4. Dimensionado de equipos y Estimación del costebibing.us.es/proyectos/abreproy/20225/fichero/4... · El cálculo del precio final: El precio de las paredes del tanque y del fondo

INGENIERO QUIMICO DIMENSIONADO DE EQUIPOS Y ESTIMACIÓN DE COSTES

BELÉN DE LA SERNA BAZÁN 20

4. Dimensionado de equipos y Estimación del coste

El propósito de este apartado es proporcionar un substituto conveniente para un lento y

costoso estudio de ingeniería. Los métodos de acceso directo se relacionan entre sí por

necesidad, pero pueden ser modificados o ampliados de acuerdo a la experiencia del usuario con

ellos. Los métodos varían en interés y complejidad, y el usuario debe saber cómo adaptarse a los

datos básicos disponibles para un estudio específico.

El cálculo de los costes es fiable. De hecho esas curvas, que se basan en estadísticas, se

han verificado con referencias que tienen un alto grado de credibilidad. Los datos se presentan de

una manera que hace que sea fácil para mantenerlos al día: los precios de base, que son sensibles

a las variaciones del mercado, se presentan en las curvas simples, y que cuenta con diseño, cuyo

coste relativo no tienden a variar, se alojan a través de serie de factores de corrección.

4.1 Columnas

Los precios se determinan en función del peso y el material de construcción

para:

Los detalles externos, incluyendo:

- Carcasa y la cabeza.

- El fondo.

- Los accesorios, como las boquillas, plataformas, escaleras, pasarelas, grúas

permanente, y así sucesivamente.

Los detalles internos, incluyendo:

- Platos

- Relleno

En todos los casos, la estimación se refiere a un caso base que asume acero, y los

factores de corrección se destinarán a la corrosión de materiales resistentes en caso

necesario. Los revestimientos y el forro son tratados como un suplemento. La carcasa

se supone que es en acero al carbono.



Precios de la carcasa y la cabeza. Se obtiene un precio base de la figura 1.1, en

función del diámetro de la carcasa y suponiendo 8 mm de espesor y acero al carbono.

Este precio base se modifica con los siguientes factores:

- Factor de fe obtenido a partir de la figura 1.2, para otros espesores que de 8 mm.

- Factor fm obtenidos de la tabla 1.1, para otros materiales de construcción que el

acero al carbono.

El precio total corregido es entonces:

($/Kg)(peso en Kg de la carcasa+cabeza)(fe)(fm)

Los revestimientos se suponen preferentemente con espesores de entre 8 y 20 mm.

El exterior del tanque será de acero al carbono del espesor requerido calculado,

además de una capa en el interior de resistencia a la corrosión. El coste de la pared

del tanque incluye el coste del acero al carbono, más el coste de revestimiento.

Suponiendo que el espesor calculado es de 8 mm, que el revestimiento es de 10% del

espesor de la chapa y que el material de revestimiento es de acero inoxidable 304, un

precio base para el revestimiento se puede calcular de la siguiente fórmula:

Precio base= ((3,14)(D’)(H)+Scabeza))109 $

Dónde:

D’ = diámetro, m.

H = longitud de la carcasa, m.

Scabeza = superficie de la cabeza de la figura 1.3.

Este precio base se modifica con:

-fe’, factor obtenido a partir de la figura 1.4 para el grosor del metal base que no sea

de 8 mm.

-fc’, factor obtiene de la tabla 1.2, el 20% de revestimiento en lugar del 10%

-fm’, factor obtiene de la tabla 1.2, para otros materiales de acero inoxidable 304.

Así el precio corregido para el revestimiento es el siguiente:

Precio= (precio base, $)(fe’)(fc

’)(fm

’)$

Los revestimientos que se supone preferentemente para espesores de más de 20

mm, se calculan de forma análoga al revestimiento, es decir, el precio base es:

Precio base=[3,14(D’)(H)+Scabeza]182$



Con la hipótesis de que el revestimiento es de 3 mm de espesor y de acero

inoxidable 304.

Este precio base se modifica con:

-fe’’, factor obtenido a partir de la figura 2.5, para otros espesores de 3 mm.

-fm’’, factor obtiene de la tabla 1.3, para los demás materiales de acero inoxidable 304.

Así, el precio corregido para el revestimiento interior es:

Precio= (precio base, $)(fe’’)(fm

’’)$

Precios del fondo. El fondo es generalmente de acero al carbono sólido, de modo

que pueda ser un precio de la figura 1.1, corregida para otros espesores por un

coeficiente, fe, obtenidos a partir de la figura 1.2, de modo que el precio está dada

por:

Precio= (peso)($/Kg)(fe)$

Precios de los accesorios. Los accesorios tienen un precio el cual viene en la

figura 1.6, de acuerdo con el peso del recipiente vacío.

Precios de los platos de destilación. Los cuatro tipos principales de platos de la

destilación son:

1. Platos burbuja

2. Plato de válvula

3. Platos rejilla

4. Platos Jet

El precio base para los platos, que se obtiene de la figura 1.7, asumen platos de

válvula con un máximo de 15 platos con un diseño único de flujo cruzado, y el

espesor del plato de acuerdo con el siguiente material:



Material Espesor, mm

Acero al carbono 3.5

Acero inoxidable 410 2

Acero inoxidable 304 2

Monel (cobre/niquel) 2

Este precio base se modifica multiplicando con:

1. Factor fpl obtenido de la tabla 1.4, para distintos tipos de platos de válvula.

2. Factor fe obtenido de la tabla 1.4, para espesores distintas de las utilizadas en la

figura 1.7.

3. Factor fpn obtenido en el tabla 1.4, para números de más de 15 platos.

4. Factor fpa obtenido para otros tipos de flujo cruzado, de la siguiente manera:

a. Doble flujo cruzado, fpa = 1,12

b. Cuádruple flujo cruzado, fpa = 1,35

Precio del relleno. La tabla 1.5 ofrece una primera aproximación de los precios de

relleno de varios lotes de 20 m3. Este precio debe reducirse un 10% de los lotes de

más de 50 m3 y un 15% de los lotes de más de 100 m

3.

El cálculo del precio final:

El precio de las paredes del tanque y del fondo se añade al precio de sus

accesorios y los componentes internos, y se multiplica el resultado por 1,15 para las

torres o por 1,10 para los tanques.



Fig. 1.1 Precio base de la carcasa, cabeza y fondo

Fig. 1.2 Factor de corrección del precio base con el espesor de la pared



Código de designación

ASTM AISI Misceláneo fm

SA 285 C - - 1.0

SA 203 A y D - - 1.3

SA357 - - 2.0

SA 240 304 - 2.8

SA 240 304 L - 3.0

SA 240 310 S - 3.8

SA 240 316 - 2.9

SA 240 316 L - 3.3

SA 240 316 (Ti) - 3.1

SA 240 321 - 2.7

SA 240 347 - 2.9

SA 240 410 - 2.4

- Uranio 50 3.6

- - Uranio B6 4.8

- - Monel (niquel/cobre) 400 8.8

- - Inconel (niquel/cobre/hierro) 600 10.0

- - Inconel 625 13.8

- - Hastelloy G 12.5

Tabla 1.1 Factor de corrección con los materiales de construcción



Fig. 1.3 Peso y área de la columna



Fig. 1.4 Factor de corrección del precio base con el revestimiento

Revestimiento de acero inoxidable, % de pared y fc’

Designación de acero

inoxidable fm

’ 10% 20%

304 1.00 1.00 1.15

304 L 1.05

310 S 1.25 1.00 1.25

316 1.20 1.00 1.15

347 1.05 1.00 1.15

410 0.95 1.00 1.25

Monel (niquel/cobre) 2.40 1.00 1.25

Inconel (niquel/cobre/hierro) 2.70 1.00 1.25

Tabla 1.2 Factores de corrección con el material y revestimiento



----Caucho

__ Acero inoxidable

Fig. 1.5 Corrección con el espesor del recubrimiento



Designación de acero inoxidable fm’’

304 1.00

304 L 1.10

310 S 1.35

316 1.25

347 1.10

410 0.95

Monel (niquel/cobre) 2.50

Inconel (niquel/cobre/hierro) 2.80

Revestimiento de caucho natural 0.30

Revestimiento de caucho sintético 0.40

Tabla 1.3 Factor de corrección con el material

Fig. 1.6 Precio base de los accesorios para torres y tanques



FOB (free on broad): el comprador paga todos los costes posteriores a la entrega de la mercancía

Monel: aleación de cobre y níquel

Stainless: acero inoxidable

Mild steel: acero al carbono

Fig. 1.7 Precio base de los platos



a. Tipo de plato

Tipo fpl

Burbuja 1.45

Válvula 1.00

Rejilla 0.70

b. Espesor

Espesor, mm fe

2 1.0

3.5 1.25

6 1.60

12 2.50

c. Número de platos

Número fpn

0-15 1.0

16-50 0.95

51-75 0.92

Más de 76 0.90

Tabla 1.4 Factor de corrección con los platos



Dimensión del relleno

in 1 1 1/2 2

Tipo mm 25 38 50

Anillos rasching:

Gres 210 160 150

Acero dulce 420 290 230

Acero inoxidable 304 1,560 1,150 1,040

Anillos pall:

Acero dulce 330 240 220

Acero inoxidable 304 1,350 960 830

Acero inoxidable 316 - - 1,130

Monel (niquel/cobre) - - 2,080

Polipropileno 420 310 250

Sillas de montar intalox:

Gres 270 200 180

Polipropileno 380 - 210

Tabla 1.5 Estimación del precios de los rellenos

4.2 Reactores

Para los reactores con camisa la figura 2.1, da la estimación del coste total. Para

los otros reactores se utilizará la figura 2.2 que se basa en suponer inoxidable 304 y

una viscosidad de 1000 cp. La potencia para varios tamaños de reactores se da en la

tabla 2.1. Por último, la estimación del precio del agitador se corrige con la tabla 2.2.





Mild steel: acero dulce

Glass-lined: recubrimiento de vidrio

Mixers: mezcladores

Fig. 2.1 Estimación del precio de los reactores agitados con camisa, incluido el sellado de

montaje, motores a prueba de explosión, reductor de velocidad, agitador, así como

mezcladores simples de motores y montaje




Closed vessels: recipiente cerrado

Open vessels: recipiente abierto

Propeller: hélice

Turbine: turbina

Fig. 2.2 Estimación del precio de la camisa de los reactores



Volumen tanque, m3

Potencia del motor, cv

0.150 4-8

0.300 10-15

1.0 3-10

4.0 5-15

6.0 7-20

10.0 10-30

Tabla 2.1 Clasificación de potencia para motores agitados

Material fm

Acero inoxidable 304 1.00


Revestimiento de caucho 1.25

Monel (cobre/niquel) 1.30

Tabla 2.2 Factor de corrección del precio con los materiales de reactores agitados

4.3 Intercambiadores de calor

Intercambiadores de calor

Dos tipos son considerados: los de haz de tubos y los de doble tubo:

Estimación del precio de los intercambiadores de calor con haz de tubos

El método de estimación del precio se basa en la fórmula:

Precio corregido= (precio base) fd flfnpfpftfm

Todos los siguientes factores de corrección vienen en la tabla 3.1.

fd = factor de corrección según el tipo de intercambiador

= factor de corrección según el paso del tubo y el diámetro

fl = factor de corrección según la longitud del tubo

fnp = factor de corrección según el número de pasos de tubo

fp = factor de corrección según las presiones de carcasa y tubos



ft = factor de corrección según las temperaturas

fm = factor de corrección según los materiales de construcción

El precio base se obtiene de la figura 3.1, que se refiere a la superficie del

intercambiador de calor, la presión de diseño es para10 bar, y la temperatura de

diseño de 350 ° C; los materiales de construcción son de acero templado; y la

instalación está incluida en este precio.

Para obtener este precio, sólo es necesario conocer la superficie.

Estimación del precio de los intercambiadores de doble tubo

El método de estimación de precios es el mismo que para los intercambiadores

con haz de tubos. El precio base se obtiene de la figura 3.3 de acuerdo a la superficie,

y los factores de corrección se obtienen de la tabla 3.2.

Estimación del precio de los tubos de intercambiadores de calor

Los tubos de intercambiadores a veces se usan por separado, una estimación de su

coste puede ser de interés. La figura 3.4 muestra el costo de los tubos de

intercambiadores en acero al carbono. En una primera aproximación, este coste se

puede modificar con los factores de corrección con los intercambiadores de doble

tubo. El coste de la soldadura y tubos de extrusión depende en gran medida la oferta y

la demanda.

Enfriadores de aire

El precio base se asume como:

- Tubos: 10 m de largo, 1 in de diámetro, acero al carbono, 12 BWG espesor de la

pared, y con aletas de aluminio tipo G insertadas en las ranuras en la superficie del

tubo.

- 6 filas de tubos.

- 10 bares de presión de diseño.

El precio base de estos supuestos es un producto de coeficiente C, que se obtiene

de la figura 3.5, y el coeficiente S determinada como S=(Q·10-3

)/(T1-ta) donde Q es el



calor T1 es la temperatura de entrada y ta es la temperatura de entrada del aire.

El precio corregido se obtiene así:

Precio corregido= (precio base)fefpfNfm

Y los coeficientes correctores se obtienen de la tabla 3.3.




AES: cabezal flotante interno

Mild steel: acero al carbono

Fig. 3.1 Precio base de intercambiadores de carcasa y tubo



a. Tipo de intercambiador de la figura 3.2

Tipo fd

AES (cabezal flotante interno) 1.00

AEM 0.87

AEU 0.85

AKT ( hervidor de caldera) 1.20

BES 0.92

BEM (de lámina y tubo fijo) 0.80

BEU 0.75

BKT (tipo kettle) 1.10

Termosifon 1.35

b. Influencia del diámetro del tubo y paso

Diámetro

in mm Paso, in

¾ 19.2 1-in. cuadrado 1.00

¾ 19.2 15/16-in triangular 0.95

¾ 19.2 1-in triangular 0.97

1 25.4 1 ¼-in cuadrado 2.07

1 25.4 1 ¼-in triangular 0.97

c. Longitud del tubo d. Número de pasos por tubo

Longitud

ft m fl Número de pasos fnp

8 2.4 1.35 2 1.00

12 3.7 1.13 4 1.02

16 4.9 1.00 6 1.04

20 6.1 0.92 8 1.06



24 7.3 0.90 12 1.08

e. Máxima presión f. Temperatura

fp

Presión, bars 50 m2 100 m

2 500 m

2 Temperatura

oC ft

<10 1.00 1.00 1.00 t < 350 1.00

10-20 1.03 1.08 1.18 350 < t < 550 1.08

20-30 1.15 1.20 1.32

30-40 1.28 1.35 1.50

40-65 1.67 1.75 1.93

65-85 1.80 1.90 2.10

85-130 2.35 2.45 2.70

130-180 3.00 3.15 3.45

g. Material de construcción

Materiales de construcción, * carcasa/tubos

Superficie

, m2

CS/CS CS/Cu CS/

Mo

CS/30

4

304/30

4

CS/31

6

CS/Mone

l

Monel/Mone

l

CS/T

i Ti/Ti

<10 1.00 1.05 1.40 1.55 2.30 1.95 2.80 4.50 4.70 11.00

10-50 1.00 1.10 1.55 1.75 2.55 2.15 3.05 4.80 5.80 12.20

50-100 1.00 1.15 1.75 2.15 2.90 2.55 3.55 5.30 7.30 13.90

100-500 1.00 1.30 2.05 2.60 3.40 3.00 4.35 6.10 9.40 16.30

500-1000 1.00 1.50 2.35 3.20 4.15 3.65 5.25 7.10 12.00 19.10

*CS=acero al carbono; Cu=aleación 88% cobre: 304=acero inoxidable tipo 304; 316=acero inoxidable tipo 316; Mo=molibdeno; Monel=aleación

de niquel y cobre; y Ti=titanio

Tabla 3.1 Factor de corrección con los intercambiadores de carcasa y tubo según tipo

intercambiador



Fig. 3.2. Hoja TEMA de las designaciones de los tipos de intercambiadores




Single section: un paso

Double section: dos pasos

Fig. 3.3 Precio base de los intercambiadores de doble tubo



a. Presión

Presión, bar fp

<4 1.00

4-6 1.10

6-7 1.25

b. Material de construcción

Material: Carcasa/Tubo fm

cs/cs 1.0

cs/304L acero inoxidable 1.9

cs/316 acero inoxidable 2.2

Tabla 3.2 Factor de corrección con los intercambiadores de doble tubo




BWG (Birmingham Gabe alambre): utilizado para varillas de perforación y alambre de acero. Cuando la escala de

números para una tubería es referencia a un sistema, BWG, es implícito

Welded tubes: tubos soldados

Fig. 3.4 Precio base de los tubos de los intercambiadores de calor



R: factor de corrección de temperatura

atT

TT

1

21,

21 ,TT : temperatura de entrada y salida

at : temperatura de entrada del aire

r: resistencia a la suciedad del fluido del proceso

Fig. 3.5 Precio base del factor C como función de r y R



a. Espesor tubo,

mm BWG fe b. Presión, bar fp

2.77 12 1.0 <10 1.00

2.11 14 0.9 10-20 1.03

1.65 16 0.8 20-30 1.06

1.24 18 0.7 30-50 1.10

50-75 1.13

75-100 1.15

100-150 1.20

c. Largo tubo, m ft d. Número de

filas de tubos fN

3 1.25

12 0.90 4 1.15

10 1.00 5 1.05

8 1.05 6 1.00

6 1.12 8 0.90

5 1.15 10 0.85

e. Material tubo (aleta aluminio) fm

Acero dulce 1.00

Aluminio 3S 1.30

Aleación de aluminio 1.50





Tabla 3.3 Factores de corrección con los enfriadores de aire



4.4 Bombas

Bombas

Las bombas centrífugas son vendidas en tamaños estándar de carcasa, para los que

los impulsores (rodetes) son variados para satisfacer requisitos específicos. Dado que

la estimación del precio depende principalmente de la carcasa, los precios de las

bombas centrífugas cubren rangos de operación requeridos correspondientes a la

capacidad de las cubiertas, como se muestra en la figura 4.1. Otros tipos de bombas

pueden tener un precio procedente de curvas parecidas a las de otros equipos.

Precios bombas centrífugas

El método consiste en establecer un precio base y luego corregir por las

diferencias de tipo de material, de la temperatura y de presión, de acuerdo con la

fórmula siguiente:

Precio corregido= (precio base)fdfmftfp

fd = modificación del precio base de la bomba, en el tabla 4.1.

fm = modificación del precio base de los materiales, en la tabla 4.1.

ft = modificación del precio base para la temperatura, en el tabla4.1.

fp = modificación del precio base de la presión de aspiración, en el tabla4.1.

El precio base, tal como se determina en el figura 4.1 se supone como lo siguiente:

- Tipo: proceso de división vertical de la bomba.

- Materiales: Tubo de acero fundido, internos en hierro fundido.

- Temperatura de funcionamiento: 0-150 C.

- Caudal máximo: 790m3/h a 3500 rpm; 420 m3/h a 1750 rpm

- Máxima cabeza: 450m a 3500 rpm; 90m a 1750 rpm

- Presión de succión: 20-40 bar

Bombas alternativas

Se utiliza la figura 4.2 para obtener el costo de bombas alternativas para dos

rangos de presión. Estas curvas puede ser modificadas de acuerdo a lo siguiente:

- Número de cilindros, en comparación con dos de dúplex.

- Tipo de regulación.



- Sistema de lubricación.

- Material de construcción.

- Presión de descarga.

- Factores de corrección con los materiales de construcción y la presión de succión se

muestran en la tabla 4.2.

Estimación del precio de bombas rotativas y contadoras

La figura 4.3 proporciona, en función del flujo, lo siguiente:

- El precio de las bombas de lóbulo, sin conductor, en acero inoxidable 316.

- El precio de las bombas centrífugas de rodete de hélice, sin conductor, con una

carcasa de hierro fundido y acero inoxidable del rotor.

- El precio de bombas contadora, tanto del pistón y el diafragma, en el tipo acero

inoxidable 316, con excepción de acoplamiento y el manguito de aleación de aluminio,

e impulsado por un motor eléctrico a prueba de explosiones. La cabeza, que puede

adaptarse a los flujos específicos, también se incluye.

Compresores

Los precios base de los compresores centrífugos, y compresores de rotativos se

obtienen de la figura 4.4 a 4.6.La figura 4.4 se aplica a los compresores centrífugos en

general y compresores de pistón. Figura 4.5 se aplica a los compresores de aire y de

hidrógeno, que son generalmente más pequeñas e incluyen características especiales

de diseño. La figura 4.6 se aplica a diversos tipos de sopladores y ventiladores.

Los supuestos incluidos en el precio base. Las curvas de la figura 4.4 no incluyen

los costes de instalación, que debe obtenerse de la tabla 4.3. Los precios de la figura

4.4 asumen un compresor de acero fundido, además de un reductor de acoplamiento,

manguito y equipo auxiliar, pero no el conductor, que debe obtenerse del apartado

4.5.

Las curvas de la figura 4.5, también, no incluyen los costes de instalación. Los

precios de la figura 4.5 incluyen el compresor, reductor, manguito, equipo auxiliar,

pero no el motor. El material es de acero fundido.



Las curvas de los sopladores en la figura 4.6 asumen la parte descubierta de la

máquina, sin ningún tipo de accesorios o conductor. En promedio los precios se

deben multiplicar por 1,5 para tener en cuenta los accesorios. Las curvas de

ventiladores en la figura 4.6 asumen incluido el controlador.

Factores de corrección. El precio base de los factores de corrección de la figura

4.4 a 4.6 se muestran en la tabla 4.4.



Fig. 4.1 Precio base de las bombas centrífugas



a. Tipo de bomba

Tipo de bomba fd

Proceso, carcasa dividida verticalmente 1.0

Proceso, doble sello y fluido reciclado entres

sellos 1.5

Vertical, en línea 10.5

Turbina 0.8

Química 0.5-0.7

b. Material de construcción

Tipo de material fm

Acero fundido 1.00

Bronce 1.25

Acero fundido con acero inoxidable 316 1.50


Uranio 2.00

Hastelloy C (niquel/molibdeno/cromo) 2.80

c. Temperatura de operación

Temperatura, C ft

<150 1.00

150-250 1.15

>250 1.30

d. Presión de succión

Presión de succión, bars fp

<20 0.7



20-40 1.0

40-70 1.3

Tabla 4.1 Factor de corrección con las bombas centrífugas


Fig. 4.2 Precio base de las bombas alternativas



a. Material de construcción

Material fm

Hierro fundido 1.00

Recubrimiento de caucho, hierro fundido 1.15

Acero fundido 1.10



b. Presión de succión

Presión de succión, bar fp

<20 1.0

20-40 1.3

40-70 1.5

Tabla 4. 2. Factor de corrección del precio base con las bombas alternativas




Rotating screw pumps: bomba rotativa de tornillo

Gear pumps: bomba rotativa de engranajes

Diaphragm pumps: bomba de diafragma

Piston metering pumps: bomba de pistón

Fig. 4.3 Precio base de bombas rotativas y contadoras




Centrifugal compsessors: compresor centrífugo

Reciprocating compessors: compresor alternativo

Fig. 4.4 Precio base para compresores centrífugos y alternativos, incluyendo el cambio de

velocidad, manguitos y auxiliares pero no conductores




Air (with water cooling): con agua de refrigeración

Air (with air cooling): con aire de refrigeración

Rotary screw: hélice rotativa

Hydrogen: hidrógeno

Fig. 4.5 Precio base de los compresores alternativos de aire y de hidrógeno y compresores

de tornillo rotativo, incluyendo el cambio de velocidad, manguitos y auxiliares pero no

conductores




Discharge: descarga

Liquid- ring blowers:sopladores de anillo líquido

Rotating-lobe blowers: sopladores rotativo de lóbulo

Ventilators:ventiladores

Turbo blowers:turbo sopladores

Fig. 4.6 Precio base de sopladores y ventiladores



Recipientes a presión Intercambiadores de calor Hornos

Torres* y

reactores Tanques

Carcasa y

tubo Enfriadores

Bombas y

controladores

Compresores**

centrífugos y

controladores

Reacción Calor

Equipamiento

1º, Ps

100 100 100 100 100 100 100 100

Equipamiento

2º, fms

103 63 71 30 56 48 36 35

Tuberías y

válvulas, f 60 40 45 14 23 17 19 17

Ingeniería civil 10 6 5 2 3 10 11 11

Estruc.

Metálicas 8 - 3 - - - - -

Instrumentación 11 6 10 4 2 7 4 5

Equipamiento

eléctrico 5 5 2 9 25 11 2 2

Aislamiento 8 5 5 - 2 2 - -

Pintura 1 1 1 1 1 1 - -

Construcción, f 97 58 60 29 64 54 36 35

Costes

indirecto, ft

75 51 53 33 47 39 39 38

TOTAL 375 272 284 192 267 241 211 208

Coeficiente

multiplicador,

fg

3.75 2.72 2.84 1.92 2.67 2.41 2.11 2.08

*La instalación de los platos de destilación esta incluida en las torres

**El coeficiente multiplicador para los compresores alternativos es 2.95. La causa del incremento de este número, relativa a la de los

compresores centrífugos, incluye tuberías y fundiciones diseñadas para resistir las vibraciones

Tabla 4.3. Factor multiplicador, fg, para convertir el precio base de los elementos de los

equipos primarios de la inversión de los límites de batería



a. Efecto de la presión de descarga

Máx presión, bars fpmáx

Centrífugo Alternativo

<75 1.00 1.00

75-100 1.08 1.05

100-150 1.16 1.11

150-200 1.25 1.18

200-300 1.38 1.30

300-400 1.52 1.43

400-500 1.68 1.57

500-600 1.86 1.72

b. Efecto de los materiales de construcción

fm

Material Compresores Sopladores

Acero fundido 1.0 1.0

Para las partes en mvto:

Acero inoxidable 304 1.4 2

Acero inoxidable 316 1.7 2.5

Tabla 4.4 Factor de corrección con los compresores



4.5 Compresores y soplantes

Motores eléctricos

Los motores a prueba de explosión o motores cerrados se utilizan casi

exclusivamente en las industrias petroquímicas. El precio base para estos motores y

motores abiertos se da en función de la potencia del motor en la figura 5.1. Este

precio corresponde a una velocidad del motor de 1750 rpm. Para otras velocidades de

motor, el precio base debe ser corregida con la figura 5.2.

Turbinas

A partir de la potencia entregada en cv y haciendo distinción entre turbinas con

condensadores al vacío y turbina de contrapresión se obtendrá la estimación del

precio de las turbinas haciendo uso de la figura 5.3




Explosion proof: a prueba de explosiones

Totally enclosed/open: totalmente cerrado/abierto

Fig. 5.1. Precio base de motores eléctricos con velocidad de 1,750 rpm



Fig. 5.2. Precio base de motores eléctricos con velocidad diferente de 1,750 rpm




Turbines with vacuum condenser: turbinas con condensadores al vacío

Back-pressure turbines: turbinas de contrapresión

Fig. 5.3. Estimación de los precios de turbinas



4.6 Hornos

El precio base de la figura 6.1 se corrige con otras condiciones mediante la

siguiente expresión:

Precio corregido= (precio base)(1+fd+fm+fp)

fd = corrección de tipo de horno

fm = corrección de los materiales de construcción

fp = corrección de la presión

Estos factores de corrección se encuentran en la tabla 6.1 por el tipo, materiales de

construcción, y la presión, respectivamente.



Reaction furnaces: hornos de reacción

Fired heaters: hornos de llama

Fig. 6.1. Precio base de hornos



a. Aplicación

Tipo fd

Hornos de llama Hornos cilíndricos 0.00

Hornos de calentamiento de

un fluido de transferencia de

calor

0.15

Hornos de reacción Precalentadores 0.0

Hornos pirolíticos 0.1

Otros 0.3

b. Materiales de construcción

Material fm

Acero al carbono 0.00

Cromo-molibdeno 0.50

Acero inoxidable 18-8 0.75

c. Presión

Presión, bar fp

30 0.00

30-70 0.10

70-100 0.15

100-150 0.25

150-200 0.45

200-250 0.60

Tabla 6.1. Factores de corrección con los hornos



4.7 Eyectores

La estimación de los precios de los eyectores se puede obtener de la figura 7.1 a

7.3, en función de si hay o no una o dos etapas, o con o sin un intercondensador.

Estos precios suponen eyectores de acero inoxidable. Además, el intercondensador se

supone que es un condensador barométrico. Para obtener el precio con un

condensador de superficie entre las fases se usa la figura 7.2.




Suction pressure: presión de aspiración

Fig. 7.1. Estimación del precio de los eyectores de una etapa





Fig. 7.2. Precio de los eyectores de dos etapas sin condensador intermedio





Fig. 7.3. Precio de los eyectores de dos etapas con condensador intermedio



4.8 Equipos especiales

Secadores

Las figuras 8.1 y 8.1’ dan el orden de magnitud para obtener una estimación del

precio de los secadores sobre los que se presentan en la tabla 8.1 hasta la tabla 8.5.

Las bases de las curvas en los gráficos de costes son los mismos que para las tablas.

Esta estimación del precio base deben ser corregidos por otras condiciones de

operación, así como para los materiales de construcción.

Correcciones del precio base para los secadores

El precio base para lossecadores de rocío (atomizadores) e instantáneos se asumen

del tipo acero inoxidable 304. Para otros materiales de construcción, pero con las

mismas condiciones de funcionamiento, este precio base puede ser corregido por los

factores indicados en el tabla 8.6.

Secador rotativo al vacío:

El precio base para estos secadores supone que el material utilizado para la

construcción sea del tipo acero inoxidable 304, y debe ser corregido para otros

materiales de acuerdo a la tabla 8.7.

Secadores de tambor rotativo:

El precio base para estos secadores de aire caliente y acero, y debe ser corregido

para otros gases de secado y materiales de construcción según la fórmula:

Precio corregido= (precio base)(1+fg+fm)

Donde,

- fg es la corrección para el secado de gas

- fm es la corrección de los materiales de construcción del sistema operativo

Tal como se determina en la tabla 8.8.



Secadores de vapor del tubo rotativo:

El precio base supone el material utilizado para la construcción sea del tipo acero

inoxidable 304 y debe ser corregida multiplicando por 1,75.

Secadores de Gabinete:

El precio base para estos secadores asume la presión atmosférica y la construcción

en acero y debe ser corregida para la operación de vacío y la construcción en acero

inoxidable tipo 304 con la fórmula:

Precio corregido= (precio base)fpfm

Donde,

- fp es el factor de corrección de la presión

- fm es el factor de corrección de materiales

Como los obtenidos en la tabla 8.9.

Cristalizadores

La figura 8.2 muestra la estimación del precio de cristalizadores en función de su

capacidad continua, t / h, o de su capacidad de proceso por lotes, m3, para

cristalizadores sin semillas, cristalizadores de tubo de aspiración, cristalizadores de

circulación externa forzada y cristalizadores de vacío por lotes. Este coste es un

precio base y supone:

- Construcción de acero.

- Todos los accesorios.

- El 90% ciento del producto de más de 16 mallas para cristalizadores de cabeza de

serie.

- El 90% del producto de más de 20 malla para cristalizadores de circulación forzada.

Las modificaciones de la estimación del precio para un rendimiento diferente o

diferentes materiales de construcción se pueden obtener de la tabla 8.10 y 8.11.

Evaporador

La figura 8.3 ofrece la estimación del precio base para los diferentes



evaporadores en función de la superficie de transferencia de calor. Esta estimación

supone los siguientes:

- Cubierta del evaporador: tipo de acero inoxidable 316 L.

- Evaporador de película fina: tipo de acero inoxidable 316 L.

- Carcasa y tubo evaporador: carcasa de acero y tubos de cobre.

- Evaporador de circulación forzada: carcasa de acero y los tubos de cobre.

- Falling fill: tubos internos del tipo de acero inoxidable 316 L, externos de acero.

Cuando un evaporador específico difiere de estos materiales, su precio base debe ser

multiplicado por un factor de corrección obtenido a través de la tabla 8.12.

Filtros

La estimación del precio base se da en función de la superficie del filtro para 9

tipos de filtros que vienen dados en la figura 8.4. Este precio base incluye las telas y

la bomba para las prendas de filtros automáticos, y asume lo siguiente:

- Acero inoxidable del tipo 304 para el vacío rotativo.

- Acero para la presión rotativo.

- Acero inoxidable del tipo 316 con una correa de goma para los filtros de la correa.

- Acero inoxidable del tipo 304 para el disco vacío horizontal.

- Acero inoxidable del tipo 316 para el disco cerrado horizontal.

Para otros materiales de construcción, el precio base debe ser multiplicado por un

factor de corrección obtenido de la tabla 8.13.

Centrifugadoras

La estimación del precio de las centrifugadoras se muestra en la figura 8.5 en

función del diámetro del casquillo. Estas curvas asumen un tipo de construcción en

acero inoxidable 316, que es el más común de esta maquinaria. La estimación del

precio de los separadores de alta velocidad del disco, también del tipo de acero

inoxidable 316, se da en la figura 8.6.



Trituradoras y molinos

La estimación del precio base se dan en la figura 8.7. Este precio asume la

construcción en acero; debe ser modificado de acuerdo a las tablas 8.14a a 8.20. Los

motores pueden tener una estimación de precio dada en las figuras 8.8 y 8.9.




Spray: secador spray

Flash: secador instantáneo

Cylindrical vacuum rotary: secador rotativo al vacío

Double-cone vacuum rotary: secador de doble cono rotativo al vacío

Fig. 8.1 Precio base de los principales tipos de secadores




Rotary-drum dryers with heat from burner off-gas: secador de tambor rotativo del quemador de gas

Rotary-drum dryers with hot air heat: secador de tambor rotativo con calor de aire caliente

Steam-tube rotary dryers: secador de vapor del tubo rotativo

Fig. 8.1’ Precio base de los principales secadores



Capacidad de

evaporación,

Kg/h agua

750 1,00 1,500 2,500 3,000

Servicio de

calor, 106

Kcal/h

0.70 0.95 1.40 2.30 2.70

Consumo

eléctrico, KW 85 110 160 270 330

Capacidad de

evaporación,

Kg/h agua

750 1,00 1,500 2,500 3,000

Servicio de

calor, 106

Kcal/h

0.80 1.10 1.70 2.80 3.30

Consumo

eléctrico, KW 45 60 80 130 140

Tabla 8.1. Calor y electricidad consumida por secadores de rocío una mezcla del 40%



Cilíndrico

Diámetro, m 0.5 0.7 1 1.3 1.5 1.5

Largo, m 1.2 2 3 6.5 8.5 10

Capacidad

efectiva, m3

0.1 0.3 1.5 3.5 6.5 8.0

Superficie de

calefacción, m2

2 4 16.5 30 50 60

Potencia del

motor, cv 1 1.5 5 10 20 25

Doble cono

Diámetro, m 1 1.3 1.5 1.8 2.1 2.4

Capacidad

efectiva, m3

0.25 0.60 0.95 1.50 2.50 3.80

Superficie de

calefacción, m2

2.8 4.8 6.7 9.5 13.1 17.9

Potencia del

motor, cv 2.2 3.0 4.0 5.5 11 15

La capacidad efectiva es un 60 % del total de la capacidad

Tabla 8.2 Características de secadores rotativos al vacío



Calor de aire caliente

Diámetro, m 1.2 1.4 1.5 1.8 2.1 2.4 3.0

Largo, m 7.5 7.5 9 10 12 14 17

Superficie

lateral, m2

28 33 42 57 79 106 160

Potencia de

motor rotativo

de tambor, cv

3 5 7.5 10 20 25 50

Potencia del

soplador de

aire, cv

5 7.5 7.5 10 15 25 30

Calefacción por quemador de gas

Diámetro, m 2.45 2.75 3.05

Largo, m 25 40 60 90 75 90 30 45 75 90 110

Superficie

lateral, m2

190 310 460 690 650 780 290 140 720 960 1,050

Potencia del

motor, cv 20 30 40 60 60 100 40 50 75 100 125

Diámetro, m 3.35 3.70 4 4.25 5

Largo, m 50 75 110 125 75 100 125 140 150 125 180

Superficie

lateral, m2

530 790 1,160 1,310 870 1,160 1,450 1,630 1,880 1,670 2,830

Potencia del

motor, cv 60 100 125 125 125 150 200 200 250 400 600

Tabla 8.3. Características de secadores de tambor rotativo



Diámetro, m 1 1.4 1.8 2.45

Largo, m 6 9 9 12 9 12 15 18 12 15 18 21 24.5

Calor intercam

por sup, m2 31.5 48 95.5 128.5 154 207 260 313 424 530 635 741 846

Superficie

libre, m2 0.6 0.6 1.3 1.3 2.4 2.4 2.4 2.4 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0

Potencia del

motor, cv 33 5 7.5 7.5 7.5 10 15 20 15 20 20 30 40

Tabla 8.4. Características de secadores de vapor del tubo rotativo

Capacidad, m3 1 1.5 4 7

Superficie de un

plato, m2

1 1.5 2.7 4

Máx energía

requerida, KW*

18 18 48 60

*Incluido calor y agitación

Tabla 8.5. Características de secadores de gabinete



Material designado Factor de corrección

ASTM AISI fam

SA 285 C 1.0

SA 203 A y D 1.2

SA 357 1.8

SA 240 304 3.0

SA 240 310 S 4.1

SA 240 316 3.4

SA 240 321 3.0

SA 240 347 3.3


Inconel (cobre/niquel/hierro) 11.0

Tabla 8.6. Factor de corrección con los materiales de construcción

Material Tipo de secador Capacidad efectiva,

m3 fm

Acero al carbono Cilíndrico Toda 0.65

Doble cono Toda 0.70

0.25 1.25

Revestimiento de

vidrio 0.60 1.13

Acero Doble cono 0.95 1.05

1.50 1.00

2.50 0.95

3.80 0.90

Tabla 8.7. Factor de corrección con los materiales de construcción en secadores rotativos al

vacío



Secado de gas fg

Aire caliente 0.00

Gas de combustión (contacto directo) 0.12

Gas de combustión (contacto indirecto) 0.35

Materiales fm

Acero dulce 0.00

Forrado con acero inoxidable 304-20% 0.25

Forrado con acero inoxidable 316-20% 0.50

Tabla 8.8. Factor de corrección con el precio base de secadores de gas y materiales de

construcción para secadores de tambor rotativo

Presión fp

Presión atmosférica 1.0

Vacío 2.0

Material fm

Acero dulce 1.0


Tabla 8.9. Factor de corrección con la presión y materiales de construcción para secadores

de gabinete




Seeded: sin semillas

Internal draft-tube circulation: circulación interna por el tubo de aspiración

External forced circulation: circulación externa por el tubo de aspiración

Batch vacuum: de vacío por lotes

Figura 8.2. Precio base de los cristalizadores



Dimensiones Factor de corrección

90% a +16 mallas 1.00

90% a +20 mallas 0.90

90% a +30 mallas 0.75

Tabla 8.10. Factor de corrección con el tamaño de partícula en cristalizadores sin semillas

Tipo Material fm

Circulación forzada Acero al carbono 1.0


Reactor al vacío Acero al carbono 1.0

Recubrimiento de caucho 1.3


Tabla 8.11. Factor de corrección con los material de construcción para los cristalizadores




Forced circulation: circulación forzada

Long tube: tubo largo

Shell and tube: carcasa y tubo

Thin film: película delgada

Vertical/horizontal jacketed: camisa vertical/horizontal

Fig. 8.3. Precio base para varios tipos de los evaporadores



a. Evaporadores con camisa

Material de construcción fm

Acero dulce 0.70



HASTELLOY G (níquel/molibdeno/cromo) 2.50

b. Evaporadores de tubo largo

Material de construcción: Carcasa/Tubo fm

Acero/cobre 1.0

Acero/acero 0.6

Acero/aluminio 0.7

Nique/niquel 3.3

c. Evaporadores de circulación forzada

Material de construcción: Carcasa/Tubo fm

Acero/cobre 1.00

Monel/níquel-cobre 1.35

Níquel/níquel 1.80

Tabla 8.12. Factores de corrección



FOB (free on broad): el comprador paga todos los

costes posteriores a la entrega de la mercancía

Vacuum: al vacío

Belt: correa

Rotary: rotativo

Scraped drum: tambor rascador

Rotary pressure: presión rotativa

Horizontal vacuum disc: disco vacío horizontal

Horizontal disc: disco horizontal

Enclosed horizontal disc: disco horizontal cerrado

Vertical leaf: vertical de hojas

Plate and frame: placa y estrcuctura

Fig. 8.4. Precio base para varios tipos de los filtros



Material Factor de corrección

a. Filtro de la hoja

Acero dulce (carcasa y hojas) 0.4

Acero inoxidable 304 (sólo hojas) 0.6

Acero inoxidable 304 (carcasa y tubos) 1.0

Acero inoxidable 316 (sólo hojas) 0.91

Acero inoxidable 316 (carcasa y hojas) 1.3

b. Filtros automáticos de placa y marco

Acero dulce 1.00

Aluminio 1.75

PVC 2.00

Recubrimiento de caucho 2.50



Tabla 8.13. Factores de corrección con los materiales de construcción




Continuous helical conveyor: conductor helicoidal continuo

Horizontal with knives, with pusher: horizontal con cuchillos, con empuje

Free casing, suspended basket: caja libre, casquillo suspendido

Fig. 8.5. Precio base para las centrifugadoras





Fig. 8.6. Precio base para autoabridor, separadores de alta velocidad de disco




Ball mills: molino de bolas

Cone crushers: trituradora de cono

Gyratory crushers: trituradora giratoria

Pulverizers: pulverizadores

Jaw crushers: trituradora de mandíbula

Hammer mills: Molino de martillos

Fig. 8.7. Precio base de las trituradoras y molinos



Tamaño de partícula

Malla Apertura Factor de corrección

10 1.651 0.6

48 0.294 1.0

100 0.17 1.7

98% mín a 325 malla - 2.5

Tabla 8.14. Factor de corrección del precio base con el molino de barras del tamaño de

partícula

Capacidad, t/h 3 10 25

Barra de carga, tons 12 30 70

Potencia al freno, cv 125 400 960

Tabla 8.15. Efecto de la capacidad de carga y requerimientos de potencia en los molinos de

barra

Capacidad

promedio, t/h 25 40 100 150

Potencia al

freno, cv 90 150 300 400

Tabla 8.16. Efecto de la capacidad en la potencia requerida en los molinos de martillos

Máx y mín tamaño

de producto, cm 2-6 2.5-7 3-3 5-11 6-12

Rango de

capacidad, t/h 4-9 7-17 15-30 30-70 50-90

Potencia del motor,

cv 13 25 35 50 60

Tabla 8.17. Efecto del tamaño del producto y la capacidad de la potencia requerida para

las trituradoras de mandíbula



Tamaño

producto, cm 0.6 0.9 1.0 1.2

Capacidad

promedio, t/h 50 75 120 165

Potencia del

motor, cv 70 110 180 270


las trituradoras de cono

Tamaño

producto, cm 0.75 1.00 1.25 1.50

Capacidad

promedio, t/h 30 90 160 260

Potencia del

motor, cv 60 125 220 270


las trituradoras giratorias

Capacidad

promedio, t/h 1.0 1.6 2.2 2.7 3.2 3.9

Potencia del

motor, cv 25 30 40 50 60 75

Tabla 8.20. Efecto de la capacidad de la potencia requerida para pulverizadores



Fig. 8.8. Precio base de motores eléctricos con velocidad de 1,750 rpm



Fig. 8.9. Precio base de motores eléctricos con velocidad diferente de 1,750 rpm

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