ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAAABACADAEAFAGAHAIAJ
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Universidad Laica Eloy Alfraro
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Proyecto I Operaciones Unitarias
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Integrantes:
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1. Alejandro Medina
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2. Alessa Delgado
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3. Bruno Palacios
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DESCRIPCION DEL CASO: En una planta que fabrica aceite vegetal crudo destinado a la producción de jabones y aceites industriales a granel donde el proceso incluye varios pasos y equipos. Primero, el aceite crudo es extraído mediante una moledora. Luego, una cinta transportadora lleva el aceite hasta un depósito subterráneo (cisterna).
Para trasladar el aceite desde la cisterna hasta el punto de procesamiento, se utiliza una bomba centrífuga. La tubería de succión que conecta la cisterna con la bomba es de acero comercial, tiene un diámetro de 2 pulgadas y calibre 40. Desde la bomba, el aceite es impulsado a través de una tubería de descarga también de acero comercial, con un diámetro de 1.5 pulgadas y calibre 40.
El sistema de tuberías incluye 4 codos de 90°, que generan pérdidas de carga. La tubería se eleva 70 cm desde el depósito hasta el primer punto (punto 1), y luego se eleva 3.5 metros hasta el segundo punto (punto 2). La longitud de la tubería desde la bomba hasta el punto 1 es de 40 cm en vertical, y desde el punto 1 hasta el punto de llegada (punto 2) es de 3 metros en horizontal.
El proceso se lleva a cabo a una temperatura de 30°C y con un caudal de 85 m³/h de aceite crudo.
Calcular la carga de bombeo necesaria y potencia de bombeo mínima para mantener el flujo, mediante calculos identificar si se presenta cavitacion y analizar si la bomba no es recomendable para el trabajo propuesto, determinar cuál sería la mejor opción de bombas según sea su potencia o catalogo planteado para este proceso industrial.
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1. OBJETO:
1. Calcular la carga de bombeo necesaria
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2. Calcular la potencia de bombeo minima para mantener el flujo.
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3. Identificar si presenta cavitacion.
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2. ESQUEMA Y DATOS:
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ESQUEMADATOS DEL PROBLEMA DE LA INDUSTRIA PROCESADORA DE ACEITEDATOS DE TABLAS
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Variables CantidadesUnidadesDescripción CantidadUnidad
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Caudal 85m3/hØS72.8mm
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0.0236m3/sg0.0728m
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Gravedad9.81m/sg2AS3.090E-03m2
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PI3.141592654
Adimensional
ØD62.4mm
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Longuitud de las tuberias de succion 100cm0.0624m
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1mAD2.378E-03m2
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Longuitud de las tuberias de descarga 4.54mDensidad del aceite a 30°C917.44kg/m3
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Altura, (Z1)70cmViscosidad del aceite a 30°C0.035kg/m.s
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0.7mRugosidad del material (Acero comerial), E4.6E-05m
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Altura, (Z2)3.5mLe/Ø para codos estandar de 90°30Adimensional
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Diferencia de altura ( Z2 - Z1)2.8mDATOS PARA PERDIDAS EN LA LÍNEA DE SUCCIÓN
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Presión atmosférica (Patm)101325PaCoeficiente de perdida , (K)0.5Adimensional
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Presión de vapor del aceite (Pv)0.0046PaFactor de friccion para tuberia de 2 in, (fT)0.019Adimensional
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Factor de friccion mediante diagrama de Moody, (fs)0.0332Adimensional
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DATOS PARA PERDIDAS EN LA LÍNEA DE DESCARGA
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Coeficiente de perdida , (K)0.5Adimensional
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3. CALCULOS
Factor de friccion para tuberia de 1. 1/2 in, (fT)0.021Adimensional
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Factor de friccion mediante diagrama de Moody, (fD)0.0321Adimensional
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1. Planteamiento de la ecuacion de la energia, para determinar la carga de bombeo necesaria: Números de codos(#)4Adimensional
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1.2 Cálculo de las áreas y velocidades de succión y descarga
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DatosValorDatosValorUnidadReferencia
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ØS0.0236ØD0.0624mValor obtenido de Tablas
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AS0.00416AD0.00306m2Valor calculado o obtenido mediante tablas
PI * Area de succion /4
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VS5.6724VD7.7207m/sgValor obtenido mediante formula de caudal
Caudal / Area de succion
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1.3 Calculos de las perdidas en la tuberia se succion 2 in
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Perdida en la entrada (HLentrada)
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Datos:ValorUnidadReferencia
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K1:0.5AdimensionalPerdida en la entrada de borde cuadrada
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Vs5.6724m/sgVelocidad de succion
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g9.81m/sg2Valor constante de la gravedad S.I
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HLentrada
0.8200mValor de la perdida en la ent. de succion
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Perdida En El codo Estandar de 90° (HL codo)
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Datos:ValorUnidadReferencia
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fT:0.019AdimensionalFactor de friccion para conducto nominal de 2 in
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Le/Ø30AdimensionalLe/Ø para codos estandar de 90°
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Vs5.672m/sgVelocidad de succion
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g9.81m/sg2Valor constante de la gravedad S.I
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HLcodo0.9348mValor de la perdida por las codos en la linea de succion
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Perdida En El tubo Por Friccion ( HL tubo)
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Datos:ValorUnidadReferencia
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LS1mLonguitud tuberia de succion.
100
ØS0.0728mDiametro de la tuberia de succion.