SISTEMA DE BOMBEO Y COMPRESION DE HIDROCARBUROS.

SISTEMA DE BOMBEO Y COMPRESIN DE HIDROCARBUROS.

UNIVERSIDAD AUTONOMADEL CARMENCiudad del Carmen, Campeche, MxicoDEPENDENCIA ACADEMICA DE CIENCIA QUIMICAY PETROLERA

SISTEMA DE BOMBEO Y COMPRESION DE HIDROCARBUROS.

Catedrtico: Dr. Orbis Prez FernndezAlumno:Jess Santilln Ramrez

CONTENIDO DE LA INVESTIGACION

Introduccin..... 1Maquina Trmica.............. 5Qu es un Compresor....... 6Funcin del Compresor............. 7Compresor Centrifugo .......................................................................................................... 8Funcionamiento del Compresor Centrifugo........................................................................... 9Componente de un Compresor Centrifugo........................................................................... 10Etapas del Compresor.......................................................................................................... 15Justificacin de Mi Compresor....... 19Especificacin del Compresor...... 20Datos de Chapa..................................................................................................................... 21Aplicacin del Compresor...................................................................................................... 22Mercado del Compresor Centrifugo. 23Conclusin... 24

INTRODUCCINEl siguiente trabajo de compresor centrfugo muestro los diferentes tipos de compresores que se pueden elegir dependiendo para el uso que se requiera.Tomando en cuenta que por compresor se entiende como un instrumento mecnico que reduce el volumen ocupado por un gas a travs de cierta presin ejercida sobre l.Esta presin se obtiene mediante un trabajo mecnico que reciben los elementos que componen el compresor, para as dar cumplimiento a su funcionamiento.Los compresores centrfugos son utilizados principalmente para aplicaciones de compresin en campo. Todas estas aplicaciones comparten requerimientos tales como: Rendimiento Eficiente Alta Confiabilidad Durabilidad Facilidad de Mantenimiento. La comprensin en campo impone adems requerimientos adicionales en el diseo de los equipos.

Modelo de a Evaluar: LMB/BMC-311Marca: Sundyne

El LMC/BMC-311 es un compresor centrfugo de una sola etapa la entrega de mltiples etapas rendimiento.Caudales hasta 2.000 ACFM, presin mxima de trabajo a 1440psia (100 bar)

Maquina Trmica Una Mquina Trmica se puede definir como un dispositivo que funciona en un ciclo termodinmico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo a travs de la transferencia de calor desde un cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura. Con frecuencia el trmino mquina trmica se utiliza en un sentido ms amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entre las que tenemos las maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas mquinas trmicas son los refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno. Una mquina trmica es un conjunto de elementos mecnicos que permite intercambiar energa, generalmente a travs de un eje, mediante la variacin de energa de un fluido que vara su densidad significativamente al atravesar la mquina. Se trata de una mquina de fluido en la que vara el volumen especfico del fluido en tal magnitud que los efectos mecnicos y los efectos trmicos son interdependientes.

Qu es un Compresor? Un compresor es una mquina de fluido que est construida para aumentar la presin y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a travs de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose en energa de flujo, aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir.Al igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son mquinas hidrulicas, stos son mquinas trmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, tambin de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.

FUNCIN DEL COMPRESOR. El compresor es una mquina capaz de elevar la presin del gas que maneja. En la industria petrolera la misin de los compresores es:

Alimentar la red de aire comprimido para instrumentos.

Proveer de aire para combustin.

Recircular gas a un proceso o sistema.

Producir condiciones idneas para que se produzca una reaccin qumica.

Producir y mantener niveles de presin adecuados por razones de proceso de torres.

Alimentar aire a presin para mantener algn elemento en circulacin.

Existen diferentes tipos de compresores, pero los utilizados en industria son:

A. Alternativos: De simple o de doble efecto y de una o dos etapas

B. Centrfugos: De varias etapas

C. Rotativo: De tornillo

A) Compresor Alternativo B) Compresor Centrfugos C) Compresor Rotativo

COMPRESOR CENTRFUGOS.

El compresor centrfugo

Es una mquina de flujo continuo en la cual uno o ms impulsores en rotacin agregan energa al gas. El flujo del gas entra en el centro del impulsor y es descargado por la periferia del mismo a mayor velocidad y presin.

Los compresores centrfugos impulsan y comprimen los gases mediante ruedas de paletas.

Los ventiladores son compresores centrfugos de baja presin con una rueda de paletas de poca velocidad perifrica (de 10 a 500 mm de columna de agua; tipos especiales hasta1000 mm).

Las mquinas suplantes rotativas son compresores centrfugos de gran velocidad tangencial (120 a 300 m/seg.) y una relacin de presiones por escaln p2/p1 =1,1 a 1,7. Montando en serie hasta 12 13 rotores en una caja puede alcanzarse una presin final de 12kg/cm2, comprimiendo aire con refrigeracin repetida

Compresor Centrifugo

FUNCIONAMIENTO DEL COMPRESOR CENTRFUGO.

Un compresor centrfugo eleva la presin de una gas, acelerando primero las molculas de gas y luego convirtiendo la velocidad de las mismas (energa cintica), en presin (energa potencial).

El gas entra al ojo (centro) del impulsor y es acelerado hacia la periferia del mismo, a medida que este gira. Inmediatamente despus, el gas entra a un difusor donde su direccin es cambiada, causando desaceleracin, lo cual convierte la energa cintica del gas en energa potencial (presin).

Si se quiere conseguir una presin mayor, la cmara de retorno dirige el gas hacia el ojo del siguiente impulsor.

El gas entra posteriormente en un colector o voluta al terminar una etapa de compresin y el descargado al proceso o pasa a un intercambiador de calor antes de ir a otras etapas de compresin

COMPONENTES DE UN COMPRESOR CENTRFUGO

Componente:

Carcasa

Difusor

Cojinete de Empuje Axial

Sello Mecnico de Contacto

Vena Gua

Impulsor

Rotor Ensamblado

Eje

Pistn de Cojinete Radial

Diafragma

Succin

Descarga

COMPONENTES DE UN COMPRESOR CENTRFUGO

Carcasa

Parte externa del compresor, normalmente fabricada mediante proceso de fundicin con mecanizado final, debido a la gran variedad de temperaturas en el cuerpo del casco o carcasa.

Estas carcasas estn aseguradas por medio de pernos muy grandes a travs de secciones de bridas relativamente fuertes y macizas.

Debido a las altas temperaturas y presiones a las que son sometidas estas carcasas se hace que sea necesaria la utilizacin de materiales a base de aleaciones de acero de alta calidad y relativamente costosos en las unidades modernas.

Los metales son tratados trmicamente y sometidos a pruebas, para eliminar o minimizar las distorsiones por:

Temperatura, Vacos Internos U Otros Defectos.

Las carcasas de los componentes siempre estn equipados con pasos o vas de drenaje para evitar cualquier acumulacin sustancial de condensado. Los pasos de drenaje pueden ser internos entre las diferentes etapas

COMPONENTES DE UN COMPRESOR CENTRFUGO Diafragma Es un elemento estacionario entre las etapas de un grosor centrfugo. Dirige el gas desde el difusor de una etapa hacia el impulsor de la siguiente etapa

Difusor

Es el componente estacionario, a continuacin del impulsor, cuya funcin principal es la de reducir la alta velocidad del flujo que sale del impulsor, con el mnimo de prdidas, para convertir el mayor porcentaje posible de presin dinmica en ms presin esttica

COMPONENTES DE UN COMPRESOR CENTRFUGO

Tipos Principales de Difusores:

Difusor con aletas directoras:

En el difusor con aletas el gas es forzado a seguir una trayectoria ms corta hasta la salida, su desaceleracin es ms rpida.

Difusor sin aletas:

En los difusores sin aletas el gas sale con el mismo ngulo con el que abandona al impulsor. En general, los difusores con aletas son ms eficientes para flujos cercanos a los de diseo y son ms utilizados en compresores de alto rendimiento. A flujos menor es que los de diseo la perdida de presin debida al choque del gas contra los alabes del difusor, sumada a otra perdida desarrollada por el compresor hace que sea menor que la presin del proceso aguas abajo, lo cual trae como resultado una operacin de inestabilidad en el equipo

Venas Guas

Dirigen el gas hacia la succin del impulsor para distribuir correctamente el flujo. Tambin se usan para modificar la capacidad de un impulsor, dependiendo del grado de inclinacin de las paletas. Para evitar fugas de gas entre etapas cada juego de aletas guas est ajustada alojo del impulsor con sellos tipo laberinto.

Las venas guas en un compresor multi etapa estn emplazadas al final del canal de retomo del diafragma. El gas que sale del impulsor, pasa a travs del canal del difusor yen el pasaje de retomo es guiado por venas de gua al siguiente impulsor. La entrada delas venas de gua, puede ser ajustable.

FUNCIONAMIENTO DE LAS VENAS GUASEje

Es el elemento base de rotor y para su construccin se maquina con precisin a partir de una pieza forjada de aleacin de acero. Este diseo del eje de rotor asegura un paralelismo mximo entre los componentes del rotor. Es normal que los impulsores y los pistones de balance sean de un acero forjado que cumpla con las normas SAE 4330, los de acero inoxidable estn disponibles para las aplicaciones que manejan gases corrosivos. Es comn que los espaciadores del impulsor se maquinen en acero inoxidable de la serie 400

ROTOR

Rotor

Es el elemento rotativo principal del compresor centrfugo; est constituido por el eje, camisa, impulsor, tambor de balance, disco de empuje y acoplamiento La figura muestra un rotor completo en el momento en que se instala en un compresor centrfugo dividido en forma horizontal. Todos los componentes del rotor se conectaron aleje y el rotor debe balancearse antes de su instalacin

JUSTIFICACIN DE MI COMPRESOR LMB/BMC-311.

Yo eleg el compresor centrfugo con el modelo LMB/BMC-311 Marca: Sundyne porque es unamquina de flujo contino en la cual uno o ms impulsores en rotacin agregan energa al gas.

Es empleada en la industria de petrleo y gas los compresores Sundyne para manejar una amplia gama de aplicaciones de produccin. Construccin de clasificaciones de la industria API estndar.

Ventajas de un Compresor Centrfugo

- Cuando se tiene 2000 a 200,000 ft/min segn sea la relacin de presin, el compresor es ms econmico porque se puede instalar en una sola unidad.

- Ofrece una variacin bastante amplia en l flujo con un pequeo cambio en la carga.

- Cuando el terreno es costoso, se pueden obtener mayores volmenes en un lugar pequeo.

- La ausencia de piezas rasantes permite trabajar ms tiempo entre los intervalos mantenimiento.

- Cuando se genera vapor en el proceso, ser adecuado para moverlo una turbina de vapor de conexin directa.

Especificaciones del Compresor.Modelo de a Evaluar: LMB/BMC-311Marca: Sundyne

lLMC/BMC-311 es un compresor centrfugo de una sola etapa la entrega de mltiples etapas rendimiento.

- Caudales hasta 2.000 ACFM- Presin mxima de trabajo para 1440psia

El LMC/BMC-311 est acondicionado para servicio pesado en aplicaciones de procesamiento de gas.

Tipo de Compresor

Sundyne Corporacin Es un compresor de una etapa centrifuga suele proporcionar el mismo rendimiento que el rango de mltiples etapas de pistn accionando compresores de desplazamiento positivo, lo que permite mas pequeo, mas fcil de mantener el equipo que requiere menos energa global para seguir funcionando

Especificaciones del Compresor.

Modelo de a Evaluar: LMB/BMC-311Marca: Sundyne

LMC/BMC-311 es un compresor centrfugo de una sola etapa la entrega de mltiples etapas rendimiento.

- Caudales hasta 2.000 ACFM- Presin mxima de trabajo para 1440psia

El LMC/BMC-311 est acondicionado para servicio pesado en aplicaciones de procesamiento de gas.

ESPECIFICACIONES DEL COMPRESOR LMB/BMC-311

EspecificacionesParmetros

Flujo Mximo1,450 m3/hrs.

Velocidad Mxima34,200 rpm

Presin Mxima de Trabajo1,456.3 psi

Rango de Temperatura130C a 260C

Prueba de Presin Hydro149 kw

Mini Grosor Carcasa

Sobre espesor de Corrosin15,88 mm

Impulsor de Liquidacin3,18mm

Dimetro del eje en los Cojinetes76 a 1,27 mm

Sello Mecnico Tallas Fuera Aborda

Sello Mecnico Tallas Dentro del Casco31,8 mm

Montaje38,1 mm

BridasVertical o Horizontal

Brida de Aspiracin600 # ANSI RF estndar

Brida de Descarga3 pulgadas

Temperatura de Aceite de la Caja Rango Normal2 pulgadas

Caja de Cambios Temperatura Minima de Arranque32 a 80

Caja de Cambios de Lubricante0 a 82

Caja de Cambios de Capacidad de Sumidero

Caja de Cambios Sistema de Lubricacin

EngranajesTemplado y rectificado depresin

Entrada y Lyder BearingsRodamiento rigidos de contacto

Rodamiento de SalidaDiario slido o almohadilla

EngancheSpline, flexible estandar

Materiales de ConstruccinCasstings ( acero, inoxidable)

APLICACIN DEL COMPRESOR CENTRFUGO LMB/BMC-311

Aplicacin Aplicacin

Extraccin de Gas NaturalButano

EtilenoH2S Gas Hmedo

Gasificacin Desulfuracin de Gas

Combustibles LimpiosEvaporadores

DesulfuracinGeneracin de Energa

Transportes de Productos QumicosProduccin de Gas

RegeneracinRefrigeracin

Industria de Procesamiento GeneralGases Residuales

HidrogenoGases Corrosivos

AcetilenoAmoniaco

CEMPurga a Gas

Productos de Refinacin del PetrleoLevante Gas

Atomizacin con AireGas Combustible

Procesamiento QumicoMTBE Remplazo

ReciclarNitrgeno

Acido ActicoPolipropileno

Modelo: LBM/BMC-311Marca: Sundyne

MERCADO DEL COMPRESOR CENTRIFUGO LMB/BMC-311

Mercado Del Compresor

Gas Natural Liquido

Generacin de Energa

Fabricacin de Silicio

Produccin de petrleo y Gas

Procesador de Gas

Refinacin

Gases Especiales

Procesamiento Qumico

Petroqumico

Modelo: LBM/BMC-311Marca: Sundyne

CONCLUSION Es importante conocer los tipos de compresores que existen en el mercado, analizar muy bien lo que las compaas que los fabrican nos pueden ofrecer en cuanto a su funcionamiento, como seria sus datos de chapa, en base a eso nosotros como futuros ingenieros petroleros podemos calcular cada uno de los parmetros que son importante en la seleccin de tan importante.

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REFERENCIAS

Compresores Autor: Richard W. GreeneEditorial: Mc Graw Hill1992

Dixon S.L. (1978).Fluid Mechanics, Thermodynamics of Turbomachinery(Third Edition edicin). Aungier, Ronald H. (2000).Centrifugal Compressors A Strategy for Aerodynamic design and Analysis.ASMEPress.http://www.sundyne.com/Products/Model+Locator/LMC+BMC+337http://www.pemex.com/files/content/NRF-275-PEMEX-2011.pdf

Universidad Autnoma del Carmen Divisin de Ingeniera Petrolera Jess Santilln Ramrez23