MÉTODO GUTHRIE

MÉTODO GUTHRIE PA R A B O M B A S C E N T R I F U G A S Y T O R R E S D E

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Y BIOQUÍMICA 

EXPOSICIÓN:

Método de Guthrie”

“

EQUIPO. -GARCÍA LEAL PERLA DEL MAR -JARAMILLO DE LA CRUZ TIARE TIARE -PALACIOS ALFONSO KAREN JAHAIRA -TORRES VALENCIA GABRIELA ESTEPHANIE

MATERIA: SINTES SIN TESIS ISY Y OPT OPTIMI IMIZA ZACIÓ CIÓN N DE PR PROCE OCESOS SOS SEMESTRE: 7mo. CATEDRÁTICO: M.C M. C LU LUIS IS FE FERN RNAN ANDO DO GO GONZ NZAL ALEZ EZ LU LUNA NA

BOMBAS CENTRIFUGAS

Una bomba centrífuga de acero fundido (una de reserva), cada una maneja 200 gal / min y produce una cabeza de 200 psia. La presión de succión es de 25 psia y la temperatura es ambiente. Determine el costo.

Datos: 200 gpm (galones por minuto) P= 200 psia Tº Ambiente= 25ºC = 77ºF Para encontrar el factor 200  × 200 = 40,000

1. Obtenemos el costo base (Cb) 30 x 100 = 3000 30

Por lo tanto, Cb= 3000 $

40,000

2. Factores de Ajuste Bombas centrifugas-Acero Inoxidable

Cfob= Cb x Fm x Fo Encontramos en la siguiente gráfica de acuerdo al Acero inoxidable: Fm: 1.93 Fo: 1.0 Por lo tanto: Cfob= 3000 x 1.93 x 1 Cfob= 5790 $

3. Modulo desnudo (Cmd) Cmd = Cb x Factor del Módulo Cmd= 3000 x 3.48 Cmd= 10, 440 $

4. Costo módulo desnudo ajustado Cmda= Cmd + (Cfob –  Cb) Cmda= 10,440 + (5790 –  3000) Cmda= 13,230 $

5. Costo de bomba centrifuga  = 

 = 13230

  ñ    ñ   541.7 113.7

Cbc= 63031.58 $

1968 que siempre será nuestra referencia

Los índices de costos serán encontrados en las tablas de Chemical Engineering 

6. Añadir contingencia al costo del equipo Cmódulo = 1.15 x Cmda Cmódulo = 1.15 x 13230 Cmódulo= 15214.5 $

Ahora repetiremos los mismos pasos pero para Acero Colado, porque es el que tenemos mas cercano al acero al carbón que es mas factible para bombear Sosa.

2. Factores de Ajuste Bombas centrifugas- Acero Colado

Cfob= Cb x Fm x Fo Encontramos en la siguiente gráfica de acuerdo al Acero Colado: Fm: 1.32 Fo: 1.0 Por lo tanto: Cfob= 3000 x 1.32 x 1 Cfob= 3960 $

3. Modulo desnudo (Cmd) Cmd = Cb x Factor del Módulo Cmd= 3000 x 3.48 Cmd= 10, 440 $

4. Costo módulo desnudo ajustado Cmda= Cmd + (Cfob –  Cb) Cmda= 10,440 + (3960 –  3000) Cmda= 11,400 $

5. Costo de bomba centrifuga  = 

 = 11,400

  ñ    ñ   541.7 113.7

Cbc= 54312.92 $

1968 que siempre será nuestra referencia

Los índices de costos serán encontrados en las tablas de Chemical Engineering 

6. Añadir contingencia al costo del equipo Cmódulo = 1.15 x Cmda Cmódulo = 1.15 x 11,400 Cmódulo= 13,110 $

Una bomba centrífuga es utilizada para llevar una mezcla de material orgánico a 1,430 gpm (gravedad especifica =0.952) con una altura de 77 ft. Presión de succión a 275 psig a 100ºF. El material es Alloy 20. En el domo la presión en psi, es (77x0.952)/2.31=31.7 psi, donde 2.31 es el factor de conversión

TORRES DE DESTILACIÓN

Problema 3.7

DISEÑO DE PROCESOS EN INGENIERÍA QUÍMICA  ARTURO JIMENEZ GUTIERREZ CAPITULO 3 PÁGINA 54-55

Considere una columna de destilación con los datos que se muestran en la

Tubo en U

La columna se operará a presión atmosférica. Se desea hacer una estimación preliminar  de la inversión que requiere el sistema en 1995. a) Estime la inversión requerida para el condensador 

Problema 3.7

DISEÑO DE PROCESOS EN INGENIERÍA QUÍMICA  ARTURO JIMENEZ GUTIERREZ CAPITULO 3 PÁGINA 54-55

Calculo del CONDENSADOR Paso 1. Determinar el costo base del condensador:

Teniendo en cuenta que nos dice que tenemos un área de 400 ft2. Tomaremos la gráfica de la página 45. Figura 4.3, debido a que nuestro condensador tiene un área grande

5

4

Paso 1. Determinar el costo base del condensador:

El valor que obtenemos es de 5 lo multiplicamos por $1000 Nuestro costo base será de:

  = 5,000  Paso 2. Determinar el costo ajustado:

La página 45 nos menciona la fórmula para calcular el costo ajustado de un intercambiador 

   $ = [  +  ∗  ]

   $ = [  +  ∗  ]

>>Factor de diseño por material Como el enunciado menciona el tipo de diseño de  nuestro condensador es un tubo en U. De la página 45 obtenemos la siguiente tabla:

   $ = [  +  ∗  ]

>>Factor de presión de diseño Teniendo en cuenta que el problema menciona que se  trabaja a presión atmosférica (14.69 psi). De la página 45 obtenemos la siguiente tabla:

   $ = [  +  ∗  ]

>>Factor por material de coraza/tubo Teniendo en cuenta que el problema menciona que se utilizan los siguientes materiales:   Área --- 400 ft2  Acero al carbón --- Coraza  Acero inoxidable --- Tubos De la página 46 obtenemos la siguiente tabla:



   $ = [  +  ∗  ] Uniendo todos los factores que obtuvimos con las tablas:   = 0.85  = 0   = 1.78

Sustituimos en la ecuación principal:    $ = [5,000 0.85 + 0 (1.78)]    $ = 7565   = 7565 

Paso 3. Factor del módulo:

Lo obtenemos de la página 41:    = 3.39 Paso 4. Calculo de módulo desnudo

De acuerdo a la fórmula que tenemos de la página 41 del libro  =  ∗   = 5000 3.39

Paso 5. Calculo de módulo desnudo ajustado

De acuerdo a la fórmula que tenemos de la página 41 del libro  =  +       = 16,950 + 7565  5000   = 19,515  −ñ  = 19,515 

Paso 6. Costo ajustado al año 1995

Tomando como base el año 1968, que es el año base para este capítulo del libro  Año 1  – 1968  Año 2  – 1995 Índices en página 15 −ñ = −ñ −ñ  = 19,515

 ñ 2  ñ 1

  .

.

Paso 7. Costo con las contingencias

Guthrie recomienda un 15% del factor   = −ñ   1.15  = 65,410.4353 1.15   = 75,222.0006 

Problema 3.7

DISEÑO DE PROCESOS EN INGENIERÍA QUÍMICA  ARTURO JIMENEZ GUTIERREZ CAPITULO 3 PÁGINA 54-55

Calculo de TORRE DE DESTILA Para calcular el costo de la columna es necesario dividir los gastos en: platos y recipiente

Costos de recipiente Paso 1. Determinar el costo base del recipiente:

Para calcularlo, es necesario que tengamos en cuenta la altura de la misma, la cual se calcula con la siguiente ecuación:    = 0.61 + 4.27 

10   = 0.61 + 4.27 80%

Tomaremos la eficiencia de la torre como 80%  = 11.895  = 39.0255 

El resultado anterior, seguiremos con esta fórmula:    = 39.0255  + 5  1    = 44.0255 

Tomaremos la gráfica de la página 47, Figura 3.6. Teniendo en cuenta los siguientes datos:  = 4    = 44.0255   

  = $9,000 

Paso 2. Determinar el costo ajustado:

La página 45 nos menciona la fórmula para calcular el costo ajustado de un intercambiador 

     $ =  ∗  ∗  >>Factor de diseño por material



Como el enunciado menciona el tipo de diseño de nuestro condensador es un tubo en U. De la página 45 obtenemos la siguiente tabla:

>>Factor de presión de diseño



Teniendo en cuenta que el problema menciona que se trabaja a presión atmosférica (14.69 psi). De la página 45 obtenemos la siguiente tabla:

     $ =  ∗  ∗       $ = 9000 ∗ 1 ∗ 1      $ = 9,000    = 9,000 

Paso 3. Factor del módulo:

Lo obtenemos de la página 41:    = 4.34 Paso 4. Calculo de módulo desnudo

De acuerdo a la fórmula que tenemos de la página 41 del libro  =  ∗   = 9000 4.34

Paso 5. Calculo de módulo desnudo ajustado

De acuerdo a la fórmula que tenemos de la página 41 del libro  =  +       = 39,060 + 9000  9000   = 39,060  −ñ  = 39,060 

Paso 6. Costo ajustado al año 1995

Tomando como base el año 1968, que es el año base para este capítulo del libro  Año 1  – 1968  Año 2  – 1995 Índices en página 15 −ñ = −ñ −ñ  = 39,060

 ñ 2  ñ 1

  .

.

Paso 7. Costo con las contingencias

Guthrie recomienda un 15% del factor   = −ñ   1.15  = 130,921.4248 1.15   = 150,559.6385 

Problema 3.7

DISEÑO DE PROCESOS EN INGENIERÍA QUÍMICA  ARTURO JIMENEZ GUTIERREZ CAPITULO 3 PÁGINA 54-55

Calculo de TORRE DE DESTILA Para calcular el costo de la columna es necesario dividir los gastos en: platos y recipiente

Costos de platos Paso 1. Determinar el costo base de los

platos:   = 1,300 

Paso 2. Determinar el costo ajustado:

La página 45 nos menciona la fórmula para calcular el costo ajustado de un intercambiador     $ =   +  + 

Paso 2. Determinar el costo ajustado:

La página 45 nos menciona la fórmula para calcular el costo ajustado de un intercambiador     $ =   +  + 

   $ = 1,300 2.2 + 0.4 + 1.7    $ = 5,590  −ñ  = 5,590 

Paso 3. Costo ajustado al año 1995

Tomando como base el año 1968, que es el año base para este capítulo del libro  Año 1  – 1968  Año 2  – 1995 Índices en página 15 −ñ = −ñ −ñ  = 5,590

 ñ 2  ñ 1

  .

.