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Separador
Horizontal con Boquilla de Entrada con Codo de 90° (Gas - Petroleo)
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Cálculos de
Proceso
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(Ingrese valores solo en celdas amarillas)
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DATOS DE
ENTRADA
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Flujo Volumétrico Estándar de Gas, Qs =
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m³/h
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API Gravedad
API del Condensado, GSL =
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°
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Presion Estándar, Ps =
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kpa (absolute)
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Gravedad
Especifica del Gas, GSG =
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Temperatura Estándar, Ts =
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°C
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Caudal del
Flujo de Líquido, QL =
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BPD
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TsK =
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°K
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Presion de Operación, Po =
|
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kpa
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Factor de
Compresibilidad @ Tok (Z) =
|
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kpa (absolute)
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Temperatura de Operación, To =
|
|
°C
|
|
Factor de
Compresibilidad @ Tsk (Zs) =
|
|
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ToK =
|
|
°K
|
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Tiempo de Retención del fluido (operación), Tr1 =
|
|
min
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Con Malla
|
Con Malla
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|
Tiempo de retención de fluido, alarma alta, Tr2 =
|
|
min
|
|
El lado más
largo de la malla rectangular =
|
|
mm
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|
|
|
|
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|
|
|
Tiempo de retención de fluido, alarma baja, Tr3 =
|
|
min
|
|
El lado más
largo de la malla rectangular =
|
|
mm
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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Con Alarma
|
|
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|
La velocidad del gas en la
boquilla de salida, VGN =
|
|
m/s
|
(Considerando Máximo
Permitido: 18-27 m/s)
|
|
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|
|
La velocidad de salida del
condensado, VLN =
|
|
m/s
|
(Considerando Máximo Permitido: 1 m/s)
|
|
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CÁLCULOS
INTERMEDIOS
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Longitud del Recipiente
tan-tan, L =
|
|
m
|
Suponiendo una longitud
L de costura a costura de un recipiente. Las longitudes
|
|
|
|
|
|
|
|
Ajuste L según sea necesario.
Se necesita una relación L/D
|
|
|
comunes comienzan con
2.25 m (7.5 feet) y aumentan en incrementos de 75 cm (2.5 ft).
|
|
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|
entre 2.5 y 6.
|
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|
Longitud Efectiva del
Recipiente, Leff =
|
|
m
|
Corresponde a la distancia entre la boquilla de
entrada y la de salida de gas.
|
|
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|
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|
|
Relación L/D =
|
|
|
|
P ≤ 1725 kpa
|
use
|
|
2.5
|
≤
|
L
|
<
|
3.0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Según la presión de operación y
un valor inicial de L
|
|
|
|
|
D
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1725 < P ≤
3450 kpa
|
use
|
|
3.0
|
≤
|
L
|
<
|
4.0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P > 3450 kpa
|
use
|
|
4.0
|
≤
|
L
|
≤
|
6.0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D
|
|
|
|
|
|
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|
Diámetro seleccionado del
recipiente, D =
|
|
m
|
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|
|
Radio seleccionado del
recipiente, R =
|
|
m
|
|
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|
Altura medida desde el fondo
del recipiente
|
|
|
Áreas transversales por segmento circular
|
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|
|
hNBBL-fondo,
h5 =
|
|
m
|
Área de
retención de fluido hLLLL-botton, A5 =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
La distancia mínima desde el
nivel bajo-bajo de liquido NBBL hasta la boquilla de salida de líquido (h5)
tiene un mínimo de 0.23 m (230 mm)
|
|
|
|
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|
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|
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|
|
hNBL-fondo =
|
|
m
|
Área sección
transversal, hNBL-NBBL
(emergencia) por volumen, A4v =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
HNBL-NBBL
(emergencia), h4 =
|
|
m
|
Área sección
transversal, hNBL-NBBL
(emergencia) por h4,
A4 =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A4 ≥ A4v
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hNAL-fondo =
|
|
m
|
Área sección
transversal, hNAL-NBL
(operación) por volumen, A3v =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
hNAL-NBL
(operación), h3 =
|
|
m
|
Área sección
transversal, hNAL-NBL
(operación) por h3,
A3 =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A3 ≥ A3v
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hNAAL-fondo
=
|
|
m
|
Área sección
transversal, hNAL-NAAL
(emergencia) por volumen, A2v =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
hNAAL-NAL (emergencia), h2 =
|
|
m
|
Área sección
transversal, hNAL-NAAL
(emergencia) por h2,
A2 =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A2 ≥ A2v
|
|
|
|
|
|
|
|
|
htope-fondo
=
|
|
m
|
Cálculo del
área transversal de gas, AG
=
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
Altura de gas en el recipiente htope-NAAL, h1 =
|
|
m
|
Área de Gas
por h1, A1 =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1
≥ AG
|
|
|
|
|
|
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|
|
Para tambores
horizontales con malla, el espacio de vapor mínimo
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
debe ser dimensionado para ho + espesor de
malla + 300 mm (12 in.)
|
|
Área total
del recipiente por suma de areas transversales, A =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
o 20% del diámetro del tambor, lo que sea
mayor.
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
Área
transversal total del recipiente πR², A =
|
|
m²
|
|
|
|
|
|
|
Para tambores
horizontales sin malla, el espacio de vapor mínimo
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
debe ser dimensionado para 300 mm (12
in.) o 20% del diámetro del
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
tambor, lo que sea
mayor.
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cumple con Espacio de vapor mínimo en el recipiente htope-NAAL, h1 =
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
CÁLCULOS
|
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|
|
Gravedad Especifica, GS =
|
|
|
|
GS =
|
|
141.5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
°API+131.5
|
|
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Densidad del Liquido, ρL =
|
|
kg/m³
|
|
ρL = GS x ρagua
|
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|
Densidad del
Aire, ρaire =
|
|
kg/m³
|
|
ρair =
|
|
P x PM
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
R x ToR x Z
|
|
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|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
Densidad del Gas: ρG =
|
|
kg/m³
|
|
ρG = GS x ρaire
|
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|
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|
|
|
|
|
Flujo Másico del Condensado: WL =
|
|
kg/s
|
|
WL =
|
|
QL
x ρL x 0.0066
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Caudal de Flujo de Gas en Operación, QG =
|
|
m³/s
|
|
QG =
|
|
Ps x Qs x ToR x Z
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P x TsR x Zs x 3600
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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Flujo Másico del Gas: WG =
|
|
Kg/s
|
|
WG = QG x ρG
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Relación L/D =
|
|
|
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Relación L/D (NOTA: L
mínimo permitido = 2.25 m)
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|
K =
|
|
|
|
K =
|
|
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|
0.122
|
|
|
|
si
|
|
2.5
|
≤
|
|
L
|
<
|
4.0
|
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|
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D
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K =
|
|
|
|
0.152
|
|
|
|
si
|
|
4.0
|
≤
|
|
L
|
≤
|
6.0
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
D
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K =
|
|
0.152
|
(L)
|
|
|
si
|
|
|
|
|
|
L
|
>
|
6.0
|
|
|
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LBASE
|
|
|
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|
|
D
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(NOTE: maximum
allowable K = 0.213)
|
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Where:
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LBASE
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=
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6 x D
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Cálculo de Velocidad del Gas, VG =
|
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m/s
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VG =
|
K x
|
(
|
ρL - ρG
|
)
|
½
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ρG
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Cálculo Área Transversal del Gas, AG =
|
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m²
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AG =
|
QG
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VG
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Cálculo de Caudal del Flujo de Líquido, QL =
|
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m³/s
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QL =
|
WL
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ΡL
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Densidad de la Mezcla, ρMIX =
|
|
kg/m³
|
|
ρMIX =
|
WL + WG
|
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QL + QG
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|
Velocidad en la Boquilla, para la Mezcla, VMIX =
|
|
m/s
|
|
VMIX =
|
|
80
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
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|
|
(Máximo Permitido: 9
m/s)
|
|
m/s
|
|
|
(ρMIX)¹ʹ²
|
|
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|
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|
|
Diámetro de la Boquilla de Entrada, dI =
|
|
mm
|
|
dL =
|
(
|
4(QL+QG)
|
)
|
½
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
Diámetro Selec. de la Boquilla de Entrada, dI =
|
|
mm
|
|
π x VMIX
|
|
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|
|
|
Diámetro de la Boquilla de Salida de Gas, dG =
|
|
mm
|
|
dG =
|
(
|
4QG
|
)
|
½
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Diámetro Selec. de la Boquilla de Salida de Gas, dG
=
|
|
mm
|
|
π x VGS
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
Diámetro de la Boquilla de Salida de Líquido, dL =
|
|
mm
|
|
dL =
|
(
|
4QL
|
)
|
½
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Diámetro Selec. de la Boquilla de Salida de Liquido, dL
=
|
|
mm
|
|
π x VLS
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
hNBBL-fondo,
h5 =
|
|
m
|
|
La distancia
mínima desde el nivel bajo-bajo de liquido NBBL hasta la boquilla
|
|
|
|
|
|
|
|
|
de salida de
líquido (h5) tiene un mínimo de 0.23 m (230 mm)
|
|
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|
|
|
Angulo del perímetro húmedo
Ø5 =
|
|
Rad
|
|
Ø5 =
|
2
acos
|
(
|
1
-
|
hNBBL-fondo
|
)
|
|
|
|
|
|
|
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R
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|
|
Área sección transversal, hNBBL-fondo, A5 =
|
|
m²
|
|
A5 =
|
[
|
D²
|
(
|
Ø5
|
-
|
sen
Ø5
|
)
|
]
|
|
|
|
|
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8
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|
Volumen de retención del liquido entre NBBL-NBL, Vr3 =
|
|
m³
|
|
Vr3 = 60 x QL x Tr3
|
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|
|
Área sección transversal, hNBL-NBBL (emergencia) por volumen,
A4v =
|
|
m²
|
|
A4 = Vr3/Leff
|
|
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|
|
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hNBL-fondo =
|
|
m
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|
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|
|
|
|
|
|
Angulo del perímetro húmedo
Ø4 =
|
|
Rad
|
|
Ø4 =
|
2
acos
|
(
|
1
-
|
hNBL-fondo
|
)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
R
|
|
|
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|
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|
Área sección transversal, hNBL-NBBL (emergencia) por h4, A4 =
|
|
m²
|
|
A4 =
|
[
|
D²
|
(
|
Ø4
|
-
|
sen
Ø4
|
)
|
]
|
-
|
A5
|
|
|
|
|
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8
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Tiempo
de Retención, Tr1
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|
Tiempo de Retención del fluido (operación), Tr1 =
|
|
min.
|
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Para el crudo ºAPI ≥
40 ® Tr1 = 1½ min
|
|
|
|
|
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|
Para el crudo 25 < ºAPI
< 40 ®
Tr1 = 3 min
|
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|
Para el crudo ºAPI ≤
25 ® Tr1 = 5 min
|
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|
Volumen de retención del liquido en operación, Vr1 =
|
|
m³
|
|
Vr1 = 60 x QL x Tr1
|
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|
Área sección transversal, hNAL-NBL (operación) por volumen,
A3v =
|
|
m²
|
|
A3 = Vr1/Leff
|
|
|
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|
|
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hNAL-fondo =
|
|
m
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Angulo del perímetro húmedo
Ø3 =
|
|
Rad
|
|
Ø3 =
|
2
acos
|
(
|
1
-
|
hNAL-fondo
|
)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
R
|
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|
|
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|
|
Área sección transversal, hNAL-NBL (operación) por h3, A3 =
|
|
m²
|
|
A3 =
|
[
|
D²
|
(
|
Ø3
|
-
|
sen
Ø3
|
)
|
]
|
-
|
A4 - A5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
Volumen de retención del liquido entre NAL-NAAL, Vr2 =
|
|
m³
|
|
Vr2 =
60 x QL x Tr2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Área sección transversal, hNAL-NAAL (emergencia) por volumen,
A2v =
|
|
m²
|
|
A2 = Vr2/Leff
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
hNAAL-fondo =
|
|
m
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Angulo del perímetro húmedo
Ø2 =
|
|
Rad
|
|
Ø2 =
|
2
acos
|
(
|
1
-
|
hNAAL-fondo
|
)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Área sección transversal, hNAL-NAAL (emergencia) por h2, A2 =
|
|
m²
|
|
A2 =
|
[
|
D²
|
(
|
Ø2
|
-
|
sen
Ø2
|
)
|
]
|
-
|
A3 - A4
- A5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
htope-fondo=
|
|
m
|
|
Para
tambores horizontales con malla, el espacio de vapor mínimo debe estar
dimensionado para ho + un espesor de malla ho + 300 mm (12 in) o 20% del
diámetro del tambor, lo que sea mayor.
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Altura del gas en el recipiente htope-NAAL, h1 =
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m
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Para tambores
horizontales sin malla, el espacio de vapor mínimo debe estar dimensionado
para 300 mm (12 in) o 20% del diámetro del tambor, lo que sea mayor.
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La distancia mínima
entre la malla y la boquilla de salida de gas "ho" debe ser
adecuada para evitar la mala distribución del flujo a través de la malla. La
distancia mínima para este propósito se presenta en la siguiente ecuación:
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La dist. mín. entre la malla y la boquilla de salida de gas,
ho =
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mm
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ho =
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FDmesh - dG
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m
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2
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Donde:
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ho = Distancia
mínima desde la parte superior de la malla a la boquilla de salida de gas, mm
(in.),
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DMalla = El lado más largo de una malla rectangular, mm (ft),
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dG = Diámetro de la boquilla de salida de gas, mm (in),
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F = Factor cuyo
valor depende de las unidades utilizadas 1 (unidades SI) y 12 (unidades US).
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Angulo del perímetro húmedo
Ø1 =
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Rad
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Ø1 =
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2
acos
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(
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1
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htope-fondo
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)
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R
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Área sección transversal de Gas por h1, A1 =
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m²
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A1 =
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[
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D²
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(
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Ø1
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-
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sen
Ø1
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)
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]
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-
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A2 - A3
- A4 - A5
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