Datos para Diseño de Equipo - Amazon Web Services123userdocs.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/d/d5/99/...720 PRINCIPIOS DE OPERACIONES UNITARIAS Apéndice e-s Correlaciones para

Apéndice e

Datos para Diseño de Equipo

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714 PRINCIPIOS DE OPERACIONES UNITARIAS

Apéndice C-I Rugosidad relativa en función del diámetro para tubos de varios mate-riales (1 plg = 25.4 mm) [Moody, L.F., Trans. ASME, 66, Págs. 671-84 (1944)].

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Diámetro del tubo, plg


APENDICE C 715

Apéndice C-2a Longitud equivalente representativa en diámetros de tubo (L ID) de varias válvulas y accesorios (Crome Co.)

Descripción

Válvulas de globo Convencional

Sin obstrucción con asiento plano, biselado o de obturador -totalmente abierta Con disco accionado con vástagos o mariposa -totalmente abierta

Modelo en Y (Sin obstrucción en asiento plano, biselado o de obturador) Con vástago de 60° desde la corrida de tubería -totalmente abierta Con vástago de 45° desde la corrida de tubería -totalmente abierta

Válvulas de ángulo Convencional

Sin obstrucción en el asiento plano, biselado o de obturador -totalmente abierta Con disco accionado con vástagos o mariposa -totalmente abierta

Válvulas de compuerta Convencional de disco de cuña, disco doble o disco obturador

Totalmente abierta Abierta a tres cuartos Abierta a la mitad Abierta a un cuarto

Válvula para pastas o pulpas Totalmente abierta Abierta a tres cuartos Abierta a la mitad Abierta a un cuarto

Tubería de cañería -totalmente abierta Válvulas de retención

Oscilación convencional 0.5b -totalmente abierta Oscilación de paso libre 0.5b -totalmente abierta globo ascendente o paro -2.0b-totalmente abierta Angula 'ascendente o paro -2.0b -totalmente abierta Bola en línea -2.5 vertical y 0.25 horizontal b -totalmente abierta

Válvulas de pie con fi ltro Con válvula de disco de tipo ascendente -0.3b -totalmente abierta Con disco con articulación de piel -O.4b -totalmente abierta

Válvulas de mariposa (6 plg Y mayores) -totalmente abierta Grifos

Flujo transversal recto Area rectangular del puerto del obturador igual al 100% del área del tubo -totalmente abierta

Tres vías Area rectangular del puerto del obturador igual al 80% del área del tubo (totalmente abierta)

Flujo transversal recto Flujo transversal ramificado

Longitud equivalente en diámetros de tubo

(L/O)

340

450

175

145

145

200

13 35

160 900

17 50

260 1200

3a

135 50

Igual que de globo Igual que de ángulo

150

420 75 20

18

44

140

a Longitud equivalente exactamente igual a la longitud entre las caras de las bridas o extremos soldados . b Caída de presión mínima calculada (lb / plg2) a través de la válvula para suministrar el flujo suficiente para elevar por completo al disco.



Descripción

Longitud equivalenteen diámetros

de tubo (UD)

AccesoriosCodo convencional de 90°Codo convencional de 45°Codo de radio largo de 90°Codo recto de 90°Codo recto de 45°Codo de esquina cuadrada

T ConvencionalPara el flujo transversal rectoPara el flujo transversal ramificado

Curva de retorno de patrón cerrado

301620502657

206050

Apéndice C-2b Resistencia debida a ensanchamientos y contracciones súbitas (CraneCo.)

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0.1

Para diversos ensanchamientos y contracciones súbitas, se leeel valor K para la geometría apropiada y se utiliza como pará-metro en el Apéndice C-2d con el tamaño del tubo, para deter-

minar la longitud equivalente para cálculos de fricción. Cuan-do se determina K con el Apéndice C-2b, utilice el menordiámetro de tubo del Apéndice C-2d.

Apéndice C-2c Resistencia debida a la entrada y salida de tubos (Crane Co.)

L- L L L ~ ~-.J

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I I I r: I I 1K = 0.78 K = 0.50 K= 0.23 K = 0.04 K= 1.0 K= 1.0 K= 1.0

Entrada con Entrada con Entrada Entrada bien Salida con Salida con Salida

proyección esquina aguda ligeramente redondeada proyección del tubo esquina aguda redondeada

hacia adentro redondeada


APENDICE C 717

Apéndice C-2d Longitudes equivalentes L Y LID Y coeficiente de resistencia K (CraneCo.)

L1000080006000500040003000

d

50

40

302000

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0.80.7

0.60.2

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SoluciónTamaño de válvula

I I I 1 1 1 1 1 I 1 I I I I 11111 1~Y:I;;,t-~~C'>I ~""Ln<DOO~~~ ~ -1 plg 5 plg 12 plg Se refiere a

Tamaño de tubo Cédula 40, plgLongitud equivalente,

PROBLEMA diámetros de tubo 13 13 13 Ap. C-2aLongitud equivalente, LíneasDetermine la longitud equivalente en diámetros de tubo y pies pies de tubo, Céd. 40 1.1 5.5 13 punteadasde tubo Céd. 40, as! como el factor de resistencia K, para vál- Factor de resistencia K basado de la gráfica

vulas de compuerta totalmente abiertas de 1, 5 Y 12 plg.en tubos de Céd. 40 0.30 0.20 0.17


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APENDlCE C 719

Apéndice C-4 Factor de fricción en función del número de Kármán [Moody, L. F.,Trans. ASME, 66, Págs. 671-84 (1944); Por cortesía de ASME.]

11.0

3.5

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Apéndice e-s Correlaciones para la transferencia de calor y masa a tubos lisos [de G.G. Brown and Associates, Unit Operations, John Wiley & Sons, (1950)].

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108

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APENDICE C 721

Apéndice C-6a Dimensiones de tubo convencional de acero- (normas ASA B36.1O-1975)(1 plg = 25.4 mm; 1 plg2 = 645.16 mm/: 1 pie = 0.3048 m; 1 pie2 = 0.0929 m').

Circunferencia piesArea de sección o superficie

Espesor Diámetro transversal Area seccional pie2/pie de longitudTamaño nominal Diámetro Número de pared interno, de metal, interna,

del tubo, plg externo, plg de Cédula plg plg plg2 pie2 Externa Interna

1 0.405 40 0.068 0.269 0.072 0.00040 0.106 0.0705~80 0.095 0.215 0.093 0.00025 0.106 0.0563

1 0.540 40 0.088 0.364 0.125 0.00072 0.141 0.0954'180 0.119 0.302 0.157 0.00050 0.141 0.0792

i 0.675 40 0.091 0.493 0.167 0.00133 0.177 0.129380 0.126 0.423 0.217 0.00098 0.177 0.1110

! 0.840 40 0.109 0.622 0.250 0.00211 0.220 0.163080 0.147 0.546 0.320 0.00163 0.220 0.1430

~ 1.050 40 0.113 0.824 0.333 0.00371 0.275 0.215880 0.154 0.742 0.433 0.00300 0.275 0.1942

1.315 40 0.133 1.049 0.494 0.00600 0.344 0.274580 0.179 0.957 0.639 0.00499 0.344 0.2505

11 1.660 40 0.140 1.380 0.669 0.01040 0.435 0.36280 0.191 1.278 0.881 0.00891 0.435 0.335

1! 1.900 40 0.145 1.610 0.799 0.01414 0.498 0.42280 0.200 1.500 1.068 0.01225 0.498 0.393

2 2.375 40 0.154 2.067 1.075 0.02330 0.622 0.54280 0.218 1.939 1.477 0.02050 0.622 0.508

2! 2.875 40 0.203 2.469 1.704 0.03322 0.753 0.64780 0.276 2.323 2.254 0.02942 0.753 0.609

3 3.500 40 0.216 3.068 2.228 0.05130 0.917 0.80480 0.300 2.900 3.016 0.04587 0.917 0.760

3! 4.000 40 0.226 3.548 2.680 0.06870 1.047 0.93080 0.318 3.364 3.678 0.06170 1.047 0.882

4 4.500 40 0.237 4.026 3.173 0.08840 1.178 1.05580 0.337 3.826 4.407 0.07986 1.178 1.002

5 5.563 40 0.258 5.047 4.304 0.1390 1.456 1.32280 0.375 4.813 6.112 0.1263 1.456 1.263

6 6.625 40 0.280 6.065 5.584 0.2006 1.734 1.59080 0.432 5.761 8.405 0.1810 1.734 1.510

8 8.625 40 0.322 7.981 8.396 0.3474 2.258 2.09080 0.500 7.625 12.76 0.3171 2.258 2.000

10 10.75 40 0.365 10.020 11.90 0.5475 2.814 2.62080 0.593 9.564 18.92 0.4989 2.814 2.503

12 12.75 40 0.406 11.938 15.77 0.7773 3.338 3.1380 0.687 11.376 26.03 0.7058 3.338 2.98

I;li

a Estas dimensiones se tomaron de ANSI 836.10-1975, con permiso de los editores. Los númerosl¡ clásicos de cédula, que expresan la relación de tamaño, presión externa y esfuerzo longitudinal,I¡ han sido ampliados en dicha publicación. Esta ampliación toma en cuenta la gran variedad de ma-

teriales, el mejor control de los procesos de manufactura y el deseo de economizar en materialesl con el uso de tubería no más pesada de lo necesario.~ Esta lista que sólo incluye a la tubería clásica "convencional" y "extra pesada" no debe ocul-i,

tar a los estudiantes la necesidad de un buen juicio de ingeniería al seleccionar una tubería ade-¡

cuada a las necesidades del proyecto.El impacto de una conversión de las medidas clásicas a las dimensiones decimales es impre-

decible, como se indica en el Apéndice C-6b.



Apéndice C-6b Tubo de acero convencional métrico (tubos deacero adecuados para enroscado, ISO R-65). Con permiso del edi-tor.

EspesorTamaño Diámetro de pared,nominal externo, mm

plg mm mm Peso medio Peso pesado

1 6 10.2 2.0 2.65111 8 13.5 2.35 2.9lf

i 10 17.2 2.35 2.91 15 21.3 2.65 3.25~! 20 26.9 2.65 3.251 25 33.7 3.25 4.051! 32 42.4 3.25 4.051! 40 48.3 3.25 4.052 50 60.3 3.65 4.52! 65 76.1 3.65 4.53 80 88.9 4.05 4.854 100 114.3 4.5 5.45 125 139.7 4.85 5.46 150 165.1 4.85 5.4

Apéndice C-7a Dimensiones de tubos de intercambiadores de calor",

(1 plg = 25.4 mm; 1 plg2 = 645.16 rnrn-: 1 pie = 0.3048 m; 1 pie2 = 0.0929 m2)

D.E. Pie' de superfice Pie' de superficie ¡de tubo Calibre Espesor D.l.de tubo Area interna externa por pie interna por pieplg B.W.G. plg plg plg' de longitud de longitud

Ji 22 0.028 0.194 0.0295 0.0655 0.0508! 24 0.022 0.206 0.0333 0.0655 0.05391 18 0.049 0.402 0.1269 0.1309 0.105221 20 0.035 0.430 0.1452 0.1309 0.11262

! 22 0.028 0.444 0.1548 0.1309 0.1162

! 10 0.134 0.482 0.1825 0.1963 0.12623 14 0.083 0.584 0.2679 0.1963 0.1529"43 16 0.065 0.620 0.3019 0.1963 0.16234

! 18 0.049 0.652 0.3339 0.1963 0.1707

8 0.165 0.670 0.3526 0.2618 0.175414 0.083 0.834 0.5463 0.2618 0.218316 0.065 0.870 0.5945 0.2618 0.227818 0.049 0.902 0.6390 0.2618 0.2361

H 8 0.165 0.920 0.6648 0.3272 0.24091.\ 14 0.083 1.084 0.9229 0.3272 0.28381;\ 16 0.065 1.120 0.9852 0.3272 0.29321! 18 0.049 1.152 1.042 0.3272 0.3016

2 11 0.120 1.760 2.433 0.5236 0.46082 12 0.109 1.782 2.494 0.5236 0.46652 13 0.095 1.810 2.573 0.5236 0.47392 14 0.083 1.834 2.642 0.5236 0.4801

• Se puede consultar una lista más completa en el Chemical Engineer's Hendbook, V, 11-10. Delas normas de TEMA VI Ed; con permiso de TEMA; Copyright © 1978.


-,APENDICE C 723

Apéndice C-7b Tubo de acero convencionalmétrico (valores seleccionados, ISO-R336).

Diámetro Espesor normalextemo, mm de pared, mm

10.2 1.616 1.825 2.030 2.638 2.651 2.6

--Apéndice C-S Tamaños normales de mallas Tyler.

Intervalo = V"iIntervalo normal = V2,

Apertura, plg Apertura, plg Apertura, mm Número de malla Diámetro del alambre, plg

1.050 1.050 26.67 ... 0.1480.883 22.43 ... 0.135

0.742 0.742 18.85 ... 0.1350.624 15.85 ... 0.120

0.525 0.525 13.33 ... 0.1050.441 11.20 0.105

0.371 0.371 9.423 ... 0.0920.312 7.925 2! 0.088

0.263 0.263 6.680 3 0.0700.221 5.613 3t 0.065

0.185 0.185 4.699 4 0.0650.156 3.962 5 0.044

0.131 0.131 3.327 6 0.0360.110 2.794 7 0.0326

0.093 0.093 2.362 8 0.0320.078 1.981 9 0.033

0.065 0.065 1.651 10 0.0350.055 1.397 12 0.028

0.046 0.046 1.168 14 0.0250.0390 0.991 16 0.0235

0.0328 0.0328 0.833 20 0.01720.0276 0.701 24 0.0141

0.0232 0.0232 0.589 28 0.01250.0195 0.495 32 0.0118

0.0164 0.0164 0.417 35 0.01220.0138 0.351 42 0.0100

0.0116 0.0116 0.295 48 0.00920.0097 0.248 60 0.0070

0.0082 0.0082 0.208 65 0.00720.0069 0.175 80 0.0056

0.0058 0.0058 0.147 100 0.00420.0049 0.124 115 0.0038

0.0041 0.0041 0.104 150 0.00260.0035 0.088 170 0.0024

0.0029 0.0029 0.074 200 0.00210.0024 0.061 230 0.0016

0.0021 0.0021 0.053 270 0.00160.0017 0.043 325 0.0014

r:*'l 0.0015 0.0015 0.038 400 0.0010

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