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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

PROYECTO DE CONVERSION INDUSTRIAL AL CONSUMO DEGAS NATURAL EN UNA PLANTA TEXTIL

TESIS

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO MECANICO ELECTRICISTA

ANGEL CHAVEZ AHUINRIPA

PROMOCIN 2001-I

L!" #P$%&200'

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INDICE

PROLOGO 1

1( INTRODUCCIN 4

1(1 R$)*!$+ E,$*./ 4

2( FUNDAMENTACION DEL PROYECTO 6

2(1 A+.$$$+.$) 6

2(2 O,$./) $3 4%5$. 8

2(6 A3"+$) $3 4%5$. 8

2(7 F")$) $3 P%5$. 10

2(' R$83"!$+.) /8$+.$) 5 R$9$%$+" N%!"./" 13

6( EL PROYECTO CAMISEA Y EL GAS NATURAL EN LA

INDUSTRIA 15

6(1 E3 P%5$. C"!)$" 15

3.1.1 Antecedentes 17

3.1.2 Esquema del proyecto 19

3.1.3 Ventajas del proyecto am!sea 20

6(2 E3 G") N".*%"3 21

6(6 L" "$+" $3 G") N".*%"3 22

6(7 D).%*+ $3 G") N".*%"3 $+ L!" 5 C"33" 253.4.1 luster "ndustr!ales 28

3.4.2 #!stema #cada en el #!stema de $!str!%uc!&n 29

6(' A43"+$) I+*).%"3$) $3 G") N".*%"3 31

3.5.1 "ndustr!a del '!dr!o 32

3.5.2 "ndustr!a metal(r)!ca 33

3.5.3 "ndustr!a de al!mentos 34

3.5.4 "ndustr!a de cer*m!cas 343.5.5 "ndustr!a te+t!l 36

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!!

3.5.6 "ndustr!a ,u-m!ca /etroqu-m!ca 37

3.5.7 enerac!&n de electr!c!dad 38

3.5.8 o)enerac!&n 40

6(; V$+.",") $3 G") N".*%"3 $+ 3" +*).%" 41

6(< I+)."3"+$) $ G") N".*%"3 $+ 3" +*).%" 42

3.7.1 Estac!&n de re)ulac!&n de pres!&n y med!c!&n pr!mar!a

3.7.2 Estac!&n de re)ulac!&n de pres!&n y med!c!&n

42

secundar!a. 46

3.7.3 om%ust!&n !ndustr!al 47

3.7.3.1 /ar*metros de la com%ust!&n 48

3.7.3.2 !pos de com%ust!&n 51

3.7.3.3 a llama de com%ust!&n y sus caracter-st!cas 55

3.7.4.1 aracter-st!cas de los quemadores 60

3.7.4.2 !pos de quemadores 61

3.7.4.3 tros t!pos de quemadores 67

3.7.4.4 omponentes de un quemador 71

3.7.4.5 unc!onam!ento de los quemadores 78

3.7.4 ,uemadores !ndustr!ales 59

7( PROYECTO DE CONVERSION A GAS NATURAL 81

7(1 D$)%4+ $ 3) ".*"3$) )).$!") .=%!) $

3" 43"+." 81

4.1.1 #!stema de )enerac!&n de 'apor 81

4.1.2 #!stema de calderos de ace!te trm!co 85

4.1.3 #!stema de almacenam!ento y sum!n!stro de )lp 92

7(2 P%4*$)." $ +/$%)+ " G") N".*%"3 $ 3) $>*4) $!*).+ 92

4.2.1 !sta de apl!cac!ones 92

4.2.2 on'ers!&n a as atural 93

4.2.2.1 Apl!cac!&n 1 enerador de 'apor de 600 / 93

4.2.2.2 Apl!cac!&n 2 enerador de 'apor de 800 /

4.2.2.3 Apl!cac!&n 3 aldero de ace!te trm!co de

101

930 :; 105

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3

4.2.2.4 Apl!cac!&n 4 aldero de ace!te trm!co de

1453 :; 110

4.2.2.5 Apl!cac!&n 5 #ecadora de tela el!ot 115

4.2.2.6 Apl!cac!&n 6 rupo electr&)eno 600 :; 119

4.2.2.7 Apl!cac!&n 7 #er'!c!os < coc!na 126

4.2.2.8 Apl!cac!&n 8 #er'!c!os < termas 128

4.2.2.9 Apl!cac!&n 9 #ecadora de cuellos 133

4.2.2.10 Apl!cac!&n 10 =ama de 7 campos 133

4.2.2.11 Apl!cac!&n 11 rupo electr&)eno de 2 >; 133

7(6 S).$!" "?-*4 134

4.3.1 #!stema %ac:

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44

7(< D)$@ $ %$$) +.$%+") $ .*$%") $+ 43"+." 160

4.7.1 ons!derac!ones )enerales 160

4.7.2 $!mens!onam!ento de tu%er-as 163

4.7.3 Espec!?!cac!ones tcn!cas de tu%er-as@ accesor!os y

componentes 165

'( CONSTRUCCIONB ENSAYOSB DOCUMENTACION Y

HAILITACION DE LAS INSTALACIONES 168

'(1 E)4$9"+$) 4"%" 3" *"+ 5 3" +).%*+

%$+. $ 3" ERPMP 168

'(2 E)4$9"+$) 4"%" $3 !+.",$ $ 3") %$$) $ .*$%"

5.2.1 ons!derac!ones )enerales 171

5.2.2 n!&n de tu%er-as 174

5.2.3 #oportes 179

5.2.4 /!ntado de tu%er-as areas 180

'(6 E+)"5) " 3" %$$) $ .*$%") $ G") N".*%"3 187

5.3.1 /rue%as de res!stenc!a y Bermet!c!dad 187

5.3.2 Ensayos de juntas soldadas 189

'(7 S$@"3"+ $3 )).$!") $ .*$%") 1915.4.1 =otulado de la tu%er-a area 191

5.4.2 =otulado en '*l'ulas de corte de sum!n!stro 194

'(' D*!$+."+ P).-C+).%*+ 197

5.5.1 /roced!m!entos operac!onales para el uso del as

atural 197

5.5.2 /ro)rama de manten!m!ento pre'ent!'o de las

"nstalac!ones !n'olucradas con el as atural 2015.5.2.1 Alcances 202

5.5.2.2 /ro)rama de manten!m!ento pre'ent!'o 203

5.5.3 /lan de ont!n)enc!as de las !nstalac!ones de

as atural 209

5.5.3.1 Alcances del /lan 209

5.5.3.2 %jet!'os 209

5.5.3.3 "mpacto pos!%le del estado de emer)enc!a 210

5.5.3.4 "dent!?!cac!&n de =!es)os 210

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'

5.5.3.5 r)an!Cac!&n ?rente a un estado de emer)enc!a 212

5.5.3.6 a%!l!tac!&n de las "nstalac!ones 217

;( ASPECTOS ECONOMICOS 218

;(1 P%$)*4*$). $ 3" +/$%)+ 218

;(2 D$.$%!+"+ $ 3" ."%9" $3 G") N".*%"3 221

;(6 A%%) $)4$%") "3 4$%"% + G") N".*%"3 223

;(7 A+3)) $ 9".3" $3 4%5$. 226

CONCLUSIONES 230

ILIOGRAFIA 233

PLANOS

ANEXOS

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PROLOGO

a estructura del presente proyecto se Ba estructurado con'en!entemente

en se!s cap-tulos para su mejor entend!m!ento.

En el ap!tulo "@ se Bace una !ntroducc!&n relac!onada al proyecto de

con'ers!&n a )as natural para la planta te+t!l.

En el ap!tulo ""@ se detalla la ?ormulac!&n del /royecto de con'ers!&n a as

natural@ e+pl!cando los antecedentes@ alcances del proyecto@ las ?ases en

que se lle'ara a ca%o y la normat!'!dad '!)ente que se apl!cara al presente

proyecto.

En el ap!tulo """ se Ba a conocer las caracter-st!cas del /royecto am!sea@

la cadena del )as natural@ las apl!cac!ones que t!ene el )as natural en la

!ndustr!a@ as- como tam%!n )randes %ene?!c!os que se o%t!ene al usar el )as

natural. En este cap!tulo tam%!n se da n?as!s a la teor-a de la com%ust!&n

y a la tecnolo)-a de los quemadores !ndustr!ales para el )as natural.

1

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2

En el ap!tulo "V@ se da a conocer el estado actual de los s!stemas de

)enerac!&n de 'apor@ de ace!te trm!co y de )lp de la planta tal como esta

?unc!onando en la actual!dad@ poster!ormente se !dent!?!can los equ!pos de

com%ust!&n que ser*n con'ert!dos a )as natural y al m!smo t!empo se da

a conocer la propuesta de con'ers!&n detallado para cada equ!po. /or otro

lado se Bace el an*l!s!s del s!stema %ac:

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En la parte ?!nal del presente tra%ajo se dan a conocer las conclus!ones

?!nales del proyecto real!Cado.

!nalmente qu!ero e+presar m! s!ncero a)radec!m!ento al I+8( R39

Z"!"33" L4$@ asesor de m! es!s@ por su constante mot!'ac!&n y apoyo

!ncond!c!onal en el desarrollo de m! '!da pro?es!onal.

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1

INTRODUCCION

1(1 R $) *! $ + E ,$ * . /

omo consecuenc!a de la ey de /romoc!&n del $esarrollo de la "ndustr!a

del as atural em!t!da por el estado@ la empresa onces!onar!a de

$!str!%uc!&n '!ene !nstalando =edes de tu%er-a de )as natural a %aja

pres!&n a tra's de los pr!nc!pales centros de consumo de !ma y allao.

no de estos pr!nc!pales centros de consumo o denom!nados lusterF es la

arretera entral que se !n!c!a en el puente de #anta An!ta y a%arca en su

pr!mera etapa Basta la empresa ac:us.

Es por ello que para las empresas !ndustr!ales local!Cados dentro de este

lusterF es una )ran oportun!dad para que puedan desarrollar sus proyectos

de con'ers!&n a )as natural.

El presente tra%ajo de es!s@ se centra en una /lanta e+t!l local!Cado

dentro del lusterF arretera entral@ cuyo o%jet!'o ?undamental es anal!Car

los aspectos tcn!cos y econ&m!cos para la ejecuc!&n de la con'ers!&n de

sus equ!pos trm!cos a )as natural.

Actualmente la /lanta te+t!l t!ene la s!)u!ente estructura ener)t!ca en sus

equ!pos trm!cos

4

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5

a%la1.1

T."3

A tra's del cam%!o de uso de com%ust!%le por )as natural@ se espera

o%tener aBorros alrededor del 40G@ perm!t!endo de esta ?orma ser m*s

product!'o y compet!t!'o en el mercado@ perm!t!endo adem*s a la empresa

a med!ano plaCo !mpulsar sus productos a nue'os mercados

!nternac!onales.

#! %!en es c!erto la !n'ers!&n del proyecto de con'ers!&n es cons!dera%le@

alrededor de #H 300@000@ se just!?!ca plenamente por el r*p!do retorno de

la !n'ers!&n que en este caso es apro+!madamente 3 meses@ esto de%!do al

cons!dera%le aBorro d!recto e !nd!recto )enerado por el consumo del )as

natural.

El presente proyecto ser'!r* como re?erenc!a para mot!'ar a las empresas

!ndustr!ales al consumo mas!'o de )as natural@ el cual perm!t!r* reestructurar

una nue'a matr!C ener)t!ca en el /er(@ que perm!t!r* darnos !ndependenc!a

ener)t!ca o d!sm!nuc!&n de la dependenc!a del petr&leo@ cuyos prec!os son

cada 'eC mas altos y cuya producc!&n mund!al esta en etapa de decl!nac!&n.

C!*).3$U)"

C+)*!

!$+)*"3G"3(

C).

!$+)*"3US

=es!dual 500=es!dual 4/

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

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2

FUNDAMENTACION DEL PROYECTO

2(1 A+.$$$+.$)

a empresa e+t!l #an r!sto%al@ es una empresa !ndustr!al ded!cada a la

manu?actura de tej!do de punto para con?ecc!onar polos@ tanto para el

mercado !nterno como e+terno

A e?ectos de desarrollar sus act!'!dades !ndustr!ales y comerc!ales la

empresa posee una planta de producc!&n de tela@ u%!cada en la alle os

=o%les I 441 el A)ust!no.

!ene como estrate)!a comerc!al de crec!m!ento los s!)u!entes puntos

ener el 100G de la capac!dad !nstalada con alto 'alor a)re)ado.

>antener una so%re

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ener una marca prop!a con presenc!a local y en pa-ses 'ec!nos.

ener presenc!a Bomo)nea en los mercados que nos !nteresan.

omo consecuenc!a de la rec!ente promoc!&n de la ut!l!Cac!&n de )as

natural en las act!'!dades !ndustr!ales@ la Empresa Ba tomado la dec!s!&n

de lle'ar a ca%o la con'ers!&n de sus !nstalac!ones !ndustr!ales a )as

natural@ mot!'o por le cual la empresa a contratado los ser'!c!os de una

Empresa contrat!sta cal!?!cada para lle'ar a ca%o el / r o y e cto d e on ' e r s!& n

d e la

/ lan ta "n du str !a l a a s a tu r a l@ el cual les perm!t!r* con'ert!r en ?orma

se)ura@ e?!c!ente y econ&m!ca su planta actual al uso !nte)ral del )as

natural@ cumpl!endo con el mas alto est*ndar de !n)en!er-a y cal!dad@

cumpl!endo con todas las normat!'as y re)lamentos '!)ente.

a%e menc!onar que la empresa pre'!amente Ba ten!do un estud!o de

act!%!l!dad de #um!n!stro de as atural por parte de la Empresa

$!str!%u!dora@ el cual Ba determ!nado su ?act!%!l!dad y al m!smo t!empo el

l!ente Ba ?!rmado un contrato de #um!n!stro de as atural con elEmpresa $!str!%u!dora.

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2(2 O,$ ./) $ 3 4%5$ .

El o%jet!'o de la presente es!s es anal!Car los aspectos tcn!cos@

econ&m!cos y de !n)en!er-a para la ejecuc!&n de la con'ers!&n de

sus equ!pos trm!cos a )as natural de una empresa "ndustr!al e+t!l@

que actualmente ut!l!Ca com%ust!%les /@ =es!dual 500 y =es!dual

4.

2(6 A3" +$ ) $ 3 P %5$ .

El proyecto !ncluye el estud!o y con'ers!&n de las s!)u!entes apl!cac!ones

#!stema de Vapor@ el cual ut!l!Ca petr&leo =es!dual 500 e !ncluye

< anques de almacenam!ento@ tanque d!ar!o@ y l-neas de

d!str!%uc!&n de petr&leo.

< Equ!pos de )enerac!&n de 'apor de 600 / y 700 /.

< Equ!pos de med!c!&n de consumo de )as por cada equ!po

trm!co

#!stema de ace!te trm!co@ el cual ut!l!Ca petr&leo =es!dual 4@ e

!ncluye

< anques de almacenam!ento@ tanque d!ar!o y l-neas de

d!str!%uc!&n de petr&leo.

< alderos de ace!te trm!co de 930 :; y 1453 J;.

< anques de almacenam!ento de ace!te trm!co@ l-neas de

d!str!%uc!&n de ace!te trm!co desde calderos de ace!te trm!co

Bac!a las maqu!nas =amas.

< >aqu!nas =amas K#ecadoras de aca%adoL@ las cuales ut!l!Can

los calderos de ace!te para pro'eerse de ener)-a trm!ca.

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trm!co.

#!stema de #ecado de tela@ el cual ut!l!Ca / Kas l!cuado de

petr&leoL@ e !ncluye

< anques de almacenam!ento y l-neas de d!str!%uc!&n de /.

< >*qu!na #ecadora el!ot@ la cual esta compuesto de 3

quemadores a /.


trm!co.

#!stema de rupo Electr&)eno@ el cual ut!l!Ca $!esel 2@ e !ncluye

< anque de almacenam!ento@ tanque d!ar!o y l-neas de petr&leo.

< Equ!po de )enerac!&n elctr!ca de 800 J;.

#er'!c!os de comedor y 'estuar!os@ que !ncluye

< 1 oc!na !ndustr!al que ut!l!Ca / como com%ust!%le

< 3 termas elctr!cas

Apl!cac!ones uturas@ que !ncluye

< #ecadora de cuellos

< 2 =amas de 7 campos

< 1 enerador elctr!co de 2>;

#!stema ac:

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101

2(7 F") $) $ 3 P % 5$ .

El proyecto esta compuesto por las s!)u!entes ?ases

F")$ J 1: I+

Esta ?ase cons!ste en las s!)u!entes tareas

/resentac!&n y con?ormac!&n del )rupo de coord!nac!&n@ tanto por

parte del cl!ente en adelante EmpresaF@ como por parte de la empresa

!nstaladora@ en adelante la ontrat!staF. a con?ormac!&n de este

equ!po determ!nar* los responsa%les y sus act!'!dades de todo el

proceso. As- por parte de la Empresa se de?!ne a un )rupo que tendr*

las s!)u!entes ?unc!ones y responsa%!l!dades

< Encar)ado )eneral de la con'ers!&n

< =esponsa%le de planta y manten!m!ento

< =esponsa%le de *rea y producc!&n

=ecolecc!&n de toda la "n?ormac!&n tcn!ca de las !nstalac!ones

!ndustr!ales de la Empresa@ como son /lanos@ manuales tcn!cos@

estado de equ!pos@ datos de placa@ procesos product!'os@ etc.

F")$ J 2: E/"3*"+

En esta ?ase la contrat!sta procede a real!Car un estud!o de e'aluac!&n

de las !nstalac!ones y equ!pos e+!stentes@ a ?!n de determ!nar lo s!)u!ente

$eterm!nar las e?!c!enc!a y capac!dad actual de sus equ!pos

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/royectar la e?!c!enc!a y capac!dad de los nue'os equ!pos para la

con'ers!&n.

E'aluar la pos!%!l!dad de cam%!o de todo l equ!po en ?unc!&n de los

resultados del estud!o.

E'aluar y presentar las alternat!'as para el s!stema ac:

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E'aluac!&n de cot!Cac!ones.

rdenes de compra de equ!pos y mater!ales

F")$ J ': C+).%*+

Esta ?ase cons!ste en lle'ar a ca%o la !nstalac!&n de las redes de tu%er-a

de )as natural Basta los d!?erentes equ!pos de consumo. omprende

tam%!n el montaje e !nstalac!&n de los d!?erentes equ!pos y

componentes como son quemadores@ '*l'ulas re)uladoras@ med!dores

de ?lujo@ ?!ltros@ etc. #e)(n los planos respect!'os de !n)en!er-a.

F")$ J ;: P%*$") 5 C!)+"!$+.

ons!ste en la real!Cac!&n de las s!)u!entes tareas

/rue%a de soldadura a las tu%er-as

/rue%a de res!stenc!a y Bermet!c!dad a las redes de tu%er-a.

/rue%a de ?unc!onam!ento de los s!stemas de se)ur!dad de los

quemadores.

/uesta a punto de los equ!pos de consumo.

Estas prue%as se real!Can conjuntamente con una empresa cert!?!cadora.

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2(' R$ 83" !$ +.) V 8$ +.$ ) 5 R$ 9$ %$ + " N%!" ./"

os re)lamentos em!t!dos por el >!n!ster!o de Ener)-a y >!nas que se Ba

tomado en cuenta para la ela%orac!&n del s!)u!ente proyecto son los

s!)u!entes

=e)lamento de ransporte de !drocar%uros por $uctos

$ecreto #upremo I 041

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ormas Europeas E E

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EL PROYECTO CAMISEA Y EL GAS NATURAL EN LA

INDUSTRIA

6(1 E3 P %5$ . C" !)$ "

El /royecto am!sea es uno de los >e)aproyectos m*s esperados e

!mportantes de los (lt!mos t!empos para el /er(. #u !mportanc!a ?undamental

rad!ca en el d?!c!t de com%ust!%les que actualmente t!ene el /er( y el as

atural es el com%ust!%le por e+celenc!a que reemplaCar-a a los

com%ust!%les trad!c!onales.

os yac!m!entos de )as est*n u%!cados apro+!madamente a 500 :!l&metros

al este de !ma@ en la uenca cayal!@ dentro del departamento del usco@

/ro'!nc!a de la on'enc!&n@ d!str!to de EcBarate. /ara los e?ectos del ote

88 solo se cons!deran los yac!m!entos #an >art-n y asB!r!ar!.

15

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161

#e est!ma que el potenc!al de am!sea es de 11 tr!llones de p!es c(%!cos

de )as natural seco y 600 m!llones de %arr!les de condensado. Esto es

apro+!madamente se!s 'eces la reser'a actual de petr&leo en el /er( y d!eC

'eces mas )rande que cualqu!er otra ?uente de )as natural en el pa-s.

El onsorc!o am!sea esta !nte)rado por tres soc!os pr!nc!pales /luspetrol@

que se encar)a de la E+plotac!&n de los yac!m!entos@ ransportadora del

as del /eru K/L@ se encar)a del ransporte del as@ y racte%el /er(@

es el encar)ado de la $!str!%uc!&n de )as en !ma y allao.

a !n'ers!&n total del proyecto ascend!& apro+!madamente a #H >!llones

2 406@ de los cuales # H >!llones 950 se uso en la e+plotac!&n@ # H

>!llones 800 se !n'!rt!& en el trasporte y #H >!llones 156 se !n'!rt!& en la

d!str!%uc!&n.

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!)ura 3.1 >apa del =ecorr!do de $uctos del as atural

6(1(1 A+.$$$+.$)

K*3-11 #e suscr!%!& ontrato de perac!ones /etrol-?eras por los otes

38 y 42 con la !a. #E

1B6#1< omo resultado de la per?orac!&n de 5 poCos e+plorator!os@ la

!a.

#E descu%re los Nac!m!entos de as de am!sea.

M"%-1 #e ?!rma Acuerdo de ases para la e+plotac!&n de am!sea

entre

#E y /E=/E=.

A8).-1 #e da por conclu!da la ne)oc!ac!&n de un ontrato con la

!a. #E@ s!n lle)arse a un acuerdo.

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M"%-17 #e ?!rma on'en!o para E'aluac!&n y $esarrollo de los

Nac!m!entos de am!sea entre #E y /E=/E=.

M"5-1' a !a. #E entre)a Estud!o de act!%!l!dad y sol!c!ta a

/E=/E= el !n!c!o de la ne)oc!ac!&n de un ontrato de E+plotac!&n de

los yac!m!entos de am!sea.

M"5-1; #e complet& ne)oc!ac!&n y se suscr!%!& el ontrato de

E+plotac!&n de los Nac!m!entos de am!sea entre el consorc!o

#E>" y /E=/E=.

K*3-1 El consorc!o #Bell>o%!l comun!ca su dec!s!&n de no cont!nuar

con el #e)undo /er!odo del ontrato@ por cons!)u!ente el ontrato queda

resuelto.

>ayo

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A8).-2007 "nau)urac!&n por el /res!dente de la =epu%l!ca $r. Alejandro

oledo la planta as >al'!nasF@ en uCco@ el !ty ateF en ur!n y la

planta de racc!onam!ento de l-qu!dos de en /!sco.

/uesta en marcBa del @ e !n!c!o del consumo de por los l!entes

"n!c!ales.

F$%$%-200' "nstalac!&n del pr!mer cl!ente res!denc!al en !ma.

6(1(2 E)>*$!" $3 P%5$.

El /royecto cons!ste en e+traer el )as natural de los yac!m!entos #an >art-n

y asB!r!ar! para ser procesados en una /lanta de #eparac!&n u%!cada en

>al'!nas Kor!llas del r-o ru%am%aL. En esta planta se separar*n los l-qu!dos

de )as natural y se el!m!naran el a)ua y las !mpureCas. El )as natural se

acond!c!onara y se transportara por un )asoducto Basta la costa@ m!entras

que el )as e+cedente ser* re!nyectado a los reser'or!os product!'os.

/or otro lado@ los l-qu!dos del )as o%ten!dos en la /lanta de #eparac!&n

ser*n conduc!dos med!ante un $ucto de -qu!dos Basta una planta de

?racc!onam!ento u%!cada en /!sco@ donde se o%tendr*n productos de cal!dad

comerc!al K/@ asol!na naturalL para despacBarlos al mercado a tra's de%uques yo cam!ones c!sterna.

!nalmente en !ma y allao se !nstalar* una red de ductos para d!str!%uc!&n

del )as natural@ la que en pr!mera !nstanc!a se or!entar* pr!nc!palmente al

sum!n!stro de )as a la !ndustr!a y a las plantas de )enerac!&n de electr!c!dad

y mas adelante se ampl!ar* esta red para sum!n!stro res!denc!al@ comerc!al y

transporte.

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202

!)ura 3.2 Esquema del /royecto de E+plotac!&n@ ransporte y $!str!%uc!&n

del as de am!sea.

6(1(6 V$+.",") $3 P%5$. C"!)$"

/erm!t!r* que le pa-s d!spon)a de este a%undante recurso ener)t!co

en reemplaCo de los com%ust!%les trad!c!onales@ en espec!al de los

!mportados.

/romo'er* el crec!m!ento econ&m!co del pa-s.

En el med!ano plaCo perm!t!r* re'ert!r la alanCa omerc!al de

!drocar%uros que actualmente es ne)at!'a.

=educc!&n de las tar!?as elctr!cas@ de%!do al !mpacto de las centrales

trm!cas a )as natural.

enerar* !n)resos para el Estado y para las re)!ones por concepto de

anon.

rea puestos de tra%ajo.

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/os!%!l!ta el desarrollo de nue'as !ndustr!as.

>ejora la !ma)en del /er( como receptor de !n'ers!&n e+tranjera.

/erm!t!r* !ncrementar las e+portac!ones.

ontr!%u!r* a mejorar el am%!ente.

6(2 E3 G" ) N".*%"3

El as atural es un com%ust!%le )aseoso const!tu!do por una meCcla deB!drocar%uros l!'!anos@ cuyo componente pr!nc!pal es el metano K4L

a compos!c!&n del as atural en G de Volumen es como s!)ue

>etano K4L 91 < 95G

Etano K26L 2 < 6 G

/ropano K38L 0 M 2 G

$!&+!do de ar%ono K2L 0 < 2 G

!tr&)eno K2L 0 M 1 G

as prop!edades ?undamentales del as atural son los s!)u!entes

/oder alor-?!co #uper!or V 38044 tu#m3

/oder alor-?!co "n?er!or V 34387 tu#m3

$ens!dad 0.7462 J)#m3

$ens!dad =elat!'a 0.6175

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/eso >olecular 17.8082 J):mol

Volumen >olecular 22.3409 m3:mol

"nd!ce de ;o%%e 48.4100 >%tum3

Volumen >olecular 22.3409 m3:mol

6(6 L" C" $ +" $3 G") N" .*%" 3

a "ndustr!a del as atural@ esto es el proceso se)u!do desde la

e+tracc!&n Basta su ut!l!Cac!&n comprende

E+tracc!&n

/rocesam!ento

omprens!&n

ransporte

!ty ate K>ed!c!&n=e)ulac!&ndor!Cac!&nL

$!str!%uc!&n

Estac!ones de =e)ulac!&n>ed!c!&n

t!l!Cac!&n

E.%"+

El )as natural se encuentra en la naturaleCa %ajo t!erra en los

denom!nados reser'or!os de )as. #u ?ormac!&n es s!m!lar al de la

?ormac!&n del petr&leo. El )as natural se e+trae de los reser'or!os que se

encuentran %ajo t!erra a pro?und!dades que 'an desde los 500m Basta los

3000 m.

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a E+plotac!&n de am!sea cons!ste en la per?orac!&n de los

poCos productores en la locac!&n de #an >art-n Kote 88L.

P%$)"!$+.

El pr!mer paso del procesam!ento cons!ste en la el!m!nac!&n de las

!mpureCas como son aCu?re@ a)ua@ 2 y otras que no t!enen 'alor

comerc!al.

A cont!nuac!&n se procede a la separac!&n de componentes del )as

natural@ en el cual el )as se separa en

G") +".*%"3 )$ Kmetano y etanoL que se transporta por )asoductos

Basta los centros de consumo.

L>*) $ 8") +".*%"3 const!tu!do por propano@ %utanos@ pentanos

e B!drocar%uros mas pesados que se transportan por pol!ductos

Basta la planta de ?racc!onam!ento. En la /lanta de ?racc!onam!ento

se separa los l-qu!dos de )as natural en

< /ropano %utano K/L

< asol!na natural Kpentanos e B!drocar%uros m*s pesadosL

a planta de /rocesam!ento de am!sea se encuentra en as >al'!nas

Ksel'a de uCcoL y el procesam!ento de los l-qu!dos de )as en la planta

de ?racc!onam!ento local!Cado en /!sco.

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T%"+)4%.$

El transporte !ncluye la operac!&n de dos ductos uno para el )as natural

seco de 731 Jm. N el otro de l-qu!dos de )as natural de 560 Jm. Am%os

recorren en paralelo desde am!sea@ Basta la costa peruana en /!sco.

Am%os ductos en su recorr!do t!enen !nstalac!ones espec!ales@ as- el

ducto

de l-qu!dos cuenta con cuatro estac!ones de %om%eo@ las cuales le

perm!t!r*n que el B!drocar%uro so%repase la ord!llera de los Andes.

As!m!smo con el

?!n de controlar la pres!&n con la %ajan los l-qu!dos en su curso Bac!a la

costa se Ban !nstalado dos estac!ones reductoras de pres!&n.

El transporte del )as natural seco se real!Ca a traces de )asoductos desde

los lu)ares de producc!&n o procesam!ento Basta un punto que se denom!na

!ty ateF local!Cado en ur!n@ que '!ene Bacer el lu)ar donde se real!Ca la

reducc!&n de pres!&n@ med!c!&n y dor!Cac!&n@ antes de su d!str!%uc!&n a

laso centros de consumo. El transporte de los )asoductos se real!Ca a

pres!ones que 'an del orden de 20 a 150 %ar.

C.5 G".$

El !ty ate es la puerta de entradaF del )as natural a la c!udad@ el lu)ar

donde se rec!%e el )as natural que lle)a desde cam!sea a tra's del

)asoducto de transporte y que lue)o de pasar por un r*p!do y so?!st!cado

proceso@ se en'-a a la c!udad a tra's de la red de d!str!%uc!&n.

En estas !nstalac!ones se procede a la med!c!&n del 'olumen del )as

rec!%!do para poder atender la demanda@ al ?!ltrado para el!m!nar

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cualqu!er !mpureCa producto del lar)o recorr!do des la sel'a@ a la

reducc!&n de la

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pres!&n para entrar a la c!udad y a la dor!Cac!&n del para su r*p!do y

?*c!l reconoc!m!ento@ ya que el no t!ene olor.

as operac!ones del City Gate est*n totalmente automat!Cadas y mon!torean

constantemente todo el s!stema de d!str!%uc!&n.

6(7 D).% * + $3 G" ) N" .*%"3 $ + L!" 5 C" 33"

a d!str!%uc!&n '!ene a ser el sum!n!stro del )as natural a los usuar!os a

tra's de red de ductos.

El asoducto troncal es un ducto que recorre la c!udad de sur a norte

des den la rampa de anCam!ento en ur!n KCity Gate) Basta la

rampa de =ecepc!&n en el allao KTerminal StationFL.

a =ed /r!nc!pal t!ene una lon)!tud total de 61.3 Jm@ y la pres!&n de d!seDo

es de 50 %ar@ esta const!tu!da por tu%er-as de acero de d!'ersos d!*metros.

Esta rd comprende tanto un )asoducto pr!nc!pal de 20F de d!*metro como

las der!'ac!ones o ramales de otros d!*metros@ las cuales al!mentar*n las

redes de med!a pres!&n a tra's de las Estac!ones re)uladoras de med!a

pres!&n KE=/ M >/L@ as- como )randes cl!entes !ndustr!ales conectados

d!rectamente a tra's de Estac!&n de re)ulac!&n y med!c!&n KE=>L@ tales

como los l!entes "n!c!ales.

$e acuerdo a la neces!dad de atender a altos consumos yo lle)ar a puntos

de consumos relat!'amente alejados de la =ed /r!nc!pal@ se Ba constru!do

e+tens!ones de la =ed /r!nc!pal@ las cuales ?ormaran parte de las tras

=edes.

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as =edes en med!a pres!&n Kque operaran a menor pres!&nL@ estar*n

const!tu!das por tu%er-as de acero de d!'ersos d!*metros y tendr*n por

o%jeto@ en )eneral@ !n)resar con el )as natural en Conas m*s ur%an!Cadas

con respecto a donde se u%!ca la =ed /r!nc!pal y tendr*n como ?unc!&n

pr!nc!pal al!mentar las Estac!ones re)uladoras de pres!&n KE=/. am%!n al!mentaran las E=/

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undamentalmente@ las tras =edes cons!st!r*n en

< n s!stema de $!str!%uc!&n para cl!entes res!denc!ales@ comerc!ales y

pequeDos !ndustr!ales@ el cual cons!st!r* de =edes de %aja pres!&n en

pol!et!lenoO y@

< n s!stema de $!str!%uc!&n a las Estac!ones re)uladoras de pres!&n y

a los cl!entes !ndustr!ales@ el cual cons!st!r* de =edes de acero en %aja

y med!a pres!&n.

!)ura 3.3 Esquema eneral de $!str!%uc!&n de as atural

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a%la 3.1 !'eles de pres!&n del d!seDo y operac!&n del #!stema de

$!str!%uc!&n

DesignacinPresin de

diseoMAPO

Presin mnima de

operacin

Red Principal 50 bar 50bar 27 bar

Red de media presin 19 bar 19bar

Depender de los

criterios operativos de

G!" # 10 bar$

Red de ba%a presin & acero 10 bar 10bar

Depender de los

criterios operativos de

G!" # 5 bar$

Red de ba%a presin & polietileno 5 bar 5bar 0$5'1 bar

uente al!dda

6(7(1 C3*).$% I+*).%"3$)

n lusterF es una a)rupac!&n de consum!dores !ndustr!ales@ a)rupados de

acuerdo a su u%!cac!&n )eo)r*?!ca en %ase a e+tensos rele'am!entos

e?ectuados por la Empresa $!str!%u!dora.

/ara determ!nar la demanda de cada lusterF@ la onces!onar!a Ba

cons!derado la B!p&tes!s de 18 Boras d!ar!as de ?unc!onam!ento de un

consum!dor !ndustr!al para determ!nar el caudal d!ar!o@ as- como de

cons!derar un ?actor de s!multane!dad !)ual a 1.

Actualmente en el #!stema de $!str!%uc!&n e+!sten cuatro lusterF y un

lusterF de la arretera entral esta en plena construcc!&n.

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a%la 3.2 luster "ndustr!ales

C3*).$% Z+"

A'. Ar)ent!na A'. VeneCuela

A'. "ndustr!alA'. $ueDas eledon

A'. VeneCuela

V"#A

allao

Aeropuerto #an >art-n de /orresE">A 2

=/. E=A>"A 1

am%etta allao

ur!)ancBo E'!tam!ento

A'. E'!tam!entoA'. ajamarqu!llaA'. El #antuar!o

A'. #an Enr!queA'. Velasco Al'arado

E">A 1

arretera entralA'. arretera entral

AJ#

6(7(2 S).$!" S"" $+ $3 S).$!" $ D).%*+

El s!stema #A$A (Supervisory Control and Data Acquisition) es el

encar)ado de mon!torear y controlar las 'ar!a%les operat!'as tanto del !ty

ate y =ed /r!nc!pal K'*l'ulas de %loqueoL como de las E=/ pr!nc!pales y

E=> de los cl!entes !ndustr!ales y e'entuales otros puntos estrat)!cos del

s!stema. =eal!Ca el mon!toreo de 'ar!a%les en t!empo real@ almacenar* los

datos B!st&r!cos@ alarmas y e'entos@ y perm!te la operac!&n a tra's de

term!nales denom!nados worksationsF med!ante !nter?aces >" KHuman

!ac"ine #nter$aceFL %asadas en pantallas que representan en ?orma

esquem*t!ca todas las !nstalac!ones del #!stema de $!str!%uc!&n.

El s!stema cuenta con un centro de control pr!nc!pal K>

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303

CenterFL y s!stemas de control locales los cuales se encontrar*n d!str!%u!dos

en las '*l'ulas de %loqueo de la =ed /r!nc!pal@ las Estac!ones de re)ulac!&n

y med!c!&n y la estac!&n term!nal de la =ed /r!nc!pal KTerminal StationFL. El

s!stema posee como redundanc!a y se)ur!dad ad!c!onal@ un respaldo a

tra's de la red p(%l!ca.

odos estos s!t!os poseer*n equ!pos de control Klos cuales ejecutar*n las

l&)!cas de control y reportar*n las med!c!ones de las 'ar!a%les de campoL y

de comun!cac!ones Ktecnolo)-a #$L conectados al s!stema de ?!%ra &pt!ca@

?ormando un an!llo l&)!co@ perm!t!endo as- una redundanc!a de

comun!cac!ones.

$urante cond!c!ones normales de operac!&n@ el > ser* el centro de

control act!'o@ responsa%le de la adqu!s!c!&n de datos desde los s!t!os

remotos y el telecomando de los d!spos!t!'os de campo. Este s!stema es

completamente redundante en cuanto a equ!pam!ento y cone+!onado.

El mantendr* sus ser'!dores actual!Cados con los datos de t!empo realque est* tomando en >O es dec!r que en caso de ?alla en el >

KBa%!endo ?allado en s!stema pr!nc!pal y la redundanc!aL@ el tomar*

control del s!stema con los (lt!mos datos actual!Cados.

tra ?unc!&n !mportante del s!stema #A$A es la )est!&n de las

med!c!ones y cal!dad del )as@ med!ante apl!cac!ones denom!nadas E> y

,>.

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Estas apl!cac!ones@ toman datos en t!empo real desde el s!stema #A$A@

perm!t!endo real!Car entre otras 'ar!as ?unc!ones@ la 'al!dac!&n de los

datos de med!c!&n entre)ados por los s!stemas de med!c!&n en cada s!t!o@

el manejo de B!st&r!cos de med!c!&n y la d!str!%uc!&n de los datos de

cromato)ra?-a a los d!st!ntos s!stemas de med!c!&n.

El !ty ate@ erm!nal #tat!on@ Estac!ones de re)ulac!&n y med!c!&n y las

'*l'ulas de %loqueo de la =ed /r!nc!pal est*n !nstalados con s!stemas de

control local los cuales cuentan de controladores l&)!cos pro)rama%les

K/L y tarjetas de entradasal!da para la adqu!s!c!&n de las seDales de

campo. Estos s!stemas de control estar*n !nstalados en )a%!netes junto con

el s!stema de comun!cac!ones y est*n conectados al s!stema de ?!%ra

&pt!ca@ ?ormando un an!llo l&)!co@ perm!t!endo as- una redundanc!a de

comun!cac!ones.

6(' A43" +$ ) I+*) .%" 3$) $ 3 G") N" .*%" 3

El )as natural es el mejor com%ust!%le que pueden usar las !ndustr!as que

ut!l!Can Borno y calderos en sus procesos product!'os. /or suscaracter-st!cas reemplaCa 'entajosamente a los s!)u!entes com%ust!%les

< $!esel 2

< Jerosene

< =es!duales

< as l!cuado de petr&leo K/L

< ar%&n

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< eDa.

6('(1 I+*).%" $3 /%

as prop!edades ?-s!co

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6('(2 I+*).%" !$."3&%8"

El )as natural encuentra en este sector de la !ndustr!a un )ran

n(mero de apl!cac!ones que 'aloran plenamente las prop!edades

espec-?!cas.

Estas apl!cac!ones se ampl-an cont!nuamente con la ut!l!Cac!&n de las

nue'as tcn!cas que se !ntroducen en el sector. #us caracter-st!cas lo

Bacen apto para todos lo procesos de calentam!ento de metales@ tanto en la

'ert!ente de ?us!&n como de recalentam!ento y tratam!entos trm!cos.

on la ut!l!Cac!&n de esta ener)-a se o?rece una mejora en la cal!dad

de los productos )rac!as a la ausenc!a de cualqu!er sul?urac!&n de los

metales tratados por el nulo conten!do de aCu?re y por la mayor o+!dac!&n de

los metales en el calentam!ento a causa de la d!sm!nuc!&n de e+cesos de

a!re

en los equ!pos de com%ust!&n.

a mayor durac!&n de los re?ractar!os de los Bornos y de los

!ntercam%!adores de calor )rac!as a la ausenc!a de aCu?re@ los mejores

rend!m!entos trm!cos )rac!as a la ut!l!Cac!&n de quemadores d!seDados

espec!almente para el )as natural que perm!ten el re)laje mas prec!so@ as-

como el %ajo costo de !n'ers!&n !n!c!al )rac!as a la e+!stenc!a de senc!llos

equ!pos de com%ust!&n que no prec!san de calentam!ento y %om%eo@ son

cons!derac!ones !mportante a tener en cuenta por su repercus!&n econ&m!ca.

omplementa estas 'entajas la ausenc!a de Bumos@ contam!nantes en

el )as natural@ lo que perm!te unas mejores cond!c!ones de tra%ajo y la no

contam!nac!&n del med!o am%!ente e+ter!or.

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6('(6 I+*).%" $ "3!$+.)

En la producc!&n de al!mentos el )as natural se ut!l!Ca en los procesos de

coc!m!ento y secado. El )as natural es el com%ust!%le que perm!te cumpl!r

las e+!)enc!as de cal!dad "#@ que son requer!m!entos para c!ertos

productos de e+portac!&n.

6('(7 I+*).%" $ $%!")

El proceso de ?a%r!cac!&n de todo t!po de p!eCas de cer*m!ca a%arca la

preparac!&n de las mater!as pr!mas@ la meCcla@ el amasado y la e+trus!&n la

con?!)urac!&n de las p!eCas@ el secado@ la cocc!&n@ el esmaltado y la

decorac!&n. El uso del calor t!ene lu)ar en el secado@ la cocc!&n@ el

esmaltado@ la decorac!&n y tam%!n la meCcla y el amasado. a elecc!&n del

com%ust!%le en la !ndustr!a cer*m!ca const!tuye una dec!s!&n de )ran

!mportanc!a@ por la d!'ers!dad de la producc!&n y el car*cter ?-s!co

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el!m!nar la e'entual!dad de mancBas y decolorac!ones de los art-culos

durante cada cocc!&n y secado@ y por estar l!%re de aCu?re y de !mpureCas.

$el )as natural se o%t!ene una per?ecta Bomo)ene!dad en cada cocc!&n

junto a un total ajuste de las temperaturas para las neces!dades requer!das.

o pro'oca so%recalentam!entos locales al d!sponer de una llama

adapta%le a las caracter-st!cas del rec!nto de calentam!ento@ y pos!%!l!ta un

per?ecto control de la atm&s?era del Borno Ko+!dante o reductoraL al alcanCar

una e+celente re)ulac!&n en la meCcla a!re

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6('(' I+*).%" .$.3

Adem*s de los %en?!cos que reporta a la !ndustr!a te+t!l el uso del

)as natural como com%ust!%le en las calderas de 'apor@ son m(lt!ples los

procesos donde el )as encuentra apl!cac!ones tan espec!?!cas que lo

con'!erten en pr*ct!camente !mpresc!nd!%le apl!cac!ones de acc!&n d!recta

de la llama KcBamuscado de B!los@ cBamuscado de tej!dosL@ apl!cac!ones de

calentam!ento por contacto Ka%rasado@ calandradoL@ apl!cac!ones de

calentam!ento por rad!ac!&n Kpresecado@ pol!mer!Cac!&nL@ apl!cac!ones de

calentam!ento d!recto por con'ecc!&n en secadoras y ramas@ en sust!tuc!&n

del trad!c!onal s!stema de calentam!ento med!ante ?lu!dos !ntermed!o@ tonel

cons!)u!ente aBorro ener)t!co Kentre el 20 t el 30GL@ la pos!%!l!dad de

calentam!ento d!recto de los %aDos l-qu!dos med!ante tu%os sumer)!dos o

por com%ust!&n sumer)!da.

on el )as natural la mejora en la cal!dad de los productos es un BecBo

e'!dente. En el cBamuscado de B!los y tej!dos@ se cons!)ue dar %r!llo a las

?!%ras y una super?!c!e de tej!do l!sa y Bomo)nea@ )rac!as a la acc!&n d!recta

de la llama@ por la apl!cac!&n de placas met*l!cas al rojo '!'o@ calentadas

med!ante pequeDos quemadores de )as natural d!str!%u!dos un!?ormemente.tro aspecto !mportante es el !ncremento de la producc!&n Kentre 10 y

un 15GL de%!do al aumento de la 'eloc!dad de paso del tej!do por el secador@

que se puede conse)u!r real!Cando un presecado med!ante placas !n?rarrojas

s!tuadas e la entrada y ele'ando la temperatura de secado por

calentam!ento d!recto del a!re.

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6('(; I+*).%" *!" P$.%>*!"

/or su do%le ?aceta de uso@ como ?uente de ener)-a y como mater!a

pr!ma@ es en la !ndustr!a qu-m!ca donde el )as natural encuentra uno de

los campos m*s ampl!os de ut!l!Cac!&n.

El )as natural como ?uente de ener)-a@ tanto para la producc!&n de

'apor como para el calentam!ento de las un!dades de crac:!n) y de

re?orm!n)@ perm!te una per?ecta re)ulac!&n de la temperaturaO por el ajuste

de la relac!&n a!re

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6('(< G$+$%"+ $ $3$.%"(

a )enerac!&n de ener)-a elctr!ca por s!stemas con'enc!onales t!ene

rend!m!entos del 35

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!)ura 3.4 enerac!&n de ener)-a elctr!ca con c!clo s!mple

!)ura 3.5 enerac!&n de ener)-a elctr!ca con c!clo com%!nado

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404

6('( C8$+$%"+

a co)enerac!&n es la producc!&n s!mult*nea de ener)-a elctr!ca y

ener)-a trm!ca ut!l!Cando un (n!co com%ust!%le como el )as natural.

as plantas de o)enerac!&n producen electr!c!dad y calor para apl!cac!ones

descentral!Cadas y donde se requ!eran. Estas plantas t!enen una &pt!ma

e?!c!enc!a en las trans?ormac!ones ener)t!cas y con m-n!mas

contam!nac!ones am%!entales.

na planta de co)enerac!&n esta compuesta por un motor de com%ust!&n

!nterna en c!clo tto Ko tur%!na a )asL que acc!ona un alternador

K)enerador elctr!coL.

A este conjunto )enerador se puede apro'ecBar la ener)-a trm!ca l!%erada

a tra's de la com%ust!&n de los )ases@ med!ante !ntercam%!adores de calor

!nstalados en los c!rcu!tos de re?r!)erac!&n de cam!sas@ de ace!te lu%r!cante@

mas un apro'ecBam!ento e+tra en una caldera de recuperac!&n de )ases

de escape.

sualmente la u%!cac!&n de estas plantas es pr&+!ma a los consum!dores@

con lo cual las perd!das por d!str!%uc!&n son menores que las de una

central elctr!ca y un )enerador de calor con'enc!onal.

a o)enerac!&n es una ?orma e?!c!ente de cu%r!r neces!dades

ener)t!cas de las !nstalac!ones !ndustr!ales en pr*ct!camente todos los

sectores de la act!'!dad Kcale?acc!&n@ calentam!ento de a)ua@ etc.L

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6(; V$ +." ," ) $ 3 G" ) N" .*%" 3 $ + 3" +*).%"

Ventajas Econom!cas

< ABorros entre el 30 y 60G depend!endo del t!po de com%ust!%le a

sust!tu!r.

< ABorros en almacenam!ento

< >enores costos de manten!m!ento

< #e pa)a despus de consum!r Kacturac!&n mensualL

< El!m!nac!&n de costos ?!nanc!eros por stoc:

< /a)o solo por 'olumen consum!do

Ventajas de /roduct!'!dad y ompet!t!'!dad

< El )as natural esta d!spon!%le en ?orma cont!nua@ no requ!ere

tanques de almacenam!ento@ d!sm!nuyendo los r!es)os que ello

!mpl!ca y tam%!n los costos ?!nanc!eros.

< o requ!ere preparac!&n pre'!a a su ut!l!Cac!&n@ como por ejemplo

calentarlo@ pul'er!Carlo o %om%earlo como ocurre con el petr&leo o

el car%&n m!neral.

< Al tratarse de un com%ust!%le )aseoso@ perm!te una )ran ?le+!%!l!dadde ut!l!Cac!&n@ una ?*c!l meCcla de com%ust!%le y com%urente )rac!as a

la c!rcunstanc!a de encontrase am%os en ?ase (n!ca.

< Al tratarse de un com%ust!%le l!%re de !mpureCas@ perm!te un

calentam!ento d!recto en los productos@ proporc!ona m*s durac!&n a los

re?ractar!os y los recuperadores de calor.

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< os equ!pos y quemadores de )as natural son ?*c!les de l!mp!ar y

conser'ar.

Ventajas Am%!entales

< Es el com%ust!%le que menos contam!na el am%!ente@ de%!do a que

en su com%ust!&n no se )eneran )ases t&+!cos@ cen!Cas n! res!duos.

< >ejora )eneral de las cond!c!ones de tra%ajo.

6(< I+) ." 3" +$) $ G" ) N" .*%"3 $ + 3" +*).% "

6(ed!c!&n /r!mar!a KE=>/L t!ene la ?!nal!dad de

reduc!r la pres!&n de la red secundar!a de d!str!%uc!&n a la pres!&n de uso en

la red !nterna de as atural de la planta@ ad!c!onalmente de med!r el

caudal de as atural que pasa a tra's del med!dor montado en d!cBa

E=>/ Kmed!dor ?!scalL@ con el cual se ?acturara al cl!ente consum!dor de

as atural.

!)ura 3.6 $!a)rama de la E=/>/

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1. V*l'ula de %loqueo manual

2. >an&metro con '*l'ula de c!erre

3. !ltro de )as

4. V*l'ula de %loqueo por alta pres!&n

5. =e)ulador con '*l'ula de se)ur!dad !ncorporado

6. >ed!dor de lujo

7. V*l'ula de al!'!o

S).$!" $ F3.%"

Este s!stema t!ene por ?!nal!dad ?!ltrar y separar las !mpureCas l!qu!das y

s&l!das !)uales o mayores a 80 m!crones@ !nmersas en la corr!ente del )as

natural.

os ?!ltros K1 por ramalL t!enes una capac!dad para el 100G del caudal de

toda la estac!&n y se colocan a)uas arr!%a de la re)ulac!&n.

E+!sten dos t!pos de ?!ltros que se suelen usar os ?!ltros secos y los

?!ltros B(medos o de t!po cartucBo.

os ?!ltros secos est*n constru!dos por mallas m!crocelulares@ y los ?!ltros

B(medos esta const!tu!do por un elemento coalescente@ el cual presenta un

e?ecto de ?!ltrac!&n en tres ?ases las part-culas )ruesas quedan reten!das

en el pre

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S).$!" $ R$8*3"+

El s!stema de re)ulac!&n esta const!tu!do por dos ramas de re)ulac!&n@ cada

una de las cuales posee una '*l'ula !nte)rada que real!Ca las ?unc!ones de

re)ulador@ mon!tor y sBut

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pasado en m3 est*ndar K#m3L@ es dec!r como s! todo el )as que se Ba

consum!do Bu%!era pasado por el med!dor a una pres!&n de 1 %ar y a 15I.

os med!dores por lo )eneral t!enes un clas!?!cac!&n @ med!ante el cual

se espec!?!ca el audal m*+!mo y m-n!mo respect!'o a la pres!&n de 1 %ar)

El caudal m*+!mo real del med!dor a cond!c!ones de operac!&n se determ!na

se)(n la s!)u!ente relac!&n

Q(ma)

=Qma) $

*1+Pr

+

(3$1)

G =Q(ma)

&1$6*1+

Pr+

(3$2)

$onde

,Pma+ Q audal m*+!mo a cond!c!ones de operac!&n Km3 BL

,ma+ Q audal m*+!mo a 1 %ar). Km3 BL

/r Q /res!&n re)ulada K%ar)L

Q Valor est*ndar comerc!al. a s!)u!ente ta%la muestra los 'alores

comerc!ales de .

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a%la 3.3 Valores de F omerc!ales

C3")9-"-:+G

!"".*"3 !6

1@6 2.5

2@5 4

4 6

6 10

10 16

16 25

25 40

40 65

65 100

100 160

160 250

250 400

400 650

650 1@000

1000 1@600

6(

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as su%estac!ones de%en estas u%!cadas en lu)ares acces!%les y estar

adecuadamente prote)!das.

Ver modelo de su%estac!&n en /lano A#

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/ara e?ectos pr*ct!cos podemos de?!n!r a los com%ust!%les !ndustr!ales

como com%!nac!ones 'ar!a%les de car%ono e B!dro)eno con un conten!do

tam%!n 'ar!a%le de !mpureCas.

Entre las pr!nc!pales reacc!ones de com%ust!&n tenemos

ar%ono R 02 S 2 R 97 600 Jcal por Jmol

ar%ono R T 2 S R 29 400 Jcal

>on&+!do de ar%ono R T 2 S 2 R 68 200 Jcal

!dro)eno R T 2 S 2 R 58 200 Jcal K'aporL

R 69 100 Jcal Kl-qu!doL

ACu?re # R 2 S #2 R 138 600 Jcal

M$."+: 4 R 22 S 2 R 2 R 192 500 Jcal K'aporL

Etano 26 R 72 2 S 22 R 32 R 342 000 :cal

K'aporL

/ropano 38 R 52 S 32 R 42 R 485 100 :cal

K'aporL

utano 410 R 6.52 S 42 R 52 R 625 700 :cal

K'aporL

6(

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en 'olumen. $e aqu- la compos!c!&n del a!re seco se puede e+presar de

la s!)u!ente ?orma

1 mol 2 R 3.76 moles de 2 S 4.76 moles de a!re

El a!re te&r!co o estequ!omtr!co es la cant!dad de o+!)eno su?!c!ente que

se puede captar del a!re seco para real!Car la com%ust!&n completa o

estequ!omtr!ca.

ue)o para el >etano tenemos

4 R 2K2 R 3.76 2L S 2 R 22 R 2+3.762

$e aqu! se deduce que por cada m3 de )*s natural se requ!ere 10 m3

de a!re para la com%ust!&n.

E$) $ A%$

El e+ceso de a!re en la com%ust!&n se de?!ne como

*,+ =Ar Am

x100Am

(3$3)

$onde

U Q E+ceso de a!re

Ar Q cant!dad de a!re real

Am Q cant!dad de a!re m-n!mo necesar!o

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505

El s!)u!ente )r*?!co muestra el e?ecto del e+ceso del a!re en la

temperatura de los )ases de la com%ust!&n. omo se puede aprec!ar la

temperatura

decrece con el !ncremento del e+ceso de a!re.

!)ura 3.7 E?ecto del e+ceso de a!re con la temperatura de los )ases

de com%ust!&n.

R$3"+ "%$-!*).3$

#e de?!ne se)(n la s!)u!ente relac!&n

mra - c =

m

(3$4)

c

$onde

ma Q masa de a!re en J).

mc Q masa de com%ust!%le en J).

a

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a relac!&n a!reetano tenemos rac Q 17.16 J). a!re te&r!coJ). de com%ust!%le

6(*!=.%"

Es aquella en el cual se meCcla el com%ust!%le y el o+!)eno en cant!dades

e+actamente requer!das.@ los cuales se queman en ?orma completa y

per?ecta. Esta com%ust!&n completa s!n em%ar)o esta ?uertemente l!m!tada

por cond!c!ones qu-m!cas y ?-s!cas@ ya que solo en teor-a podemos Ba%lar

de reacc!ones per?ectamente estequ!omtr!cas.

C!*).+ !43$." + $$) $ "%$

/ara conse)u!r una com%ust!&n completa@ es dec!r s!n presenc!a de en

los Bumos de la cB!menea@ es necesar!o emplear una proporc!&n de o+!)eno

super!or a la te&r!ca. Este e+ceso de a!re conlle'a a 2 e?ectos !mportantes en

cuanto al proceso de com%ust!&n

< $!sm!nuc!&n de la temperatura m*+!ma pos!%le al aumentar la cant!dad

de )ases de com%ust!&n.

< Var!ac!&n sens!%le en cuanto a la concentrac!&n de los &+!dos ?ormados

respecto al n!tr&)eno@ lo que se traduce en una d!sm!nuc!&n de la

e?!c!enc!a de la com%ust!&n.

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C!*).+ +!43$." + $9$. $ "%$

#e produce cuando el o+!)eno presente en la com%ust!&n no alcanCa el

'alor del te&r!co necesar!o para la ?ormac!&n de 2@ 2 y #2 la

com%ust!&n es necesar!amente !ncompleta@ aparec!endo el en los )ases

de com%ust!&n

y part-culas s&l!das de car%ono@ aCu?re y sul?uros.

as perd!das por com%ust!&n !ncompleta son ele'adas cuando se

proporc!ona menos a!re de lo necesar!o. En la pr*ct!ca la presenc!a de

!nquemados resulta determ!nante del e+ceso de a!re necesar!o.

C!*).+ !4$%9$." %$"3

n com%ust!&n !mper?ecta se produce cuando pese a e+!st!r e+ceso de a!re@

no se completan las reacc!ones de com%ust!&n@ aparec!endo en los Bumos

de cB!menea productos de com%ust!&n !ncompleta@ tales como !nquemados@

res!duos de com%ust!%les s!n o+!dar@ part-culas s&l!das etc.

Este t!po de com%ust!&n puede produc!rse de%!do a las s!)u!entes causas

< a ele'ada car)a trm!ca del Bo)ar@ es dec!r la relac!&n entre la

potenc!a calor-?!ca y el 'olumen del Bo)ar@ ya que e+!ste poco t!empo

de permanenc!a.

< a escasa tur%ulenc!a@ e+!st!endo por tanto una mala meCcla a!reeCclado en to%era

T4 $ >*$!"% V$+.",") D$)/$+.",")

P%$!$3"

1. om%ust!&n r*p!da@ llama

compacta.

2. Altas temperaturas de la llama.

3. #olo una tu%er-a al quemador@ ?*c!l

!nstalac!&n.

4. Al)uno t!pos no neces!tan

'ent!lador para el a!re de la

com%ust!&n.

1. $!?!cultad de controlar la

?orma de la llama patr&n de

lanCam!ento de calor.

2. =an)o l!m!tado de

esta%!l!dad. Alrededor de

50G de e+ceso de a!re a

100G de e+ceso de )as.

3. eneralmente l!m!tada tasa

de ajuste. KturndoXnL.

4. /el!)ro de retroceso a %ajas

tasas de calentam!ento.

5. Al)unos t!pos son d!?-c!les de

adaptar al control autom*t!co.

6. $!?!cultad de d!seDos en

quemadores duales con

petr&leo.

M$3" $+

.$%"

1. Ampl!o ran)o de esta%!l!dad. Ene+ceso de a!re y e+ceso de )as.

2. >as ?*c!l controlar la tasa de

meCcla@ ?orma de la llama y patr&n

de lanCam!ento de calor.

3. o Bay pro%lema de retroceso de

llama.

4. >ucBos t!pos pueden ser

con'ert!dos en quemadores duales

con petr&leo.

1. os quemadores requ!erenmas espac!o que los

quemares de premeCcla para

la m!sma capac!dad.

2. #e requ!ere dos tu%er-as de

a!re y )as Basta la to%era del

quemador.

3. #e requ!ere un 'ent!lador

para !nduc!r o ?orCar el a!re de

la com%ust!&n.4. emperatura de la llama

m*+!ma es menor que los

quemadores de premeCcla.

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6(*$!"%$)

Quemadores tipo Paquete

E# un quemador de d!seDo compacto de )ran ut!l!Cac!&n en Europa@ donde

mucBas 'eces reemplaCa otros equ!pos por su ?ac!l!dad de montaje y

manten!m!ento. #e trata de un quemador de meCcla en %oqu!lla@ con un

'ent!lador !ncorporado al m!smo cuerpo donde se montan los elementos de

control. #u pr!nc!pal uso es en calderas@ auque se Ba e+tend!do a Bornos de

panader-a@ tu%os rad!antes@ la'adoras y al)unos procesos espec!ales.

!)ura 3.12 ,uemador t!po paquete

Quemadores de llama contina

Es una adaptac!&n de los quemadores de premeCcla en la cual se cam%!a

la to%era de llama por mecBeros acopla%les de d!?erentes d!seDos. ada

modulo posee una )ran cant!dad de or!?!c!os para otor)ar una llama que

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cu%ra la super?!c!e necesar!a cualqu!era sea su tamaDo. Al acoplar tramos

rectos con codos@ tees o cruces se puede o%tener pr*ct!camente

cualqu!er ?orma.

#e ut!l!Can en )eneral para calentar %ateas@ rec!p!entes@ cart&n

corru)ado@ Bornos de )allet!tas y pan!?!cac!&n@ p!eCas met*l!cas@ al)unos

t!pos de ladr!llos y mucBas 'eces reemplaCa al quemador de 'ena de a!re

en columnas de calentam!ento.

Quemadores de alta velocidad

Este d!seDo s!)ue la tendenc!a mund!al de mejorar los procesos y Ba

o%l!)ado a recons!derar mucBos s!stemas de tra%ajo. #u pr!nc!p!o %*s!co es

entre)ar un cBorro de )ases a med!a o alta temperatura con una )ran

'eloc!dad de !n)reso en la c*mara. Esto perm!te !ncrementar la

trans?erenc!a de calor por con'ecc!&n a 'alores nunca antes alcanCados y

por

cons!)u!ente lo)rar una un!?orm!dad de temperatura en toda la c*mara y

en el producto que no puede o%tenerse con n!n)(n otro mtodo.

Auque la !n'ers!&n !n!c!al )eneralmente es mayor se just!?!ca su uso al %ajar

los costos de producc!&n y de recBaCo de productos que no re(nen las

cond!c!ones deseadas. #us apl!cac!ones son en los Bornos de cer*m!ca@

tratam!ento trm!co@ enloCado@ )al'an!Cac!&n@ tu%os rad!antes para %ateas@

etc.

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!)ura 3.13 ,uemador de alta 'eloc!dad

Quemadores infrarroos

#on quemadores de t!po atmos?r!co@ en el cual la llama se produce en las

pro+!m!dades de una placa cer*m!ca pro'!sta de una ser!e de pequeDos

canales a tra's de los cuales penetra el a!re secundar!o. a placa cer*m!ca

de%!do al calor de la com%ust!&n se pone al rojo '!'o y em!te calor

pr!nc!palmente por rad!ac!&n. a rad!ac!&n em!t!da es del t!po !n?rarrojo@ de

aB- el nom%re del quemador.

E+!sten tam%!n quemadores !n?rarrojos de cer*m!ca porosa@ en el cual la

meCcla a!re)as ?luye a tra's de una cer*m!ca porosa y la com%ust!&n se

real!Ca desde la %ase de la sal!da de la cer*m!ca@ !nc!d!endo la llama

so%re una maya de acero !no+!da%le que pone en !ncandescenc!a tanto la

maya como la cer*m!ca.

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707

!)ura 3.14 ,uemador !n?rarojo

Quemadores de tubos radiantes

Este t!po de quemador es de premeCcla parc!al al m!smo t!empo el a!re y

)as se com%!na con un *n)ulo de )!ro@ el cual le perm!te adem*s de

trans?er!r calor por rad!ac!&n perm!te un alto apro'ecBam!ento del calor de

con'ecc!on por su prop!o )!ro. Esta espec!almente d!seDado pata quemar

dentro de

tu%os de acero !no+!da%le o cer*m!ca y su d!seDo o%edece a la neces!dad

de tener Bomo)ene!dad de temperatura a lo lar)o del tu%o.

#e suelen apl!car pr!nc!palmente para calentam!ento de l-qu!dos.

!)ura 3.15 ,uemador de tu%o rad!ante

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6(*$!"%

En la s!)u!ente ?!)ura podemos aprec!ar los d!st!ntos componentes de un

quemador. a compos!c!&n del tren de '*l'ulas esta de?!n!da por la norma

de se)ur!dad y depende de la potenc!a del equ!po.

!)ura 3.16 omponentes de un quemador

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Tren de v!lvulas

os trenes de '*l'ulas !ncluyen una ser!e de componentes de se)ur!dad y

control para el )as que al!menta el quemador. #e construyen y pro'een de

separada o en un!dades premontadas. os elementos de se)ur!dad est*n

d!seDados de acuerdo a la potenc!a trm!ca del equ!po en cuest!&n y est*n

re)!dos por los c&d!)os !nternac!onales como son A#>E #$

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V3/*3" !*3"%" $ 33"!": Es una '*l'ula equ!pada con un motor

modulante controlado por la pres!&n de un caldero o temperatura de un

Borno y re)ula la cant!dad de )as en el quemador y a tra's de un enlace

controla la '*l'ula mar!posa de control de a!re@ el cual de%er* estar

local!Cado tan cerca como sea pos!%le del quemador. E+!stes 'ar!as

'ar!antes con respeto a este t!po de '*l'ula@ como por ejemplo las

'*l'ulas Cero o proporc!onales.

!)ura 3.17 Esquema del ren de V*l'ulas de un quemador

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!)ura 3.18 ren de '*l'ulas !nstalado de un quemador

"entilador

os 'ent!ladores son capaces de proporc!onar ener)-a al a!re de la

com%ust!&n@ aumentando la pres!&n o la 'eloc!dad@ por med!o de un

elemento rotator!o. os 'ent!ladores centr-?u)os a%arcan una caja que

cont!ene un rodete cu%!erto tan)enc!almente por ala%es@ el cual )!ra a tra's

de un eje que esta apoyado so%re coj!netes. En este t!po de 'ent!ladores el

a!re entra a lo lar)o de la d!recc!&n del eje y la sal!da es tan)enc!al al rodete

del 'ent!lador. El eje esta )eneralmente conectado a un motor elctr!co

med!ante juntas o !nd!rectamente por med!o de ?ajas y poleas. As!m!smo los

ala%es del rodete pueden tener d!?erentes or!entac!ones@ produc!endo

d!?erentes e?ectos.

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a selecc!&n de los 'ent!ladores@ se Bacen en %ase a las neces!dades

espec-?!cas de la !nstalac!&n@ s!endo los par*metros ?undamentales

los s!)u!entes

audal de a!re

emperatura del a!re de la com%ust!&n

$epres!&n en la c*mara de com%ust!&n

!'el de ru!do m*+!mo perm!t!do

En al)unos casos cuando los 'ent!ladores requ!eran una 'eloc!dad de

rotac!&n 'ar!a%le@ se suelen usa un !n'ersor@ el cual perm!te aBorrar

ener)-a.

!)ura 3.19 Vent!lador centr!?u)o

#istema de detecci$n de llama

ons!ste en un conjunto de elementos que perm!ten 'er!?!car la presenc!a

de llama@ tanto en el quemador pr!nc!pal@ como en el p!loto.

onsta de dos partes pr!nc!pales

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< $etector de llama

< =ele de llama

D$.$.% $ 33"!"( os detectores de llama pueden ser

< rm!cos KermocuplasL

< #onda de !on!Cac!&n

< lula ?otoelctr!ca

a sonda de !on!Cac!&n cons!ste en un electrodo sumer)!do en la llama

pr!nc!pal o p!loto res!stente a altas temperaturas@ que detecta la llama )rac!as

a la corr!ente elctr!ca de !on!Cac!&n produc!da por las altas temperaturas de

la llama. $e modo entonces@ que al apa)arse la llama cesa la c!rculac!&n de

corr!ente@ lo que pro'oca el c!erre de la '*l'ula de se)ur!dad.

a clula ?otoelctr!ca cons!ste en la detecc!&n de llama por rad!ac!&n@

pro'ocada so%re un elemento sens!%le que se denom!na ?otoclula o clula

?otoelctr!ca. Estos detectores se %asan en la captac!&n de las rad!ac!ones

que se producen en el proceso de com%ust!&n@ pud!endo actuar deacuerdo a la caracter-st!ca de ?unc!onam!ento@ dentro de la )ama !n?rarroja

o la ultra'!oleta.

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R$3$ $ 33"!"( El rele de llama es el equ!po que procesa la seDal de la

sonda de !on!Cac!&n o la clula ?otoelctr!ca.

/ara el rele de llama puede selecc!onarse 'ar!as opc!ones

< =ele de llama para cada quemador s! el quemador ?alla@ solo se

apa)ara d!cBo quemador.

< =ele de llama de quemador m(lt!ple s! ?alla un quemador@ se

apa)aran todos los quemadores.

!)ura 3.20 Esquema !nstrumentac!&n de un quemador

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6(

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>odulante

El t!po M es una '*l'ula de control de sum!n!stro de )as que

!nterm!tentemente a%re o c!erra el sum!n!stro@ dentro de los l-m!tes

pre?!jados de ?unc!onam!ento normal.

El t!po Alto y ajo ?ue)o perm!te controlar la '*l'ula dentro de los l-m!tes

de ?unc!onam!ento normal@ o%tener llama alta@ %aja o cerrada.

El s!stema modulante es una '*l'ula de control que re)ula el sum!n!stro del

)as pr!nc!pal en todo el mar)en desde la pos!c!&n a%!erta a la pos!c!&n

cerrada. a modulac!&n se e?ect(a med!ante un controlador electr&n!co y

un motor potenc!omtr!co.

&ire para la combusti$n

En el equ!po de com%ust!&n@ se de%e !ntroduc!r el a!re@ de modo tal que se

o%ten)a una meCcla !nt!ma del )as y a!re@ a ?!n de completar la

com%ust!&n dentro del espac!o pre'!sto para ello.

#e de%en !nstalar@ entonces@ los controles necesar!os que !mp!dan la

Ba%!l!tac!&n del sum!n!stro de )as@ Basta tanto no se cuente con el

a!re requer!do para la com%ust!&n.

/ara el adecuado ?unc!onam!ento de los quemadores se requ!ere un

control so%re la meCcla a!re

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.0.

/ara la re)ulac!&n autom*t!ca se suelen ut!l!Car '*l'ulas proporc!onales

o re)uladores t!po Cero.

#ecuencia de operaci$n de un quemador a 'as

#e Bacen en 6 pasos ?undamentales@ y es como s!)ue

< /re%arr!do

< Ver!?!cac!&n de pres!&n de a!re.

< Ver!?!cac!&n de pres!&n de )as

< $etecc!&n de llama

< Encend!do autom*t!co de llama %aja Kp!lotoL

< Encend!do autom*t!co de llama alta KquemadorL

Tiempos de se'uridad del quemador

< /re%arr!do 45s

< !empo de se)ur!dad al encend!do 5s

< !empo de se)ur!dad al apa)ado 1s

< !erre de '*l'ulas autom*t!cas 2s

< alla de llama 1s

< alta de a!re 1s

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7

PROYECTO DE CONVERSION A GAS NATURAL

7(1 D$) % 4 + $ 3) " .*" 3$ ) ) ) .$ !" ) .= %! ) $ 3" 43" +."

7(1(1 S).$!" $ 8$+$%"+ $ /"4%

A )randes ras)os el s!stema de 'apor de la planta esta con?ormado por los

s!)u!entes componentes

< 02 alderas de Vapor

< u%er-as de $!str!%uc!&n de 'apor

< u%er-as d retorno de condensado

alderas de "apor

as calderas con que cuenta la /lanta te+t!l son del t!po p!rotu%ular una es

de 3 pasos y la otra de 4 pasos respect!'amente. Actualmente las

calderas

81

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.2.

ut!l!Can el =es!dual 500 como com%ust!%le@ el cual es sum!n!strado desde un

tanque d!ar!o com(n a las 2 un!dades.

a%la 4.1 aracter-st!cas pr!nc!pales de las alderas de Vapor

C"%".$%)." C"3$%" N 1 C"3$%" N 2

>arca $!stral lea'ers roo:s

>odelo 3;#600200 400

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a d!str!%uc!&n de 'apor se real!Ca a la pres!&n de )enerac!&n de las calderas

K100 M 120 ps!L@ reduc!ndose solamente a 10 ps! para el *rea de la

coc!na de colorantes y a unos 30 ps! para calentam!ento de com%ust!%le

=es!dual

500.

El recorr!do troncal de 'apor es totalmente en n!'el alto@ de la cual se

der!'an las ram!?!cac!ones 'ert!cales a las maqu!nas usuar!as de 'apor. El

retorno de condensado es por n!'el alto tam%!n y med!ante la m!sma

pres!&n de 'apor antes de las trampas.

El mater!al de a!slam!ento de tu%er-as en )eneral es de lana de

'!dr!o@ recu%!erto con cBapa de acero !no+!da%le como protecc!&n.

-suarios de "apor

os usuar!os de 'apor est*n con?ormados por d!'ersas maqu!nas que lo

ut!l!Can para ?!nes de calentam!ento como parte de los procesos yo

operac!ones que se real!Can en cada una de ellas. En la a%la 4.2@ se

!ncluye la l!sta de todos los usuar!os de 'apor de la planta@ adem*s de

!n?ormac!&n complementar!a como su consumo de 'apor.

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a%la 4.2 suar!os de 'apor de la /lanta e+t!l

I.$! A%$" M">*+") C"3$+."!$+. P%$)+ $T%"", PSI

R$.%+ $C+$+)"

1 !ntorer-a ela raCCol! 50 :) Vapor !nd!recto 110 #!











12 !ntorer-a ela olorado Vapor !nd!recto 110 #!

13 !ntorer-a ela >ercen!Cadora Vapor !nd!recto 110 #!

14 !ntorer-a ela Aca%ados Vapor d!recto 110 o



17 !ntorer-a !los Autocla'e 25 :) Vapor !nd!recto 110 #!






23 !ntorer-a !los Autocla'e 500 :) Vapor !nd!recto 110 o KYL

24 !ntorer-a !los #ecadora Ben Vapor !nd!recto 110 #!

25 !ntorer-a !los #ecadora >ol!ne Vapor !nd!recto 110 #!

KYL /or pro%lemas de corros!&n y ?at!)a de serpent-n.

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7(1(2 S).$!" $ "3$%) $ "$.$ .=%!

El s!stema de rad!adores de ace!te trm!co esta compuesto

?undamentalmente por los s!)u!entes componentes

< 02 calderos de ace!te trm!co de 930 J; y 1450 J;.

< anques de almacenam!ento de ace!te trm!co@ tu%er-as de

d!str!%uc!&n de ace!te trm!co.

< >aqu!na =amas

alderos de aceite trmico

os calderos de ace!te trm!co ?undamentalmente proporc!onan mayores

temperaturas de tra%ajo y perm!ten tener mayor control so%re las

m!smas. El caldero de de ace!te trm!co cont!ene ?undamentalmente los

s!)u!entes componentes

< na c*mara de com%ust!&n

< n quemador modulante

< B!menea 'ert!cal

< u%er-as de conducc!&n de ace!te trm!co

< om%as para ace!te trm!co

< /resostatos@ termocuplas.

< a%lero de control

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!)ura 4.1 aldero de ace!te trm!co

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.aquina ,ama

a maqu!na =ama se ut!l!Ca para dar un aca%o ?!nal al tej!do de punto. #u

?unc!&n pr!nc!pal es darle el secado ?!nal a la tela y la 'eC de ?!jarle un

ancBo ?!nal a la tela.

a parte ?undamental de la maqu!na =ama es la c*mara de secado que se

compone de 3 compart!m!entos. ada compart!m!ento !nd!'!dual se equ!pa

de un )rupo de 'ent!ladores@ una caja de compres!&n@ to%eras@ ?!ltros

colectores@ una mar!posa de re)laje de !ntens!dad de a!re@ mar!posa de

estran)ulac!&n@ r!eles de cadena y el s!stema de 'ar!ac!&n de ancBo para los

r!eles de cadena.

El ?unc!onam!ento de la c*mara de secado es como s!)ue El a!re cal!ente

es !mpulsado por los 'ent!ladores a la caja de compres!&n. En el !nter!or de

la caja de compres!&n el 'olumen de a!re se d!str!%uye re)ularmente so%re

todas las to%eras. a mar!posa de estran)ulac!&n !ncorporada en la caja de

compres!&n les perm!te ajustar separadamente la 'eloc!dad del a!re super!or

y el a!re !n?er!or a la sal!da de las to%eras. El a!re propulsado por las to%erasso%re la capa de tej!do pasa lue)o a tra's de ?!ltros Mcolectores y se d!r!)e

?!nalmente a la Cona de cale?acc!&n de la c*mara de asp!rac!&n. a mar!posa

de re)laje de !ntens!dad de a!re u%!cada al lado de asp!rac!&n del )rupo de

'ent!ladores s!r'e para dos!?!car el 'olumen de a!re c!rculado y supr!me el

r!es)o de que al)unas marcas se presenten so%re el tej!do al paro de la

cadena. En este momento la mar!posa se c!erra autom*t!camente.

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A la sal!da de la c*mara de secado Bay una Cona de en?r!am!ento para

en?r!ar el tej!do de a!re am%!ente antes de que los procesos de ple)ado

y enrollado se real!cen.

El a!re B(medo de la maqu!na se e+trae por un 'ent!lador M e+Baustor

central.

!)ura 4.2 >*qu!na =ama

7(1(6 S).$!" $ "3!"$+"!$+. 5 )*!+).% $ GLP

El s!stema de / cuenta %*s!camente con los s!)u!entes componentes

< anque de almacenam!ento

< Vapor!Cador de /

< =edes de u%er-as

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El tanque de almacenam!ento de / t!ene una capac!dad de 5 500

)alones@ cuyo prop!etar!o es la empresa =epsol#ol)as@ y esta u%!cado

cerca de la puerta poster!or de la planta.

!)ura 4.3 anque de / de 5500 )alones

El 'apor!Cador que cuenta el s!stema es de t!po ?ue)o d!recto y de la

marca Al)as@ modelo 8040 y de capac!dad de 7.28 >>B. a pres!&n

de sum!n!stro a la sal!da del 'apor!Cador es de 0.8 %ar).

El s!stema de / no cuenta actualmente con un $ecantador a)uas arr!%a

del 'apor!Cador@ s!endo recomenda%le su uso para poder retener los ace!tes

)rasos que suelen 'en!r con el /.

as tu%er-as y accesor!os del s!stema de / actualmente son de acero

)al'an!Cado y todas sus un!ones son del t!po roscado@ e+cepto el ramal de

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tu%er-a que al!menta la coc!na@ el cual es de %ronce de 12 ZP de d!*metro. a

tu%er-a troncal es de 1 [PP de d!*metro nom!nal.

En la ?!)ura 4.3 se muestra el s!stema de / actual de la planta

te+t!l. os usuar!os de / son los s!)u!entes

< os s!stemas p!lotos de los quemadores de las calderas de 'apor.

< os quemadores de la >aqu!na secadora el!ot.

< a coc!na del comedor pr!nc!pal.

< erma a )as en el *rea de Ase)uram!ento de la cal!dad

.

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!)ura 4.4 #!stema de / actual de la /lanta

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7(2 P%4*$) ." 4"%" 3" %$ +/$ %) + " G" ) N".*%" 3 $ 3) $>*4) $

!*) .+

7(2(1 L)." $ A43"+$)

APLICACIONES ACTUALES

Apl!cac!&n 1 enerador de Vapor 600 /

Apl!cac!&n 2 enerador de 'apor 800 /

Apl!cac!&n 3 aldero de ace!te trm!co 930 J;.

Apl!cac!&n 4 aldero de ace!te trm!co 1450 J;.

Apl!cac!&n 5 #ecadora de tela el!ot

Apl!cac!&n 6 rupo electr&)eno 600 J;.

Apl!cac!&n 7 #er'!c!os M oc!na

Apl!cac!&n 8 #er'!c!os M ermas

APLICACIONES FUTURAS

Apl!cac!&n 9 #ecadora de cuellos

Apl!cac!&n 10 =ama de 7 campos

Apl!cac!&n 11 rupo electr&)eno 2 >;

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7(2(2 C+/$ %) + " G" ) N" .*%" 3

7(2(2(1 A43"+ 1: G$+$%"% $ /"4% $ ;00 HP

!)ura 4.5 enerador de Vapor 600 /

ESPE CIFIC ACIONE S TE CNIC AS

C"%".$%).") G$+$%"3$)

a%r!cante $!stral>odelo 3;#

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#uper?!c!e de calentam!ento 3000 p!es2

umero de pasos 3

E?!c!enc!a trm!ca 84G

*$!"%

umero de quemadores 1

!po !ro ?orCado

a%r!cante

>odelo

apac!dad

#!stema de control >odulante

C!*).3$

om%ust!%le usado =es!dual 500

onsumo de com%ust!%le

C!"%" $ !*).+:

$epres!&n 80 m%ar

ar)o 4.5 m

$!*metro 1.08 m

D".) $ 4$%"+

/res!&n de a)ua de al!mentac!&n 125 /#"

emperatura de a)ua de al!mentac!&n 92 I

/res!&n de 'apor saturado 125 /#"

emperatura de 'apor saturado 178I

emperatura de entrada de com%ust!%le 50 I

emperatura de sal!da del com%ust!%le 100 I

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E V ALU ACION DE L ES T ADO ACT U AL

D$.$%!+"+ $ 3" $9$+" ".*"3 $ 3" C"3$%"

a !n?ormac!&n proporc!onada por el Anal!Cador de ases E#F@ es el

s!)u!ente

a%la 4.3 =esultados del anal!Cador de )ases

Parmetro Designacin Unidad Llama alta Llama Baja

FT emperatura de )ases de com%ust!&n \ 237.80 189.40

AT emperatura del am%!ente \ 38.50 38.50

E+ceso de a!re 1.13 1.01

O2 /orcentaje de 2 G 11.10 0.20

CO2 /orcentaje de 2 G 7.06 15.78

CO /orcentaje de G 42.00 4697.00

E?!c!enc!a de la com%ust!&n G 83.7 94.1

*CO //> de ppm 89.00 4732.00

/ara determ!nar la e?!c!enc!a trm!ca del enerador de 'apor por el

mtodo !nd!recto se usa la s!)u!ente relac!&n

t *++ , -erdidas de Gas Seco , #nquemados .

, -erdidas por radiaci/n y conveccion , -erdidas en -ur%as

(4$1)

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ue)o usando la relac!&n 4.1@ tenemos la s!)u!ente ta%la

a%la 4.5 *lculo de la e?!c!enc!a trm!ca del aldero

QP$%") L3"!" A3." L3"!" ","

Prdida Gas Seco % 13.940 5.390

Perdidas en inquemados (Estimado) 0.5 3

Prdidas por radiacin y conveccin (tablas ABMA) 2.5 4.5

Perdidas por puras 6.29 5.93

Perdidas totales 23.230 18.820

Eficiencia del Caldero con respecto al PCI (%) 0(6 '(7>B

El consumo equ!'alente de as atural se calcula se)(n la s!)u!ente

relac!&n

Q =Pn

PCI

Q=

P u

$PCI

(4$2) &

(4$3)

$onde

, Q audal est*ndar 'olumtr!co K#m3BL

/n Q /otenc!a nom!nal del equ!po

/u Q /otenc!a (t!l requer!do

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/" Q /oder calor-?!co super!or@ re?er!do a la un!dad de 'olumen.

K34.387 >#m3L

^ Q E?!c!enc!a trm!ca del equ!po

ue)o

lujo de )as natural requer!do es ;'6 S!6(

audal equ!'alente para $!esel 2 es 1(2 8"3( K/" Q 138.62 >BL

P ROPUES T A DE CO NVE RS ION

ue)o de ser somet!do el equ!po a un d!a)nost!co@ ense)u!da se

recom!enda su recon'ers!&n

*$!"%

am%!ar el quemador actual de =onoto%era con 'ent!lador

!ndepend!ente.

Al!mentac!&n de com%ust!%le $ual Kas atural M $!esel 2L

!po de atom!Cac!&n de $!esel 2 opa rotat!'a

apac!dad 24 >>B

7.1 >; !po

de control >odulante rado

de modulac!&n 61 Km-n!moL

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As!m!smo el quemador de%e tener %ajas em!s!ones de &+!dos de n!tr&)eno

K+L@ cuando opera con $!esel 2.

El quemador se de%e sum!n!strar con el s!stema de control@ 'ent!lador de

a!re de com%ust!&n y con el tren de '*l'ulas de )as y de com%ust!%le l!qu!do

respect!'o. El tren de '*l'ulas para )as de%er* ser de acuerdo a la norma

/A 8501. Ver plano

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1001

R$!$+"+$) 4"%" 3" C+/$%)+

< Ver!?!car todos los componentes relac!onados al 'apor y sus ?unc!ones.

< !mp!ar los tu%os de los )ases de com%ust!&n de la caldera.

< =eparac!&n del re?ractar!o en la c*mara de com%ust!&n del quemador

< ,u!tar el quemador e+!stente y el equ!pam!ento de petr&leo res!dual.

< #e su)!ere reduc!r la pres!&n m*+!ma de tra%ajo a 100 ps! y la m-n!ma

a 90 ps!@ de%!do a que las maqu!nas en )eneral requ!eren 'apor a una

pres!&n de 87 ps!@ por lo cual se reduc!r-a el consumo de com%ust!%le.

< #e de%e !mplementar un transm!sor de pres!&n@ en la caldera@ para

pro'eer la seDal para el control de la demanda de ?ue)o del

quemador.

< Adaptar la placa delantera del quemador@ para el acoplam!ento en el

Bo)ar.

< =eno'ar el ta%lero de control.

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7(2(2(2 A43"+ 2: G$+$%"% $ V"4% $ 00 HP

!)ura 4.7 enerador de Vapor 800 / lea'ers roo:s


C"%".$%).") G$+$%"3$)

a%r!cante lea'er roo:s

>odelo 400

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umero de pasos 4

E?!c!enc!a trm!ca 84.5 G

*$!"%


!po !ro ?orCado

a%r!cante lea'er roo:s

>odelo

apac!dad

E?!c!enc!a de la com%ust!&n


C!*).3$



C!"%" $ !*).+

$epres!&n

ar)o 5.8 m

$!*metro 1.14 m

emperatura de cB!menea

$!*metro de cB!menea 61 cm

ar)o de cB!menea 1.6 m

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DETE RMIN ACION DE L CONS UMO DE G AS N AT UR AL Y DIESE L 2

a caldera de Vapor usar* as atural como com%ust!%le pr!nc!pal y $!esel

2 como com%ust!%le de respaldo.

a e?!c!enc!a proporc!onada por la planta es el s!)u!ente

E?!c!enc!a de la aldera reportada 84.5G

/otenc!a alor-?!ca =equer!da 26.7 >>B

ue)o

lujo de )as natural requer!do ser* 66 S!6(

audal equ!'alente para $!esel 2 ser* 22;(; 8"3( K/" Q 138.62 >BL


/ara la con'ers!&n a as natural de esa caldera@ se recom!enda ut!l!Car elJ!t de con'ers!&n $ual que sum!n!stra el ?a%r!cante@ el cual consta de lo

s!)u!ente

< ren de '*l'ulas para as atural

< Equ!po de %om%eo y ?!ltrado para el $!esel 2

< #!stema de control

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< $!a)rama de ca%leado

< Accesor!os ad!c!onales

!)ura 4.8 J!t de on'ers!&n lea'ers roo:s

#olo es necesar!o !mplementar la estac!&n secundar!a de re)ulac!&n para

poder sum!n!strar una pres!&n de 12 a 60 ; al tren de '*l'ulas

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7(2(2(6 A43"+ 6: C"3$% $ "$.$ .=%! 60 ?

!)ura 4.8 aldero de ace!te trm!co 930 :;


C"%".$%).") G$+$%"3$)

a%r!cante Jonus < Jessel

>odelo JV

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!po

a%r!cante ;e!sBaupt

>odelo 7

apac!dad


C!*).3$



C!"%" $ !*).+

$epres!&n mm;

ar)o 2 m

$!*metro 0.5 m


D$.$%!+"+ $ 3" $9$+" ".*"3 $ 3" C"3$%"

a !n?ormac!&n proporc!onada por el Anal!Cador de ases E#F@ es el

s!)u!ente

a%la 4.5 =esultado del Anal!Cador de ases

Parmetro Designacin Unidad Llama alta

FT emperatura de )ases de com%ust!&n \ 256.70

AT emperatura del am%!ente \ 31.80

E+ceso de a!re 1.05

O2 /orcentaje de 2 G 8.80

CO2 /orcentaje de 2 G 14.50

CO /orcentaje de G 87.00

E?!c!enc!a de com%ust!&n G 90.78

*CO //> de ppm 91.00

/ara determ!nar la e?!c!enc!a trm!ca del caldero@ usamos la ecuac!&n 4.1.

ue)o tenemos la s!)u!ente ta%la

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114/241


QP$%") L3"!" A3."

Prdida Gas Seco % 7.980

Perdida en inquemados (Estimado) 0.1

Prdidas por radiacin y conveccin (tablas

ABMA) 5

Perdidas por puras 6.1

Perdidas totales 19.180

E9$+" $3 C"3$% %$)4$. "3 PCIQ '(2arcas #u)er!das altur@ #aa:e@ =!ello@ ;e!sBaupt.

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!)ura 4.10 ,uemador a as atural

R$!$+"+$) 4"%" 3" I+)."3"+

< Ver!?!car todos los componentes relac!onados al #!stema de ace!te

trm!co.

< !mp!ar los tu%os de )ases de com%ust!&n del caldero de ace!te trm!co


Bo)ar.

< "nstalar el nue'o quemador de )as natural

< "mplementar un transm!sor de temperatura@ para pro'eer la seDal

para el control de la demanda del ?ue)o del quemador.

< Adaptar o reno'ar el ta%lero de control

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1101

7(2(2(7 A43"+ 7: C"3$% $ "$.$ .=%! 17'6 ?

!)ura 4.11 aldero de ace!te trm!co 1453 :;


C"%".$%).") G$+$%"3$)

a%r!cante Jonus < Jessel

>odelo JV

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*$!"%


!po

a%r!cante ;e!sBaupt

>odelo 7

apac!dad


C!*).3$



C!"%" $ !*).+

$epres!&n mm;

ar)o 2.5 m

$!*metro 0.5 m


a%la 4.7 =esultado del Anal!Cador de ases

Parmetro Designacin Unidad Llama alta

emperatura de )ases de

FT com%ust!&n \ 255.60

AT emperatura del am%!ente \ 31.90 E+ceso de a!re 1.05

O2 /orcentaje de 2 G 5.80

CO2 /orcentaje de 2 G 15.13

CO /orcentaje de G 89.00

E?!c!enc!a de com%ust!&n G 90.83

*CO //> de ppm 93.00

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/ara determ!nar la e?!c!enc!a trm!ca del caldero@ usamos la ecuac!&n 4.1.

ue)o tenemos la s!)u!ente ta%la


QP$%") L3"!" A3."

Prdida Gas Seco % 7.940

Perdida en inquemados (Estimado) 0.1

Prdidas por radiacin y conveccin (tablas ABMA) 5

Perdidas por puras 6.2

Perdidas totales 19.240

Eficiencia del Caldero respecto al PCI(%) '(20

DETE RMIN ACION DE L CONS UMO DE G AS N AT UR AL

#e tomara como e?!c!enc!a de la caldera lo s!)u!ente

E?!c!enc!a con respecto al /" 85.2G

/otenc!a alor-?!ca =equer!da 1453 J;

Apl!cando la ?ormula 4.3@ se t!ene lo s!)u!ente

lujo de )as natural requer!do es 1;2 S!6(

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ue)o de ser somet!do el equ!po a un d!a)nost!co@ ense)u!da se

recom!enda su recon'ers!&n

*$!"%

am%!ar el quemador actual con un quemador t!po paquete con las

s!)u!entes caracter-st!cas

!po /aquete

Al!mentac!&n de com%ust!%le as atural

apac!dad 6.5 >>B

1 890 :;

!po de control >odulante

rado de modulac!&n 41 m-n!mo.

El quemador se de%e sum!n!strar con el s!stema de control y con el tren de

'*l'ulas respect!'o@ el cual de%e estar de acuerdo a la orma /A 8501.

>arcas #u)er!das altur@ #aa:e@ =!ello@ ;e!sBaupt.

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!)ura 4.12 ,uemador a as atural para el aldero Jonus

R$!$+"+$) 4"%" 3" I+)."3"+

< Ver!?!car todos los componentes relac!onados al #!stema de ace!te

trm!co.

< !mp!ar los tu%os de )ases de com%ust!&n del caldero de ace!te trm!co


Bo)ar.

< "nstalar el nue'o quemador de )as natural

< "mplementar un transm!sor de temperatura@ para pro'eer la seDal

para el control de la demanda del ?ue)o del quemador.

< Adaptar o reno'ar el ta%lero de control

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7(2(2(' A43"+ ': S$"%" $ .$3" H$3.

!)ura 4.13 #ecadora de tela el!ot

ESPE CIFIC A CION E S T E CNIC A S

C"%".$%).") G$+$%"3$)

a%r!cante el!ot

>odelo $># 05

ADo de a%r!cac!&n 1997 C"%".$%).") $ D)$@

!po de lu!do A!re cal!ente

umero de c*maras 3

apac!dad de e'aporac!&n 200 :)B

Kpor camaraL

emperatura m*+!ma 160 I

Veloc!dad 0.5 M 40 mm!n.

apac!dad 150 /

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E?!c!enc!a trm!ca 85G

*$!"%


!po >eCclado en to%era KnoCCle m!+L

a%r!cante Juppers%uscB

>odelo 300 3$

apac!dad 11 M 348 J;


C!*).3$

om%ust!%le usado /


R$8*3"% $ )*!+).%

>arca !scBer

!po #302

$!*metro 2 pul).

/res!&n re)ulada 11 !n ; K 27.3 m%arL

/res!&n de entrada m*+!ma adm!s!%le 1 %ar)

r!?!c!o _

apac!dad 83 m3B

T%$+ $ V3/*3") $3 >*$!"%

S3$+$ 1

>arca $un)s

>odelo >$V

unc!&n #e)ur!dad@ corte de sum!n!stro de

)as

S3$+$ 2

>arca Jrom#cBroeder

>odelo =V# 232 > 10 60 M 313

unc!&n V*l'ula de control y se

(748133264) chavez_na

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