EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DE TURBINAS DE GAS, COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y BOMBAS CENTRÍFUGAS DE ESTACIONES DE GAS NATURAL Y LPG

Transcripción

1 A5_3 EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DE TURBINAS DE GAS, COMPRESORES CENTRÍFUGOS Y BOMBAS CENTRÍFUGAS DE ESTACIONES DE GAS NATURAL Y LPG Erneto García Lóez egarcia@ciateq.mx Fernando Aboite Dávila faboite@ciateq.mx Juan C. Jáuregui Correa jcjaur@ciateq.mx CIATEQ, A. C., Centro de Tecnología Avanzada Gerencia de Turbomaquinaria Unidad Bernardo Quintana Avenida manantiale No. 23-A, C. P El Marqué, Querétaro, México Tel: 52 (442) RESUMEN Una de la rinciale actividade ara evaluar el deemeño de turbina de ga, comreore centrífugo y bomba centrífuga on la rueba de deemeño en camo, ademá de medir el deemeño global de lo recuro uado en la etacione de comreión y bombeo. Ete documento técnico muetra lo reultado obtenido del modelado del ciclo termodinámico, baado en medicione tomada en camo con intrumentación calibrada y un itema de adquiición de dato. Ete documento técnico muetra la alicación de: a) un lineamiento de cálculo roueto en la normativa ASME-PTC 1 ara evaluar el deemeño de lo equio, b) el uo de la ecuacione de etado ara una mezcla de gae (Ga Natural y LPG) ara el cálculo de la entalía y c) un rograma de comutadora dearrollado en EES 2 ara obtener lo reultado que definen el deemeño de lo equio y de la intalación. El rograma de comutadora evalúa y diagnotica el deemeño de lo equio con bae en la normativa ASME- PTC, ASTM 3, AGA 4 y GPA 5. Ete trabajo muetra que la evaluación del deemeño, baado en medicione en camo, e una buena herramienta ara direccionar lo efuerzo de oortunidade de mejora a travé de un rograma etratégico. 1 ASME-PTC: American Society of Mechanical Engineer Performance Tet Code. 2 EES: Engineering Equation Solver. 3 ASTM: American Society for Teting Material. 4 AGA: American Ga Aociation. 5 GPA: Ga Proceor Aociation. 1. NOMENCLATURA Decrición Unidade BWR Benedict-Webb-Rubin Ecuación de etado C Calor Eecífico a kj/kg-k Preión Contante EOS Ecuación de Etado f Factor de carga Adimenional olitróica (Schultz), relación combutibleaire g Contante de gravedad, m/ h Entalía eecífica kj/kg H Carga kj/kg (comreor) m (bomba) J Equivalente mecánico de kg-m/kj calor, LKP Lee-Keler-Plocker Ecuación de etado m& Flujo de maa kg/ n Exonente olitróico o Adimenional ioentróico P Preión kpa, kg/cm 2 (i) PCI Poder Calorífico Inferior kj/kg PR Peng-Robinon Ecuación de etado RK Redlich-Kwong Ecuación de etado RPM Velocidad rotacional rad/min Entroía eecífica kj/kg-k T Temeratura C, K ( F) V Velocidad m/ v Volumen eecífico m 3 /kg W & Potencia kw (h) w Humedad % Z Factor de Adimenional, m comreibilidad, altura Griega η Eficiencia Adimenional, % δ Denidad kg/m 3 τ Torque kn-m (lb f-ft) Sub índice a Condicione ambiente d Decarga, P Proceo olitróico, reión manométrica r Condicione reducida Succión, roceo ioentróico V Velocidad Z Altura Suer índice Condicione ioentróica ISBN P á g i n a 1167 Derecho Reervado 2009, SOMIM

2 1. INTRODUCCIÓN Lo roceo de comreión de ga natural y bombeo de LPG e contituyen de: 1) tren turbina-comreor/bomba, 2) tubería de atio (de ucción y decarga, de etación y unidade), 3) filtro/earadore, and 4) acondicionamiento de ga ara uminitrar ga combutible y ga de arranque a la turbina. El núcleo de una etación de comreión y bombeo e el tren de turbinacomreor/bomba. La turbomaquinaria lleva a cabo la comreión de ga natural y el bombeo de LPG, y el deemeño global deende de ella. La evaluación del deemeño de bomba, comreore y turbina de ga e delinea or PTC-8.2, PTC-10 y PTC-22 [1-3] de ASME, reectivamente. La evaluación del ga combutible y ga de roceo e or ASTM D- 1945/ASTM D-3588, AGA-3/AGA-5, GPA y GPSA 1999 [4-10]. La normativa ASME-PTC etablece lo unto de medición de reión y temeratura ara evaluar el equio. El Anexo A muetra lo unto de medición ara evaluar el deemeño de la turbomaquinaria. Ete documento técnico muetra la alicación de una metodología [11-13] baada en rueba en camo y el uo de Ecuacione de Etado en lo roceo de comreión y bombeo. La medicione en camo de reión y temeratura on la tarea má imortante ara evaluar el deemeño de la turbomaquinaria. Fue neceario elaborar un código de comutadora rogramado en EES [14], bajo lo lineamiento etablecido en ASME, ASTM y AGA. Lo valore de reión y temeratura e obtuvieron de medicione en camo con un itema de adquiición de dato e intrumentación calibrada. La comoición del ga combutible y ga de roceo e obtuvo or un análii de cromatografía hecho or SwRI 6. El flujo de ga combutible e calculó bajo lo lineamiento de AGA ESTACIONES A EVALUAR Se analizaron tre etacione de comreión de Ga Natural (1, 2 y 3) y do de bombeo de LPG (4 y 5). La Tabla 1 muetra la caacidade de cada etación: Tabla 1. Caacidade intalada de la etacione. Etación Motor Marca Modelo ISO Etación 1 U1 GT General kw LM2500 Electric (30000 h) U2 GT General kw LM2500 Electric (30000 h) Etación 2 U1 GT General kw LM2500 Electric (30000 h) U2 GT General kw LM2500 Electric (30000 h) Etación 3 U1 GT Solar Turbine Centaur 3542 kw 40 (4750 h) U2 GT Solar Turbine Centaur 3542 kw 40 (4750 h) Etación 4 U1 GT RUSTON TB kw (4700 h) U2 GT RUSTON TB kw (4700 h) Etación 5 U1 GT RUSTON TB kw (4700 h) U2 GT RUSTON TB kw (4700 h) Etación Comreor Centrífugo Etación 1 U1 Dreer Lan Clark mmcfd 7 U2 Dreer Lan Clark mmcfd Etación 2 U1 Cooer Roll 1100 RF2BB36 Royce mmcfd U2 Cooer Roll 1100 RF2BB36 Royce mmcfd Etación 3 U1 Solar Turbine C mmcfd U2 Solar Turbine C mmcfd Etación Bomba Centrífuga Etación 4 U1 Byron Jackon F-10x13 DVS 1P 8500 gm U2 Byron Jackon F-10x13 DVS 1P 8500 gm Etación 5 U1 Byron Jackon F-10x13 DVS 1P 8500 gm U2 Byron Jackon F-10x13 DVS 1P 8500 gm 3. INSTRUMENTACIÓN Y ADQUISICIÓN DE DATOS El rocedimiento de adquiición de dato en camo fue llevado a cabo or SwRI. En el roceo, e uaron un itema de adquiición de dato e intrumento calibrado de reión y temeratura. El Anexo A muetra lo lineamiento etablecido, de acuerdo a la normativa ASME-PTC, ara definir lo unto de medición de reión y temeratura ara turbina de ga, comreore centrífugo y bomba centrífuga. El Anexo B muetra la configuración del itema de adquiición de dato y lo unto de medición. 4. METODOLOGÍA DE ANÁLISIS a) Turbina de Ga La evaluación del deemeño de una turbina de ga e realiza bajo lo lineamiento etablecido en ASME PTC-22 [3], Anexo A, Figura A.2. 6 SwRI: South Wet Reearch Intitute. 7 mmcfd: million of tandard cubic feet er day. ISBN P á g i n a 1168 Derecho Reervado 2009, SOMIM

3 Si e uede medir torque y velocidad en la flecha de la turbina de ga, e define la iguiente ecuación or ASME PTC-22 ara calcular la otencia: RPM τ W& = (1) Donde τ e el torque en lb-ft. Cuando no e oible medir el torque y velocidad, e modela con el ciclo termodinámico de Brayton imle abierto, como e muetra en el Anexo C (Figura C.1) [15-20]. La cámara de combutión e caracteriza con el comortamiento de una cámara de combutión genérica de Bail Blackwell [15,. 54]. La eficiencia térmica de la turbina de ga e calcula con la iguiente ecuación: W& alida η = (2) t m & PCI combutible Donde η t e la eficiencia térmica, W& e la alida otencia de alida, y m& combutible PCI e la energía del combutible. b) Comreor Centrífugo La evaluación del deemeño de un comreor centrífugo e lleva a cabo bajo lo lineamiento etablecido en ASME PTC-10 [2], Anexo A, Figura A.3. Etablece lineamiento ara definir lo unto de medición de reione y temeratura etática en la ucción y decarga del comreor centrífugo. Se uó el Tio 1 de Prueba, como e indica en el código. La Figura C.2, Anexo C, muetra el modelo termodinámico del roceo de comreión. ASME PTC-10 define do modelo termodinámico ara caracterizar el deemeño del comreor: a) roceo ioentróico y b) roceo olitróico. Ademá, etablece do metodología de cálculo, deendiendo del comortamiento termodinámico del ga: a) método de cálculo de ga ideal, y b) método de cálculo de ga real. Lo método e definen en la Tabla 3.3 de ASME PTC-10. El método de cálculo de lo arámetro que e dicute aquí e roueto or ASME PTC-10. Sin embargo, actualmente exiten otra forma de calcular la entalía del fluido utilizando la Ecuacione de Etado ara una mezcla de gae [14, 21]. Lo arámetro on: 1. Factor de Schultz (Factor corregido de carga olitróica) El factor corregido de Schultz e ua ara lo do modelo termodinámico: ' hd h f = (3) n ' ( P v P v ) d d n 1 2. Proceo ioentróico Exonente ioentróico: P d ln P n = (4) v ln ' vd Carga ioentróica: n 1 n n Pd H = f P v 1 (5) n 1 P Eficiencia ioentróica: H H η = = H h h (6) 3. Proceo olitróico Exonente olitróico: P d ln P n = v ln vd d (7) Carga olitróica: n 1 n n Pd H = f P v 1 (8) n 1 P Eficiencia olitróica: H H η = = H h h (9) 4. Potencia requerida H H W& requerida = m& ) & η η d ( hd h = m& = m (10) ISBN P á g i n a 1169 Derecho Reervado 2009, SOMIM

4 c) Bomba centrífuga La evaluación del deemeño e lleva a cabo bajo lo lineamiento etablecido en ASME PTC-8.2 [1], Anexo A, Figura A.4. Etablece lineamiento ara definir lo unto de medición de reione etática y temeratura en la ucción y decarga. Se uó el Tio A de rueba. La Figura C.3, Anexo C, muetra el modelo termodinámico del roceo de bombeo. Lo arámetro a calcular on: 1. Carga or reión P H P = (11) δ g 2. Carga or velocidad 2 V H V = 2 g (12) 3. Carga or elevación H Z = Z (13) 4. Carga total del fluido H = H + H + H (14) P 5. Carga total de la bomba H = H d H (15) 6. Eficiencia W& fluido H η = = m& g W& W& (16) flecha V Z flecha La Ecuación (15) rereenta la diferencia de la carga total del fluido en la decarga y en la ucción. La carga total etá en función de la carga or reión, velocidad del fluido y nivel de referencia en la ucción y la decarga. Cuando la otencia de la flecha no e mide, la eficiencia e calcula or [9]: 1 H η = = (17) J C ( T T ) d H + J ( h ) d h 1+ H 5. ECUACIONES DE ESTADO La ecuacione de etado on la arte fundamental de la evaluación de deemeño de la turbomaquinaria; un cao eecial e el comreor centrífugo. La reciión de lo reultado deende de la ecuacione de etado uada. Ademá, el factor de comreibilidad (Z), entalía (h) y entroía () on la roiedade termodinámica eenciale ara calcular el deemeño del comreor. Mark, R. S. [22] llevó a cabo un etudio entre varia ecuacione de etado: RK, BWR, LKP y PR. Concluyó que hay diferencia en el cálculo de deemeño que deende de la ecuación de etado uada. La ecuacione BWR y LKP on má recia que la ecuacione RK y PR ara una gran cantidad de gae y mezcla de gae (hidrocarburo ligero, gae de comoición molecular imle y no olar) en un rango amlio de reione y temeratura reducida (P r, T r ). Mark etablece lo iguiente criterio ara eleccionar una ecuación de etado: 1. Determinar la ecuación de etado má aroiada ara uare en una alicación eecífica del comreor durante la elección del equio y revio a la colocación de la orden de comra. La ecuación de etado eleccionada e uará ara evaluar tanto el deemeño de fábrica como el redicho. 2. Etablecer una línea bae inicial de dato de deemeño dede la fábrica o dato de rueba en camo. Eto dato e uarán ara identificar la deviacione del deemeño del comreor, que reulten de rueba de deemeño en camo oteriore. 3. Mantener el uo de la ecuación de etado original emleada ara determinar el deemeño del comreor en rueba de deemeño en camo oteriore, a ear de la reciión de la ecuación uueta. Lo errore en la redicción de lo arámetro termodinámico e mantendrán conitente, a meno que lo arámetro de oeración ean modificado ignificativamente. 4. Re-etablecer el deemeño bae deué de un ajute de condicione del equio, o reacondicionamiento, con rueba de deemeño en camo. Tal comaración de dato revio y oteriore al reacondicionamiento también e ueden uar ara verificar la adecuación del equio reacondicionado. La ecuación de etado uada ara determinar la roiedade termodinámica e uede modificar iemre y cuando lo dato de camo e obtengan ara definir adecuadamente la caracterítica del comreor y, en cao de velocidad variable, el maa del comreor a travé del rango de velocidade revita. ISBN P á g i n a 1170 Derecho Reervado 2009, SOMIM

5 Para ete etudio, e uaron la ecuacione de etado contenida en EES [14] de cada uno de lo comonente del ga natural y LPG. En el Anexo D e detalla: a) la ecuacione de etado utilizada, b) rango de alicación, y c) referencia. Para el cao del factor de comreibilidad, Z, e uó la ecuación de etado de RK. 6. RESULTADOS La evaluación del deemeño de lo equio e hizo alimentando el código en EES con la medicione en camo de reione, temeratura, diferencia de reión, reión y humedad atmoférica etablecida or la normativa ASME-PTC (Anexo A). a) Turbina de Ga Eficiencia Térmica De lo reultado de la evaluación, la eficiencia térmica romedio on de ara el Modelo 1, 21.85% ara el Modelo 2 y 21.62% ara el Modelo 3. La eficiencia térmica ótima ara el Modelo 1, 2 y 3 deben er de 29%, 25% y 29%, reectivamente. La Figura 1 muetra la eficiencia romedio ara cada una de la turbina de ga. oerar. Por lo tanto, el uo ineficiente y la eficiencia baja tienen un imacto obre el deemeño global de la etación. E decir, e requiere de má combutible ara comrimir una unidad de ga de roceo. En término de la energía total del ga combutible, e encontraron lo iguiente orcentaje: 1. Etacione de comreión: 33.74% al comreor axial, 23.25% como otencia de flecha hacia el comreor centrífugo (eficiencia térmica), 42.96% al medio ambiente y 0.05% al itema de admiión de aire (filtro de aire) de la turbina de ga. 2. Etacione de bombeo: 33.35% al comreor axial, 21.62% como otencia de flecha hacia la bomba centrífuga (eficiencia térmica), 44.94% al medio ambiente y 0.09% al itema de admiión de aire (filtro de aire) de la turbina de ga. La Figura 2 y 3 muetran la ditribución de energía del ga combutible en la turbina de ga ara la etacione de comreión y bombeo. Figure 2. Pérdida de energía al medio ambiente: Etacione de comreión. Figura 1. Eficiencia térmica de turbina de ga ara cada etación. La eficiencia térmica e define como la otencia entregada dividida entre el conumo de ga combutible (Ecuación 2). La otencia entregada or la turbina e conumida or el comreor centrífugo, ya que ambo etán acolado. Figura 3. Pérdida de energía al medio ambiente: Etacione de bombeo. Pérdida de energía en el ecae El aire caliente en el ecae de la turbina de ga rereenta la érdida de energía má grande. Lo comreore neceitan de la turbina de ga, y eto a u vez neceitan de ga combutible ara Caída de reión en el itema de admiión (filtro de aire) ISBN P á g i n a 1171 Derecho Reervado 2009, SOMIM

6 La caída de reión en el itema de admiión (falta de mantenimiento o mal dieño) caua una diminución de otencia de flecha. Debido a que la reión de entrada hacia el comreor cae, la eficiencia térmica diminuye, y como conecuencia, el deemeño global de la etación diminuye también. La caída de reión romedio má alta etá en la etación 2 ( inh 2 O en unidad 2), y en la etación 3 ( inh 2 O en unidad 1 and inh 2 O en unidad 2). La otra unidade mantienen una caída de reión romedio de inh 2 O. El límite máximo de caída de reión debe er de 2 inh 2 O. La Figura 4 muetra la caída de reión de lo filtro de aire medida en camo. [%] [%] Modelo 1 (Etación 1) Modelo 2 (Etación 2) Modelo 3 (Etación 3) La Figura 5 y 6 muetran la eficiencia romedio ara cada una de la unidade de la etacione de comreión. Figura 5. Eficiencia ioentróica. Figure 4. Caída de reión en lo filtro de aire del itema de admiión de la turbina de ga. b) Comreor centrífugo Como e mencionó en la Sección 4, incio b), e llevó a cabo lo lineamiento de medición de reione y temeratura etablecido or ASME PTC-10 y e utilizaron la ecuacione de etado correondiente a cada uno de lo comonente del ga natural. La variabilidad de lo reultado obtenido de lo arámetro (η, η, H, H y otencia requerida) ara evaluar comreore centrífugo deende de la ecuacione de etado uada. El comortamiento termodinámico del ga define el método del cálculo a eguir, egún la Tabla 3.3, de ASME PTC-10 [2]. Ademá, etablece do modelo termodinámico ara el cálculo de lo arámetro a evaluar, roceo ioentróico y olitróico. Figura 6. Eficiencia olitróica. Carga ioentróica y olitróica La Tabla 4 muetra lo reultado romedio de la carga de comreore centrífugo: Tabla 4. Reultado romedio de carga. Comreor Carga ioentróica [kj/kg] Carga olitróica [kj/kg] Modelo 1 (Etación 1) Modelo 2 (Etación 2) Modelo 3 (Etación 3) La Figura 7 y 8 muetran la carga romedio ara cada una de la unidade. Eficiencia ioentróica y olitróica La Tabla 3 muetra lo reultado romedio de la eficiencia de lo comreore centrífugo: Tabla 3. Reultado romedio de la eficiencia. Comreor Eficiencia ioentróica Eficiencia olitróica ISBN P á g i n a 1172 Derecho Reervado 2009, SOMIM

7 comreor, en el cao de la Etacione 1 y 2, van dede 22.43% a 43.37%, reectivamente, reecto a la otencia ISO intalada (Modelo 1). Para el cao de la Etación 3, la otencia ISO intalada uada e del 68.80% (Modelo 2). Figura 7. Carga ioentróica. Ademá, notar que aún cuando lo comreore de la Etacione 1 y 2 oeraran al 100% de u caacidad, el uo de la otencia intalada de la turbina de ga no alcanzaría el 100%. Por lo tanto, hay una obrecaacidad en eta etacione. c) Bomba centrífuga Lo cálculo de deemeño e llevaron a cabo bajo lo lineamiento de medición de reione y temeratura etablecido or ASME PTC-8.2, Anexo A, Figura A.4, y e utilizaron la ecuacione de etado correondiente a cada uno de lo comonente del LPG. Figura 8. Carga olitróica. Potencia requerida La Tabla 5 muetra lo reultado romedio de la otencia requerida or lo comreore centrífugo: Tabla 5. Reultado romedio de la otencia requerida. Comreor Potencia requerida [kw h] Modelo 1 (Etación 1) Modelo 2 (Etación 2) Modelo 3 (Etación 3) Eficiencia La Tabla 5 muetra el reultado romedio de la eficiencia de la bomba centrífuga: Tabla 5. Reultado romedio de la eficiencia. Bomba Eficiencia [%] Modelo 1 (Etación 4) Modelo 1 (Etación 5) La Figura 10 muetra la eficiencia romedio ara cada una de la etacione de bombeo. Finalmente, la Figura 9 muetra la otencia requerida romedio ara cada unidad. Figura 10. Eficiencia de la bomba. Carga total Figura 9. Potencia requerida or lo comreore centrífugo. La Tabla 1 muetra la caacidade de la turbina de ga. Notar que la otencia requerida or el La Tabla 6 muetra lo reultado romedio de la carga total de la bomba centrífuga: Tabla 6. Reultado romedio de la carga total. Bomba Carga total [m ft] Modelo 1 (Etación 4) Modelo 1 (Etación 5) ISBN P á g i n a 1173 Derecho Reervado 2009, SOMIM

8 La Figura 11 muetra la carga total romedio or cada unidad. Potencia Figura 11. Carga total de la bomba. La Tabla 7 muetran lo reultado romedio de la otencia requerida or la bomba centrífuga: Tabla 7. Reultado romedio de otencia requerida. Bomba Potencia [kw h] Modelo 1 (Etación 4) Modelo 1 (Etación 5) Finalmente, la Figura 12 muetra la otencia requerida romedio or cada unidad. Figura 12. Potencia requerida or la bomba. Notar que la otencia requerida ara la bomba, en cao de la Etación 4, e 47.41% reecto a la otencia ISO intalada de la turbina de ga (Modelo 3). Para el cao de la Etación 5, la otencia ISO intalada uada e del 50.17% (Modelo 3). 7. CONCLUSIONES Ete documento técnico muetra la alicación de un rocedimiento de cálculo de deemeño roueto or la normativa ASME-PTC ara conducir rueba en camo y evaluacione de deemeño de comreore centrífugo, bomba centrífuga y turbina de ga. Ademá, e muetran lo reultado de un cao de etudio obtenido de un rograma de comutadora dearrollado ara evaluar y diagnoticar el deemeño de lo equio. La evaluación de deemeño de la turbomaquinaria e una arte imortante del deemeño global de la etación. Ademá, e eecifican la caua de la érdida de eficiencia. El rograma de comutadora conidera, ademá, diferente factore, tale como la érdida en el ecae, eficiencia térmica de la turbina de ga, caída de reión en lo filtro de aire y eficiencia de comreore y bomba. El deemeño de lo equio deende en gran medida de lo flujo de ga de roceo, ga combutible y aire. El flujo de ga de roceo y el de ga combutible e calculó conforme a lo lineamiento etablecido or AGA-3 [8] con la condicione de reión y temeratura de entrada, al aar or un medidor de laca de orificio. El flujo de aire en la turbina de ga e etimó deendiendo de lo requerimiento de otencia del comreor centrífugo y una relación de comreión del comreor de la turbina de ga. La carga ioentróica, H, y olitróica, H P, e calcularon con la ecuacione de etado definida en EES, (Anexo D). Previamente e alicaron la regla de mezcla ara una mezcla de gae (ga natural y LPG). En el cao de la bomba centrífuga, la carga or velocidad, H V, reión, H P, y elevación (nivel), H Z, e calcularon con la condicione de entrada y alida de la bomba (reión, temeratura y flujo de ga. En ete cao, la carga or elevación e nula, ya que la ucción y decarga tienen la mima elevación. Otro aecto fundamental del etudio on la ecuacione de etado uada. La ecuacione de etado on la herramienta ara medir el deemeño del equio cuando e uan lo modelo termodinámico. E muy imortante definir la ecuacione de etado en la evaluación del equio y mantenerla ara evaluacione futura ara determinar conitentemente la deviacione del deemeño. La evaluación del deemeño define oible vía de recuerar la energía que e conidera un deerdicio. Lo etudio han demotrado que la ISBN P á g i n a 1174 Derecho Reervado 2009, SOMIM

9 alicación de la cogeneración a turbina de ga de ciclo abierto recuera la energía de ga de ecae de 50% a 70%. Eto e equivalente del 22% al 33% má de la energía del ga combutible, lo que imlica que la eficiencia global de una etación con cogeneración odría alcanzar hata un 70%. 8. RECONOCIMIENTOS Lo autore agradecen al Dr. Alejandro Zaleta Aguilar y Dr. J. Jeú Pacheco Ibarra (FIMEE, Univeridad de Guanajuato) or u oorte y aitencia técnica en el análii. Lo autore también reconocen la contribución y cooeración del Dr. Klau Brun (South Wet Reearch Intitute); Él llevó a cabo la medicione en camo. Un reconocimiento eecial al eronal de la Etacione de Comreión y Bombeo or u dionibilidad y exeriencia. Todo ello contribuyeron a la ublicación de ete documento técnico. 9. REFERENCIAS [1]. PTC , 1991, Centrifugal Pum, American Society of Mechanical Engineer, USA. [2]. PTC , Reaffirmed 2003, Performance Tet Code on Comreor and Exhauter, American Society of Mechanical Engineer, USA. [3]. PTC , Reaffirmed 2003, Performance Tet Code on Ga Turbine, Reviion of ANSI/ASME PTC , American Society of Mechanical Engineer, USA. [4]. ASTM D-1945, 2004, Standard Tet Method for Analyi of Natural Ga by Ga Chromatograhy, ASTM International, USA. [5]. ASTM D-3588, 2004, Standard Practice for Calculating Heat Value, Comreibility Factor, and Relative Denity of Gaeou Fuel, ASTM International, USA. [6]. AGA Reort No. 5, 1996, Fuel Ga Energy Metering, American Ga Aociation, USA. [7]. AGA Reort No. 8, 1994, Comreibility Factor of Natural Ga and Other Related Hydrocarbon Gae, American Ga Aociation, USA. [8]. AGA Reort No. 3, 1990, Natural Ga Fluid Meaurement. Concentric, Square- Edged Orifice Meter, American Ga Aociation, USA. [9]. GPA Std , Obtaining Natural Ga Samle for Analyi by Ga Chromatograhy, Ga Proceor Aociation. [10]. GPSA, 1999, Engineering Data Book FPS verion, Ga Proceor Sulier Aociation, Volume I & II, 11 th Edition, USA. [11]. McKee, R. J., Harri, R. E., Harrell, J. P., 2000, Comreor Station Energy Audit Methodology and Benefit, Technical Reort, Ga Machinery Reearch Council, South Wet Reearch Intitute, USA. [12]. González, E., 1997, Prueba de Comortamiento Aerotérmico de Comreore Centrífugo: Herramienta Indienable ara Determinar lo Rango Reale de Oeración de Planta Comreora de Ga, VI Congreo y Exoición Latinoamericana de Turbomaquinaria, México. [13]. Kurz, R., Brun, K., 2004, Field Performance Teting of Ga Turbine Driven Comreor Set, USA. [14]. Klein, S. A., Alvarado, F. L., 1999, Engineering Equation Solver, F-Chart Software, verion 6.626, con licencia de Dr. Alejandro Zaleta Aguilar, Facultad de Ingeniería Mecánica, Eléctrica y Electrónica de la Univeridad de Guanajuato, camu Salamanca, México. [15]. Cohen, H., Roger, G. F. C., Saravanamuttoo, H. I. H., 1987, Ga Turbine Theory, Third Edition, Longman Scientific & Technical, USA. [16]. Moran, M. J., Shairo, H. N., 2000, Fundamental of Engineering Thermodynamic, 4 th Edition, John Wiley & Son, USA. [17]. Bejan, A., 1988, Advanced Engineering Thermodynamic, John Wiley & Son, USA. [18]. Bathie, W. W., 1984, Fundamental of Ga Turbine, John Wiley & Son, USA. [19]. García, E., TESIS, Alicación 6 Sigma ara evaluar Equio Princiale de una Etación de Comreión de Ga Natural, 2005, Facultad de Ingeniería Mecánica, Eléctrica y Electrónica, Univeridad de Guanajuato, México. [20]. Curo, 2004, Dieño, Mantenimiento y Oeración de Turbina de Ga, Proiedad de CIATEQ, A. C., México. [21]. Mark, R. S., Equation of State Influence on Comreor Performance Determination, 34 th Turbomachinery Simoium 2005, , Houton Texa, USA ISBN P á g i n a 1175 Derecho Reervado 2009, SOMIM

10 ANEXO A Equema de lo equio y unto de medición conforme a la normativa a) Turbina de ga b) Comreor centrífugo c) Bomba centrífuga Figura A.1. Equema de lo equio motrando la corriente y lo unto de medición. Figura A.2. Variable a medir y u ubicación en la turbina de ga (ASME PTC-22). Figura A.3. Variable a medir y u ubicación en el comreor centrífugo (ASME PTC-10). Figura A.4. Variable a medir y u ubicación en la bomba centrífuga (ASME PTC-8.2). ISBN P á g i n a 1176 Derecho Reervado 2009, SOMIM

11 ANEXO B Sitema de Adquiición de Dato en camo Figura B.1. Configuración del Sitema de Adquiición de Dato y unto de medición de lo arámetro en cada equio. ANEXO C Proceo Termodinámico a) b) Figura C.1. a) Modelo de turbina de ga, b) Ciclo Brayton imle abierto. a) b) Figura C.2. a) Equema del comreor centrífugo, b) roceo ioentróico, c) roceo olitróico. ANEXO C (Cont.) ISBN P á g i n a 1177 Derecho Reervado 2009, SOMIM

12 Proceo Termodinámico a) b) Figura C.3. a) Equema de bomba centrífuga, b) roceo de bombeo. Metano CH 4 Comonente ANEXO D Ecuacione de Etado de lo comonente del ga natural y LPG Rango de EOS dearrollada or: Referencia alicación U. Setzmann, W. Wagner 90.7 K<T< 625 K "A New Equation of State and Table of Thermodynamic Proertie for Methane Covering the Range from the 0<P<1000 MPa Melting Line to 625 K at Preure u to 1000 MPa", J. Phy. Chem. Ref. Data, Vol. 20, No. 6, 1991 Etano C 2H 6 D.G. Friend, J.F. Ely, H. Ingham K<T< 623 K 0<P<69 MPa Table for the Thermohyical Proertie of Ethane, NIST Technical Note 1346, U.S. Det. of Commerce, Thermohyic Diviion, Boulder, CO , January, Proano C 3H 8 Reiner Tillner-Roth K<T< 600 K 0<P<35 MPa "Fundamental Equation of State", Shaker, Verlag, Aachan, i-butano i-c 4H 10 Reiner Tillner-Roth K<T< 600 K 0<P<100 MPa "Fundamental Equation of State", Shaker, Verlag, Aachan, n-butano n-c 4H 10 Reiner Tillner-Roth K<T< 500 K 0<P<70 MPa "Fundamental Equation of State", Shaker, Verlag, Aachan, i-pentano i-c 5H 12 Reiner Tillner-Roth 273 K<T<553 K 0<P<7.5 MPa "Fundamental Equation of State", Shaker, Verlag, Aachan, n-pentano n-c 5H 12 R.T. Jacoben, S.G. Penoncello, E.W. Lemmon (e baan en la formulación dearrollada or San, R.) 177 K<T<589 K 0<P<55 MPa Thermodynamic Proertie of Cryogenic Fluid, Plenum Pre, ISBN , n-hexano n-c 6H 14 R.T. Jacoben, S.G. Penoncello, E.W. Lemmon 222 K<T<644 K 0<P<55 MPa Thermodynamic Proertie of Cryogenic Fluid, Plenum Pre, ISBN , Dióxido de carbono CO 2 R. San, W. Wagner T<1100 K P>800 MPa A New Equation of State for Carbon Dioxide Covering the Fluid Region form the Trile-Point Temerature to 1100 K at Preure u to 800 MPa, J. Phy. Chem, Ref. Data, Vol. 25, No. 6, Nitrógeno N 2 R.T. Jacoben, R.B. Stewart, M. Jahangiri T<2000 K P<1000 MPa "Thermodynamic Proertie of Nitrogen from the Freezing Line to 2000 K at Preure to 1000 MPa", J. Phy, Chem, Ref. Data, Vol. 15, No. 2, ISBN P á g i n a 1178 Derecho Reervado 2009, SOMIM