Proyecto Sistema de Vapor de un Hotel

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA Ingeniería en Mantenimiento Industrial

Proyecto Sistemas de Vapor 

DISEÑO DE LANTA DE !AOR DE UNA INDUSTRIA "OTELERA

RO#ESOR$ ING% OSCAR &ASTOS MOLINA

ESTUDIANTES$ MARCOS DURAN GUTI'RRE( )*+),-.,/ CRISTO"ER GON(ÁLE( NA!ARRO )*+)0+.)/ CRIST"IAN O!IEDO 'RE( )*+)//-.-

GRUO$ *+ Cartago, Costa Rica 9 de Noviembre del 2015

Índice General 1.

2.

'.

Introducció Introducción.... n.......... ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ................... ......................5 .........5 1.1.

Integrante Integrantes s del grupo...... grupo............ ............ ............ ............ ............ ............ ................. ............................ .........................5 ........5

1.2.

Deinición Deinición inicia iniciall del problema.. problema........ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ...............5 .........5

Rese!a Rese!a de la empresa... empresa......... ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ................... ..............................5 .................5 2.1.

"ctividad "ctividad #ue reali$a reali$a la la empres empresa...... a............. ............. ............ ............ .................. .............................5 .................5

2.2.

%bicación. %bicación....... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............... .................& .........&

2.'.

(r)genes* (r)genes* +istoria +istoria  undación undación....... ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ .....................& ...............&

2.-.

ervicios ervicios brindados. brindados....... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ .............. ......................... ..................& .&

Nombre Nombre del del /roe /roecto... cto......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ...............& .........& '.1.

-.

Descripci Descripción ón del del proecto.. proecto........ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ .............. ......................& ..............&

(betivos (betivos....... ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ................ ............ .. -.1.

(betivo (betivo general.... general.......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ .............. ......................... .......................... .........

-.2.

(betivos (betivos espec)icos espec)icos...... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ................. ............................ ......................... ........

5.

ustiicac ustiicación. ión........ ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ................ .........................9 ...............9

&.

3etodolog) 3etodolog)a..... a........... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ...................10 .............10

4.

Desarrollo Desarrollo de proec proecto.... to.......... ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ..........1 ....11 1 4.1.

istema istema Instalado Instalado actualment actualmente...... e............ ............ ............ ............ ................... ...............................1 ..................11 1

4.2.

#uipo #uipo instalado... instalado.......... ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ .............. ....................1' ............1'

4.'.

elección elección de la caldera. caldera. 67alta 67alta selecci selección ón de de la bomba8....... bomba8................. .................14 .......14

4.-.

Dise!o Dise!o del sistema sistema de combus combustible. tible....... ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ...........21 .....21

4.5.

Clculo Clculo de de dimetro dimetros s de tuber)as tuber)as de vapor..... vapor............... ........................... ...........................25 ..........25

4.&.

Calculo Calculo del del espes espesor or del del aislan aislante te en en las las tuber)as tuber)as de vapor...................24 vapor...................24

4.4.

elección elección de las las vlvula vlvulas s reducto reductoras ras de presió presión....... n............. ................ .....................'0 ...........'0

4..

elección elección de las las vlvula vlvulas s de seguridad.. seguridad........ ............ ............ ............. ........................ .....................-2 ....-2

4.9.

Dise!o Dise!o del sistema sistema de retorno retorno de condensa condensado..... do........... ............ ............ ............ ..............-' ........-'

4.9.1. 4.9.1.

:an#ue de condesad condesados.... os.......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ .........-' ...-'

eg;n dice el manual de <3C de calderas, para dise!ar el tan#ue de conden condensad sados os se debe debe consid considera erarr #ue este este abaste abastecer cer  la evapor evaporac ación ión durante 20 minutos. "dicionalmente, el tan#ue no deber estar lleno, es decir al 100 = de su volumen por lo #ue se debe dear un '0 = adicional. eg;n <3C la ecuación #ue se utili$a para determinar el volumen del tan#ue de agua de alimentación o el tan#ue de condensados en nuestro caso es*.......................................................................................................-' 4.9.2. 4.9.2.

Dise!o Dise!o de piernas piernas colectoras. colectoras....... ............ ............ ............. ............. ....................... .........................-' ........-'

4.10. 4.10.

:uber :uber)as )as de cond condens ensado ado entr entre e el e#uipo e#uipo  las tramp trampas.. as..... ...... ...... ....... ........ .....-5 .-5

4.1 4.11.

Dime Dimens nsio iona namie mient nto o de las las tuber) tuber)as as de conde condesa sado do >desc >descar arga ga de las

trampas?..........................................................................................................-5 4.12.

:rampas :rampas de vapor...... vapor............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. .................. .......................- ...........-

4.1'.

7iltros.... 7iltros.......... ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............... .........51 51

4.1-. 4.1-.

istem istema a de conde condensa nsado. do.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ......... .......... ......... ......... .......... ......... ......52 ..52

4.15.

@omba @omba de condensad condensado o operada operada por presión..... presión........... ............ ............ ............ ............ ........5..5-

4.1&.

Recibidor.. Recibidor........ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ................... .......................59 ..........59

4.14. 4.14.

<)nea <)nea princip principal al de retorno retorno de conde condensa nsado.. do..... ...... ....... ......... .......... ......... ......... ......... .........&0 .....&0

.

Dise!o Dise!o de de la tuber) tuber)a a de alimen alimentac tación ión de de agua agua a las calde calderas.. ras....... .......... .............& ........&1 1

9.

Dise!o Dise!o de de la cAimenea... cAimenea......... ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ .................. ................&1 ....&1

10.

Conclusio Conclusiones. nes........ ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ................... ..............................&2 .................&2

11. 11.

Recomenda Recomendacione ciones.... s.......... ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ...................... ...................&2 ...&2

12.

@ibliogra) @ibliogra)a..... a........... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. .................. ..................&' .......&'

1'.

"pBndices "pBndices...... ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ............ ............ ..................... ........................&' .........&'

1'.1.

3arco teórico.... teórico.......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ....................... .................................&' ................&'

1'.2. 1'.2.

Calcul Calculo o de cons consumo umo de de vapor vapor para para los tan#u tan#ues es de de agua agua cali calient ente....&' e....&'

1'.'. 1'.'.

Calcul Calculo o del del espes espesor or del del aisl aislami amient ento o tBrmi tBrmico co en en las las tuber tuber)as............&5 )as............&5

1'.-.

/lanos..... /lanos........... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............ ...................... ...............................&& ...............&&

1-.

"neos... "neos......... ............ ............ ............ ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............ ................... ....................&& .......&&

1-.1.

speciica speciicacione cione tBcnicas tBcnicas de los e#uip

......&&

1-.1.1.

ecadora 3"DRE "D120..................................................&&

Índice de Tablas :abla 1. Integrantes del grupo..............................................................................5

Índice de Figuras 7igura 1* %bicación de la +otel +olida Inn an osBF"urola.............................&

1 Introducción 1

Integrantes del grupo


Estudiantes: arcos !ur"n Guti#rre$ %ristop&er Gon$"le$ 'a(arro %rist&ian )(iedo P#re$ 7uente* elaboración propia en 3icrosot Hord 201'

2

Deinición inicial del problema

 " lo largo de los a!os se Aa utili$ado vapor para el calentamiento  la transerencia de energ)a en las dierentes aplicaciones, en este caso en la industria Aotelera.

* +ese,a de la empresa 1

"ctividad #ue reali$a la empresa

+olida Inn an osBF"urola, es una institución #ue se desempe!a en el campo de la Aoteler)a, espec)icamente en el aloamiento de personas tanto nacionales como etraneras. Debido a su ubicación, posee gran potencial para visitantes #ue viaan por negocios a Costa Rica, brindando modernas instalaciones para reuniones de negocios  otras actividades eecutivas. "parte de los servicios Aoteleros  los salones eecutivos, tambiBn cuenta con casino, restaurantes, 3irador  algunas otras actividades #ue se encuentran a disposición de los AuBspedes.

 & /roecto istemas de Gapor

2

%bicación

l Aotel +olida Inn an osBF"urola se encuentra ubicado eactamente en an osB, Costa Rica, en avenida 5 calle '.

Figura 1: -bicación de la otel oliday Inn San /os#0urola

7uente* Attp*JJJ.Aolidainn.com

'

(r)genes* +istoria  undación

-

ervicios brindados

Dentro de los servicios brindados en esta empresa, cuenta con modernas Aabitaciones para el aloamiento de personas, restaurante, limpie$a  lavander)a, piscina, servicios eecutivos  de negocios, gimnasio, internet estndar, casino, bar, entre otros.

2 'ombre del Proyecto 1

Descripción del proecto

l presente proecto, se basa en reali$ar el dise!o de un planta de vapor en el campo espec)ico de estudio es la industria Aotelera en Costa Rica. Consiste  4 /roecto istemas de Gapor

bsicamente, en anali$ar las necesidades de vapor seg;n las aplicaciones #ue esta industria re#uiera, tomando en cuenta cada una de las condiciones espec)icas de la empresa en estudio. e deben de tomar en cuenta todas las variables lo ms detalladamente posible para reali$ar la escogencia adecuada del e#uipo generador de vapor  el dise!o del cuarto de calderas adecuado, todo esto tomando en cuenta la normativa costarricense establecida por el Reglamento de Calderas de Costa Rica en vigencia. 3ediante visitas a la empresa, se deben de tomar en cuenta los detalles a mencionados, para posteriormente plasmar

los

resultados obtenidos

en

documentos  planos, de tal manera #ue se pueda describir lo ms detalladamente posible el dise!o de la planta de vapor elaborado por los estudiantes. 7inalmente, se deber reali$ar una presentación en la cual se eponga claramente la planta de vapor dise!ada al proesor  dierentes invitados.

  /roecto istemas de Gapor

3 )b4eti(os 1

(betivo general

1. Redise!ar la planta  el sistema de suministro de vapor necesario en el +otel +olida Inn an osB "urola.

2

(betivos espec)icos

1. Investigar sobre las dierentes ormas de generación de vapor  2. studiar las dierentes aplicaciones #ue se le dan a los componentes utili$ados en las calderas, esto para seleccionar los componentes adecuados '. Calcular el caudal aproimado de vapor #ue re#uiere para cumplir con las necesidades del Aotel -. Dimensionar las tuber)as para suministro de vapor, as) como las tuber)as para el retorno de condensado del Aotel 5. eleccionar el conunto de elementos necesarios para cumplir con el consumo re#uerido para un Aotel como lo es el +olida Inn an osB  "urola. &. Crear los planos del dise!o propuesto para brindar una idea eacta del mismo. 4. Reali$ar un anlisis económico del proecto

 9 /roecto istemas de Gapor

5 /usti6icación
 10 /roecto istemas de Gapor

7 etodolog8a usuarios, dise!o, demandaK?. K

11 /roecto istemas de Gapor

9 !esarrollo de proyecto 1

istema Instalado actualmente

 "ctualmente el +otel tiene instaladas dos calderas pirotubulares de &0 @+/ de capacidad, estas son gemelas de uso no simultneo, por lo #ue solo se tiene alguna de las dos encendida  la otra unciona como rempla$o, estas son de la marca Cleaver @rooLs, modelo C@F&00F&0.

Figura *. %aldera %lea(er roo;s instalada en el oliday Inn San /os# urola


 12 /roecto istemas de Gapor

Figura 2. Tan
7uente* otogra)a propia
 1' /roecto istemas de Gapor

Figura 3. !iagrama de tratamiento de aguas

7uente* laboración propia en
2

#uipo instalado

l +otel +olida Inn "urola, utili$a el vapor para el departamento de lavander)a  el calentamiento de agua para el consumo en las Aabitaciones  los dems departamentos n la siguiente tabla se presentan los e#uipos #ue consumen vapor, con su marca  modelo.

 1/roecto istemas de Gapor

%aracter8sticas t#cnicas E
arca

odelo

Serie

ecadoras

3"DRE

 "D120 

5-'49 N(

Rodillo

imple

CR 15.10

1-9&0

:an#ue de agua caliente

RC( (%:+

C"EC

095-10

/lancAas

De estos e#uipos, se conocen los datos de placas  abricante de todos ellos, menos el de las plancAas, a #ue son e#uipos mu antiguos #ue se encuentran instalados desde la apertura del Aotel. /or lo #ue para conocer su consumo se consultó al encargado de vapor del departamento de mantenimiento, #ue aclaró #ue su consumo era aproimadamente de 1@+/, seg;n mediciones #ue se Aab)an reali$ado con anterioridad. Como se mencionó anteriormente cada e#uipo tiene consumos de vapor dierentes. stos consumen se resumen en la :abla . l consumo de las secadoras se obtuvo directamente de las placas de datos del e#uipo, para ver los datos de placa se puede observar el aneo . (tras de las ciras presentadas se obtuvieron de los catlogos del producto, los catlogos se presentan en el aneo . /ara el caso del consumo de vapor de los tan#ues de agua caliente se utili$aron una serie de clculos #ue aproiman este consumo.
 15 /roecto istemas de Gapor

%onsumo de (apor  E
Presion %onsum %onsum %onsum %antida de o o %onsumo total o total d traba4o unitario unitario =;g?&r> =lb?&r> =psi> =;g?&r> =lb?&r> ' 2 1 1

100 100 100 100

12,-4 -2,11 1-,0205,'

-02,292,' '0,9-52,49

Totales

5-4,-1 -,22 1-,0205,'

120&,42 15,&& '0,9-52,49

1/+2*/

+1.32+ +


 1& /roecto istemas de Gapor

 14 /roecto istemas de Gapor


. +)4+04+, +3 +14+-

E
1 /roecto istemas de Gapor


Aongitud BmC

+4) 04, 34. /41 1414+/ +/4+.

,2,+/1 .2,31/ )2-/ ..210-. /201./ 02// -2)

%onsumo B;g?&rC

Aongitud e
%.+adiacion B;g?&rC

%onsumo T B;g?&rC

1.:an#ue

205,'

',5-

0,2-2'--

205,&22'--

2. ecadoras

5-4,-1

&,-&5

1,149&&55

5-,59&&&

'. /lancAas

9,2&

-,2&

0,1'95292

9,'995292

&-&,99194

9',-04&-

20,1--5402

&&4,1''445

42,45&12-2

,9&22

2,&04241&-5

D9527225D

ater8as

Tramo

/41 04,

'

elección de la caldera. 67alta selección de la bomba8

eg;n inormes de la empresa no se prevB ampliaciones, a #ue todos los e#uipos se sobreFdise!aron  adems el +otel no Aa tenido una demanda mima en mucAo tiempo por lo cual no se tomar en cuenta los 20 = adicionales.  "dems estos nos permiten reali$ar una meor comparación entre el redise!o  el sistema a instalado. %onsumo

1P?1575 ;g?&

1./20300 -3 *2*301-..3,

P

P

%audal B;g?&rC

//2-00.300+

60

939

Como en la +otel se encuentra instalado un e#uipo Cleaver @rooLs, se decidió dise!ar con el mismo e#uipo, para aportar similitud al Redise!o, por lo #ue se contactó a los distribuidores del Cleaver @rooLs de Costa Rica.
eg;n el manual de piraFarco, Design o 7luid stems, para seleccionar la presión de trabao se debe considerar lo siguiente* •

/resión re#uerida en el punto de uso

•

Ca)da de presión a lo largo de la tuber)a debido a la ricción

•

/Brdidas de calor a travBs de las tuber)as. s recomendado seleccionar una presión de trabao de la caldera maor 

#ue la presión re#uerida por el e#uipo, a #ue la presión caer a medida #ue el vapor para por las tuber)as. "dems, se selecciona una presión maor debido a #ue a maores presiones el vapor tiene un volumen espec)ico menor, por lo #ue las tuber)as de distribución sern ms pe#ue!as. in embargo, se debe tomar en cuenta #ue si la presión seleccionada en la caldera es mucAo maor #ue la re#uerida, al momento de operar la caldera a una presión menor #ue la dise!ada, entonces Aabr una reducción en la eiciencia de la misma, debido al incremento de las pBrdidas por radiación  convección, tambiBn se debe a la baa calidad del vapor producido >esto debido al aumento del nivel de agua en la caldera  al incremento del tama!o de las burbuas de vapor #ue se producen por la baa presión?. /or lo tanto, en este caso se considerar una presión de trabao de 125 psi, as) como la utili$ada en el Aotel. E se utili$a un actor de pBrdidas por radiación de 1= por cada '0 m de tuber)a e#uivalente. eg;n los aneos  la escogencia de la caldera Cleaver @rooL modelo C@ de &0 @+/, debe de poseer las siguientes caracter)sticas* %na eiciencia ente combustibleFvapor producido a 125 psi, presión de trabao de caldera  utili$ando como combustible NO& de*

 20 /roecto istemas de Gapor


eg;n RC(/ las propiedades del @unLer C son de

 21 /roecto istemas de Gapor

 22 /roecto istemas de Gapor

-

Dise!o del sistema de combustible n el +otel "urola se utili$a @unLer como combustible para las calderas.
capacidad calor)ica del @unLer o combustible NO& es de 150000 @tugal. /ara determinar el volumen del tan#ue de combustible diario se sigue el art)culo siguiente del Reglamento de Calderas* P"rt)culo 22.Q
 "dems el abricante nos aporta el caudal de combustible estimado para el 3odelo C@ a &0 @+/ utili$ando @unLer como combustible.

/or lo #ue para obtener el volumen del tan#ue de combustible diario se utili$a la siguiente órmula. Volumen ( gal )= gph ( Combustible )∗( horas combustible )

 2' /roecto istemas de Gapor

%aldera 1 Capacidad caldera

&0

@+/

+oras trabao del #uemador

2

Ar  

Cp @unLer

150000

@tugal

Consumo de Combustible

1&,4

gpA

Golumen combustible

'',-

gal

Golumen tan#ue diario Golumen

'',-

gal

12&

<

n el Aotel se Aace la compra del combustible cada #uince d)as, por lo #ue para determinar el volumen de combustible del tan#ue principal se sigue la misma ecuación anterior, sin embargo se utili$an las Aoras diarias por la cantidad de d)as. l volumen de este tan#ue se presenta en la :abla Caldera 1 Capacidad caldera

&0

@+/

+oras diarias trabao #uemador

10

Ar  

D)as de abastecimiento Cp @unLer  Consumo de Combustible Golumen

15 d)as 15000 @tugal 0 1&,4 gpA 2505

gal

9-2

<


 2/roecto istemas de Gapor

E el sistema de tuber)as de combustible en general, se representa en la siguiente igura*

25 /roecto istemas de Gapor

E
 2& /roecto istemas de Gapor

 24 /roecto istemas de Gapor

5

Clculo de dimetros de tuber)as de vapor. /ara dise!ar las tuber)as de vapor se deben considerar varios aspectos

seg;n se indica en el manual <3C. stos son* •

Ca)da de presión permisible en la tuber)a

•

Gelocidad permisible del vapor 

•

7luo de vapor  /ara tuber)as de vapor saturado seco se pueden tener velocidades de '5F

25 ms en tuber)as principales. l procedimiento seguido para dimensionar las tuber)as es el mBtodo de ca)da de presión, este mBtodo se basa en el presentado en el 7olleto inormativo pira arco, distribución de vapor. /ara seguir este procedimiento se utili$an las tablas presentadas en los aneos   . n el aneo  se presenta un resumen de este mBtodo.
%onsumo T B;g?&rC

%audal Sobrante B;g?&rC

%audal dise,o B;g?&rC

04, 34. /41 1414+/

1./ )*3 3,. /,-1

3, 3, 3, 3, 3,

-0)3.++ 3+) +3)


A e
%a8da Perm 1bar?1m

%a8da real BbarC

04, 34. /41 1414+/

12-3 02/, -02,+ 32,. ,2)3

*2*+ *2*+ *2*+ *2*+ *2*+

*2**2*, *2-0 *2*3 *2*,

 2 /roecto istemas de Gapor

Tramo

A e
P1 BbarC

Factor

P* BbarC

Factor

12-3))

123***

1*2))

12/+*,

.12..

02/,

12//3,

.-2/+1*,

12/)+*

-02,*.3,

12//3,

.-2/+1*,

32,3/

12)3/3

.,2-*003

,2)3

12)3/3

.,2-*003

04, 34. /41 1414+/

   

Tramo

04, 34. /41 1414+/

F

F

  *2+3+.-* 30

  .12-,1   *2+3+ +   3/2+3. *2+/030* .23))0 1+ +/   .021-/ *2+//1.12)*+* 3 0/   .,2)01 12))0*   *2+/3 1

!i"metro BmmC

!i"metro BinC

Velocidades Bm?sC

P* nue(a BbarC

/*

)

),200..

12//30.

0)

+2)/

+/231+.

12/,0

/*

)

+12/*10

12)3/3

,*

+2/

)32-/-)

12)+)*-

)/

+

+321/01

12),

*2+3+.-* 30 *2+3+ *2+/030* +/ *2+//1.0/ *2+/3

l resumen de los dimetros obtenidos se presenta a continuación. Tramo

!i"metro BmmC

!i"metro BinC

+4) 04, 34. /41 1414+/

/* /* 0) /* ,* )/

) ) +2)/ ) +2/ +

   

%alculo del di"metro del mani6old. /ara determinar el dimetro del maniold, se utili$ó el mBtodo de velocidad, debido a #ue en el documento Design o 7luid stem +ooL se dice #ue el dimetro del maniold se debe dise!ar de tal manera #ue se tenga una velocidad baa en este. n este caso, se supuso una velocidad en el maniold de '000 tmin. Del aneo  se obtuvo un dimetro de 5.  29 /roecto istemas de Gapor

&

Calculo del espesor del aislante en las tuber)as de vapor 

/ara seleccionar el espesor de los aislamientos en las tuber)as de vapor, se utili$aran aislantes para tuber)as de ibra de vidrio del abricante (Jens Corning. stos tienen presentación de preormados abisgrados de '& pulgadas de largo  son ciles  rpidos de instalar a #ue ;nicamente Aa #ue abrir, poner sobre la tuber)a, cerrarlo  iarlo >(Jen corning, 2015?. %na de las ventaas de utili$ar  ibra de vidrio como aislante es su baa conductividad tBrmica esta se muestra en la siguiente grica*

Figura 5. %onducti(idad t#rmica de la 6ibra de (idrio

7uente* >(Jen corning, 2015?  '0 /roecto istemas de Gapor

De acuerdo al abricante seleccionado, se brindan una serie de espesores correspondientes a la temperatura de operación  el dimetro nominal de las tuber)as con una temperatura ambiente de 44 7 de esta tabla se obtiene el espesor recomendado por el abricante, la perdida de energ)a  la temperatura supericial esperada para las condiciones plenteadas. " continuación se muestra la tabla de la cual se obtuvieron los espesores recomendados para este dise!o. Tabla *. Espesores recomendados para los aislamientos de las tuber8as

7uente* >(Jen corning, 2015?  " continuación se muestran los datos #ue ueron necesarios para obtener el grosor del aislamiento, adems tambiBn se muestran los resultados obtenidos* Tabla 2. Selección del espesor de los aislamientos para cada tuber8a de (apor 

L  Tramo e6ui9ale nte :m;

Di
 

Es=esor re7omendado

:mm;

:In;

:mm;

:In;

resi>n

Tem=

:=si;

: @#;

  +),2.0) 0,,2+) ,)) )/1

+4)

/2)-1-3

/*

)

01

+ +)

04,

12-3))

/*

)

01

+ +)

+),2.0

0,,2+)

02/,   -02,*.3 /41 , 1432,3/

0)

+2)/

01

+ +)

+),2+*

0,02.,

/*

)

01

+ +)

+),2+*

0,02.,

,*

+2/

01

+ +)

++-211

0,+2+1

14+/

)/

+

01

+ +)

++-211

0,+2+1

34.

,2)3

erdida de  Tem=eratura 7alor su=er?7ial :&tu  8 : B :C; :#; 5t; m;   /*2/0 0.2+ -12. /   /*2/0 0.2+ -12. / ,32/ ,,2. 0321 -12)   /*2/0 0.2+ -12. / ,32/ ,,2. 0321 -12)   ,02, ,/2) ,*23 +*/ /  '1

/roecto istemas de Gapor

+/4+.

++2*,

)/

+

01

+ +)

++-211

0,+2+1

,/2)

  ,02, /

,*23

7uente* laboración propia
T 1−T a r s ln

() rs r1

 K 

+1

f 

Donde* :1S :emperatura del vapor dentro de la tuber)a :aS :emperatura ambiente r sS radio Aasta la supericie eterior del aislante r 1S Radio eterior de la tuber)a TS conductividad tBrmica del aislante S coeiciente de conductividad tBrmica del aire ntre valores re#ueridos para el clculo de la energ)a #ue se pierde en los aislamientos se tienen* la temperatura del vapor dentro de la tuber)a se depende de la presión de cada uno de los tramos, as) como de la presión a la #ue se encuentran los mismos. e asume #ue la temperatura ambiente es de 90 O7, el r s es el radio #ue va desde el centro de la tuber)a Aasta el borde del aislamiento. 3ientras #ue el r 1 es el radio #ue va desde el centro de la tuber)a Aasta el eterior  de la misma.
 '2 /roecto istemas de Gapor

+*/

 " continuación se muestran los resultados de las pBrdidas de calor en los aislamientos*

 '' /roecto istemas de Gapor

Tabla 3. %"lculos de la energ8a perdida en los aislamientos :ramo

Det tubo 6in8

/resión 6psi8

:1 6O78

: super  6O78

: media 6O78

T ibra vidrio 6@tuF pulg A t O78

R1 6In8

Rs 6In8

1F2

2,0

12-,4'

'--,12

9,4

221,-1

0,'2

1,00

2,50

'F-

2,0

12-,4'

'--,12

9,4

221,-1

0,'2

1,00

2,50

&F4

1,5

12-,10

'-',4-

9,2

220,94

0,'2

0,45

2,25

5F

2,0

12-,10

'-',4-

9,4

221,22

0,'2

1,00

2,50

F9

1,5

119,

'-1,1

9,2

219,&9

0,'2

0,45

2,25

F15

1,0

119,

'-1,1

105

22',09

0,'2

0,50

2,00

15F14

1,0

119,

'-1,1

105

22',09

0,'2

0,50

2,00

7uente* laboración propia

4

elección de las vlvulas reductoras de presión

/ara la selección de las vlvulas reductoras de presión se utili$a el sotJare brindado por la empresa 3onaro, este sotJare le pertenece a la compa!)a  "mstrong /rimeramente se identiican la cantidad de vlvulas #ue se re#uieren en el sistema. e re#uiere una vlvula en la entrada del tan#ue calentador de agua, una para la bater)a de secadoras  otra para la bater)a de las plancAas la primera ubicada en el tramo &F4 la segunda ubicada en el tramo F9  la ;ltima ubicada en el tramo 14F15. /ara seleccionar estas estas se re#uieren los siguientes datos* Tabla 5. !atos re
 Tramo 34. 14-

resion de entrada :=si; +2)/ +),2+* +2/ ++-211

Longitud Diametro e6ui9ale :In; nte :m; 02/, 32,3/

resion de salida :=si; +** +**

Caudal m<imo :g8r; )33+)

7uente* +oa de clculos Conociendo los datos mostrados en la tabla anterior se puede ir a la tabla de  "rmstrong para la selección de vlvulas reguladoras de presión para buscar el modelo de las vlvulas #ue pueden uncionar.  '/roecto istemas de Gapor

U 6@tut 2A8

             

0)2.0 0)2.0 0*2,3 0)231 0*2+/ ).2*).2*-

Tabla 7. Tabla para la selección de ("l(ulas reductoras de presión marca rmstrong

7uente* "rmstrong >200? +a varias posibilidades de vlvulas las cuales pueden uncionar, por lo #ue se procede a insertar los datos en el sotJare de 3onaro para #ue este indi#ue cual es la selección ms acertada /rocedimiento* •

e selecciona las vlvulas reguladoras de presión de vapor 

 '5 /roecto istemas de Gapor

Figura 7. Selección de la ("l(ula reductora de presión

7uente* otJare "rmstrong >2015? •

e selecciona una vlvula reductora de presión de una etapa

 '& /roecto istemas de Gapor

Figura 9. Selección de V"l(ula de regulación de simple etapa

7uente* otJare "rmstrong >2015? •

e ingresan los valores #ue se tienen en la tabla anterior en el programa, de donde se obtiene el CG  la ra$ón de reducción.

 '4 /roecto istemas de Gapor

Figura D. Ingreso de los paramentos de selección al so6tHare

7uente* otJare "rmstrong >2015? •

e selecciona el tipo de vlvula seg;n la eactitud re#uerida, en este caso se selecciona vlvula piloteada internamente

 ' /roecto istemas de Gapor

Figura . Selección del tipo de ("l(ula

7uente* otJare "rmstrong >2015? •

e selecciona el material de la vlvula, en este caso se selecciona Aierro undido.

 '9 /roecto istemas de Gapor

Figura 1. Selección del material de la ("l(ula

7uente* otJare "rmstrong >2015? •

l programa recomienda una vlvula  adems se pueden ver todas las especiicaciones

 -0 /roecto istemas de Gapor

Figura 11. V"l(ula recomendada por el programa de rmstrong

7uente* otJare "rmstrong >2015? •

/or ;ltimo se completa la inormación de reerencia

 -1 /roecto istemas de Gapor

Figura 1*. Introducción de la in6ormación de re6erencia

7uente* otJare "rmstrong >2015? n resumen la valvula seleccionada para el tan#ue calentador de agua es la siguente*

 -2 /roecto istemas de Gapor

Figura 12. V"l(ula reductora de presión para el tan
7uente* otJare "rmstrong >2015?
 -' /roecto istemas de Gapor

Figura 13. V"l(ula reductora de presión para la bater8a de secadoras

7uente* otJare "rmstrong >2015?
 -/roecto istemas de Gapor

Figura 15. V"l(ula reguladora de presión seleccionada para el con4unto de planc&as de (apor 

7uente* otJare "rmstrong >2015?  " continuación se muestra un cuadro resumen de las vlvulas seleccionadas Tabla 9. %uadro resumen de las ("l(ulas seleccionadas

Usuario  Tan6ue 7alentad or de agua &atería de se7adora s &atería de

Ti=o

Modelo

 Tamao de 7onei>n :in;

Eta=a sim=le

G4+***

+

+),

+**

/-,

0230

Eta=a sim=le

G4)***

+2/

+)*

+**

+0/*

-2+

G4+***

+

+)*

+**

0/.

)2,+

Eta=a sim=le

resi>n de entrada :=si;

resi>n C9 Ca=a7ida de salida re6uerid d :lFs8r; :=si; o

 -5 /roecto istemas de Gapor

=lan78a 7uente* +oa de clculos



elección de las vlvulas de seguridad

/ara la selección de las vlvulas se seleccionara una antes del tan#ue de calentamiento de agua, otra antes de la bater)a de secadoras  otra antes de la bater)a de plancAas.
Usuario



C9

H9

ms :g8r;

ms :lF8r;

+2*+,

*21-,

,

02,,1

0-/23-

1.)2++

+2*+,

*21-+

-

.2./1

13,230 +-*/23/

+2*+,

*21-+

,

02,,1

01,2)1

+ :&ar; ) :&ar;

 Tan6ue 7alentador -2/30 de agua &atería de -2)11 se7adoras &atería de   -2)11 =lan78a

1,32-3

7uente* Aoa de clculos n la tabla #ue se muestra a continuación se muestran los tama!os de las vlvulas de seguridad*

 -& /roecto istemas de Gapor

Tabla . Tabla para la selección de la ("l(ula de seguridad SV715

7uente* pira arco >2015? eg;n las tablas mostradas anteriormente se pueden seleccionar todas las vlvulas del mismo tipo, solo #ue una ms grande #ue las otras dos, a continuación se muestra una tabla resumen de la selección* Tabla 1. !imensiones de la ("l(ula de seguridad VS715 seleccionadas

Usuario

 Tamao de 9
Área :mm);

resi>n de auste :&ar;

Caudal :g8;

+/)*

++0

12/

,+-

)*0)

0+,

12/

++30

 Tan6ue 7alentador de agua &atería de se7adoras

 -4 /roecto istemas de Gapor

&atería de =lan78a

+/)*

++0

12/

,+-

7uente* +oa de calculos

 - /roecto istemas de Gapor

9

Dise!o del sistema de retorno de condensado

l aislamiento tBrmico puede disminuir la transerencia de calor de la tuber)a, pero no puede eliminarla por completo, ni tampoco puede prevenir la ormación de condensado. "dems este condensado dentro de las tuber)as de vapor vivo, lo #ue genera son tuber)as suetas a la corrosión por la ormación de cido carbónico,  no solo eso, a #ue crea golpe de ariete.

1.1.1.

Tan
eg;n dice el manual de <3C de calderas, para dise!ar el tan#ue de condensados se debe considerar #ue este abastecer la evaporación durante 20 minutos. "dicionalmente, el tan#ue no deber estar lleno, es decir al 100 = de su volumen por lo #ue se debe dear un '0 = adicional. eg;n <3C la ecuación #ue se utili$a para determinar el volumen del tan#ue de agua de alimentación o el tan#ue de condensados en nuestro caso es*

BHP∗ 0,261 Voltanque condensados =

L ∗20 min min

0,7

%aldera 1 %apacidad caldera

&0

--4 Volumen para cada caldera Volumen tan
1.1.*.

@+ / < <

!ise,o de piernas colectoras

eg;n el manual <3C, las piernas de condensado se deben de dise!ar de la siguiente manera.  -9 /roecto istemas de Gapor

 50 /roecto istemas de Gapor

!i"metro pierna Aongitud pierna colectora ! =in> =in>

Tramo

!i"metro tuber8a  =in>

3aniold

5

-

12

5F

2

2

10

5F

2

2

10

F9

1,5

1,5

10

F15

1

1

10

10

:uber)as de condensado entre el e#uipo  las

trampas eg;n el documento Design o 7luid stems de pira arco, para determinar las tuber)as #ue unen el e#uipo con las trampas deben tener un declive de 1 cada 10 t. "dems, se menciona #ue para dimensionar estas tuber)as es suiciente seleccionar la tuber)a para el doble de la capacidad #ue Aa durante la operación.
#uipo /lancAa " /lancAa @ /lancAa C

Carga condensado >lbAr? 51.4 .5 25.4-

Caudal dise!o >lbAr?

Ca)da de presión >Hg?

Dimetro tuber)a >in?

10'.14.1& 51.-

1 1 1

M M M

51 /roecto istemas de Gapor

/lancAa D :;nel /lancAa dobladora ecadora Dr cleanning :an#ues de agua

11

25.425' 1'2 --.4  49&.-2

51.- 50& 2&9&9.14& 1592.-

Dimensionamiento

1 5 4 10 5 10

de

las

M V M V M 1

tuber)as

de

condesado >descarga de las trampas? /ara dimensionar estas tuber)as se debe tomar en cuenta #ue estas no sólo transportan condensado, sino #ue adems transportan vapor lasA  otros gases no condensables. /or lo tanto, cuando se dimensionan tuber)as de condesados se debe considerar el volumen espec)ico del vapor lasA, a #ue el volumen de condensado es mucAo menor #ue el del vapor. ntonces, las tuber)as se dimensionan como si uesen tuber)as de vapor lasA. e deben tener ciertos datos para dimensionar estas tuber)as* •

/resión a inal de la l)nea de retorno

•

Cabe$a Aidrosttica #ue se debe elevar el condensado

•

Ca)da de presión necesaria para llevar el condesado  vapor lasA a lo largo de la l)nea.

•

7luo de vapor lasA
menciona en el Design o 7luid stems son de -000 a &000 tmin. n este caso en particular, como el tan#ue de condensados #ue se tiene es abierto a la atmósera, por lo #ue la presión en la l)nea de retorno ser cero.
 52 /roecto istemas de Gapor

Tabla 1*. !imensiones de las tuber8as de retorno de condensado :ramo 1F2 2F' -F5 &F4 F9 10F11 11F12 1'F115F1& 14F1 1F19
7luo vapor  >lbAr? 111.4& 51.4 .5 25.425.4-4'  1'2 25' 1-5-.1 --.4

1-. 1-. 1-. 1-. 1-. 1-. 1-. 1-. 1-. 1-. 1-.

7luo vapor  lasA >lbAr? 1&.54.&5 1.24 '.1 '.1 40.00 1'.02 19.5'4.-215.21 41.4-

Dimetro >in? M M M M M 1W M M V 2 1W

20'.&

1-.

'01.45

2M

49&.-2 1592.-

1-. 1-.

114.4 2'5.4-

1M 2

'&'1.4

1-.

5'4.-9

'

= Gapor lasA


 5' /roecto istemas de Gapor

12

:rampas de vapor  

/ara la selección de las trampas de vapor se re#uiere conocer el e#uipo para Aacer la selección del tipo de trampa a utili$ar, en este caso se re#uieren trampas de lotador  termosttica por#ue uncionan detectando la dierencia de temperatura entre el vapor  el condesado #ue se Aa enriado. /ara el dise!o de las trampas de vapor de las l)neas principales se decidió agrupar las cargas seg;n su unción  ubicación dentro del Aotel, como se muestra en las siguientes tablas. "dems, para su selección se re#uiere conocer la presión de entrada  la presión causada por la altura a la cual se debe llevar el condensado, obteniendo la contrapresión causada por la dierencia de las presiones anteriores.

5/roecto istemas de Gapor

Tabla 13. !atos necesarios para la selección de la trampa de (apor en l8neas principales.

#uipo 3aniold :an#ues de agua caliente
Gapor  consumido >lbA?

/resión de entrada >/sig?

/resión por  altura >/sig?

'&'.-1

12-.'1

0

/resión dierencia l >/sig? 0

1592.-

12-.'1

2.4

121.5'

2090.54 1&'.-&

121.9 122.&

-.1 &.9&

114.42 115.&-

'5

122.&

&.9&

115.&-

15-2.11

122.&

&.9&

115.&-

 " partir del caudal consumido, actor de seguridad  actor de aplicación seleccionados se obtiene el caudal corregido. Tabla 15. +esultados de los c"lculos para la selección de las trampas de (apor en l8neas principales. Vapor  Factor de Factor de %audal consumido seguridad aplicación %orregido lb?&

E
2040

1,5

'

9'15

:an#ues de agua caliente

59'

2

2,5

29&5


1-44

'

2

&2

+,.. +,..

'

2

&2

'

2

&2

:uber)a 1 :uber)a 2

   

Con los datos obtenidos anteriormente, de contrapresión  caudal corregido se entra al grico de trampas 7X: presentado en la igura  para reali$ar la selección.

 55 /roecto istemas de Gapor

Gapor  consumido lbA '&'.-1

#uipo

7actor de seguridad 1.5

7actor de aplicación '

Caudal Corregido 1&545.'52Y

3aniold :an#ues de agua 1592.' ' 1-''5.5& caliente
Con los datos obtenidos anteriormente, de contrapresión  caudal corregido se entra al grico de trampas 7X: presentado en la igura 10 para reali$ar la selección. %apacidad !i"metro de la in trampa lb?&

:aE
odelo

3aniold

I@12

12

1'94

:an#ues de agua caliente

I@2

12

--5


I@'

'-

2&59

:uberia 1

I@'

'-

2&59

:uberia 2

I@'

'-

2&59

. Trampas de (apor seleccionadas en l8neas principales. #uipo

3odelo

3aniold :an#ues de agua caliente
7:1- Z 17:1- Z -.5 7:1- Z -.5 7:1- Z 17:1- Z -.5 7:1- Z -.5

Dimetro in 1F12 1F12 1F12 1 1 1F12

Capacidad de la trampa lbA '00 1-500 1-050 2000 200 1-000

ntonces una ve$ seleccionadas las trampas de vapor para las l)neas principales se procede a seguir el mismo procedimiento pero para la selección de las trampas espec)icas para cada uno de los e#uipos. /rimeramente calculando la contrapresión eistente en cada uno, como se muestra a continuación.  5& /roecto istemas de Gapor

Tabla 17. !atos necesarios para la selección de la trampa de (apor en ramales.

E
Vapor  Presión Presión %ontrapresión consumido de entrada por altura =psig> =lb?&> =psig> =psig>

ecadora

500

100

-

9&

Rodillo

120

100

-

9&

/lancAa

120

100

-

9&

#uipo
Gapor  consumido >lbA? .00 49&.-2 --.40 1'2.00 51.40 .5 25.425.425'.00

/resión de entrada >/sig? &5 100 100 100 0 0 100 100 100

/resión por  altura >/sig? 1.'9' 2.45 1.'9' 1.'9' 1.'9' 1.'9' 1.'9' 1.'9' 1.'9'

Contrapresión >/sig? &'.&1 94.22 9.&1 9.&1 4.&1 4.&1 9.&1 9.&1 9.&1

 "Aora se calcular el caudal re#uerido en los e#uipos. Tabla 19. +esultados de los c"lculos para la selección de las trampas de (apor ramales. E
Vapor  Factor de Factor de consumido seguridad aplicación =lb?&>

%audal %orregido

ecadora

500

'

'

-500

Rodillo

120

2

'

420

/lancAa

120

2

'

420

Nuevamente utili$ando el caudal corregido  la contrapresión entramos en el grico para la selección de las trampas #uipo
Gapor  consumido >lbA? .00 49&.-2 --.40 1'2.00 51.40

7actor de seguridad ' ' ' ' '

7actor de aplicación 2 ' ' 2 2

Caudal Corregido 52,00 41&4,44 -'&2,'2 492,00 '10,20

 54 /roecto istemas de Gapor

/lancAas @ /lancAas C /lancAas D /lancAas t;nel

.5 25.425.425'.00

' ' ' '

2 2 2 2

51,- 15-,-15-,-151,00

Nuevamente utili$ando el caudal corregido  la contrapresión entramos en el grico para la selección de las trampas 7X:.

 5 /roecto istemas de Gapor

Tabla 1D. Trampas de (apor seleccionadas en ramales. %apacidad !i"metro de la in trampa lb?&

E
odelo

ecadora

C&,F

2

-500

Rodillo

I@2

12

420

/lancAa

I@2

12

420

1'

7iltros


odelo

Tama,o =in>

Tipo de 6iltrante

3aniold

I:

12

3alla 20

:an#ues de agua caliente

I:

12

3alla 20


I:

'-

3alla 20

:uberia 1

I:

'-

3alla 20

:uberia 2

I:

'-

3alla 20

ecadoras

I:

2

3alla 20

Rodillo

I:

12

3alla 20

/lancAas

I:

12

3alla 20

 59 /roecto istemas de Gapor

1- istema de condensado con un venteo?,  posteriormente se necesitar una bomba accionada por  vapor para bombear el condensado Aacia la l)nea principal de retorno de condensado.
Figura 16 . Instalación ilustrativa del sistema de retorno de condensado

7uente* pira arco  " continuación se calcula el luo total Aacia el tan#ue de condensado*

´ ❑❑ ❑ ❑❑ /or las condiciones del sistema, Aabr presencia de vapor lasA, a #ue por  el venteo, la descarga ser desde 100 psig Aasta 0 psig  la ormación de vapor  lasA debe ser calculada. De no considerar este porcentae, #uedarn elementos sobredimensionados  no se contar con la cantidad de condensado esperada, a  &0 /roecto istemas de Gapor

#ue con el lasAeo se pierde condensado. /or esta ra$ón es de suma importancia obtener el porcentae de vapor lasA.

Figura 17 . Nomograma para la obtención del porcentaje de vapor flash

7uente* "rmstrong Con el nomograma se obtiene un porcentae de 1',2= de vapor lasA De esta manera, se procede a calcular el luo #ue ir Aacia el recibidor.

´ ❑ () ❑ ❑ ❑ ❑

 &1 /roecto istemas de Gapor

15 @omba de condensado operada por presión Desde la descarga de la bomba Aasta la l)nea principal de retorno de condensado Aa 2'- t  se deben considerar los accesorios >10= adicionales?, por lo #ue se re#uiere una longitud e#uivalente*

❑❑ Incluida en la longitud anterior, se encuentra la cabe$a #ue la bomba debe levantar, la cual es de 10 t. /or ser un tramo corto, no se consideran pBrdidas por  ricción  la contrapresión #ue se desea vencer es de 15 psi, a #ue la misma garanti$ar el uncionamiento correcto de la bomba. Con la inormación anterior, es posible conocer  determinar la mima ca)da de presión aceptable para el tramo comprendido entre la descarga de la bomba  la l)nea principal de retorno. sto mediante la siguiente órmula*

()❑❑❑❑ iendo + la cabe$a, A    las pBrdidas por ricción  [/ la presión mima aceptable,  es entonces #ue se tiene lo siguiente*

()❑❑

❑❑ eguidamente, se muestra la coniguración t)pica del sistema de retorno de condensado, donde se pueden apreciar las caracter)sticas de la tuber)a desde la descarga de la bomba Aasta la l)nea principal de retorno de condensado, la cual se dimensionar a continuación.

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Figura 18 . Configuración del sistema de retorno de condensado

7uente* pira arco /ara entrar en la tabla de selección de tuber)a de acero cBdula -0, debe conocerse la ca)da de presión por cada 1000 pies, la cual se calcula de la siguiente manera*

❑❑ ❑❑

/or lo tanto, en la tabla de selección de tuber)a de acero cBdula -0, debe buscarse una ca)da de presión #ue no supere los 254,42 psi. l siguiente dato de entrada a la tabla corresponde al caudal trasegado, el cual, seg;n el abricante pira arco, debe ser de al menos seis veces el luo actual.

´❑❑ ❑ ❑❑ ❑

 &' /roecto istemas de Gapor

Con los datos anteriores, es posible seleccionar un dimetro de tuber)a de la siguiente tabla*

Figura 1.Flujo 1.Flujo de agua a trav!s de tuber"a de acero #ch $% &'(tracto)

7uente* 7luid Components International Como se observa, una tuber)a de dimetro 2 garanti$a las condiciones para #ue el sistema uncione satisactoriamente, a #ue cuenta con una ca)da de presión de 22,' psi por cada 100 t.  "Aora, se debe calcular la ca)da de presión real a lo largo del tramo de tuber)a.

❑❑ ❑ ❑ eguidamente, se calcula la contrapresión real para este subsistema.

()  &/roecto istemas de Gapor

Con la presión de operaci operación ón >100 psi?, una contrapr contrapresión esión de 12 psi,  una cabe$a de llenado predeinida de 12, se procede a seleccionar la bomba operada por presión /ivotrol de pira arco.
omba Pi(otrol PT%?PTF /uertos

'  2

CAecLs

"cero inoidable

Capacidad

1- -&0 lbA

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7uente* laboración propia >3icrosot Hord, 2010?

&& /roecto istemas de Gapor

Figura +% . Cat-logo de selección de la bomba ,ivotrol operada por presión

7uente* pira arco

1& Recibidor  e dimensionar un recibidor abierto, con su respectivo venteo #ue descarga a la atmósera. /ara este dimensionamiento se utili$a la siguiente tabla, la cual unciona para bombas de puertos de Aasta -  se muestra a continuación* *abla +1. imensiones para un recibidor venteado de hasta $ pulgadas

%apacidad =lb?&>

!i"metro =in>

Aargo =in>

!i"metro (enteo =in>

1000 2000 '000 -000 5000 &000 4000 000

1& 20 22& 2 '0 '2 '&

&0 &0 &0 &0 &0 42 42 42

&   10 10 12 12 1-

7uente* 3aterial didctico del curso Pistemas de Gapor


❑❑ ❑❑ ❑❑

❑❑ ❑❑ ❑❑

 &4 /roecto istemas de Gapor

s entonces como #ueda dimensionado el recibidor venteado para el sistema de vapor en cuestión. *abla ++ . imensiones del recibidor venteado para el sistema de retorno de condensado :an#ue recibidor para bomba /ivotrol 2  2

!i"metro =in> Aargo =in> !i"metro de (enteo =in> %apacidad =lb?&>

'& 9& 12 10 &'0 7uente* laboración propia >3icrosot Hord, 2010?

14 <)nea principal de retorno de condensado n la tuber)a principal de retorno de condensado, se permitir una ca)da de presión de mimo 12 psi.
❑ ❑
 & /roecto istemas de Gapor


D !ise,o de la tuber8a de alimentación de agua a las calderas Como a se sabe #ue las dimensiones del tan#ue de condensado deben de ser  1,& m de largo con un dimetro de 0,9-0 mm, para #ue pueda soportar toda la carga de condensado, se utili$a las unidades de recuperación de condensado en acero inoidable erie /, como base para conocer los re#uerimientos de la bomba  tuber)a de abastecimiento de la caldera. /or medio de la siguiente igura

/or tanto se necesita de un modelo /500, a #ue cumple con las dimensiones del tan#ue de condensado  por medio de la tabla #ue se presenta en la igura  &9 /roecto istemas de Gapor

siguiente se conoce #ue el motor debe ser de 1,5 LH o 2 Ap, la tuber)a de alimentación de la caldera debe ser de 2 pulgadas, el dimetro del tubo de venteo es de 2F12 pulgadas, el rebose el dimetro es igual al de venteo  por ;ltimo el dimetro de la tuber)a de salida de la bomba es de 1F12 pulgadas

 40 /roecto istemas de Gapor

 !ise,o de la c&imenea /ara el dise!o de la cAimenea se utili$ó la :abla 50 mostrada en los aneos, la cual muestra los dimetros re#ueridos seg;n la capacidad de la caldera, para este caso, al no estar epl)citamente el valor para una caldera de 40 +/ se decidió interpolar, para obtener un valor ms certero. /or lo #ue el dimetro obtenido para la cAimenea es 0.249 m.

1 %onclusiones 11 +ecomendaciones

1  41 /roecto istemas de Gapor

1* ibliogra68a

12 p#ndices 1

3arco teórico

Vapor: al igual #ue mucAas sustancias el agua puede permanecer en dierentes estado, li#uido, vapor  gas esto dependiendo de las condiciones a las #ue se encuentre sometida. n la transición de la ase li#uida  la ase gaseosa pueden Aaber cambios en las propiedades. l vapor es el agua en estado gaseoso, este contiene mucAo calor para transerir a dierentes procesos.

2

Calculo de consumo de vapor para los tan#ues de agua caliente

/ara el clculo del caudal de agua caliente se utili$ar el olleto del curso de sistemas de vapor en el cual se encuentra la tabla siguiente la cual auda obtener  este valor. Tabla *2. gua caliente re
7uente* 7olleto del curso de sistemas de vapor   42 /roecto istemas de Gapor

De acuerdo al procedimiento deinido en el olleto se procede a Aacer la siguiente serie de clculos* Tabla *3. %"lculos de agua caliente re
Cantidad m<ima de =ersonas 3//

Agua Agua M<ima 7aliente 7aliente Ca=a7idad de Ca=a7idad de demanda re6uerida re6uerida 7alentamient alma7enamie =or 8ora =or =ersona total o JL8rK nto JLK JL8rK JLdíaK JLdíaK +** 3//** -0/. )1*. 0/*-

Con el uso de este mBtodo se dice #ue la demanda mima ser de 9'54 litros, sin embargo la capacidad de calentamiento es el valor con el #ue se calcular la cantidad de vapor necesario, para reali$ar este clculo se utili$an los datos mostrados en la tabla siguiente Tabla *5. !atos necesarios para determinar el consumo de (apor de los tan
Datos !alor  Tem=eratura de entrada )/ del agua  Tem=eratura de salida del 3/ agua resi>n del +** 9a=or Densidad del agua  )/ +*** @C C= agua  ,2+1 )/ @C Ca=a7idad de )1*. 7alentamient o JL"rK 85g del agua +** =si )*,-2/ J32- &arK

Unidades @C @C =si gm0 g @C L8r

g

7uente* laboración propia en cel  4' /roecto istemas de Gapor

l luo msico se calcula de la siguiente orma 3

1m  1000 !g L !g  Flujomásico =2807    = 2807 3 hr 1000 L hr 1m


´ =2807 Q

!g !"  !"  1 hr     ( 65−25 ) # C = 130.37  4.18 hr 3600 s !g#C  s

/or ;ltimo, para determinar el consumo de vapor #ue se re#uiere para transerir  esa cantidad de energ)a se reali$a el siguiente clculo  !"  s !g $apor m ´= = = 0,0636 hfg del $apor % presi&n de saturaci&n  !"  s 2049,5 !g

´Q ´

m ´ =229

'

130,37

 !g$apor hr

Calculo del espesor del aislamiento tBrmico en las tuber)as

 4/roecto istemas de Gapor

-

/lanos

13 neos 1

1.1.2.

speciicaciones tBcnicas de los e#uipos

Secadora J!+K !S1*ES

:omado de* 7icAa tBcnica del e#uipo

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