Anexo I. Datos para la estimación de costes.
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- Marina Miranda Coronel
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1 Anexo I. Datos para la estimación de costes. Costes de adquisición de equipos Los costes de un equipo que opera a presión ambiental y construido con acero al carbono C 0 p responden a la siguiente ecuación: log 10 C 0 p = K 1 + K 2 log 10 (A) + K 3 [log 10 (A)] 2 donde A es la capacidad o parametro del tamaño del equipo. Los parámetros K i se obtienen de la tabla 1. Factores de presión Factores de presión para depósitos de proceso Para el cálculo de este factor en depósitos horizontales y verticales utilícese la siguiente expresión: F p,deposito = (P+1)D 2[850 0,6(P+1)] +0, ,0063 donde P es la presión de operación del depósito y D su diámetro. Factores de presión para otros equipos Este factor se calculará para el resto de los equipos siguiendo la siguiente expresión: log 10 F P = C 1 + C 2 log 10 P + C 3 (log 10 P) 2 donde P es la presión de operación del equipo y los parámetros C i se obtienen en la tabla 1. En ambos casos las unidades de presión son bares manométricos. Coste final del equipo A continuación se enumeran las fórmulas que se deben de emplear para computar el coste final de adquisición del equipo. Cambiadores de calor, Depósitos de proceso y bombas = C 0 p(b 1 + B 2 F M F P ) donde F M es un factor que depende del material de construcción, F P es el ya comentado factor de presión y B i son parámetros que se obtienen de la Tabla 1. Compresores y soplantes sin motor siendo F BM un factor que computa el efecto del material.
2 Motores para soplantes y compresores siendo F BM un factor que computa el efecto del material. Evaporadores y vaporizadores F P Ventiladores con motores eléctricos F P Calderas y Hornos F P F T donde F T es una corrección para el sobrecalentamiento en calderas de vapor F T = 1 + 0, T 0, ( T) 2 (en los otros equipos su valor es 1). T es el sobrecalentamiento en C. Turbinas Platos de columnas y separadores de gotas C BM = C 0 pnf BM F q donde N es el número de platos y F q es un factor para el caso de platos dado por: log 10 F q = 0, , 08516log 10 N 0, 3473(log 10 N) 2 si N<20 y F q = 1 si N>20. Relleno de columnas Ejemplo. Coste de un cambiador de doble paso, carcasa y tubos de acero inoxidable, de área 7m 2 y que trabaja a 50barg. Coste básico (presión ambiental y acero al carbono) log 10 C 0 p = 3, , 2745log 10 (7) 0, 0472[log 10 (7)] 2 C 0 p = 3488, 75$ Corrección de presión log 10 F P = 0, , 912log , 03327[log 10 50] 2 = 0, F P = 1, 042 Coste total de adquisición C BM = 3488, 75(1, , 55 2, 73 1, 042) = 21453, 1$ Coste total instalado (tabla 2) C inst = 21453, 1 1, 9 = 40760, 1$
3 Compressor Data (without electric motors) Compressor Type K 1 K 2 K 3 F BMCS F BMSS F BMNi W min(kw) W max(kw) Centrifugal 2,2891 1,3604-0,1027 2,7 5,8 11, Axial 2,2891 1,3604-0,1027 3,8 8,0 15, Rotary 5,0355-1,8002 0,8253 2,4 5,0 9, Reciprocating 2,2891 1,3604-0,1027 3,4 7,0 13, Drive Data Electric Drives K 1 K 2 K 3 F BM W min(kw) W max(kw) Explosion Proof 2,4604 1,4191-0,1798 1, Totally Enclosed 1,956 1,7142-0,2282 1, Open/Drip Proof 2,9508 1,0688-0,1315 1, Non-Electric Drives K 1 K 2 K 3 F BM W min(kw) W max(kw) Gas Turbine -21, ,2175-1,5279 3, Steam Turbine 2,6259 1,4398-0,1776 3, Internal Combustion 2,7635 0,8574-0,0098 2, Fan Data (include electric motors) Fan Type K 1 K 2 K 3 F BMCS F BMfiberglass F BMSS F BMNi Threshold C 1 C 2 C 3 V min(m3/s) V max(m3/s) P max(barg) Centrifugal Radial Fan 3,5391-0,3533 0,4477 2,7 5,0 5,8 11,5 0,01 0,00 0,209-0, ,16 Centrifugal Backward curv 3,3471-0,0734 0,3090 2,7 5,0 5,8 11,5 0,01 0,00 0,209-0, ,16 Axial Tube Fan 3,0414-0,3375 0,4722 2,7 5,0 5,8 11,5 0,04 0,00 0,209-0, ,16 Axial Vane Fan 3,1761-0,1373 0,3414 2,7 5,0 5,8 11,5 0,04 0,00 0,209-0, ,16 Fired Heater Data Bare Module Factor Reactive Heaters K 1 K 2 K 3 Q min(kw) Q max(kw) P max(barg) C 1 C 2 C 3 CS Alloy Steel SS Reformer Furnace 3,068 0,6597 0, ,1405-0,2698 0,1293 2,13 2,51 2,81 Pyrolysis Furnace 2,3859 0,9721-0, ,1017-0,1957 0, ,13 2,51 2,81 Bare Module Factor Non-reactive Heaters K 1 K 2 K 3 Q min(kw) Q max(kw) P max(barg) C 1 C 2 C 3 CS Alloy Steel SS Process Heater 7,3488-1,1666 0, ,1347-0,2368 0,1021 2,13 2,51 2,81 Steam Supreheat Factor Thermal Fluid Heaters K 1 K 2 K 3 Q min(kw) Q max(kw) P max(barg) C 1 C 2 C 3 Fbm F T1 F T2 F T3 Hot Water 2,0829 0,9074-0, ,0163 0,0569-0,0088 2,17 Molten Salt, Mineral Oil, 1,1979 1,4782-0, ,0163 0,0569-0,0088 2,17 Diphenyl Based Oils 2,2628 0,8581 0, ,0163 0,0569-0,0088 2,17 Packaged Steam Boilers 6,9617-1,48 0, ,5941-4,2348 1,7224 2,2 1,000 0, ,35E-06 Heat Exchanger Data Exchager Type K 1 K 2 K 3 C 1 C 2 C 3 B 1 B 2 A min(m2) A max(m2) P max(barg) Double Pipe 3,3444 0,2745-0, , ,6574 3,0705 1,74 1, barg < P < 100 barg 0,6072-0,912 0,3327 P < 40 barg Multiple Pipe 2,7652 0,7282 0, , ,6574 3,0705 1,74 1, barg < P < 100 barg 0,6072-0,912 0,3327 P < 40 barg Fixed tube, sheet, or U tub 4,3247-0,303 0,1634 0, , , ,63 1,66 10, tubes only > 5 barg -0, , ,0123 Floating Head 4,8306-0,8509 0,3187 0, , , ,63 1,66 10, tubes only > 5barg -0, , ,0123 Bayonet 4,2768-0,0495 0,1431 0, , , ,63 1,66 10, tubes only > 5 barg -0, , ,0123 Kettle Reboiler 4,4646-0,5277 0,3955 0, , , ,63 1,66 10, tubes only > 5 barg -0, , ,0123 Scraped Wall 3,7803 0,8569 0, , ,6574 3,0705 1,74 1,55 2, barg < P < 100 barg 0,6072-0,912 0,3327 P < 40 barg Teflon Tube 3,8062 0,8924-0, ,63 1,66 1, Air Cooler 4,0336 0,2341 0,0497-0,125 0, , ,96 1, Spiral Tube - shell and tub 3,9912 0,0668 0,243-0,4045 0, ,74 1, tube only -0,2115 0, Spiral Plate 4,6561-0,2947 0, ,96 1, Flat Plate 4,6656-0,1557 0, ,96 1, Shell - CS CS Cu CS SS CS Ni CS Ti Exchanger Type Tube - CS Cu Cu SS SS Ni Ni Ti Ti Double Pipe 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Multiple Pipe 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Fixed tube, sheet, or U tub 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Floating Head 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Bayonet 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Kettle Reboiler 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Scraped Wall 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Spiral Tube 1,00 1,35 1,69 1,81 2,73 2,68 3,73 4,63 11,38 Shell Materail Type of Exchanger CS Cu SS Ni Ti Teflon Tube Exchanger 1,00 1,20 1,30 1,40 3,30 Material In Contact with Process Fluid Type of Exchanger CS Cu SS Ni Ti Spiral Plate 1,00 1,35 2,45 2,68 4,63 Flat Plate 1,00 1,35 2,45 2,68 4,63 Tube Material Type of Exchanger CS Al SS Air Cooler 1,00 1,42 2,93
4 Pump Data (including electric drives) Pump Type K 1 K 2 K 3 C 1 C 2 C 3 B 1 B 2 F mci F mcs F mcu F mss F mni F mti P max(barg) W min(kw) W max(kw) Centrifugal pump 3,3892 0,0536 0,1538-0,3935 0,3957-0, ,89 1,35 1,0 1,6 NA 2,3 4,4 NA Positive Displacement 3,4771 0,1350 0, , , , ,89 1,35 1,0 1,4 1,3 2,7 4,7 10, Reciprocating pump 3,8696 0,3161 0, ,2454 0,2590-0,0136 1,89 1,35 1,0 1,5 1,3 2,4 4,0 6, ,1 200 Tank Data Tank Type K 1 K 2 K 3 B 1 B 2 V min(m3/s) V max(m3/s) Fixed Roof 4,8509-0,3973 0,1445 1, Floating Roof 5,9567-0,7585 0,1749 1,10 0, Turbine Data Turbine Type K 1 K 2 K 3 F BMCI F BMCS F BMCu F BMSS F BMNi F BMTi W min(kw) W max(kw) Axial 2,7051 1,4398-0,1776 NA 3,5 NA 6,1 11,7 NA Radial 2,2476 1,4965-0,1618 NA 3,5 NA 6,1 11,7 NA Vaporizer and Evaporator Data Evaporator Types K 1 K 2 K 3 A min(m2) A max(m2) P max(barg) C 1 C 2 C 3 Forced Circulation 5,0238 0,3475 0, ,1578-0,2992 0,1413 Falling Film 3,9119 0,8627-0, ,1578-0,2992 0,1413 Agitated (Scraped Wall) 5 0,149-0,0134 0, ,1578-0,2992 0,1413 Short Tube 5,2366-0,6572 0, ,1578-0,2992 0,1413 Long Tube 4,642 0,3698 0, ,1578-0,2992 0,1413 Vaporizer Types K 1 K 2 K 3 V min(m3) V max(m3) P max(barg) C 1 C 2 C 3 Jacketed Vessel 3,8751 0,3328 0, ,1578-0,2992 0,1413 Internal Coil 4,038 0, , ,1578-0,2992 0,1413 Jacketed Vessel w/ Coil 4,038 0, , ,1578-0,2992 0,1413 Bare Module Factors, F BM Evaporator Types CS Cu Alloy SS Ni Alloy Ti Forced Circulation 2,9 3,63 5,08 9,66 14,5 Falling Film 2,25 2,81 3,94 7,49 11,25 Agitated (Scraped Wall) 2,25 2,81 3,94 7,49 11,25 Short Tube 2,9 3,63 5,08 9,66 14,5 Long Tube 2,9 3,63 5,08 9,66 14,5 Bare Module Factors, F BM Vaporizer Types CS Cu s Lined SS ss Lined Ni C SS SS Clad Ni Alloy Ni Alloy Cla Ti Ti Clad Jacketed Vessel 2,7 3,4 4,7 4,9 4,8 3,8 9,1 5,9 13,7 9,5 Internal Coil 3,0 3,8 5,2 5,5 5,2 4,1 10,1 6,6 15,2 10,6 Jacketed Vessel w/ Coil 3,0 3,8 5,2 5,5 5,2 4,1 10,1 6,6 15,2 10,6 Vessel Data (including data for distillation towers and packed columns) Vertical Vessels Horizontal Vessels K 1 K 2 K 3 V min V max K 1 K 2 K 3 V min V max P max(barg) 3,4974 0,4485 0,1074 0, ,5565 0,3776 0,0905 0, Vessel B-Values F BM B1 B2 MOC Sieve Valve Demister Horizontal 1,49 1,52 CS 1,0 1 Vertical 2,25 1,82 SS 1,8 1,83 1,0 Fluorocarbon 1,8 F q Ni-alloy 5,6 5,58 5,6 Tray Type K 1 K 2 K 3 A min(m 2 ) A max(m 2 ) Sieve 2,9949 0,4465 0,3961 0,07 12,3 Materials of Construction Valve 3,3322 0,4838 0,3434 0,7 10,5 F M CS 1,0 Demister 3,2353 0,4838 0,3434 0,7 10,5 F M SS clad 1,7 F M SS 3,1 Tower Packing F M Ni clad 3,6 Materials of Construction K 1 K 2 K 3 V min(m 3 ) V max(m 3 ) F M Ni 7,1 Ceramic 3,0664 0,9744 0,0055 0, F M Ti clad 4,7 304 SS 3,2999 0,9744 0,0055 0, F M Ti 9,4 Plastic Saddle 2,4493 0,9744 0,0055 0,03 628
5 Costes de instalación de equipos La siguiente tabla da el factor por el que se debe multiplicar el coste de adquisición del equipo para obtener el coste final del equipo instalado.
6 Materiales de construcción Los materiales de construcción dependen de las especies químicas que participen en cada proceso y que estén en contacto con los diferentes equipos. Como guía para una selección preliminar del material de construcción que sirva para poder calcular el coste de los equipos se presenta la siguiente tabla.
7
Figura A.2 Bombas reciprocantes (El precio incluye motor)
APÉNDICE A. COSTO DE EQUIPOS Bombas Figura A.1 Bombas Centrífugas (El precio incluye motor) Figura A.2 Bombas reciprocantes (El precio incluye motor) 147 Figura A.3 Bombas de diafragma, centrífugas y rotatorias
OPTIONS. Conexión - Connection : Triángulo - Delta Y: Estrella - Star. Posición - Position Nº Modelo - Model Nr.
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FORMATO DESPIECES CLAVE: FECHA DE REVISIÓN: NO. REVISIÓN: FID-16 17-Feb-2015 A Control de Documento A. Revisiones y aprobaciones del documento. Actividad Puesto Nombre Fecha Elaboró: Ing. de Producto Raúl
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FORMATO DESPIECES. Actividad Puesto Nombre Fecha Elaboró: Ing. de Producto Raúl Santiago 22/10/15. Fecha Rev. Solicitante Naturaleza del cambio
FORMATO S CLAVE: FECHA DE REVISIÓN: NO. REVISIÓN: FID-16 28-07-2015 B Control de Documento A. Revisiones y aprobaciones del documento. Actividad Puesto Nombre Fecha Elaboró: Ing. de Producto Raúl Santiago
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