depurador captaciÓn.xls

8/19/2019 DEPURADOR CAPTACIÓN.xls

1/14

1.- Cálculo de la Densidad del Gas:

De la ecuación : se obtiene:

donde:Sustituyendo : P : Presión de Operación 36;70

Z : Factor de Compresibilidad 0;99T : Temperatura de operación 110;00

= 0;143 Lbs/Ft3

R : Constante de Gases 10;73PM : Peso Molecular del gas 23;62

: Densidad

2.- Cálculo de la Velocidad Crítica (Velocidad Terminal del Gas)

donde:K: Constante de Arrastre

g : Densidad del Gas 0;14

L : Densidad del Líquido 47;58

2.a.- Estimación de la Cons tante y/o Factor de Arras tre

Valores K para cálculo del tamaño de un Recipiente Vertical:

donde:

W L : tasa de flujo de líquido, Lbs/seg

W G : tasa de flujo de vapor, Lbs/seg

0;25

En este caso tomamos: K = 0;25

Por lo tanto: Vc = 4;56 ft/seg

K = Factor de Arrastre =

MEMORIA DE CÁLCULO0

)460(**

*

+=

T R Z

PM P gasopgas

T Rn Z V P **** =

g

gl

C K V ρ

ρρ *

20.00,1

25.00,11,0

35.01,0

K W

W

K W

W

K W

W

g

l

g

l

g

l

Realizado por. M. Gómez

Fecha: 17/06/02

Revisado por: H. Herrera

Fecha: 17/06/02

Archivo: DEPURADOR FUEL GAS

Pag. 1 de 14

Fecha de Impresión: 15/03/2016


2/14


3.- Cálculo del Area Transversal Requerida para el Flujo de Vapor

donde:

Q v : Flujo de descarga de vapor 33351;18 ft /hr

V v : Velocidad del vapor permisible en el recipiente, ft/seg

3.a.- Estimación de la Velocidad Permisible del Vapor

La velocidad de vapor permisible en el recipiente (Vv) será un procentaje de la velocidad crítica (o terminal) de acuerdo a

lo siguiente:

a.- "Para cargas líquidas menores de 30 gal/hr*ft 2 , el área de la sección transversal del tambor y de la malla (demister)

se debería dimensionar para 150% de la velocidad crítica...", es decir Vv = 150%(Vc).

b.- "Para cargas líquidas comprendidas entre 30 y 60 gal/hr*ft 2 , el área de la sección transversal del tambor y de la malla

(demister) se deberían dimensionar para 120% de la velocidad crítica...", es decir Vv = 120%(Vc).

c.- "Para cargas líquidas mayores de 60 gal/hr*ft 2 , el área de la sección transversar del tambor y de la malla (demister)

se deberían dimensionar para 100% de la velocidad crítica...", es decir Vv = 100%(Vc)

Nota:

En este caso se define "carga líquida" como el flujo de alimentación líquida dividido entre el área de sección transversal del tambor.

Según el Manual de Cálculos para las Ingenierías de Tyler G. Hicks, Tomo 3, Sección 6 (Ingeniería de Plantas Químicas

y de Procesos), tenemos:"Un separador equipado con un eliminador de neblina (demister) puede ser considerablemente más pequeño en diámetro

que otro que no lo tiene. De hecho, la práctica de diseño permite pasar por alto el factor de seguridad de 15% (Vv = 15%Vc)

y hacer que la velocidad permisible del vapor sea igual a la velocidad crítica (terminal) del Vapor (Vv = Vc)..."

"El procedimiento estándar estipula que la velocidad permisible del vapor (Vv) en un separador será igual a la velocidad

crítica (terminal) cuando se utilice un eliminador de neblina (demister), pero Vv no será mayor de 15% de Vc cuando el

separador no esté equipado con un eliminador de neblina..."

En nuestro caso tomamos: V v = 4;56 ft/seg (Vv = Vc)

Por lo tanto: AT = 2;03 ft2

4.- Cálculo del Diámetro del Recipiente (Requerido)

donde:AT : Area mínima transversal requerida para

el flujo de vapor = 2;03 ft2

Drecip = 1;608 ft tomanos: 1;70 ft

V

V

T V

Q A

π

T A

D*4


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 2 de 14



3/14


5.- Cálculo del Diámetro de las Boquillas:

5.a.- Cálculo de la densidad de la mezcladonde:M li q : Masa de Líquido 556;50

M ga s : Masa de Gas 4755;00

li q : Densidad Líquido 47;58

Q v : Flujo de vapor 33351;18

mezcla = 0;159 Lbs/ft3

5.b.- Cálculo de la velocidad en la boquilla de entrada

V Boq. Ent. = 30;00 ft/seg

5.c.- Cálculo del diámetro de la boquilla de entrada

donde:

A boq. ent . : Area de la Boquilla de entrada, ft2

Necesitamos el Area de la Boquilla:

donde:

Q ga s : Flujo Vol. de Vapor 33351;179

li q : Flujo Másico de Líquido 556;5

li q : Den sid ad L íqu ido 47;58

V Boq ent . : Velocidad Boq. Ent. 30;00

A boq ent. = 0;309 ft

Luego: D boquilla entrada = 7;53 pulg

Tomamos el diámetro superior: D boq. ent = 8 pulg

ent boqentradaboquiila A D *4*12=

V

L iq

L iq

gasliq

m ezcla

m ezcla

m ezcla

Q M

M M

V

M

ρ

ρ

3600*

) / (

.ent Boq

liqliqgas

BoquillaV

M Q Area

υ

m ezc la

entrada Boqu il laV ρ

60


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 3 de 14



4/14


5/14


H=

En nuestro caso: N LL L -N LLLL = 6 pulg1;751991214

pul N N LLLL LLL 6


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 5 de 14



6/14


6.c.- Distancia entre el Nivel Alto-Alto (HLL) y el BOP Boquilla de entradaSe calcula una altura referencial por medio de la siguiente ecuación (7):

En nuestro caso: H NHLL-boq 8;00 pulg6.d.- Distancia entre la altura de la boquilla y la malla H boq-MallaPara el caso de tambores verticales sin entrada tangengial y con malla usar un mínimo de 2 pies (24 pulg) o 0,5 veces el diámetro d

H boq-Malla 24;00 pulg6.d.- Distancia entre la altura de la malla y la línea tangente H malla-LtangPara el caso de tambores verticales es 0,15veces el diámetro del tambor o 16pulgadas

H mal la-Ltang 16 pulg 19;066.f.- Altura del Recipiente:

74 pulg correspondiente a: 6’ 3’’

.- ons erac ones c ona es:

7.a.- Tiempos de Retención Recomendados: (3)Flujo Bifásico (Gas - Liquido):

API liq: 40 º o mayor tret = 1.5 mint

API liq: 25 º - 40 º tret = 3 mint

API liq: 25 º o menor tret = 5 mint

Flujo Bifásico (Crudo - Agua):

API liq: 35 º o mayor t ret: 3 mint - 5 mint

API liq: 35 º o menor:

Temp 100 ºF t ret: 5 mint - 10 mint

Temp ≅ 80 ºF t ret: 10 mint - 20 mint

Temp ≅ 60 ºF t ret: 20 mint - 30 mint

7.b- Tiempo de Respuesta o Intervención del Operador (Alarma):

"…Se usará como criterio general que el tiempo de respuesta de un operador es de cinco minutos:

esto significa que el tiempo de retencion de líquido entre HLL y HHLL ( o entre LLLL y LLL) será de

5 minutos" (10 minutos adicionales)

Del Manual de Ingeniería y Diseño del Grupo Shell (Gas/Liquid Separators - Type Selection

and Design Rules), pág. 100, se obtiene lo siguiente:

Altura tan-tan=

boquillaboq NHLL d H


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 6 de 14



7/14


Tiempo entre LLLL y LLL (o entre HLL y HHLL):

1 minuto (acción desde sala de control)

5 minutos (acción fuera de sala de control)

En nuestro caso se consideró un tiempo de retención de 5 minutos (control) y 1 minuto para la

intervención del operador (alarma) considerando que la acción del operador será desde sala de control.


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 7 de 14



8/14

Psia

º F

uma

Lbs/Ft3

Lbs/Ft3


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 8 de 14



9/14


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 9 de 14



10/14

Lbs/hr

Lbs/hr

Lbs/ft3

ft3/hr

ft3/hr

Lbs/hr

Lbs/ft

ft/seg


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 10 de 14



11/14


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 11 de 14



12/14


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 12 de 14



13/14

l tambor (lo que sea mayor)


Fecha: 17/06/02


Fecha: 17/06/02


Pag. 13 de 14



14/14

depurador captaciÓn.xls

Documents