proyecto de aislamiento de tuberia en neiva (1)

8/19/2019 Proyecto de Aislamiento de Tuberia en Neiva (1)

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PROYECTO DE AISLAMIENTO DE TUBERIA EN NEIVA

MARIA CAMILA MURCIA HUERTAS

ALEJANDRA CARDENAS DELGADO

CARLOS ALBERTO ANGARITA CASTILO

DANIEL FELIPE VANEGAS MORALES

UNIVERIDAD DE IBAGUE

PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA

IBAGUE - TOLIMA

2016


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PROYECTO DE AISLAMIENTO DE TUBERIA EN NEIVA

MARIA CAMILA MURCIA HUERTAS

ALEJANDRA CARDENAS DELGADO

CARLOS ALBERTO ANGARITA CASTILO

DANIEL FELIPE VANEGAS MORALES

PRESENTADO A

IngMS!P"D#!$ H%!&'( M)*(+!+' H,(nn.,/ S)()+)

UNIVERIDAD DE IBAGUE

PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA

IBAGUE - TOLIMA

2016


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Contenido

1 D,!(+!+3n .,4 ('4,5)................................................................................4

2 J*&++!)!+3n......................................................................................................5

7 O8,&+9'............................................................................................................6

: S'4*!+3n 4)n&,).)...........................................................................................7

4.1 Cálculos.......................................................................................................7

4.2 materiales a utilizar ..................................................................................12

4.3 Herramientas y equipos...........................................................................15

4.4 Costos y proveedores..............................................................................15

4.5 Análisis de sensibilidad ...........................................................................15

; C('n'g()5).....................................................................................................18

6 C'n!4*+'n,...................................................................................................19


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1 D,!(+!+3n .,4 ('4,5)

Se requiere un sistema de distribución que garantice una disminución significativade los gastos de mantenimiento, mano de obra traba!o durante su

funcionamiento, es decir que genere un a"orro económico a trav#s de la reducciónen las $#rdidas de calor .

2 J*&++!)!+3n


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%os gastos generados $or un sistema de trans$orte alimentación de cualquier sustancia tanto l&quida como gaseosa significan un gasto e inversión elevados$ara su ó$timo funcionamiento, lo cual e'ige tambi#n un dise(o a$ro$iado quegarantice que aun frente al consumo energ#tico que genera el sistema, nogenere gastos e'tra ni $erdidas elevadas en cuanto a su transferencia, sino

que $or el contrario refle!e un a"orro económico .

7 O8,&+9'


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• )isminuir la inversión inicial de forma significativa en la em$resa, de modoque se $ueda recu$erar f*cilmente.

• +enerar un a"orro económico a trav#s de la disminución de $#rdidas en la

transferencia de calor del sistema.

• )eterminar el di*metro que $ermita las m&nimas $erdidas $osibles en elsistema.

4.Solución planteada

4.1 Cálculos


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nformación b*sica $ara el desarrollo

4'ng+&*. H #5$

4'ng+&*. V #5$

T#)$

- 15 25

/ro$ano 1 0

eiva.

8 16

(,!+'!'5*&+4,$ 1325 /L

$350.028/GALON

Variable nidad de

!edida

Valor

em$eratura 3mbiente 26em$eratura *'imao$eración

25

misividad su$erficial adimensional ,1elocidad del iento ms 1.5 :media;)i*metro de la tuber&a ,-175


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Fd 9--,156 Gm" 9--,156Gm" 2-55,952Gm"

s$esor Becomendado

2 in 2 in 2 in

em$eraturaSu$erficial

-1,56 -2.8 JJJJ

ficiencia 3islamiento

95,98H 95.5-H 95,755H

osto nerg&aSin

3islamiento

15K692,56-Da(o

-1-K851,259.-Da(o

-29K54-,822.-Da(o

osto nerg&aon

3islamiento

56-,-85.5Da(o

12K598,161.4Da(o

1-K161,546.9Da(o

3"orroenerg&a

15K129,177.5Da(o

-1K25-,97.9Da(o

-16K-82,275.5Da(o

osto anoCbra

-,8DJd&a 9K4,DJd&a

9L7,8DJd&a

osto aterial 69, $esos 1K-8,$esos

1K449,$esos

osto otal -42,8 $esos 1K24,$esos

11K149,8$esos

Betorno de lainversión

:osto totala"orro energ&a; el retorno de lainversión de reali=a en 12,86 d&as

T)04) ., (,*4&).' 2)() 1;?

Variable Vertical Horizontal otal

Fa 45,46-Gm"

51,45 Gm" 96,58 Gm"

Fd 1.-48,86Gm"

1.-48,286Gm"

2.696,572Gm"

s$esor Becomendad

2 in 2 in 2 in


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o

em$eraturaSu$erficial

-1,98 -5,61 JJJJ

ficiencia 3islamiento

96,6-H 96,21H 96,42H

ostonerg&a Sin 3islamiento

15K692,56-Da(o -1-K851,259.- Da(o -29K54-,822.-Da(o

ostonerg&a on

3islamiento

56-.-85,5Da(o

12K598,161.4Da(o

1-K161,546.9Da(o

3"orroenerg&a

15K129,177.5 Da(o

-1K25-,97.9 Da(o

-16K-82,275.5Da(o

osto anoCbra

-,8DJd&a

9K4.DJd&a

9L7,8DJd&a

ostoaterial

87,$esos

1K74,$esos

1K827,$esos

osto otal -87,8$esos

11K14,$esos

11K527.8$esos

Betorno de lainversión

:osto total3"orro energ&a; el retorno de lainversión de reali=a en 1-,29 d&as

"para determinar el actor de emisividad se ace una variaci'n con los

ran)os más utilizados en Colombia -%1-%46 además de variar los diámetros

nominales*

)i*metr oominal:in;

Mactor demisividad

/erdidas alor con 3islamientoFa :N"m;

/erdidas decalor sinaislamientoFd :N"m;

Crientación


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9--,156.2 41,916 -7,7-.- 42,67 -7,825.4 42,15 -7,898

2

.1 51,86 47,99

1.685,-7.2 52,7 47,-17.- 52,22 47,414.4 52,252 47,471

-

.1 65,711 59,218

2.48-,684.2 66,4 59,495.- 66,177 59,621.4 66,428 59,8-6

" con base a la anterior tabla se responden las si)uientes pre)untas*

a$ OFu# es la emisividad con qu# mecanismo de trasferencia de calor serelacionaP

7espuesta8 9s la radiaci'n t:rmica e(pulsada por un elemento #ob&eto$

teniendo en cuenta su temperatura. 9l mecanismo de transerencia de calor

es la radiaci'n t:rmica.

b$ Oómo es la relación entre las $#rdidas de calor el factor de emisividadP

7espuesta8 son directamente proporcionales% pues las p:rdidas de calor

aumentan% pero esto solo aplica para las perdidas por aislamiento% porque la

emisividad no var;a cuando la tuber;a no tiene aislamiento pues el )radiente

de temperatura no va a cambiar.

c$ O"acer una gr*fica donde se relacionen las diferentes emisividades$erdidas de calor, di*metros de tuber&a orientaciónP


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+erdidas de calor con orientaci'n orizontal variando los actores de emisividad

+erdidas de calor con orientaci'n vertical variando los actores de emisividad


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4.2 materiales a utilizar

I('nG4)

s un revestimiento laminado de /oli#ster refor=ado con fibra de vidrio :/BM;

con o sin sistema de auto ensamble, destinado a la $rotección de aislamientost#rmicos en tuber&as equi$os.

sos beneicios

ron+lass es reutili=able e ins$eccionable. Su sistema de enganc"e $ermite ser instalado retirado cuantas veces se requiera $ara efectos de mantenimiento eins$ección de las l&neas.

ienen una e'ce$cional resistencia a la maor&a de ambientes $roductos

qu&micos corrosivos.

Son f*ciles r*$idos de instalar con m&nimo riesgo $ara el o$erario, no $roducelos cortes ocasionales que se $roducen con los revestimientos de metal.

especiicacion tecnicas

T,5,()&*() 5)@+5) ., ',()!+3n 1-4 ℃

E*,(/' ) 4) &,n+'n 12 /a E*,(/' ) 4) 4,@+'n Q 54 Rgcm2


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• Ca?uelas

3islamiento acstico t#rmico de lana mineral de vidriobiosoluble, $reformada en forma de medias ca(as $araaislar tuber&as calientes fr&as, con tem$eraturas "asta

454 :85M; con di*metro nominal desde TU "asta 12U.)is$onible con sin laminado de foil de aluminio MBR.

sos y beneicios

/ara aislar sistemas de tuber&as, incluendo las de trans$orte de va$or,calefacción, enfriamiento, agua $ara uso dom#stico caliente, fr&a, sistemassanitarios tuber&as es$eciali=adas en $lantas de $otencia $rocesosindustriales.

=esempe?o t:rmico

,-4 Gm ℃ a tem$eratura media 24 ℃

@;mites de operaci'n

a'. 454 ℃

Caracter;sticas de combusti'n en la supericie

Vndice de $ro$agación de llama¿

25 Vndice de $ro$agación de "umo ¿ -

Absorci'n del vapor de a)ua

enor al 5H en $eso

tu

b er;a en

acero

)alvanizado

l acero galvani=ado tiene distintas com$osiciones, de$endiendo de ellas, tendr*una distinta funcionalidad. /ara los $rocesos de trans$orte de fluidos industriales,


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el ti$o de acero galvani=ado m*s usado es el galvani=ado tradicional :99H Winc;,el cual tambi#n es utili=ado $ara "acer laminas $ara tec"os, industria derefrigeración, aire acondicionado, carrocer&as, vallas, entre otros.

Caracter;sticas del acero

%imite el*stico a$ro'imado de 22 /a Besistencia a la tracción a$ro'imada de - /a sfuer=o de tensión a$ro'imado de 27 /a

uber;a de cobre

%a tuber&a de cobre se $uede usar $ara a$licaciones industriales a que no es$osible la fuga o contaminación desde el e'teriorX el o'&geno, raos A la

tem$eratura no disminuen sus $ro$iedades mec*nicas.

Caracter;sticas del cobre

em$eratura de fusión a$ro'imadaY18-

)ensidad :2; Y 8,94 grcm- onductividad t#rmicaY 196 IAJft

: ft2J"JM; alor es$ecifico Y ,92 algr

• uber&a en aluminio

Son altamente resistentes a los agentes corrosivos as& mismo a los entornosagresivos, $or lo cual se los $uede em$lear en f*bricas, en fundiciones todo ti$ode ambientes, resisten los gol$es e im$actos mec*nicas, las variaciones detem$eratura, el arrastre del aceite del com$resor los raos ultravioleta. %astuber&as de aluminio son fabricadas $ara resistir el fuego, son ininflamables no

conducen las llamas evitando la $ro$agaciónde incendios.

4.3 Herramientas y equipos


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• qui$o de soldadura $ara $roceso S3G $ara reali=ar las unionescorres$ondientes a lo largo de la tuber&a a instalar.

• Iridas con cuello $ara soldar • 11 tubos de -m en acero galvani=ado de 1U de di*metro, cedula 4• So$ortes $ara tuber&a en acero estructural 3-6• Anión universal $ara mantenimiento• a(uelas de 2U $ara aislar la tuber&a• ron+lass con es$esor m&nimo recomendado• *lvula de cone'ión a la salida de la caldera• *lvula universal de cierre $ara aislar el circuito

4.4 Costos y proveedores

>nversi'n para acero )alvanizado A53 4,B1-.155 en Coval

>nversi'n para cobre 5,D4.5-- en Homecenter

Se selecciona el acero galvani=ado $orque garanti=a una menor inversión sinafectar las $ro$iedades del material, lo que significa un sistema de larga duración alta eficiencia.

o se consideraron materiales como el aluminio $or su elevado coeficiente deconducción, lo que se traducir&a en un maor nivel de $#rdidas durante el $roceso.

Se descartó el cobre como material $ara tuber&as debido a que adem*s de uncosto elevado no garanti=a la alta eficiencia que se refle!a en el acero a que sususos m*s frecuentes se relacionan con el *rea de los $rocesos de refrigeración.

Coval8 es una com$a(&a olombiana es$eciali=ada en la comerciali=ación demateriales $ara la construcción, cuas oficinas bodegas $rinci$ales est*nubicadas en el munici$io de ota :und.; el cual es vecino de la ciudad de Iogot* .

n oval, todos los $roductos que mane!amos son distribuciones e im$ortaciones

directas de f*bricas de $rimera l&nea, las cuales cum$len con las normasnacionales e internacionales de calidad. sto nos $ermite ofrecer como maoristase'celentes art&culos a $recios a!ustados a los actuales requerimientos delmercado.


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contactos

@ista de precios

4.5 Análisis de sensibilidad

"para este análisis se varia la velocidad del viento y el diámetro como se

observa en la si)uiente tabla*


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)i*metroominal:in;

elocidaddel viento:ms;

/erdidas alor con 3islamientoFa :Nm";

/erdidasde calor sinaislamiento Fd:Nm";

Crientación


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/erdidas de calor en tuber&a "ori=ontal con diferentes velocidades del viento.

$erdidas de calor en tuber&a "ori=ontal con diferentes velocidades delviento.

=e las dos )raicas anteriores se puede concluir que a medida que el

diámetro de la tuber;a aumenta% las perdidas de calor sin importar su

orientaci'n van a aumentar de manera proporcional% de i)ual orma se sabe

que cuando la velocidad del viento es mayor las perdidas van a aumentar


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pues este coca con la supericie de la tuber;a )enerando una reducci'n de

calor a lo lar)o del proceso. @as tres variables son directamente

proporcionales.

con res$ecto a la orientación de la tuber&a :vertical o "ori=ontal; como es larelación con las $#rdidas de calor.


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; !('n'g()5)


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6.Conclusiones

• Se seleccionó una tuber&a de 1KK debido a que en com$aración a la de 1.5KK

genera menos $erdidas de calor a lo largo del $roceso, adem*s de reducir

el tiem$o de retorno de inversión.

• l material a utili=ar $ara la tuber&a ser* de acero galvani=ado :35-; $orque

es un material que ofrece me!or resistencia a las condiciones de $resión tem$eratura que requiere el sistema, adem*s garanti=a una $rotección delmaterial gracias a su recubrimiento electrol&tico facilita las condiciones desoldeo en las uniones.

• Se disminuó de manera significativa la inversión inicial $ues el tiem$o de

retorno fue de 12,84 d&as $ara el di*metro seleccionado :1KK;.

• 3l utili=ar como material aislante ca(uelas iron glass en la tuber&a se

garanti=a una reducción del 4H en los gastos energ#ticos de la em$resa locual significar&a un a"orro mensual a$ro'imado de D1K2..

Z1[+4'g()+)


22/22

[1]

I. F. P., Fundm!nt"# d! tn#%!!n&i d! &'".

[2]

"m!&!nt!.&"m.&",* "m!&!nt!. [+n 'n!].

[3]

&"-'.&"m.&",* &"-' #.. [+n 'n!].

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proyecto de aislamiento de tuberia en neiva (1)

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