PROYECTO PLANTA SULFATO DE COBRE PENTAHIDRATADO 5001-4- MC-001 MECANICA- PIPING MEMORIA DE CALCULO BOMBAS DE PROCESO Para SOLENOR S.A. Preparado por MABENKO LTDA. Jefe de Especialidad Nolberto Chocano V. Jefe de Proyecto Alejandro González R. Gerente de Ingeniería Alejandro Poblete C. Cliente Alejandro Riquelme S., Solenor S. A. REV. EMITIDO PARA PREPARADO POR APROBADO POR CLIENTE FECHA A Coordinación Interna NCHV APC ARS 03-08-11 B Comentarios Cliente NCHV APC ARS 12-08-11 0 Aprobado NCHV APC ARS 30-08-11 COMENTARIOS CLIENTE
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PROYECTO PLANTA SULFATO DE COBRE PENTAHIDRATADO
5001-4-MC-001
MECANICA-PIPING
MEMORIA DE CALCULO BOMBAS DE PROCESO
Para
SOLENOR S.A.
Preparado por
MABENKO LTDA.
Jefe de Especialidad Nolberto Chocano V.
Jefe de Proyecto Alejandro González R.
Gerente de Ingeniería Alejandro Poblete C.
Cliente Alejandro Riquelme S., Solenor S. A.
REV. EMITIDO PARAPREPARADO
PORAPROBADO
PORCLIENTE FECHA
A Coordinación Interna NCHV APC ARS 03-08-11
B Comentarios Cliente NCHV APC ARS 12-08-11
0 Aprobado NCHV APC ARS 30-08-11
COMENTARIOS CLIENTE
Solenor S.A. Mecánica-Piping
Ingeniería de Detalle Memoria de Calculo Bombas de Proceso
Proyecto Planta Sulfato de Cobre Pentahidratado 1005-4-MC-001
Solenor S.A ha solicitado a Mabenko Ltda. el desarrollo de una Ingeniería Conceptual y Detalle para el proyecto denominado Planta Sulfato de Cobre Pentahidratado.
La Planta SX/CX, que tiene por objeto la producción de sulfato de cobre, será construida dentro de las instalaciones de Solenor S.A. ubicadas en el Km. 28 de la Ruta CH 31, Tercera Región, Provincia y Comuna de Copiapó. La planta funcionará mediante procesos de extracción por solventes y de cristalización, con una producción nominal de 100 ton/mes de cobre.
El desarrollo de la ingeniería contempla el diseño de equipos para el proceso, estanques, layout de planta, obras civiles, cálculo estructural, galpones, proyecto eléctrico, piping y válvulas, sistema de bombeo, sistema de agitación, instrumentación y control, sistema mecánico, instalaciones auxiliares, pozos, sala de control, sala de distribución.
1.1.1 Objetivo
Desarrollar la Memoria de Cálculo de Bombas de Proceso, con el fin de que esta cumpla con todos los requerimientos de caudal y presión para el normal funcionamiento de la Planta SX/CX.
1.1.2 Alcance
El documento abarca todos los sistema de impulsión por bombas centrifugas de la Planta SX/CX.
1.2 UBICACIÓN
La Ingeniería del proyecto, se debe diseñar bajo un requerimiento de operación continua y servicio pesado sujeto a las siguientes condiciones ambientales:
Ubicación Planta:
Camino internacional km.28, sector quebrada de paipote, Copiapó Tercera región de atacama. Ubicada en los 27º 18´ de latitud sur, con 70º 25´ de longitud oeste.
Elevación media : 291 metros sobre nivel del mar
Clima :Desértico marginal bajo, elevadas temperaturas durante el día, bajas temperaturas durante la noche.
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Todas las unidades de medida que se utilicen en el desarrollo del objetivo del documento, deben estar basadas en el Sistema Internacional de medidas (SI). En informes, como en planos, siempre que ello sea posible.
Este requisito no se aplicará a documentos y/o planos de equipos o instalaciones de procedencia extranjera que están ya definidos o normalizados en unidades inglesas, aunque sí se exigirá el cumplimiento de unidades en el sistema internacional en su dimensionamiento general o de componentes en los planos de disposición.
En los cálculos podrán emplearse unidades métricas o unidades inglesas, según la práctica habitual de ingeniería en la materia correspondiente, sin embargo, los resultados deberán presentarse en unidades del sistema internacional.
2.2 PLANOS
Tabla 2.2.1 Listado de Planos que aplican al documento.
NOMBRE DEL PLANO CÓDIGO CLIENTE
Disposición General Cañerías Área CX Lamina 1 de 2 5001-4-PL-0024L1
Disposición General Cañerías Área CX Lamina 2 de 2 5001-4-PL-0024L2
Disposición General Cañerías Área TK Lamina 1 de 3 5001-4-PL-0026L1
Disposición General Cañerías Área TK Lamina 2 de 3 5001-4-PL-0026L2
Disposición General Cañerías Área TK Lamina 2 de 3 5001-4-PL-0026L3
Disposición General Cañerías de Piscinas Refino y PLS 5001-4-PL-0027
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El procedimiento de diseño utilizado corresponde a recomendaciones de fabricantes y literatura especializada en el cálculo y diseño de circuitos hidráulicos.
Para cañerías con flujos bombeados sin presencia o bajo contenido de sólidos en suspensión (10%), la velocidad estará en el rango de 1.0 a 2.0 m/s.
Para cañerías de ácido sulfúrico, la velocidad será igual o menor a 0.5 m/s.
Las cañerías de impulsión con Sólidos en suspensión serán diseñadas usando velocidades de al menos 1,5 m/s. y hasta un máximo de 3.0 m/s.
Los espesores de pared en cañerías de HDPE se seleccionara de acuerdo con la norma ISO 12162 y considerara la presión de trabajo, temperatura máxima de funcionamiento.
Se aplicarán factores de seguridad de 1,2 (20%) sobre las Pérdidas totales en la tubería de succión/descarga y un incremento de un 10% sobre la presión total requerida (TDH).
3.2 FORMULAS DE CÁLCULO HIDRÁULICO
3.2.1 Formulas de Altura de Impulsión (TDH)
3.2.2 Factor de fricción (Swamee e Jain)
2
9.0Re
74.5
71.3
1log*2
1
d
f
3.2.3 Pérdida de carga primarias (Darcy-Weisbach)
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Fluido : REFINODensidad del fluido : 1170 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 2-3 CpAltura succión estática (Hsucción) : 1.77 m (desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 4.3 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 11 m3/h
3.3.3 Bomba de Impulsión PLS (100-BP-003/004)
Fluido : PLSDensidad del fluido : 1170 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 2-3 CpAltura succión estática (Hsucción) : 1.7 m (desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 2.9 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 11 m3/h
3.3.4 Bomba de Impulsión ORGANICO (100-BP-005/006)
Fluido : ORGANICODensidad del fluido : 900 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 4-5 CpAltura succión estática (Hsucción) : 2 m (desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 10 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 21 m3/h
3.3.5 Bomba de Impulsión AGUA PROCESO (100-BP-007/008)
Fluido : Agua IndustrialDensidad del fluido : 1000 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 1 CpAltura succión estática (Hsucción) : 2 m (desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 2,87 m (desde el eje de bomba)
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3.3.6 Bomba de Impulsión AGUA POTABLE (100-BP-009/010)
Fluido : Agua PotableDensidad del fluido : 1000 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 1 CpAltura succión estática (Hsucción) : 0.5 m (mínima desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 5,6 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 5 m3/h
3.3.7 Bomba de Impulsión SOLVENTE (100-BP-011)
Fluido : SOLVENTE (isoparafinico)Densidad del fluido : 820 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 1-2 CpAltura succión estática (Hsucción) : 0.5 m (mínima desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 2.6 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 1.2 m3/h
3.3.8 Bomba de Impulsión ELECTROLITO (100-BP-012/013)
Fluido : ELECTROLITODensidad del fluido : 1200 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 1-2 CpAltura succión estática (Hsucción) : 2.8 m (desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 10.1 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 10 m3/h
3.3.9 Bomba de Impulsión RETENCION (100-BP-012/013)
Fluido : RETENCION (Refino, Electrolito, Orgánico)Densidad del fluido : 1200 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 1-2 CpAltura succión estática (Hsucción) : 0.2 m (mínima desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 3 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 11 m3/h
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3.3.10 Bomba de Impulsión ACIDO SULFURICO (100-BP-012/013)
Fluido : ACIDO SULFURICODensidad del fluido : 1.84 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 20-30 CpAltura succión estática (Hsucción) : 0.2 m (mínima desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 3 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 11 m3/h
3.3.11 Bomba de Impulsión (balsa) PISCINA PLS (100-BP-017/018)
Fluido : PLSDensidad del fluido : 1170 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 2-3 CpAltura succión estática (Hsucción) : -1.2 m (desde la piscina)Altura de descarga (Hdescarg) : -3.5 m (desde la piscina)Caudal (Q) : 11 m3/h
3.3.12 Bomba de Impulsión POZO RECOLECTOR (100-BP-019)
Fluido : RETENCION (Derrames de Soluciones)Densidad del fluido : 1200 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 2-3 CpAltura succión estática (Hsucción) : -1.0 m (desde el piso)Altura de descarga (Hdescarg) : 3.5 m (desde el piso)Caudal (Q) : 11 m3/h
3.3.13 Bomba de Impulsión RECHAZO CENTRIFUGA (300-BP-007/008)
Fluido : ELECTROLITODensidad del fluido : 1200 kg/m3Temperatura fluido : 25°CViscosidad fluido : 1-2 CpAltura succión estática (Hsucción) : 0.7 m (desde el eje de bomba)Altura de descarga (Hdescarg) : 5.95 m (desde el eje de bomba)Caudal (Q) : 1.02 m3/h
3.3.14 Bomba de Impulsión RECEPTOR DE PULPA (300-BP-001/002)