES Butano Etano Metano Gas Natural Propano
PODER CALORIFICO Btu/ft3 3.280 1.786 1.000 1.000 2.500
3. Unidades de conversion
4. •
Pasos a seguir para la conversión dandonos la información en Btu/hr de G.L.P Determinar la composición del G.L.P Colombia o 60% Butano o o 40 % Propano
Esto nos da una gravedad Fg de correción asi:
Fg Butano:
Fg Propano: 0,63
Fg G.L.P (Colombia): ( 60% x 0,55 + 40% x 0,63 ) = 0.33 + 0.25 = 0.582 Normalmente Aproximo en mis Cálculos a 0.6
o
•
Ecuador 30% Butano o o 70% Propano
Esto nos da una gravedad Fg de correción asi:
Fg Butano:
Fg Propano: 0,63
Fg G.L.P (Ecuador): ( 30% x 0,55 + 70% x 0,63 ) = 0,165 + 0,441 = 0,606
0,55
Se determina el poder calorifico de forma similar
o o
•
0,55
Propano: 2.500 Btu/ft3 Butano: 3.280 Btu/ft3 •
G.L.P Colombia: 2.968 Btu/ft3
•
G.L.P Ecuador: 2.734 Btu/ft3
Basado en esto, el calculó procede la siguiente manera, para mirar la capacidad equivamente en las tablas de los catalogos de Elster American Meter. o
o
Potencia Calorica (Btu/Hr) / Poder calorifico G.L.P Pais (Btu/hr) = Caudal de G.L.P Pais (ft3/hr) Caudal G.L.P pais (ft3/hr) / Fg G.L.P Pais = Caudal G.N equiv. (ft3/hr)
o
5.
Para convertir a m3/h a condiciones estandar 1 Atm y 15,56 °C (14.73 PSIA, 60°F), dividimos el dato .
Caudal G.N equiv. (ft3/hr) / 35.3 = Caudal G.N equiv (m3/hr)
Se divide por 35,3 porque 35,3 ft3 = 1m3
Ejemplo • •
Se necesita medir 2’400.000 Btu/hr de G.L.P ¿Cuál seria la selección optima más economica ?
2’400.000 Btu/hr / 2.734 Btu/ft3 = 877,83 ft3/hr (Caudal G.L.P) 877.83 ft3/hr (GLP) / 0.606 = 1448,57 ft3/hr (G.N equiv) 1448,57 ft3/hr (G.N equiv) / 35.3 = 41 m3/hr (GN equiv) Ya con este dato de 41 m3/hr ó de 1.449 ft3/hr, me dirigo al catalogo y miro que equipo me podria servir y cuál es la máxima presión a la que puedo medir para manejar el medidor mas pequeño posible, teniendo en cuenta el limite de licuefacción del G.L.P Según la norma Colombiana despues del tanque de G.LP se debe manejar esta presión (1,5 Bar) 22 PSIG ya que se corre el riesgo que el G.L.P entre en fase de equilibrio Liquido Vapor. Tema critico Madrugada.
Presiones maximas alas cuales es usual medir el G.L.P en estado Gaseoso 10 PSIG (10°C) Clima Frio 15 PSIG (20°C) Clima Cliente Se debe mirar el Punto de Rocio del G.L.P Respuesta: Se tiene mas de una opción dependiendo de las condiciones de operación , es decir la Presión a la cual mido , la Temperatura y condiciones del Gas. Opcion 1 El medidor recomendado seria un AC 630 # 25 que midiera a 5 PSIG, con un odometro en m3, sin compensación por temperatura , ya que por estar en un clima Ecuatorial no es significante dicha corrección. Este equipo se selecciono basandonos en el principio del Costo beneficio, ya que se podria seleccionar un equipo mas grande trabajando a mas baja presión. El factor de correción a 5 PSIG es de 1,32. Este factor convierte el volumen medido por el equipo a m3 Estandard Presión Base de 14,73 PSIA.
En este caso la lectura Final menos la lectura Inicial debe ser multiplicada por este valor para que nos de el dato en condiciones estandard. La tabulación de estos
datos es simplemente la aplicacion de la LEY DE CHARLES (Temperatura) y la de Boyle para la (Presión), que se adjunta en los anexos de este documento. Opción 2 La segunda Opcion es utilizar un AL 800 # 20 midiendo a la presion de consumo de 28 mbar (11” W.C) la cuál es la presión habitual para los quemadores atmosféricos que utilizan G.L.P. No se corregiria ni por Temperatura , ni por Presión
Para convertir la lectura de m3/hr Gas a Galones de Liquido G.L.P, que normalmente se miden con medidores de Liquido de dezplazamiento positivo, se mira la expansion del G.L.P. De información extraida de un de la TABLA 1. encontramos que: •
•
al inicio de este Boletin
La relación de o
Propano
o
ft3 de vapor a 60°F (15,56°C) / Galon. Liquid. 60°F (15,56°C) = 36,38
o
Butano
o
ft3 de vapor a 60°F (15,56°C) / Galon. Liquid. 60°F (15,56°C) = 31,26
Dandonos esto o o
G.L.P Ecuatoriano (70% Propano, 30% Butano) ft3 de vapor a 60°F (15,56°C) / Galon. Liquid. 60°F (15,56°C) = 34,85
•
Finalmente podemos decir que: 34,85/35,3 =0,987 m3 de vapor equivalen a 1 Gal de G.L.P Liq. ó que 0,99 m3 de G.L.P (Vapor) equivale a 3,79 Lt de G.L.P (Liquido)
•
3,79Lt = 1 Gal (USA)
•
1000 Lt = 1 m3
•
Por lo tanto podemos decir que tenemos 0,003785 m3 de G.L.P Liquido
•
Dividiendo 0,987 / 0,003785 = 260,77 Veces, lo cuál concuerda con lo que sabemos, que el G.L.P se expande entre 250 a 270 veces de estado Liq. a Gaseoso.
Un litro de líquido se transforma en 272,6 litros de gas para el propano y 237,8 litros de gas para el butano.
Si 70% es Propano y 30% es Butano: 70% x 272,6 + 30% x 237,8 = 262,16
Para el caso Colombiano este valor es de 0,92 m3 de vapor equiv. a 1 Gal de G.L.P ,Liq. aproximadamente por la composicion de Butanos, Propanos, Etanos, Etilenos y Propilenos, del G.L.P Colombiano. COMPOSICION G.L.P ECUATORIANO Gas Licuado de Petróleo Propano
Butano
Mezcla
Método Ensayo
Comercial
Comercial
C3-C4
ASTM
C3H8
C4H10
70/30
Punto de ebullicion°F
-44
15
--
--
Presión de Vapor a 1000°F Psig. Máximo
210
70
200
D-1267-84
CARACTERISTICA Formula
Temperatura de autoignición °C (en aire)
480
420
--
--
Densidad del liquido a 15 °C (kg/m3)
507,9
584,4
530,85
--
Poder calorifico inferior (kcal / kg)
11082
10938
Poder calorifico superior (kcal / kg)
12052
11867
Grados F. Máximo Butano y más Pesados
-37
36
36
D-1837-81
Porcentaje Máximo (Pentano y más Pesados)
2.5
--
--
D-2163-82
--
2.0
20
D-2163-82
0.05 ml.
--
--
--
Porcentaje Máximo Material Residual Residuo de Evaporación de100ml- Máximo Observación Mancha Aceite
pasa
--
--
D-2158-80
Corrosión Lámina de Cobre
Nro 1
Nro 1
Nro 1
D-2158-80
Azufre (mg/m3 Máximo)
0.343
0.343
0.343
D-2784-80
Contenido de Humedad
pasa
--
--
D-2713
Contenido de Agua Libre
--
--
--
--
MEZCLA: 70% PROPANO 30% BUTANO Fuente: Unidad de Programación de Abastecimiento de Combustibles
ANEXOS TABLA DE CAPACIDADES MEDIDORES DE DIAFRAGMA ELSTER AMERICAN METER
TABLA PARA CORRECCION POR PRESION
TABLA PARA CORRECCION POR TEMPERATURA
