CALCULO DEL DIAMETRO DE TUBERIA

CALCULO DEL DIAMETRO DE TUBERIA

En el sistema de producción de aceite secante, para la determinación del tamaño de tuberías que conforman la planta, se tomarán como base tubería de Acero comercial el cual tiene una rugosidad de 4.6*10-5 en metros.

Como primer cálculo de diámetro de tubería se tendrá en cuenta tan sólo en tramo conformado por la salida del tanque mezclador y la entrada al reactor, ya que como datos del sistema útiles para este cálculo se tienen la presión el tanque y la presión en el reactor, basándonos además en que a través de este tramo circula un mismo flujo volumétrico.

El diseño de este sistema de tuberías se realiza de acuerdo al la figura 1 en el que se muestra las longitudes de separación entre cada equipo así como la elevación de éstos, además, se observan los accesorios utilizados para unión de tuberías y control de flujo.

En cuanto a las resistencias para cada accesorio tenemos:

Accesorio

Entrada a la tubería

Válvula

Codo de 90º de radio largo Te Estándar con flujo a través de un tramo

Contracción Gradual

Dilatación

Gradual Te Estándar con flujo a través de un rama

Salida de la tubería

Coeficiente de resistencia

0.04

160FT

20 FT

20 FT

0.05 FT

0.06 FT

60 FT

1.0

Tabla 1. Coeficientes de resistencia para los accesorios de tubería.1

Cálculos para determinar el diámetro de la tubería del la planta del proceso de producción de aceite secante a partir del acido palmitico

Fig. 1 Diagrama del segundo tramo para el cálculo de la tubería del sistema

Por la ecuación general de la energía:

Donde PA es la presión en le tanque de mezclado de 101 KPa.

ZA la altura de líquido en el tanque mezclador con respecto al suelo de 4M.

VA la velocidad del líquido en el tope del tanque mezclador.

hA la cabeza total sobre la bomba.

hL la pérdida de energía en el sistema de flujo.

PB la presión en el reactor de 300 Kpa.

VB la velocidad del líquido en el tope del reactor.

ZB la altura de líquido en el reactor respecto al suelo.

Para la formulación de las ecuaciones de pérdida de energía se deben tener en cuenta las pérdidas por los accesorios así como las pérdidas por fricción, resultando entonces la ecuación para hL:

Donde las pérdidas: h1 se debe a la entrada de la tubería desde el tanque de mezclado; h2, h7, h11, h15, h20, h24, se deben a las válvulas; h3, h4, h6, h12, h23 corresponden a los codos de 90º de radio largo; h5, h13, h22, a las tes con flujo a través de una rama; h14, h16, h21, a las tes con flujo a través de un tramo; h8, h17, se deben a las contracciones graduales para el ingreso del flujo las bombas y al horno respectivamente; h10, h19 a las dilataciones graduales de salida de la bomba y el horno; h18 corresponde al perdida en el horno; y tenemos h25 que es la salida de flujo de la tubería para ingresar al reactor; por último hT que representa la pérdida de energía en el sistema por la fricción.

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