Diseño de Equipo | P

...

- Espesor de la pared cilíndrica.

Esfuerzo circunferencial:

[pic 4]

Dónde:

tmin = Espesor mínimo sin corrosión.

P = Presión de diseño = 60 psi

R = Radio interior del casco corroído 54.125 plg

R = 4.52

S = Máximo esfuerzo permisible = 13.700 psi

E= eficiencia de la soldadura = 0.85 (asumida)

[pic 5]

De acuerdo con los datos de diseño de proceso se usara un revestimiento de acero inoxidable (“cladding”) de 1/8.

[pic 6]

Siendo:

CA int. = corrosión interna permisible

CA ext. =Corrosión externa permisible

t = 0.28 + 0.125 + 0.010

t = 0.415

Se adapta un espesor comercial.

t = 7/16” = 0.4375” ˃ 0.415

- Por esfuerzo longitudinales.

[pic 7]

Dónde:

E = Eficiencia de soldadura = 0.85

S = Esfuerzo permisible a 600 oF.

[pic 8]

[pic 9]

Como se puede notar, el esfuerzo longitudinal es menor que el circunferencial, predominado este último para el espesor real del tambor.

- Calculo de cargas.

Peso de cargas

De la tabla 8.2 B con D = 9´- 0´´ y t = 7/16´´, se obtiene un valor de W = 1.560 lbs. Como son dos cabezas, el peso total será. W1 = 3.120 lbs

Peso del casco del cilindro (W2).

De la tabla 8.1B con D = 9´- 0´´ y t = 7/16´´, se obtiene un valor de W = 575 lbs/pie.

W2 = W * L

L = distancia entre tangentes = 28 pies

W2 = 575 * 28 = 16.100 lbs

W2 = 16.100

Peso del líquido

Volumen de la elipse.

[pic 10]

[pic 11]

Volumen del cilindro

[pic 12]

[pic 13][pic 14]

Volumen total

[pic 15]

[pic 16]

Asumiendo un peso específico para el líquido igual a 62.4 lbs/pie3, encontramos que el peso del líquido (W2) será igual:

[pic 17]

- Cargas debido a terremoto

Sabemos que:

[pic 18]

Dónde:

V = Carga total lateral o cizalladura en la base (expresada como fuerza)

Z = 0.25 (Coeficiente de probabilidad de sismo)

S = 1.2 (para vasijas de acero y sus estructuras de soporte)

[pic 19]

Donde “R” no debe de ser mayor a 0.20 ni menor a 0.05.

T = Periodo fundamental (segundos)

Para hallar T podemos emplear la siguiente expresión:

[pic 20]

[pic 21]

Luego:

[pic 22]

Para W igual al peso en operación, se toma 40 % del líquido.

W = Wtp – 0.40 Ws

W = 145.000 – (0.40 * 123.054)

W = 95.779 lbs

Luego:

V = 0.25 * 1.2 * 0.20 * 95.779 lbs

V = 5.747 lbs

Momento en la base de la silla

MAA = 5.747 * 5104 = 29.333 lbs-pies

2.6. Evaluación económica óptima.

Una vez resueltos para nuestro tanque tambor en posición horizontal candidato, debemos determinar capacidades, dimensiones y costos de los equipos. De esta manera podremos determinar luego los costos de inversión y operación, a fin de realizar una evaluación económica del tanque tambor en posición horizontal que nos permita compararlos con otros candidatos.

El análisis económico de los procesos en la industria química es un aspecto fundamental para la toma de decisiones porque permite comparar alternativas de diseño y de proyectos.

[pic 23]

Dónde:

C = coste por unidad de masa, $/kg

ρ = densidad, kg/m3

= tensión máxima permisible, N/mm2[pic 24]

2.7. Aprobación de consumidor o cliente

Una vez el cliente aprueba el diseño final se puede construir diversos planos del equipo seleccionado para poder determinar los dimensionamientos y los tipos de materiales que puedan adquirirse en la construcción de dicho diseño.

3. CONCLUSIONES

1. Que el material final del tanque será elaborado de acero al carbón.