DISEÑO DE LOOPS. El diseño de Loops es un conjunto de tuberías que se plasman en un término del idioma inglés que refiere una técnica que puede ser utilizada para incrementar la capacidad de transporte de un ducto, mediante la construcción de una tubería paralela que nace en un punto de un ducto principal para volver a unirse luego de una determinada distancia. Muchas veces es necesario instalar ductos paralelos o también llamados “Loops” como se muestra en la Figura. Es instalada por muchas razones por ejemplo disminuir la caída de presión en ciertos tramos, o incrementar el caudal de flujo. Se deben considerar dos principios para estos cálculos: 1. El primero la conservación del flujo en los empalmes. 2. El segundo que la presión es común en ambas líneas paralelas.
Con los caudales, longitud de la tubería (La), y tomando un diámetro para los Loops, es posible determinar la longitud equivalente (Lb) en la cual existirá la misma caída de presión que en el ducto inicial. Para el cálculo de las longitudes equivalentes, adecuadas para que se cumpla ΔPa=ΔPb tenemos las siguientes ecuaciones. Determinando las capacidades de transporte.
Determinar la velocidad del fluido en la tubería.
Donde: V= Velocidad del flujo, ft/seg. Q= Caudal del flujo, ft3/seg. d= Diámetro, ft.
Cálculo de número de fanning “f”
Donde: f= Fricción de la tubería, adimensional d= Diámetro de la tubería, pulgadas
Capacidad.
Donde: ΔP= Diferencial de perdida de presión, lb/ft2 (Adoptado). ρ= Densidad del gas, lb/ft3 L= Longitud de la tubería, ft (Adoptado). g= Coeficiente de aceleración, ft/seg2 d= Diametro de la tubería, ft. µ= Viscosidad del gas, lb/ft-seg.
Determinar el factor de velocidad.
Verificar en grafica el factor de velocidad.
Este valor será obtenido por la gráfica para ver el factor de velocidades. Siendo la velocidad igual a:
Para el cálculo del área tenemos:
Donde: A= Área de la sección, ft2 d= Diámetro, ft.
Calculo del caudal
Donde: Q= Caudal de gas, ft3/seg A= Área de la sección, ft2 v= Velocidad, ft/seg. Se procede con el cálculo de la capacidad del Loop. Su capacidad será medida en porcentaje. Luego se saca los porcentajes de las cantidades que circularan en las dos tuberías
Determinar la capacidad de transporte.
Caídas De Presión
a) Tubería Pequeña
Donde: Q= Caudal, ft3/seg. ρ= Densidad, lb/ ft3. µ= Viscosidad, cp. d= Diametro, ft. ΔP/L= Caída de presión, Psi/milla. gc= Coeficiente de aceleración, ft/seg2.
b) Tubería Larga
Donde: Q= Caudal, ft3/seg. ρ= Densidad, lb/ ft3. µ= Viscosidad, cp. d= Diametro, ft. ΔP/L= Caída de presión, Psi/milla gc= Coeficiente de aceleración, ft/seg2. (Campbell, 1992) Longitudes De Loop. Para las longitudes se tiene que tomar en cuenta las caídas de presión, tienen que se las mismas en la salida, la ecuación es la descripción de este caso:
