Word Del Parcial De Mecanica.docx

Parcial de mecánica de fluidos.

Selección de un compresor de gas húmedo de una unidad de FCC de una instalación industrial.

Presentado por:

Tatiana Alvarado. Mariana Velasquez. Vladimir Ricardo.

Docente: Julián Naranjo.

13 de noviembre de 2018

USB- CARTAGENA INGENIERIA QUIMICA.

Para las unidades FCC, Barletta T, Golden S. en su artículo titulado centrifugal compressor operations recomiendan que el compresor de tratamiento de gas húmedo cuya función principal es el control de la presión del reactor, sea un compresor centrífugo de dos etapas. Usualmente las máquinas de gas húmedo utilizan 6-8 impulsores (entre etapas) para comprimir el gas del principal receptor de cabeza de la columna, a la presión de operación de la planta de gas. La mayoría tienen entre etapas sistemas de condensación, después de la primera 3 o 4 etapa (bajo etapa) que enfrían el gas comprimido, se condensan una pequeña porción y se separan las fases gaseosa y líquida (Figura 3). El gas receptor entre etapas se comprime a continuación en los últimos 3 o 4 etapas (alta etapa). Condensadores inter etapas reducen la temperatura del gas y aumentan la eficiencia del compresor en un 5-7%.

Debido a que el compresor es centrífugo de dos etapas con varios impulsores en cada etapa de compresión se selecciona un valor promedio del proporcionado en la literatura. Y se procede a realizar los cálculos de potencia en una hoja de Excel. Los balances de masa los proporcionan las data de proceso y los balances de energía están calculados en la tabla de Excel adjunta.

Se hace necesario mantener un control de velocidad para mantener la presión en la succión del compresor, a mayor velocidad mayor es la presión que se alcanzará dentro del compresor. Sin embargo, se alcanzará un flujo crítico en el cual la rata de flujo de entrada no puede ser mayor que la de descarga, lo cual causa un retorno del flujo hacia el rotor. Esta condición se conoce como “surge” y puede causar daño al equipo. Para evitar lo anterior se instalan sistemas anti-surge. Nuestro sistema anti surge está compuesto por dos sistemas de control antisurge que reciben

diferentes señales de temperatura y presión del sistema en succión y descarga de cada una de sus etapas, y envía señal a las válvulas de recirculación de gases y protección del sistema. La selección del compresor depende de la tasa de flujo total de entrada al compresor, que fue calculada en el Excel adjunto, el principal fabricante para la industria petroquímica es la empresa ELLIOT. A continuación se muestra la tabla del fabricante en la cual se escoge el equipo 29MB. Debido a que el flujo, se encuentra en el rango de flujo requerido para nuestro diseño.

El material de construcción del equipo es acero inoxidable. El cálculo de la turbina se escogió, en la página del fabricante ELLIOT.

Se escoge esta turbina (YYRHH) ya que tiene las especificaciones para brindarle la potencia que requiere el compresor calculado. El tipo de vapor es saturado a 600lb.

Para evitar erosión de la tubería, se fijó la velocidad máxima en 20m/s, a través de la tubería, se calcula el área trasversal de la tubería que es igual al flujo volumétrico entre la velocidad lineal máxima de diseño. 𝜋 ∗ 𝐷2 𝐴= 4 𝐴 = 3.42𝑓𝑡 DIAMETRO DE TUBERIA EN LA SUCCION. 𝐷 = 1.96𝑓𝑡 − 23,5𝑖𝑛𝑐ℎ

DIAMETRO DE TUBERIA EN LA DESCARGA. 𝐴 = 0.87𝑓𝑡 𝐷 = 1.65𝑓𝑡 − 19.8 𝑖𝑛𝑐ℎ Se utiliza un diámetro nominal de 24inch, para toda la tubería.