GAS_BAJA_2

59

E L C O B R E E S E T E R N O

TABLA 4GAS CORRIENTE EN BAJA PRESION

V REGION (COBRE TIPO L)

2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 45 50 3 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 53 60 68 75 4 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 70 80 90 100 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 88 100 113 125 6 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 105 120 7 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 123 8 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 9 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 12610 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 12012 12 24 36 48 60 72 84 96 108 12014 14 28 42 56 70 84 98 112 12616 16 32 48 64 80 96 112 12818 18 36 54 72 90 108 12620 20 40 60 80 100 12022 22 44 66 88 11024 24 48 72 96 12026 26 52 78 10428 28 56 84 11230 30 60 90 12035 35 70 10540 40 80 12045 45 9050 50 100

nom POTENCIA EN Mcal/h

Long

en m p. PERDIDA DE PRESION EN Pa

1/2 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 8 8 9 93/4 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 16 17 17 18 19 21 22 23

1 9 13 16 18 20 22 24 25 27 28 30 31 32 34 35 38 40 43 451.1/4 17 24 29 34 37 41 44 47 50 53 56 58 60 63 65 70 75 79 841.1/2 26 37 45 52 58 63 68 73 78 82 86 90 93 97 100 108 116 123 129

2 56 80 98 113 126 138 149 159 169 178 187 195 203 211 218 236 252 267 2822.1/2 97 137 168 194 217 237 256 274 291 306 321 336 349 363 375 405 433 460 485

3 164 232 284 327 366 401 433 463 491 518 543 567 590 613 634 685 732 777 8194 343 485 594 686 767 840 908 970 1029 1085 1138 1188 1237 1283 1328 1435 1534 1627 1715

Frmula de Pole modificada:

P= 0,00045736 x K ( p/L) 1/2 x (D5) 1/2P= potencia a consumir en Mcal/hK= factor en funcin del D= dimetro interior de la caera en cmp= prdida de presin en PaL= longitud de la caera en m

60


TABLA 5GAS NATURAL EN BAJA PRESION

REGION METROPOLITANA (COBRE TIPO L)

2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 45 50 3 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 53 60 68 75 4 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 70 80 90 100 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 88 100 113 125 6 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 105 120 7 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 123 8 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 9 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 12610 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 12012 12 24 36 48 60 72 84 96 108 12014 14 28 42 56 70 84 98 112 12616 16 32 48 64 80 96 112 12818 18 36 54 72 90 108 12620 20 40 60 80 100 12022 22 44 66 88 11024 24 48 72 96 12026 26 52 78 10428 28 56 84 11230 30 60 90 12035 35 70 10540 40 80 12045 45 9050 50 100

Long

en m p. PERDIDA DE PRESION EN Pa

3/8 3 4 5 5 6 7 7 8 8 9 9 9 10 10 10 11 12 13 131/2 5 7 8 10 11 12 13 14 15 15 16 17 17 18 19 20 22 23 243/4 12 17 21 24 27 30 32 34 36 38 40 42 43 45 47 50 54 57 60

1 23 33 41 47 52 57 62 66 70 74 78 81 85 88 91 98 105 111 1171.1/4 40 62 76 87 98 107 115 123 131 138 145 151 157 163 169 183 195 207 2181.1/2 67 95 117 135 151 165 178 191 202 213 224 234 243 252 261 282 302 320 337

2 147 208 254 294 328 360 389 415 441 464 487 509 530 550 569 614 657 697 7342.1/2 253 357 437 505 565 619 668 714 758 799 837 875 910 945 978 1056 1129 1198 1263

3 427 603 739 853 954 1045 1129 1207 1280 1349 1415 1478 1538 1596 1652 1785 1908 2024 21334 894 1264 1548 787 1998 2189 2365 2528 2681 2826 2964 3096 3222 3344 3461 3738 3997 4239 4468

nom POTENCIA EN Mcal/h

Frmula de Pole modificada:

P= 0,0011916 x K ( p/L) 1/2 x (D5) 1/2P= potencia a consumir en Mcal/hK= factor en funcin del D= dimetro interior de la caer a en cmp= prdida de presin en PaL= longitud de la caera en m

61


Para quienes gustan del clculo directo puedenemplear la frmula de prdida de carga modi-ficada de Pole, reemplazando el valor de la cons-tante, dependiendo del gas a emplear. Las cons-tantes son:

En caera de cobre

- Gas Licuado : 0,0017621 - GC. Regin Metropolitana : 0,00053417 - GC. VIII Regin : 0,00052444 - GC. V Regin : 0,00045736 - G. Natural : 0,0011916

La frmula de prdida o cada de presin de Polemodificada para gas licuado medida en Pascal esla siguiente:

P = Cada de Presin en PascalL = Longitud de la caera en mP = Potencia a consumir en Mcal/hK = Factor de friccin en funcin del dimetroD = Dimetro interior de la caera en cm

VALOR DEL FACTOR DE FRICCION K

Designacin convencional K3/8 a 1 1.800

1 1/4 a 1 1/2 1.9802 a 2 1/2 2.160

3 2.3404 2.420

A continuacin se presentan otras derivaciones dela frmula de Pole modificada para determinar:

Potencia a consumir en Mcal/h Longitud de la caera de COBRE en m Dimetro interior en cm

P = L P0,0017621 k D5

2

62


Aplicacin de las frmulas mencionadas tomando como ejem-plo para su desarrollo al gas licuado.

EJEMPLO 1:

Determinar la cada de presin en una caera de cobretipo L de 1 1/2" de dimetro (3.824 cm int.) quetransporta 360 Mcal/h en una longitud de 10 m .

P = 130,207 Pascal

FORMULAS PARA CALCULAR:

A. Potencia en Mcal/h

B. Longitud de la caera de COBRE en metros

C. Dimetro interior de la caera de COBRE enmilmetros

P = FACTOR K D5PL

2FACTOR K

PL = P D5

215P

FACTOR K L

P D =

P = L P

0,0017621 K D5

2

P = 10 360

0,0017621 1980 3,8245

2

63


EJEMPLO 2:

Determinar la longitud mxima de una caera decobre tipo L de 3" de dimetro (7.480 cm int.)que transporta 1.093 Mcal/h, con una cada depresin igual a 150 Pascal.

Long. = 49,98 50 metros.

EJEMPLO 3:

Calcular el dimetro de una caera de cobre tipoL de una longitud de 30 m que transporta 2.955Mcal/h con una cada de presin mxima de 150Pascal.

= 9,920 cm. = 4"

EJEMPLO 4:

Calcular la potencia que puede consumir unacaera de cobre tipo L de 1 1/4" de dimetro(3,212 cm int.) con una longitud de 20 m y unaprdida de presin mxima de 140 Pascal.

P = 0,0017621 K P/L D 5

P = 0,0017621 1980 140/20 3,212 5

P = 171 Mcal/h

20,0017621 K

PL = P D5

2

0,0017621 23401093

L = 150 74805

2

15

P0,0017621 2420

L P

D = =

2152.955

0,0017621 2420 30

150 =

64


De acuerdo a la nueva reglamentacin, en la cuallas Mcal/h son reemplazadas por kW, unidad delSistema Internacional (SI), SEC aceptar indistin-tamente el empleo de la frmula siguiente:

D 5 H 1/2 P = 2,68 10 -5 K PCS d L

donde:

K = Factor de friccin en funcin del dimetroD = Dimetro interior de la caera en cmH = Cada de presin en Pascald = Densidad relativa del gasL = Longitud de la caera en mPCS = Poder calrico superior en MJ/m3

Los datos y PCS los puede obtener directamentede la tabla Propiedades fsicas de los gases y con-diciones de referencia indicada ms adelante.

EJEMPLO 5:

Una caera de cobre tipo L de 2" de dimetro(5.042 cm de int.) con una longitud de 22 m,que transporta gas licuado, con una prdida depresin de 132 Pascal, Cuntos kW puede trans-portar en una hora?

PCS = 93,78 MJ/m3d = 1,5 densidad gas licuadoD = 5.042 cm int.K = 2.160 valor del factor de friccin K para

caeras de 2"L = 22 mH = 132 Pascal

Aplicando la frmula:

D 5 H 1/2 P = 2,68 10 -5 K PCS d L

Reemplazando se tiene:

5042 5 132 1/2P = 2,68 10 -5 2160 93,78 1,5 22

P = 1,959 10 10 kW

65


PRESIONES DE SUMINISTRO EN BAJAPRESION PARA LOS SERVICIOS DE GAS

Estas presiones se entendern medidas en el puntode entrega a la instalacin interior cuyo suministrose desea controlar, que ser la salida del medidoro regulador segn corresponda.

Para circunstancias de excepcin, SEC aplicaciertas consideraciones para juzgar una insta-lacin. As tenemos por ejemplo, que se ha tole-rado que el ajuste del regulador se modifique enlos siguientes casos:

a) Cuando los edificios tengan una altura superiora los 10 metros, para el gas licuado se podrdesestimar la prdida de presin por altura,h, aumentando la salida del regulador, hastaun mximo de 3.24 kPa (330 mm H2O) 13"columna de agua.

b) Que el ajuste del regulador se modifique enforma tal que la prdida de presin que seorigina por el paso del gas a travs demedidores, generalmente de 10 mm H2O (0,1kPa), aproximadamente 1/2" columna deagua, quede compensado con tal ajuste.

Gas corriente:

Presin nominal: 1,3 kPa (135 mm H2O)

Presin mnima : 0,6 kPa (61 mm H2O)Presin mxima : 1,5 kPa (153 mm H2O)

Gas natural:

Presin nominal: 1.8 kPa (184 mm H2O)

Presin mnima : 1.5 kPa (153 mm H2O)Presin mxima : 2.2 kPa (224 mm H2O)

Gas licuadode petrleo:

Presin nominal: 2.7 kPa (276 mm H2O)Presin mnima : 2.2 kPa (224 mm H2O)Presin mxima : 3.3 kPa (337 mm H2O)

Los valores sealados anteriormente corres-ponden a presiones manomtricas.

66


DIMENSIONAMIENTO DE CAERIAS DE LASINSTALACIONES INTERIORES DE GAS EN BAJAPRESIONLos requisitos para dimensionar caeras de lasinstalaciones interiores de gas en baja presin seestablecen en la norma NSEC 21. G. p 82

Esta norma se aplicar para dimensionar caerasde todas las instalaciones interiores de gas en bajapresin, de uso domstico, comercial e industrial,para los distintos gases combustibles de serviciopblico.

PROPIEDADES FISICAS Y CONDICIONESDE REFERENCIA

Para fines de clculo, las propiedades fsicas ysus respectivas condiciones de referencias, paralos distintos gases combustibles de serviciopblico, sern las que se ilustran en la siguientetabla:

PROPIEDADES FISICAS DE LOS GASES Y CONDICIONES DE REFERENCIA

Propiedades fsicas Condiciones dereferencia

Densidad Poder calorfico 288,16 K (15-C)relativa superior, PCS

VIII 0,54 16,75 MJ/m3 (1) 101,3 kPaRegin (4,00 Mcal/m3) (760 mm Hg)

Regin 0,65 18,71 MJ/m3 95,6 kPaMetropolitana (4,47 Mcal/m3) (717 mm Hg)

V 0,71 16,75 MJ/m3 101,3 kPaRegin (4,00 Mcal/m3) (760 mm Hg)

Nota: (1) 1 Mcal = 4,1868 MJ.

Corriente

Tipo de EmpresaGas Ciudad

67


Propiedades fsicas Condicionesde referencia

Densidad Poder calorfico 288,16 K (15-C)relativa superior, PCS

Licuado Todo el 1,5 93,78 MJ/m3 101,3 kPapas (22,40 Mcal/m3) (760 mm Hg)

Natural XII 0,59 39,77 MJ/m3 278,16 K (5-C)Regin 99,7 kPa

9.5 Mcal/m3 (748 mm Hg)

Nota : (1) 1 Mcal = 4,1868 MJ.

PERDIDA MAXIMA DE PRESION

De acuerdo con el tipo de gas, en una instalacin interior se aceptar la prdida mxima de presinsealada en la tabla adjunta entre cada uno de los artefactos conectados.

Tipo de gas Prdida mxima de presinaceptable. Pa (1)

Corriente 120 Entre la salida del medidor y cada uno de los artefactos.

Licuado 150 Entre el regulador de 2a. etapa y de simple etapa y cada uno delos ar tefactos.

Natural 120 Entre la salida del regulador de 2a. etapa y cada uno de losar tefactos.

(1): Pa, Pascal, unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades, SI.1 kPa = 0,010197 kgf/cm2;

0,145038 lbf/in2.

Tipo de Empresa

Gas Ciudad

Descrip-cin

68


DIAMETROS DE LAS CAERIAS DE COBRE

Para los efectos de clculo en la caera de COBRE se considerar el dimetro interior normalizadosegn Nch 951.En este caso, el dimetro nominal adoptado ser igual o inmediatamente superior al resultante del clculo.

CAERIAS DE COBRE

Tipo: LEn Tiras Rectas (Temple Duro o Blando)

DimetroNominal

pulg

DimetroExt. Real

mm

Espesorpared

mm

Presin MximaPermitida

kg/cm2 Ib/pulg2

Peso LargoMximo

kg/m m

1/43/81/23/4

11 1/41 1/2

22 1/2

345

9.5312.7015.8822.2328.5834.9341.2853.9866.6879.38104.78130.18

0.760.891.021.141.271.401.521.782.032.292.793.18

726357453935322926252321

1.023891813642553497456407375355327299

0.1870.2940.4240.6730.9711.3141.6922.6013.6754.9437.967

11.308

6.006.006.006.006.006.006.006.006.006.006.006.00

En Rollos, tipo Pancake (Temple Blando)

1/43/81/23/4

1

DimetroNominal

pulg

DimetroExt. Real

mm

Espesorpared

mm


kg/cm2 Ib/pulg2

Peso LargoMximo

kg/m m

9.5312.7015.8822.2328.58

0.760.891.021.141.27

7263574539

1.023891813642553

0.1870.2940.4240.6730.971

18.0018.0018.0018.0018.00

69


Tipo: KEn Tiras Rectas (Temple Duro o Blando)

DimetroNominal

pulg

DimetroExt. Real

mm

Espesorpared

mm


kg/cm2 Ib/pulg2

Peso LargoMximo

kg/m m

1/43/81/23/4

11 1/41 1/2

22 1/2

345

9.5312.7015.8822.2328.5834.9341.2853.9866.6879.38104.78130.18

0.891.241.241.651.651.651.832.112.412.773.404.06

858970675141393431302827

1.2121.2721.000

948727589552484447431400384

0.2150.3980.5080.9511.2441.5372.0213.0644.3375.9419.65114.337

6.006.006.006.006.006.006.006.006.006.006.006.00

DimetroNominal

pulg

DimetroExt. Real

mm

Espesorpared

mm


kg/cm2 Ib/pulg2

Peso Largokg/m Mximo

m

1/43/81/23/4

1

9.5312.7015.8822.2328.58

0.891.241.241.651.65

8589706751

1.2121.2721.000948727

0.2150.3980.5080.9511.244

18.0018.0018.0018.0018.00

En Rollos, tipo Pancake (Temple Blando)

70


MATERIAL DE LAS CAERIAS

Para la ejecucin de la caera se aceptaremplear:

Caeras de COBRE soldadas concostura (1) o sin costura (2); tipo K o L.

NOTA:

(1) Fabricados segn Norma Chilena NCh 1644OF79

(2) Fabricados segn Norma Chilena NCh 951,EOF72

DIMENSIONAMIENTO

A los proyectos que consulten instalacionesinteriores de gas en baja presin se le acompaaruna memoria de clculo, donde se indicar el pro-cedimiento empleado para dimensionar la caera.

Para el dimensionamiento de la caera, SECaceptar indistintamente las dos siguientes situa-ciones:

a) El empleo de la frmula siguiente:

D 5 P 1/2 P = 2,68 10 -5 K PCS d L

71


donde:

P = Potencia de clculo, en kWK = Factor de friccin (Ver tabla)D = Dimetro interior de la caera, en cm P = Prdida de presin en Pad = Densidad relativa del gasPCS = Poder calorfico superior en MJ/m3L = Longitud de la caera en m

VALOR DEL FACTOR DE FRICCION K

Designacin convencional K

3/8" a 1" 1.800

1 1/4" a 1 1/2" 1.980

2" a 2 1/2" 2.160

3" 2.340

4" 2.420

b) Que el proyectista utilice otro mtodopara dimensionar la caera, siempre queen la memoria del clculo respectivo, sejustifique que el sistema utilizado corres-ponde a procedimientos de general acep-tacin en Ingeniera.

VARIACION DE LA PRESION CONLA ALTURA

Para ambas alternativas, cuando los edificiostengan una altura superior a los 10 m se debeconsiderar la variacin de la presin con la altura.Para estos efectos, se acepta aplicar la frmulasiguiente:

ph = 11,932 ( 1 - d ) hdonde,ph = Variacin de la presin con la altura, en Pad = Densidad relativa del gash = Altura en m

Para el GL se podr desestimar la prdida de pre-sin por altura, cuando ella se compense aumen-tando la presin de salida del regulador hasta unmximo de 3,24 kPa (330 mm. H2O).

Si eventualmente existieran discrepancias entrelos resultados obtenidos a travs del uso de lafrmula o utilizando otro mtodo aceptado, estassituaciones se resolvern verificando el dimensio-namiento de la instalacin interior de gas,mediante la aplicacin de la frmula racional ylas correspondiente tablas de longitudes equi-valentes de las piezas de caera de COBRE yaccesorios.

72


5 2 18 22 25 27 56

10 4 36 44 50 55 113

15 6 54 66 75 82 169

20 8 72 89 100 110 226

25 10 89 111 125 137 282

30 12 107 133 149 164 338

35 14 125 155 174 192 395

40 16 143 177 199 219 451

45 18 161 199 224 247 508

50 20 179 221 249 274 564

55 22 197 244 274 301 620

60 24 215 266 299 329 677

65 26 233 288 324 256 733

70 28 250 310 349 383 790

75 30 268 332 374 411 846

80 32 286 354 398 438 902

85 34 304 376 423 466 959

VARIACION DE LA PRESION CON LA ALTURAALTURA PRESION EN Pa

m N Incremento Disminucin

PisosREGION VIII Y V GN Propano Butano

REGIONESMETROPOLITANA

73


90 36 322 399 448 493 1.015

95 38 340 421 473 520 1.072

100 40 358 443 498 548 1.128

ALTURA PRESION EN Pa

m N Incremento DisminucinPisos

REGION VIII Y V GN Propano ButanoREGIONES

PROPIEDADES FISICAS FUNDAMENTALES DE LOS GASES DEL CARBON

Densidadrelativa Poder calorfico Mcal/m3

Gases a 288,15 K(15C)

Superior a: Inferior a:

272,11K 288,15 K 273,11 K 288,15 K(0C) (15C) (0C) (15C)

Alto Horno - 0,90 - - -R. Metropolitana 0,707 5,00 4,74 4,76 4,52

VIII Regin 0,635 4,22 4,00 4,02 3,72V Regin 0,680 4,22 4,00 4,02 3,81

METROPOLITANA

74


EJEMPLO PRACTICO DE APLICACION DELAS TABLAS EN BAJA PRESION(Calculados de acuerdo con NSEC 21.G. p82).

Se ejecuta una instalacin de G.L (Gas Licuado)en caeras de cobre tipo L, para una cocinacon Pn (Potencia Nominal) de 8,0 Mcal/h, uncalefactor de 3 Mcal/h (3,5 kW) y un calefn de20 Mcal/h. Resulta una potencia total instaladade 31,0 Mcal/h.El esquema de la instalacin es el siguiente:

PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR ELDIAMETRO DE LAS CAERIAS.

Para este ejemplo se emplea la Tabla 1 quecorresponde al GAS LICUADO EN BAJA PRE-SION COBRE TIPO L.

Los datos se deben registrar en una Tabla, comola que se presenta en el ejemplo dado.

Se empezar por el artefacto cuya caera tengauna mayor potencia nominal (Pn) y/o mayorlongitud. En este caso es el calefn.

Clculo para el calefn

1. Como las prdidas mximas admisibles son150 Pa para el total de las cadas parciales delos distintos tramos, se proceder a calcular,como en una primera tentativa, los propor-cionales de los tramos de acuerdo con la expre-sin de la pgina siguiente:

110 M

2

3 m

3

6 m

CC

4

7 M

5 M

HH

6

510 M

7

75


P MximoP Proporcional = Long. Tramo Long. Total

Luego:

150Tramo 1 - 2 : 10 = 79 Pa 19

150Tramo 2 - 3 : 3 = 24 Pa 19

Estos valores se trasladan a la correspondiente columna de la Tabla que usted ha confeccionado al estilo dela siguiente:

TRAMOS L P P.real P.tabla

m Proporc. Mcal/h Mcal/h P

PARCIAL TOTAL

1-2 10 79

2-3 3 24

3-4 6 47

Enseguida se calculan los dimetros, en una primera aproximacin, mediante el uso de la TablaGAS LICUADO EN BAJA PRESION COBRE TIPO L

150Tramo 3 - 4 : 6 = 47 Pa

19

76


El clculo del dimetro para el tramo 1-2 es:

a) Ingresar a la tabla por la fila correspondientea L = 10 m, hasta intersectar con la columnaP = 80 Pa.

TABLA 1GAS LICUADO EN BAJA PRESION

COBRE TIPO L

Long p. PERDIDA DE PRESION EN Paen m

b) Descender por la columna hasta encontrar una potencia igual o superior a 31,0 Mcal/h.

En este caso particular es 50 Mcal/h

2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 223 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 334 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 445 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 556 6 12 18 24 30 36 42 48 54 607 7 14 21 28 35 42 49 56 63 708 8 16 24 32 40 48 56 64 72 809 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90

10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10012 12 24 36 48 60 72 84 96 108 12014 14 28 42 56 70 84 98 112 126 14016 16 32 48 64 80 96 112 128 14418 18 36 54 72 90 108 126 144 16220 20 40 60 80 100 120 140 16022 22 44 66 88 110 132 15424 24 48 72 96 120 14426 26 52 78 104 130 15628 28 56 84 112 14030 30 60 90 120 15035 35 70 105 14040 40 80 120 16045 45 90 135

2 2 4 6 8 10 12 14 16 183 3 6 9 12 15 18 21 24 274 4 8 12 16 20 24 28 32 365 5 10 15 20 25 30 35 40 456 6 12 18 24 30 36 42 48 547 7 14 21 28 35 42 49 56 638 8 16 24 32 40 48 56 64 729 9 18 27 36 45 54 63 72 81

10 10 20 30 40 50 60 70 80 9012 12 24 36 48 60 72 84 96 10814 14 28 42 56 70 84 98 112 12616 16 32 48 64 80 96 112 128 14418 18 36 54 72 90 108 126 144 16220 20 40 60 80 100 120 140 16022 22 44 66 88 110 132 15424 24 48 72 96 120 14426 26 52 78 104 130 15628 28 56 84 112 14030 30 60 90 120 15035 35 70 105 14040 40 80 120 16045 45 90 135

3/8 4 6 7 8 9 10 11 11 12 131/2 7 10 12 14 16 18 19 20 21 233/4 18 25 31 36 40 44 47 50 54 56

1 35 49 60 69 78 85 92 98 104 1101.1/4 65 91 112 129 144 158 171 183 194 2041.1/2 100 141 173 199 223 244 264 282 299 315

2 217 307 376 434 486 532 575 614 652 6872.1/2 373 528 647 747 835 915 988 1056 1120 1181

3 631 892 1093 1262 1411 1545 1669 1784 1893 19954 1322 1869 2289 2643 2955 3237 3496 3738 3965 4179

nom POTENCIA EN

TABLA 1GAS LICUADO EN BAJA PRESION

COBRE TIPO L

Long p. PERDIDA DE PRESIONen m

77


c) Continuar hacia el extremo izquierdo de la fila,hasta la primera columna nominal.

All se obtiene el dimetro de la caera quecumple por exceso con la condicin impuesta.

Para este caso: = 3/4".

El clculo para los tramos 2-3 y 3-4 es anlogo aldescrito.

Por lo tanto, los registros en la tabla son:

3/8 4 6 7 8 9 10 11 111/2 7 10 12 14 16 18 19 203/4 18 25 31 36 40 44 47 50

1 35 49 60 69 78 85 92 981.1/4 65 91 112 129 144 158 171 1831.1/2 100 141 173 199 223 244 264 282

2 217 307 376 434 486 532 575 6142.1/2 373 528 647 747 835 915 988 1056

3 631 892 1093 1262 1411 1545 1669 17844 1322 1869 2289 2643 2955 3237 3496 3738

nom PO

DATOS DEL CALCULO DE LOS DIAMETROS DE LOS TRAMOS

(1ra. TENTATIVA)

TRAMOS L P P. Real P.Tablam Proporc. Mcal/h Mcal/h P

Parcial Total

1-2 10 79 31,5 50,0 3/4" 80,0 -

2-3 3 24 31,5 50,0 3/4" 24,0 104,0

3-4 6 47 20,0 20,0 1/2" 48,0 152,0

78


Ajuste de los valores encontrados

Del estudio de la tabla anterior se puede visualizarque las potencias de clculo son mayores que lasreales en los tramos 1-2 y 2-3, lo que produce unsobredimensionamiento de la caera. Se hacenecesario un nuevo clculo, destinado a ajustarlos valores encontrados, para ver si se pueden ob-tener dimetros menores.

El procedimiento de ajuste normalmente se llevaa cabo a partir del tramo ms cercano al artefacto.

Ajuste de los valores al tramo 2-3.

Es posible reducir el dimetro como se ve acontinuacin:Para = 1/2"; P tabla = 32 Mcal/h; L = 3 m, seobtiene P = 60 Pa

Ajuste de los valores al tramo 1-2.

Se mantiene = 3/4"; P tabla = 36 Mcal/h; L= 10 m, se obtiene P = 40 Pa.Estos valores se traspasan a otra tabla de igualescolumnas, dando un P total para el tramo 1 - 4 de148 Pa, menor que el admisible de 150 Pa. Porlo tanto estara correcto.

(1er. AJUSTE DE VALORES)TRAMOS L P. real P. tabla

m Mcal/h Mcal/h PPARCIAL TOTAL

1-2 10 31,5 36,0 3/4" 40

2-3 3 31,5 32,0 1/2" 60 100

3-4 6 20,0 20,0 1/2" 48 148

En aquellos casos en que P resultase inferior al clculo realizado se podra ajustar an ms, diversificando losdimetros de un mismo tramo.

79


Clculo para la cocina y calefactor

A la cada de presin del tramo 1-3 que es comn para ambos (100 Pa), se calculan los tramos 3-5, 5-6 y 5-7 de forma similar a la indicada para el clculo del calefn.

Estos valores podran ser los que se entregan en la siguiente tabla:

RESUMEN

En la tabla adjunta se encuentran los dimetros de una de las tantas alternativas que satisfacen la condi-cin de que la prdida total de presin sea menor que 150 Pa.

TRAMOS L P. real P. tabla


1-3 1003-5 7 11,5 12 1/2" 21 1215-6 5 8,5 9 3/8" 25 1465-7 10 3,0 4 3/8" 10 131

TRAMOS L P. real P. tabla Punto


1-22-33-43-55-65-7

103675

10

31,531,520,011,58,53,0

36,032,020,012,09,04,0

3/4 1/2 1/2 1/2 3/8 3/8

406048212510

100148121146131

234567

80


LAS INSTALACIONES REALIZADAS CON MATERIAL DE COBRE SON LAS QUEMEJOR SATISFACEN LAS EXIGENCIAS DE LOS PROFESIONALES DEL AREALAS INSTALACIONES REALIZADAS CON MATERIAL DE COBRE SON LAS QUEMEJOR SATISFACEN LAS EXIGENCIAS DE LOS PROFESIONALES DEL AREA

81


FAMILIA DE GASES

os cuerpos gaseosos combustibles se pueden clasificar en tres grandes grupos o familia de gases:

Los gases manufacturados.

Los gases naturales.

Los gases licuados del petrleo.

L

82


PRIMERA FAMILIA

LOS GASES MANUFACTURADOS

Los gases manufacturados no son propia-mente productos naturales, sino elaboradospor el hombre. Pertenecen a la primera familiade gases y tienen como su principal exponenteel GAS DE CIUDAD.

CONSUMO

La forma usual de consumo de los gasesmanufacturados es mediante una red dedistribucin, formada por tuberas de diversosdimetros, que tienen su origen en la fbricade gas.

En las grandes ciudades, el gas de ciudad sedistribuye a travs de canalizaciones, sote-rradas o areas.

OBTENCION

Los gases manufacturados se pueden lograrpor mtodos fsico-qumicos, los que puedencombinarse por :

Destilacin de un combustible slido o l-quido.

Accin del vapor sobre un combustibleslido, lquido o gaseoso.

83


Destilacin de un combustible,slido o lquido

La destilacin de un combustible, slidoo lquido, se logra por descomposicin tr-mica a altas temperaturas de substanciasslidas, como el carbn, mediante la apli-cacin indirecta del calor y sin la presenciade aire o vapor de agua.

Cuando la destilacin corresponde a subs-tancias lquidas, como el petrleo, elproceso se denomina generalmente Cracking y en l se produce la rupturao disgregacin molecular del lquido.

Accin del vapor sobre un com-bustible slido, lquido o gaseo-so.

Los gases obtenidos por este proce-dimiento son producidos por la combina-cin qumica del hidrgeno y el oxgenodel vapor de agua, a altas temperaturas,con el carbono de combustibles slidos,lquidos o gaseosos. Ello da lugar a gasescomo el hidrgeno, metano, etano, etileno,etc.

84


SEGUNDA FAMILIA

LOS GASES NATURALES

Los gases naturales son una mezcla de hidro-carburos livianos, en estado gaseoso.Pertenecen a la segunda familia de gases.

Estos gases suelen encontrarse en las capassuperiores de los yacimientos petrolferos, encondiciones normales de temperatura y pre-sin o en yacimientos que podemos conside-rar como gasferos.

OBTENCION

El gas natural se obtiene directamente de latierra, sin necesidad de ningn tipo de fabri-cacin.

El gas natural puede surgir directamente decapas gasferas o bien encontrarse con el com-bustible lquido en capas petrolferas.

Las capas gasferas son aquellas en las cua-les los hidrocarburos livianos que constitu-yen el gas natural se encuentran des-vinculadas de yacimientos petrolferos.

Una forma de obtener gas natural, en aque-llos pases donde ste no se produce, es trans-portndolo a travs de gasoductos desde elpas productor al pas consumidor.

Si el gas natural llega a un pas en forma degas natural licuado (GNL) , entonces se vuel-

85


ve a gasificar en una planta de gas natural,para enviarlo por redes de distribucin, lascuales forman mallas o anillos cerrados yramificados, alimentando los puntos de con-sumo, domsticos e industriales.

COMPOSICION

La composicin del gas natural es variable,dependiendo del lugar donde se encuentre elyacimiento. No obstante, el Metano suele serel principal componente del gas natural.Estn presentes, tambin, el Etano, Propano,Butano, Pentano y otros gases existentes enmenor proporcin.

ALMACENAMIENTO

Las plantas que almacenan el gas naturallicuado son grandes tanques, construidosespecialmente para mantener gas en baja ymedia presin.

Tanques de baja presin

Los tanques de baja presin tienen grancapacidad, sobrepasando generalmente los240 m3. Almacenan el gas a una presinprcticamente nula, pues reducen la pre-sin atmosfrica (0 kgf/cm2= 1 kgf/cm2absolutos).Los depsitos de baja presin mantienenel gas natural licuado a -160C. Mantie-nen la misma presin los vehculos quesuministran el gas (buque, ferrocarril etc.),generndose el trasvasije a base de equi-pos de bombas.

86


Tanques de media presin

Los depsitos de media presin estnconstruidos por dos depsitos concn-tricos: el interior de acero inoxidable, elque est en contacto directo con el gasnatural licuado y el exterior, de acero alcarbono, separados ambos por perlita.

El gas se almacena a una presin apro-ximada a los 5 (kgf/cm2).

En estos depsitos, el trasvasije se efec-ta por diferencia de presin. As, la pre-sin de este gas, al ser superior a la pre-sin atmosfrica, permite el trasvasije des-de el vehculo de trasporte al depsito.

87


TERCERA FAMILIA

LOS GASES LICUADOS DEL PETROLEO

Los gases licuados del petrleo estn con-formados fundamentalmente por el butano yel propano.

Pertenecen a la tercera familia de gases.

Los gases licuados del petrleo sonproductos derivados de la destilacin delpetrleo, conservndose en forma lquida endepsitos especialmente construidos paraello. Se los identifica por la sigla GLP.

OBTENCION

Algunos hidrocarburos pueden obtenerse deyacimientos de gas natural o de las destilerasdel petrleo. Bajo determinadas condicionesde presin y temperatura, estos gases puedenser licuados y en tales condiciones envasados.Por tal razn reciben la denominacin degases licuados.

88


El petrleo se somete a una operacin, deno-minada destilacin, mediante la cual se se-paran en forma ordenada, por densidades ypuntos de ebullicin, los diversos compo-nentes: gasolinas ligeras, kerosenes, ser-butano, propano, gas-oil, fuel-oil y aceitespesados.

Debido a que el butano y el propano sonhidrocarburos, stos estn conformados porHidrgeno y Carbono. Son compuestos queresponden a la frmula general dehidrocarburos Cn H(2n+2).

89


Generalidades y composicin de los gases licuados del petrleo

Mezcla Tpica de Butano ComercialCOMPONENTES PORCENTAJES EN VOLUMEN

Etano (C2 H6) 0,46Propano (C3 H8) 9,14Isobutano (iC4 H10) 30,80Butano Normal (nC4 H10) 59,60

DensidadCOMPONENTES DENSIDAD RELATIVA

Etano 1,049Propano 1,562Isobutano 2,064Normal butano 2,091

Densidad Relativa Media 2,0295402Peso Especfico 2,0295402 1,293 (kgf/Nm3)

= 2,624 (kgf/Nm3)

90


Poder CalorficoCOMPONENTES PODER CALORIFICO

(kcal/Nm3)Etano 16860Propano 24350Isobutano 31580Normal butano 32060

Poder Calorfico Mezcla 31138,000 (kcal/Nm3)

Mezcla Tpica de Propano ComercialCOMPONENTES PORCENTAJES EN VOLUMEN

Etano (C2 H6) 0,63PropanoI (C3 H8) 87,48sobutano (iC4 H10) 6,30Butano Normal (nC4 H10) 5,59

91


DensidadCOMPONENTES DENSIDAD RELATIVAEtano 1,0490Propano 1,5621Isobutano 2,0640Normal butano 2,0910

Densidad Relativa Media 1,61996

Peso Especfico 1,61996 1,293 (kgf/Nm3) = 2,09 (kgf/Nm3)

Poder CalorficoCOMPONENTES PODER CALORIFICO

(kcal/Nm3)Etano 16860Propano 24350Isobutano 31580Normal butano 32060

Poder Calorfico Mezcla 25189,000 (kcal/Nm3)

92


Todos estos datos han sido considerados bajocondiciones normales. Esto es, cuando la pre-sin que acta sobre el gas es slo la atmos-frica; es decir, slo la que equivale al pesode la atmsfera o aire que lo rodea, sin ningu-na clase de presin adicional.

Lo anterior se puede resumir con la siguienteexpresin:

Presin relativa=0 kgf/cm2 a temperatura de 0C

Lo normal es que el gas, encerrado en unatubera o envase, est a una presin y a unatemperatura distinta de cero, llamadas con-diciones reales.

Cuando el gas est en condiciones reales, sehace necesario hacer la correccin de la densi-dad y el peso especfico.

Al comprimir el gas y pasar de presin ceroo normal a una presin superior o real, la ma-sa, siendo la misma, ocupa menor volumen,aumentando su densidad absoluta (kg/m3).

Respecto a la temperatura, los cuerpos sedilatan al aumentar sta, especialmente losgases, disminuyendo su densidad absoluta.

La masa especfica (masa por unidad de vo-lumen = densidad absoluta) de un gas quepasa de una presin absoluta Ho = 1 kgf/cm2a otra de valor absoluto Hi; de temperatura0C a otra Ti, variar de valor Mo inicial, enesas condiciones normales, a otra Mi , en lascondiciones reales de presin Hi y tempe-ratura Ti segn la siguiente expresin:

93


y como la presin atmosfrica Ho = 1,resulta:

CARACTERISTICAS FISICO - QUIMICASLos gases se condensan bajo determinadascondiciones de presin y temperatura,pasando del estado gaseoso al estado lquido.Pero, todos los gases no se lican a las mis-mas presiones y temperaturas.

Punto de RocoEl punto de roco es la temperatura en lacual, para una determinada presin, se pro-duce la condensacin de ese gas en particular.

M = M HH T

i o io i

+

273273

M = M HT

i o ii

273273 +

94


La ley de DALTON dice :

En una mezcla de dos gases, cada unode ellos tiene una presin proporcionala la dosificacin o tanto por ciento enque est en aquella.

As, si mezclamos propano y aire en la pro-porcin 40/60, es decir, un 40% de propanocon un 60% de aire, el propano tendr el 40%de la presin que tenga la mezcla.

Dicho de otra forma, mientras mayor sea laproporcin del propano en la mezcla con elaire, ms fcilmente se producir la con-densacin de aquellos a una determinadapresin.

Se debe evitar el fenmeno de lacondensacin en las instalaciones

En el butano es ms fcil de producir lacondensacin que en el propano.

95


CURVAS PUNTO DE ROCIOPROPANO

96


BUTANO

97


Las curvas de los grficos representan lasdiversas presiones relativas o manomtricasa que se encuentran las mezclas de propano- aire y butano - aire.

En el eje de las ordenadas, se ubican las tem-peraturas desde -30C hasta +40C.

En el eje de las abscisas se ubican los por-centajes de propano o de butano, en una mez-cla imaginaria con aire.

El cero por ciento expresa ausencia absolutade butano y la presencia total de aire. El cienpor ciento expresa presencia total de butanoy ausencia absoluta de aire.

Por ejemplo, en el grfico inferior se ilustranlas curvas de las mezclas de butano y aire,las que determinan a qu temperaturas norma-les o relativamente altas se pueden producir

las condensaciones de este gas licuado delpetrleo (GLP).

PROCEDIMIENTO DE LECTURAEN EL GRAFICO

Para averiguar el punto de roco o tem-peratura a la cual se produce la condensacin o licuefaccin de la fraccin de buta-no existente en una determinada mezcla, seprocede como sigue:

Ubicar en el eje de las abscisas el porcentajeconocido de la mezcla con butano.

Subir por la vertical que corresponde a eseporcentaje hasta la interseccin con la cur-va que indica presin.

Proyectar el punto perpendicularmente al eje de las ordenadas.

98


La ubicacin del punto en el eje de lasordenadas indica la temperatura a la cualse condensa el butano de dicha mezcla.

APLICACION

Suponiendo, por ejemplo, una mezcla del50% de butano y 50% de aire, que se com-prime a una presin de 1 kgf/cm2 relativos.Aplicando el procedimiento descrito se tiene: Elevar la perpendicular en el punto A

(50%) hasta la interseccin con el puntoB de la curva, conforme a la presin de1 kgf/cm2.

Enseguida se traza la horizontal hacia lainterseccin con el eje de ordenadas(punto C ).

El punto C corresponde al 0C, aproxi-madamente.

Esto significa que en un depsito o tuberadonde se almacene una mezcla formada porla mitad de butano y la otra mitad por aire, sise comprime a 1 kgf/cm2 relativos, se produ-cir la condensacin para temperaturasiguales o inferiores a 0C.

99


INDICE DE WOBBE

l quemador es un dispositivo donde se lleva a cabo la reaccin de combustinde un gas combustible.

El objetivo del quemador es graduar conve-nientemente el caudal de gas y de aire, nece-sarios para que la combustin sea correcta.

La necesidad de utilizar un gas diferente delque se ha empleado en el quemador implica,muchas veces, realizar ajustes en algunos ele-mentos del quemador.

Para determinar si es posible intercambiar ungas por otro, se utilizan ndices empricos,denominados INDICE DE WOBBE yPOTENCIAL DE COMBUSTION.

El Indice de Wobbe y el potencial de com-bustin se aplican a gases de la primera y lasegunda familia, como tambin a las mezclasde aire butanado y aire propanado.

El Indice de Wobbe se representa por la letraW y se define a partir de la siguienteexpresin:

donde :

PCS : Poder calorfico superior del gas r : Densidad relativa respecto al aire

E

W = rPCS

100


Para que dos gases sean libremente intercambiables deben tener el mismo valor del Indice deWobbe, lo cual indica que darn la misma potencia calorfica en el quemador.

La siguiente tabla entrega los valores del Indice de Wobbe para los gases combustibles mshabituales.

INDICE INDICE DE WOBBE

COMBUSTIBLE ( kcal / Nm3 )Gas manufacturado 6000 - 8000

Gas natural 13400

Butano comercial 21900

Propano comercial 19800

100

101


La tabla que se presenta a continuacin, entrega el valor del poder calorfico de algunoshidrocarburos combustibles.

HIDROCARBUROS PODER CALORIFICO PODER CALORIFICO

SUPERIOR INFERIOR

( Kj / Nm3 ) ( Kj / Nm3 )Metano C H4 39776,5 35736

Etano C2H6 70383,5 64333

Propano C3H8 101744 93663

Butano C4H10 132351 122260

Pentano C5H12 158185 146084,5

Etileno C2H4 63391 59859,5

Acetileno C2H2 58869 56859,5

Benceno C6H6 147341 141269,5

102


La siguiente tabla entrega los valores de la densidad absoluta y relativa de algunos gasescombustibles.

GASES DENSIDAD ABSOLUTA DENSIDAD RELATIVA

COMBUSTIBLES ( kg / Nm3 ) (kg/ Nm3 )Gas natural 0,802 0,62

Butano comercial 2,625 2,03

Propano comercial 2,095 1,62

OTROS GASESGASES DENSIDAD ABSOLUTA DENSIDAD RELATIVA

COMBUSTIBLES ( kg / Nm3 ) ( kg / Nm3 )Metano CH4 0,716 0,554

Etano C2H6 1,356 1,049

Propano C3H8 2,02 1,562

Butano C4H10 2,704 2,091

102

103


El siguiente ejemplo emplea las tablas que se han expuesto para su resolucin:

Calcular el ndice de Wobbe del metano puro.

Segn la tabla, la densidad relativa del metano es: r = 0,554

y el poder calorfico es :

PCS = 39.776,5 ( Kj / Nm3 ) = 9.500 ( kcal / Nm3 )

Por lo tanto, el valor del ndice de Wobbe resulta:

luego :

W = 12.763,5

9.5000,554

W = r

PCS W =

104


LIMITES DE INFLAMABILIDAD

TEMPERATURA DE COMBUSTION

Un gas logra la temperatura de com-bustin cuando arde en condiciones idea-les.A temperatura de combustin se logra elmayor rendimiento del poder calorficodel gas.

TEMPERATURA DE INFLAMACION

El valor absotuto de la temperatura de infla-macin de un gas, es siempre menor que elvalor absoluto de la temperatura de com-bustin.

Ejemplo :

Para el Metano, la temperatura de inflamacines 580 C y la de combustin es 1940 C.

Para el Propano, la temperatura de inflama-cin es 480 C y la de combustin es 1950 C.

Un gas inflamable es aquel capaz dearder cuando se le aplica una temperaturaigual o superior a la temperatura deinflamacin.

Para arder, el gas inflamable precisa estarmezclado con el oxgeno contenido en el aire,y en una determinada proporcin para lograrel poder calorfico ideal.

105


La cantidad de aire que se requiere para quese produzca esa combustin es variable.

La mezcla de los gases es inflamable en lamedida que la variabilidad oscile dentro delos lmites en los cuales se produce la com-bustin.

Esos lmites que delimitan el campo del gas,expresados en tanto por ciento de la mezclagas/aire, son los llamados lmites deinflamabilidad.

106


En la siguiente tabla se aprecian los lmites superiores e inferiores de inflamabilidad diversostipos de gases.

DENOMINACION LIMITES DE INFLAMABILIDADen %

GAS Frmula Inferior Superior

Hidrgeno H2 4,00 75,00Metano CH4 5,00 15,00Etano C2H6 3,22 12,45Propano C3H8 2,37 9,50Isobutano C4H10 1,80 8,44n-Butano C4H10 1,86 8,41n-Pentano C5H12 1,40 7,80Monxido de Carbono CO 12,50 74,20

107


El empleo de la tabla se puede explicar en el ejemplo siguiente:

En 100 m3 de una mezcla de propano y aire, se deducir que es una mezcla inflamable, solamentesi el propano (combustible) est presente en la mezcla en una cantidad que puede oscilar entreun mnimo de 2,37 m3 y un mximo de 9,50 m3 .

El resto de la mezcla, hasta completar los 100 m3, pertenece al otro componente: el aire(comburente).

Si en esos 100 m3 de mezcla hay menos de 2,37 m3 o ms de 9,50 m3 de propano, dicha mezclano es inflamable.

En efecto, no basta con aplicar una llama o que salte una partcula encendida a un combustiblepara que ste arda o explote. Es preciso que el combustible est homogneamente mezclado conel aire y, en una proporcin tal que est dentro del campo de inflamabilidad.

Por lo tanto, una chispa o llama, aplicada en el interior de un depsito de cualquier gas, no tienepor qu producir una explosin, en el supuesto de no existir aire en la proporcin regida por loslmites de inflamabilidad.

108


En la figura siguiente se explica grficamente lo expuesto:

La esfera del dibujo representa una bol-sa de masa de aire, con un contenido del100% de ste fluido. Una llama aplica-da a esta bolsa no produce ningn efec-to, como no sea incremento de su tempe-ratura.

Aire 100%

Sin efecto

Aire 95%

Sin efecto

Propano 5%

Se extrae de esta bolsa el 5% de aire y sesustituye por gas propano, formando unabolsa ms pequea, perfectamente aisladay separada. Aplicada la llama al conjuntotampoco produce una inflamacin, niexplosin, ya que el combustible(propano) y el comburente (aire) no es-tn mezclados.

109


Al aplicar llama directamente a la bolsade propano, tampoco se produce la infla-macin, puesto que se aplica slo alcombustible que no tiene mezcla de com-burente.

Aire 95%

Sin efecto

Aire 95%

Inflamacin

Propano 5%

Al mezclar en la bolsa el aire con el pro-pano, por ejemplo, en la proporcin 5(combustible) por 100 (mezcla aire-com-bustible), la mezcla estar comprendidaentre los lmites inferior (2,37 por 100) ysuperior (9,5 por 100), producindose ine-vitablemente la inflamacin.

Propano 5%

110


LAS INSTALACIONES REALIZADAS CON MATERIAL DE COBRE SON LAS QUEMEJOR SATISFACEN LAS EXIGENCIAS DE LOS PROFESIONALES DEL AREALAS INSTALACIONES REALIZADAS CON MATERIAL DE COBRE SON LAS QUEMEJOR SATISFACEN LAS EXIGENCIAS DE LOS PROFESIONALES DEL AREA

111


APENDICE

112


CUADRO SIGNOS CONVENCIONALES

DENOMINACION SIMBOLOS DENOMINACION SIMBOLOS

Anafe Evaporador

Bao Mara Freidora

Caldera Horno

Calefactor Calefactorambiental corrienteCalefactor Calefn sincon ducto ducto

Cocina domstica Cocina industrial

Criadora de pollos Quemador industrial

Lmpara Lonchera

Marmita Mechero

Soplete Termo

Ducto colectivo Llave

Equipo de Medidorcilindros

Estanque de Estanquesuperficie subterrneo

113


CUADRO SIGNOS CONVENCIONALES

DENOMINACION SIMBOLOS DENOMINACION SIMBOLOS

Camin granelero Caera a la vista

Regulador de Caera por entretechopresinsimple etapa

Regulador de presin Caera por tubosprimera etapa

Regulador de Caera embutidapresin en losasegunda etapa

Sifn con su dimetro Caera embutidanominal en muro

Reduccin Caera por tierra enen caera baja presin

Caera con tapn Caera por tierra en media presin

. . . .

. . . .

. .3/4 1/2

3/4

114


TABLA DE CONVERSIONES

UNIDADES DE PRESION

1 Pulgada columna de agua equivale a: 1 Libra por pulgada2 equivale a:

0,002539 Kg/cm2 0,070306 Kg/cm20,03613 Ib/pulg2 16,0 Onza/pulg20,574 Onza/pulg2 27,673 Pulg.col.agua0,0735 Pulg.col.Hg. 2,0416 Pulg.col.Hg0,2490196 kPa 51,695588 mm.col.Hg.

249,0196 Pascal 703,06 mm.col.agua0,0024901 Bar 6,892745 kPa.2,490196 Milibar 6.892,745 Pascal

68,92745 Milibar

1 Onza por Pulgada2 equivale a: 1 Kilogramo por cm2 equivale a:

0,004396 Kg/cm2 14,2235 Ib/pulg20,06250 Ib/pulg2 227,568 Onza/pulg21,732 Pulg.col.H2O 394,05 Pulg.col.agua3,201094 mm.col.Hg 28,95886 Pulg.col.Hg.

43,53488 mm.col.H2O 735,29411 mm.col.Hg.0,4268 kPa 10.000,0 mm.col.agua

426,81254 Pascal 98,039 kPa0,0042681 Bar 98.039,215 Pascal4,2681254 Milibar 0,9803921 Bar

980,392215 Milibar

114

115


UNIDADES DE PESO UNIDADES DE LONGITUD

1 Gramo = 0,0353 Onzas 1 Centmetro = 0,3937 Pulgadas1 Kilogramo = 2,2046 Libras 1 Metro = 3,280833 Pies1 Libra = 0,4536 Kilogramos 1 Metro = 39,37 Pulgadas1 Libra = 16,0 Onzas 1 Metro = 1,09361 Yardas1 Onza = 28,35 Gramos 1 Milla = 1.609,3472 Metros

1 Pie = 0,3048012 Metros1 Pie = 30,48012 Centmetros1 Pie = 12,0 Pulgadas1 Pulgada = 2,54 Centmetros1 Pulgada = 25,4 Milmetros1 Pulgada = 0,0254001 Metros

UNIDADES DE VOLUMEN

1 Centmetro Cbico = 0,06103 Pulg. cbicas1 Galn = 231,0 Pulg. cbicas1 Galn = 0,1337 Pies cbicos1 Galn agua = 3,785 Litros Kilogramos.1 Pie cbico = 0,028317 Metro cbicos1 Pie cbico = 7,4805 Galones1 Galn agua = 8,34 Libras1 Galn por minuto = 0,063 Litros x segundo1 Litro = 0,26417 Galones1 Litro = 0,0353 Pies cbicos1 Metro cbico = 1.000,0 Litros1 Metro cbico = 35,31 Pie cbico1 Pulgada cbica = 16,378021 Centmetros cbicos1 Pulgada cbica = 0,00433 Galones1 Yarda cbica = 0,764553 Metros cbicos1 Litro = 1,000 Decmetro cbico

116


UNIDADES DE ENERGIA* 1 Mega calora equivale a:

1.000.000,0 Caloras (chicas)1.000,0 Kilo calora3.986,2539 BTU

1,163 KW4,1868 Mega joule

* 1 Kilo calora equivale a:

0,001 Mega calora3,9682539 BTU0,00116227 kW4,1868 Kilo Joule

CARACTERISTICAS DEL PROPANO Y BUTANOCaractersticas Propano Butano

- Densidad del Gas (aires = 1) 1,52 2,01- Densidad del lquido a 15-C (agua=1) 0,51 0,58- Lmite de inflamabilidad, % de gas en mezcla gas-aire para lmite inferior. 2,0 a 2,4 1,5 a 1,9- Gas para lmite superior explosivo 7,0 a 9,5 5,7 a 8,5- Litros de gas por litro de lquido 272,7 244,8- Peso de un litro en kg 0,508 0,567- Litros de Gas por kg de lquido 536,6 431,5- m3 de aire para quemar 1 m3 de gas 24 30- Poder calorfico: Kcal/ I lquido 6.100 6.800- Poder calorfico: Kcal/ kg lquido 12.000 11.900- Poder calorfico: Kcal/ m3 vaporizado 22.400 27.800

* 1 Kilo Watt equivale a:

0,86 Mega calora860,0 Kilo calora

3.412,6984 BTU3,600648 Mega Joule

116

117


En el Butano y Propano, al igual que en todos los lquidos, aumenta la tensin de vapor al aumentar latemperatura. En estos casos, los gases licuados del petrleo, la TENSION DE VAPOR vara de la formasiguiente:

Tensin de Vapor:

Para el Butano Comercial

50 C 5,2 kg/cm240 C 4,3 kg/cm230 C 3,2 kg/cm215 C 2,0 kg/cm20 C 1,2 kg/cm2

-10 C 0,875 kg/cm2

Para Propano Comercial

50 C 18 kg/cm240 C 13,125 kg/cm230 C 11,250 kg/cm215 C 5,500 kg/cm20 C 5,000 kg/cm2

-10 C 3,800 kg/cm2-20 C 2,750 kg/cm2-30 C 1,880 kg/cm2-40 c 1,250 kg/cm2

118


LIMITES DE INFLAMABILIDAD DEUN GAS LICUADO DE PETROLEOSi el Lmite mnimo o inferior de inflamabilidad de un gas licuado de petrleo de 1.8%, quiere decir quede las 100 partes que constituye una mezcla, cuando menos 1.8 partes deben ser de gas licuado de petrleo;las restantes 98.2 deben ser de aire.

El mismo argumento se aplica al lmite mximo o superior de inflamabilidad de un gas licuado petrleo.

GAS

AIRE

GAS

AIRE

GAS

AIRE

GAS

AIRE

2.4 MINIMO

LIMITE DE INFLAMABILIDAD8.4 MINIMO1.8 MINIMO

PROPANO

BUTANO

9.5 MINIMO

CAMPO DE INFLAMABILIDAD

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

GASE

S LIC

UADO

S DE

L PET

ROLE

O (G.

L.P.)

GAS

DE C

IUDA

D

GAS

POBR

E

ACET

ILENO

HIDR

OGEN

O

119


PESO ESPECIFICO DE UN GAS LICUADO DEPETROLEO A TEMPERATURA ESTANDARTratndose de lquido, el peso especfico de ungas licuado de petrleo a temperatura estndar, esla relacin que hay entre el peso de un litro deagua y el peso de un litro de lquido del gaslicuado de petrleo de que se trate, a latemperatura que para estos trabajos se haescogido como estndar, o sea la de 15,5 C.

Tratndose de vapor, el peso especfico deun gas licuado de petrleo a temperaturaestndar, es la relacin que hay entre el pesode un litro de aire y el peso de un litro devapor del gas licuado de petrleo de que setrate, a presin atmosfrica.

Lquidos

Agua 1.000Butano 0.584Propano 0.508Mezcla 61% B 39% P 0.554

Vapores

Agua 1.000Butano 2.006Propano 1.552Mezcla 61% B 39% P 1.818

GASL.P.

AIRE

120


COMPARACION DE GASES COMBUSTIBLES DE USO DOMESTICO (Valores promedio)

Tipo de Gas Frmula Poder Densidad Presin de Ventajas DesventajasQumica Calorifico (Aire=1) Suministro

Superior (en medidoro regulador)

Gas H2 5.000 0,7 5 c.a. - Comodidad de uso - Es txicoRefinado - Ms liviano que el aire - Comparativamente bajoRegin kcal/m3 N 0,5 c.a. - No se necesita almacenamiento poder calorifico

Metropolitana domiciliario - Alto costo de instalacin de- Seguridad de suministro rede de distribucin.- Se paga despus de consumido.

Gas Licuado - No es txico - Ms pesado que el aire- Alto poder calorifico - Se requiere almacenamiento

PROPANO C3H8 12.000 1,53 11 c.a. - Econmico en sectores donde domiciliario.kcal/Kg no hay redes de gas

BUTANO C4H10 11.800 2,00 11 c.a. - Comparativamente bajo costoKcal/Kg de instalacin de redes de

distribucin.

Gas Natural CH4 9.500 0,6 7 c.a. - Comodidad de uso - No tiene.- Ms liviano que el aire

XIIa. Regin Kcal/m3 N - No es txico- Alto poder calorifico- No se requiere almacenamiento domiciliario- Comparativamente bajo costo de instalacin de redes de distribucin- Se paga despus de consumido.

121


TABLA DE CAPACIDAD DE ORIFICIOS INYECTORES GLP-GN Y GM

Drill Nmero Kcal/h KW/h Kcal/h KW/h Kcal/h KW/hmm MTD GLP GN GM

0.32 81 316.54 0.36806977 167.05 0.19424419 60.36 0.070186050.35 80 378.67 0.44031395 199.84 0.23237209 72.21 0.083965120.38 79 446.37 0.51903488 235.56 0.27390698 85.11 0.098965120.40 78 494.60 0.57511628 261.01 0.30350000 94.31 0.109662790.45 77 625.97 0.72787209 330.34 0.38411628 119.36 0.138790700.50 76 772.81 0.89861628 407.83 0.47422093 147.36 0.171348840.52 75 835.87 0.97194186 441.11 0.51291860 159.38 0.185325580.58 74 1039.89 1.20917442 548.78 0.63811628 198.29 0.230569770.60 73 1112.84 1.29400000 587.28 0.68288372 212.20 0.246744190.65 72 1306.04 1.51865116 689.23 0.80143023 249.04 0.289581400.68 71 1429.38 1.66206977 754.32 0.87711628 272.56 0.316930230.70 70 1514.7 1.76127907 799.35 0.92947674 288.82 0.335837210.75 69 1738.81 2.02187209 917.62 1.06700000 331.56 0.385534880.80 68 1978.38 2.30044186 1044.04 1.21400000 377.24 0.438651160.82 67 2078.54 2.41690698 1096.90 1.27546512 396.34 0.460860470.85 66 2233.41 2.59698837 1178.63 1.37050000 425.87 0.495197670.90 65 2503.89 2.91150000 1321.37 1.53647674 477.44 0.555162790.92 64 2616.41 3.04233721 1380.75 1.60552326 498.90 0.580116280.95 63 2789.83 3.24398837 1472.27 1.74194186 531.97 0.618569770.98 62 2968.81 3.45210465 1566.72 1.82176744 566.10 0.658255811.00 61 3091.22 3.59444186 1631.32 1.89688372 589.44 0.685395351.02 60 3216.11 3.73966279 1697.23 1.97352326 613.25 0.713081401.05 59 3408.07 3.96287209 1798.53 2.09131395 649.86 0.755651161.07 58 3539.14 4.11527907 1867.70 2.17174419 674.85 0.784709301.10 57 3740.38 4.34927907 1973.90 2.29523256 713.22 0.829325581.20 56 4451.36 5.17600000 2349.10 2.73151163 848.79 0.986965121.30 55 5224.16 6.07460465 2756.93 3.20573256 996.15 1.158313951.40 54 6058.79 7.04510465 3197.39 3.71789535 1155.3 1.343372091.50 53 6955.25 8.08750000 3670.47 4.26798837 1326.96 1.542976741.60 52 7913.53 9.20177907 4176.18 4.85602326 1508.96 1.754604651.70 51 8933.63 10.3879419 4714.52 5.48200000 1703.48 1.980790701.80 50 10015.56 11.6460000 5285.48 6.14590698 1909.78 2.220674421.85 49 10579.70 12.3019767 5583.19 6.49208140 2017.35 2.345755811.95 48 11754.37 13.6678721 6203.09 7.21289535 2241.34 2.606209302.00 47 12364.88 14.3777674 6525.28 7.58753488 2357.75 2.741569772.05 46 12990.86 15.1056512 6855.62 7.97165116 2477.11 2.880360472.10 45 13632.29 15.8515000 7194.12 8.36525581 2599.42 3.02258140

122


TABLA DE CAPACIDAD DE ORIFICIOS INYECTORES GLP-GN Y GM (Cont.)Drill Nmero Kcal/h KW/h Kcal/h KW/h Kcal/h KW/hmm MTD GLP GN GM

2.20 44 14961.51 17.3971047 7895.59 9.18091860 2852.88 3.317302332.25 43 15649.31 18.1968721 8258.56 9.60297674 2984.03 3.469802332.35 42 17071.27 19.8503140 9008.97 10.47554650 3255.17 3.785081402.45 41 18555.06 21.5756512 9792.00 11.38604650 3538.10 4.114069772.50 40 19320.13 22.4652674 10195.75 11.85552330 3683.99 4.283709302.55 39 20100.67 23.3728721 10607.66 12.33448840 3832.82 4.456767442.60 38 20896.66 24.2984419 11027.72 12.82293020 3984.60 4.633255812.65 37 21708.10 25.2419767 11455.95 13.32087210 4139.33 4.813174422.70 36 22535.00 26.2034884 11892.32 13.82827910 4297.00 4.996511632.75 35 23377.36 27.1829767 12336.86 14.34518600 4457.63 5.183290702.80 34 24235.17 28.1804302 12789.55 14.87156980 4621.19 5.373476742.85 33 25108.44 29.1958605 13250.40 15.40744190 4787.71 5.567104652.95 32 26901.35 31.2806395 14196.56 16.50762790 5129.58 5.964627913.00 31 27820.99 32.3499884 14681.88 17.07195350 5304.94 6.168534883.30 30 33663.40 39.1434884 17765.08 20.65706980 6418.98 7.463930233.50 29 37867.46 44.0319302 19983.67 23.23682560 7220.62 8.396069773.55 28 38957.12 45.2989767 20558.71 23.90547670 7428.39 8.637662793.60 27 40062.23 46.5839884 21141.91 24.58361630 7639.12 8.882697673.70 26 42318.82 49.2079302 22332.77 25.96833720 8069.41 9.383034883.80 25 44637.23 51.9037558 23556.26 27.39100000 8511.49 9.897081403.85 24 45819.63 53.2786395 24180.24 28.11655810 8736.95 10.159244203.90 23 47017.47 54.6714767 24812.38 28.85160470 8965.35 10.424825603.95 22 48230.78 56.0823023 25452.67 29.59612790 9196.71 10.693848804.00 21 49459.54 57.5110930 26101.12 30.35013950 9431.01 10.966290704.10 20 51963.43 60.4225930 27422.49 31.88661630 9908.45 11.521453504.20 19 54529.14 63.4059767 28776.49 33.46103490 10397.69 12.090337204.30 18 57156.68 66.4612558 30163.11 35.07338370 10898.71 12.672918604.40 17 59846.04 69.5884186 31582.36 36.72367440 11411.52 13.269209304.50 16 62597.23 72.7874767 33034.23 38.41189530 11936.12 13.879209304.55 15 63996.01 74.4139651 33772.41 39.27024420 12202.84 14.189348804.60 14 65410.24 76.0584186 34518.73 40.13805810 12472.51 14.502918604.70 13 68285.08 79.4012558 36035.86 41.90216280 13020.69 15.140337204.80 12 71221.74 82.8159767 37585.62 43.70420930 13580.65 15.791453504.85 11 72713.25 84.5502907 38372.73 44.61945350 13865.06 16.122162804.90 10 74220.22 86.3025814 39168.00 45.54418600 14152.41 16.456290705.00 9 77280.53 89.8610814 40783.00 47.42209300 14735.95 17.13482560

123


PRESIONES DE LOS VAPORES DE GASES LICUADO DE PETROLEO

TEMPERATURA PRESION APROXIMADA (PSIG)

(F) (C) PROPANO BUTANO

-40 -40 3.6 -

-30 -34 8.0 -

-20 -29 13.5 -

-10 -23 20.0 -

0 -18 28.0 -

10 -12 37.0 -

20 -7 47.0 -

30 -1 58.0 -

40 4.4 72.0 3.0

50 10.0 86.0 6.9

60 15.6 102.0 11.5

70 21.0 120.0 16.5

80 26.7 140.0 22.0

90 32.0 165.0 29.0

100 37.8 190.0 37.0

110 43.0 220.0 46.0

Los valores en la columna de grados centgrados (C) son aproximados.

La Conexin Vital.

La Conexin Vital.

Instalaciones deInstalaciones deGAS NATURALGAS NATURAL

PROCOBRESANTO DOMINGO, 2 PISO

FONO: 632 2520FAX: 6381200

E-MAIL: [email protected]: www.procobre.clSANTIAGO - CHILE

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