Cómo calcular tuberías de gas
En esta entrada comentaré el uso de las fórmulas de Renouard para el cálculo de tuberías de gases combustibles. Podemos usar estas ecuaciones para determinar el diámetro, o para justificar la pérdida de presión en canalizaciones de butano, propano o gas natural.
Si quires ver un ejemplo de cómo aplicar formulas de Renouard a un proyecto de gas, puedes acceder al Curso de Proyecto de instalación de gas para una cocina industrial.
Las formulas de Renouard aparecen recogidas en diversos textos de referencia, como la norma UNE 60621, o los Manuales de Instalaciones Receptoras de Cepsa o de Gas Natural.
Formula de Renoaurd Lineal
Esta fórmula es válida para presiones relativas inferiores a 0,05 bar. Este rango de presión es el habitual tras el regulador de abonado.
Siendo:
P1: Presión relativa inicial (mbar)
P2: Presión relativa final (mbar)
s: Densidad ficticia o de cálculo (sin unidades)
Le: Longitud equivalente del tramo (m)
Q: Caudal de gas (m3(n)/h), en condiciones normales. Si tenéis interés en averiguar cómo se obtiene el caudal simultáneo de un tramo, podéis consultar la entrada titulada Como calcular caudales de diseño en instalaciones de gas.
D: Diámetro interior de la tubería (mm)
Esta fórmula es útil para la determinación o la justificación del diámetro de las tuberías en instalaciones receptoras de gas que operen a baja presión. Este suele ser el caso de las instalaciones individuales o particulares.
En la tablas siguiente resumimos la presión a considerar a la salida del regulador más cercano a las aparatos de gas y la presión mínima para el correcto funcionamiento de los aparatos más habituales. En el caso de aparatos industriales habrá que consultar la presión mínima de funcionamiento al fabricante del mismo.
| Caso | Presión a la salida del regulador | Presión mínima en la llave de aparato (Norma UNE 60670 parte 4) |
| Butano o propano con regulador doméstico K30 acoplado directamente a la botella | 28 mbar | 20 mbar para butano 25 mbar para propano |
| Propano con regulador K50 directamente acoplado a la botella | 50 mbar | 42,5 mbar |
| Propano con regulador de abonado instalado en la tubería | 37 mbar | 25 mbar |
| Gas natural con regulador de abonado instalado en la tubería | 20 mbar | 17 mbar |
Formula de Renouard Cuadrática
La fórmula cuadrática es válida para cualquier rango de presiones. Tiene el inconveniente de que presenta mayor dificultad para su resolución. Dicha dificultad es facilmente salvable con el empleo de una hoja de cálculo.
Siendo:
P1: Presión absoluta inicial (bar)
P2: Presión absoluta final (bar)
s: Densidad ficticia o de cálculo (sin unidades)
Le: Longitud equivalente del tramo (m)
Q: Caudal de gas (m3(n)/h), en condiciones normales, ver la nota al final.
D: Diámetro interior de la tubería (mm)
Presta atención que en esta versión de la fórmula las presiones son absolutas y se expresan en bar. Para obtener la presión absoluta a partir de la presión manométrica debemos sumarle la presión atmosférica normal. En cálculos de gas y trabajando en bar la presión atmosférica vale 1,01325 bar.
Fórmula para el cálculo de la velocidad del gas
La velocidad del gas por las tuberías suele estar limitada a 20 m/s por la normativa de aplicación. Así, además de justificar el diámetro y la pérdida de presión, en los cálculos para proyectos de gas, deberemos validar que la velocidad esté en valores aceptables. Para eso podemos usar la siguiente fórmula:
Donde:
V: Velocidad del gas (m/s)
Q: Caudal de gas (m3(n)/h), en condiciones normales, ver la nota al final.
P: Presión absoluta (bar)
D: Diámetro interior de la tubería (mm)
En los rangos de presión que se emplean en los proyectos de gases combustibles no es necesario aplicar factor de compresibilidad (Z = 1). Respecto a la presión a aplicar (la inicial o final), fijaos que la caída de presión a lo largo del tramo influye en la velocidad. Por eso os recomiendo determinar la velocidad al final del tramo, que os dará el mayor valor, y por tanto el más desfavorable.
Densidad ficticia o de cálculo
A continuación te dejo una tabla en la que podéis consultar la densidad ficticia o densidad de cálculo a emplear en las fórmulas de Renouard.
| Gas | Densidad ficticia (s) |
| Gas natural | 0,60 |
| Propano comercial | 1,16 |
| Butano comercial | 1,44 |
Condiciones del gas
Los cálculos de instalaciones receptoras de combustibles gaseosos pueden resolverse en dos condiciones distintas, condiciones estándar (también llamadas de referencia) y condiciones normales. Se resumen las mismas en la tabla siguiente:
| Condiciones | Presión absoluta | Temperatura |
| Normales | 1,01325 bar | 0ºC (273,15 K) |
| Estándar | 1,01325 bar | 15ºC (288,15 K) |
Las ecuaciones expuestas en este post son para condiciones normales. Pueden encontrarse versiones con las constantes para condiciones estándar. En cualquier caso podemos cambiar rápidamente las condiciones del gas empleando la ecuación de los gases ideales, que par el caso podría expresarse como:
Siendo:
Qn: Caudal en condiciones normales (m3(n)/h)
Qst: Caudal en condiciones estándar (m3(st)/h)
Recursos relacionados
Si deseas seguir aprendiendo sobre instalaciones receptoras de gas, visita el itinerario formativo sobre proyectos de gas y podrás ver todos los cursos, videotutoriales y descargas disponibles.
ESTOY BUSCANDO UNA FORMUIA PARA DIMENSIONAR UNA TUBERIA PARA GAS PROPANO QUE CON EL DIAMETRO Y LA LONGITUD HAGA UNA CAIDA DE PRESIÒN CONTINUA. CORDIALE SALUDOS ELLERO GORI
Hola Ellero!
Puedes utilizar cualquiera de las indicadas en el artículo, despejando el diámetro.
Para poder ayudarte mejor, necesito los siguientes datos:
– Potencia o caudal de gas que necesita el aparato
– Presión al inicio del tramo
– Presión que necesita el aparato para funcionar
– Longitud de la tubería
Quedo a la espera de tu comentario.
Un cordial saludo.
QUIERO SABER SI ESISTE UNA FORMULA PARA DIMENSIONAR UNA TUBERIA DE GAS PROPANO QUE HAGA CON LA LONGITUD UNA CAIDA CONTINUA DE PRESION
Hola Ellero!
Si la tubería alimenta un solo aparato es relativamente sencillo, con las fórmulas indicadas.
Tienes que conocer los siguientes datos:
– P1: Presión al inicio del tramo, normalmente la que sale del último regulador antes del aparato
– P2: Presión que necesito para que el aparato funcione correctamente
– Lr: Longitud real del tramo
– Q: Caudal de gas del aparato (m3/h)
Supongamos que tenemos un aparato de gas natural que consumo 2 m3/h de gas. Los reguladores de abonado de GN en España tienen una presión nominal de salida de 20 mbar, y el aparato tiene una presión mínima de funcionamiento de 17 mbar. La longitud de la tubería es de 20m.
PASO 1. Cálculo la longitud equivalente
En gas, lo normal es incrementar la longitud real entre el 20% y el 30%, considerando el 20%
Le = 1,2 x Lr = 1,2 x 20m = 22m
Esto se hace para tener en cuenta accesorios y elementos singulares, como la llave de aparato.
PASO 2. La pérdida de carga unitaria, la calculo como sigue:
(P1 – P2) / Le = (20 mbar – 17 mbar) / 22 m = 0,136 mbar/m
Si tuviese un ábaco o una tabla de cálculo de tuberías, tendría que elegir la tubería que me diese un caudal mayor o igual a 2 m3/h con una pérdida de carga MENOR o igual que 0,136 mbar/m.
Si no puedo ir al paso 3.
PASO 3. Uso la Formula de Renouard que proceda, en este caso, por ser la presión de menos de 50 mbar, la lineal, despejada me queda:
D = { ( 25078 * S * Q^1,82 ) * [ 1 / [ (P1 – P2) / Le ] }^(1 / 4,82)
La fórmula requiere cierta experiencia con Hojas de cálculo.
Si tienes algún problema con su aplicación, te ruego que concretes tus dudas como comentarios.
Un saludo.
PROBLEMA: GAS PROPANO: CAUDAL 100 LITROS POR MINUTO. DIAMETRO INTERNO DE LA TUBERIA 2.5 mm.PRESION INICIAL 5 bar
PRESION FINAL DEBE SER 1 bar. CAIDA DE PRESION 4 bar.
CUANTO DEBE SER LA LONGITUD DE LA TUBERIA PARA HACER UNA CAIDA DE PRESION D 4 bar?
Hola Ellero:
Para ese rango de presiones puedes usar la ecuación de Renouard cuadrática (aunque no se si aparece en el temario de tus estudios), despejando sería:
L = (P1^2 – P2^2) / (51,5 x s x Q^1,82 x D^(-4,82))
Ten en cuenta que en la fórmula las presiones son absolutas (debes sumarles 1,013 bar antes de elevar al cuadrado), y que el caudal Q va expresado en m3/h. Tienes la referencia completa en el siguiente artículo:
https://www.ingenierosindustriales.com/como-calcular-tuberias-de-gas/
Un cordial saludo.
hola quiero realizar mi tesis , acerca de proyecto de gas natural quiero saber las presiones de caida de presion de gas .empaparme acerca de eso
Hola Jesus, no me ha quedado muy claro lo que preguntas.
En el texto de la entrada tienes una tabla donde te da la presión salida del regulador (Pr) y la presión mínima en el aparato (Pa). La pérdida de carga máxima admisible total sería Pr-Pa, si tienes una longitud de tubería (L), la pérdida unitaria de carga sería (Pr-Pa) / L.
En instalaciones industriales se suele emplear como pérdida máxima admisible el 2,5% de Pr.
Si no es lo que consultabas, te ruego que matices la pregunta.
Un cordial saludo.
Buena tarde, quiero eficientar el calentamiento de maiz en una caldera, realizando una buena mezcla de gas LP(contiene propano y butano) con el quemador, que me recomienda? Gracias
Hola Abraham,
Temo no poder ayudarte. En cualquier caso el propano y el butano comercial tienen poderes caloríficos muy similares, y parece que mezclarlos para tratar de optimizar el rendimiento no ofrece ventajas (aunque es posible que me falten datos).
La ventaja del butano es que es sensiblemente más denso, y por tanto en el mismo cilindro o botella cabe más energía.
La ventaja del propano es que su menor tensión de vapor hace que funcione mejor cuando la temperatura ambiente es baja. Además tiene un poder calorífico superior ligeramente mayor (pero muy poquito).
Un cordial saludo.
Como dimensionar la tubería para suministrar gas a una caldera de vivienda plurifamiliar con un grado de gasificación 3. Desde la acometida fuera del edificio?
Hola Laia!
Necesitamos los siguientes datos:
– Tipo de gas
– Potencia de la caldera o caudal de gas
– Longitud de la tubería
– Presión al inicio de la tubería
– Presión necesaria en la caldera
Si me dejas los datos, resolvemos un ejemplo!
Un cordial saludo.
Necesito calcular el diametro de tuberias de escape de gases de bombas, no se si podria aplicar dichas formulas o alguna adicional? Es una bomba de Agua contra incendio. Espero me ayuden al respecto gracias.
Hola Irving!
Si te refieres al tubo de escape o chimenea del motor diesel del generador eléctrico (grupo electrógeno), no te sirven estas ecuaciones. Para dimensionar este tubería lo mejor puedes usar la norma europea de chimeneas EN 13384 (que es bastante compleja), pero lo mejor es que solicites a algún fabricante de chimeneas su software. Yo conozco el de http://www.dinak.com y el de https://jeremias.com.es/ aunque es posible que prefieras dirigirte a un fabricante de tu lugar de origen.
Ya nos contarás si te ha resultado útil la información.
Un cordial saludo.
Estimado Bruno, saludos: Quisiera indicar que en este artículo (Como calcular tuberías de gas), en la información que figura en «Condiciones del Gas», resumidas en la tabla, figura que las condiciones estándar son Presión = 1,01325 bar y Temperatura = 15°C (298,15 °K), no debería ser la Temperatura (°K) = 15°C + 273,15 = 288,15 °K (en C. Estándar). Favor me interesa pueda clarificar esta situación, ya que posteriormente se utiliza la relación 273,15 : 298,15 para cálculos del gas en otras condiciones. Otra consulta; La densidad ficticia (corrección de la densidad relativa) se utiliza solo cuando se emplean las ecuaciones de Renouard para los cálculos? Agradeceré respuesta.
VÍCTOR PATRICIO
Hola Víctor,
Muchas gracias por tu comentario.
– A lo primero, tienes todas la razón, es 288,15 K.
– A lo segundo, la densidad ficticia solo debe emplearse en aplicación de la ecuación de Renouard.
Un cordial saludo.
ING como calculo el diámetro de tubería de gas para un grupo electrógeno los cilindros entran a 100 metros de distancia y aparte están conectados calentadores que me bajan la presión de entrada de mi grupo
Hola, necesitamos conocer los datos:
– Potencia térmica o caudal de gas consumido por cada aparato.
– Presión al inicio de la tubería.
– Tipo de gas.
Un cordial saludo.
Hola Bruno un gusto en saludarte, tengo una consulta,que fórmula usar para caída presión en red distribución gas en media presión? La operación de servicio son 10 psi a la salida de regulador de 1 etapa y debiera entregar 270 los(270 mmh2o) en salida de regulador de 2 etapa, gracias
Hola Gabriel,
Puedes utilizar la ecuación de Renouard cuadrática, pero ten en cuenta que tendrás que usar todos los valores en unidades del sistema internacional. Lo normal en tuberías MP es no superar una pérdida de presión del 10% y una velocidad de 20 m/s.
Si sales del regulador de primera etapa a 10 psi(g) = 0,689 bar(g), deberás llegar al regulador de segunda etapa con 0,689 – 0,0689 = 0,62 bar(g). Para determinar el tramo MP usas como P1 = 1,013 bar + 0,689 bar y P2 = 1,013 + 0,62 bar. Sumamos 1,013 bar para convertir las presiones en absolutas.
Cuéntanos si tienes más dudas.
Un cordial saludo.
Hola.
Disculpe, cuál es la fórmula utilizada para el cálculo de flujo de gas en sistemas de alta presión y grandes diámetros?
Hola Paola,
Puedes utilizar la formula de Renouard en su forma cuadrática, que aparece en la parte final de la entrada.
Un cordial saludo.
Buenas tardes me gustaría saber al igual que hay un valor maximo de velocidad para dimensionar una tubería de gas, si existe un valor minimo de velocidad en base a norma o buenas practicas a tener en cuenta. Esto es porque tengo que utilizar un colector existente para un caudal menor que para el que estaba dimensionado.
Gracias por la ayuda.
Hola Dani,
Emplear velocidades muy bajas supondrá que los cálculos arrojarán tuberías de mayor diámetro, que tienen mayor coste de ejecución.
Al margen de esto, y si en tu caso se trata de una tubería existente, no veo razón alguna que te impida usarla.
Un cordial saludo.
Buenas noches desde México, fíjese que despejé a la longitud de la tubería de la ecuación cuadrática y para un calentador de agua tomé presión inicial como 5 bar y presión final como 1 bar, diámetro de 10 mm y un gasto de 2.4466 y un »s» de 0,60, y la verdad es que la longitud me dio como de 10 mil metros, como poder solucionarlo? Gracias
Hola Christopher,
Si necesitas una pérdida de presión tan grande, debes instalar un regulador de presión, no lograr la misma con longitud de tubería.
Un cordial saludo.
Buenas noches me gustaría conocer un poco de como hago para calcular la cantidad de gas que he perdido en una rotura de tubería que factores tengo que considerar y que formula o articulo me recomienda.. muchas gracias amigo
Hola David,
Las fórmulas indicadas son para el cálculo de tuberías. Tu necesitas fórmulas para el cálculo de orificios o inyectores, donde conocido el diámetro del orificio y la diferencia de presiones, sepas el caudal que circula.
Para presiones de hasta 50 mbar puedes usar la siguiente fórmula:
C = k · S · [ (2 · (H1 – H2)) / d ]^(0,5)
Donde:
C = Caudal volumétrico (m3/s)
S = Sección mínima del orificio (m2)
H1 y H2: Presiones absolutas antes y después del orificio (Pa)
d: Densidad del gas en las condiciones de antes del orificio (kg/m3)
k: Parámetro adimensional que depende del orificio.
Esta fórmula acostumbra a aproximarse como sigue, para inyectores de aparatos convencionales:
C = 0,0085795·D^2·(h/d)^(0,5)
Donde:
D: diámetro del inyector en mm
h: Presión RELATIVA del gas a la entrada del inyector en mmca
d: Densidad relativa del gas respecto al aire
C: Caudal de gas en m3/h normales
Espero que te sea útil, ya nos cuentas.
Un cordial saludo.
Hola Bruno:
Necesito hacer un cálculo de caída de presión y otro cálculo de caudal máximo en una tubería de Gas Natural.
Requiero saber si la fórmula de Renouard (para presiones mayores) me sirve.
Te explico rápidamente el escenario: De un cabezal de 4″ de diámetro se requiere sacar una derivación en 2″ de diámetro, para alimentar a un equipo.
Esta derivación de 2″ tendrá un recorrido de 160 metros, una presión inicial de 40 psi y el flujo requerido por el equipo es de 60 m3/hr. El material de la tubería es de acero al carbono.
Puedo utilizar la fórmula de Renouard para éste escenario?
Por otro lado, me piden corroborar que ésta derivación de 2″ de diámetro no vaya a dejar sin el abastecimiento suficiente a la red general de donde me estoy colgando. Puedo utilizar la fórmula de Caudal que mencionas aquí?
De antemanos muchas gracias por tus valiosos comentarios.
Charly (Monterrey, México)
Hola Carlos Alberto:
Para el primer cálculo que necesitas, si te sirve la fórmula de Renouard. Para poder aplicarla necesitas saber que presión mínima necesita el aparato y tendras P1 = 40 psi = 2,76 bar y P2 = la que exija el aparato. Recuerda que si son presiones manómetricas debes sumar 1,013 bar para convertirlas en presiones absolutas.
Para contestar a la segunda pregunta, debes conocer la presión que hay al inicio del tramo de 4″, y el caudal total de dicho tramo incluidos tus aparatos y todos los demás. Cuando añades un nuevo servicio a una instalación existente, debes recalcular todos los tramos del recorrido que está aguas arriba del punto donde te conectas, teniendo en cuenta todos los caudales esperados. Si el tramo de 4″ tiene en su inicio un regulador, deberemos saber la presión disponible al principio de dicho tramo, y conocer el caudal total para así comprobar si llegamos al punto donde conectamos la tubería de 2″ con los 40 psi requeridos.
Seguimos comentando.
Un cordial saludo.
Bruno.. Buen día. referente al tema de las roturas de tubería de gas y detectar la cantidad de gas emitido.. me gustaría conocer mas bibliografía de la formula proporcionada C = k · S · [ (2 · (H1 – H2)) / d ]^(0,5)
Quedo atento muchas gracias por su ayuda
Hola David,
La fórmula esta obtenida de un antiguo manual de Repsol titulado Los G.L.P.
Los Gases Licuados del Petroleo
Repsol-Butano, S.A.
1999 – Madrid
ISBN 84-398-4005-5
Un cordial saludo.
Ok Bruno, corrijo un dato que te di mal y sirve de que te expreso algunas dudas que tengo al respecto.
Hablemos primero del cálculo de caída de presión utilizando la fórmula de Renouard:
En realidad, la presión inicial que tengo justo donde nace la derivación de 2″ es de 4.5 bar; mientras que la presión y caudal que me demanda el equipo al que tengo que llegar es 40 psi (2.76 bar) y 60 m3/hr, respectivamente.
Necesito saber la caída de presión que existe desde donde nace la derivación de 2″, hasta la conexión con el equipo. El recorrido desde la derivación hasta el equipo es de 160 metros.
Me confundo un poco porque me comentas que hay que definir P1 y P2. Con los datos que tengo y siguiendo tus indicaciones, entiendo que P1=4.5 bar y P2=40 psi (2.76 bar). Sin embargo al hacer esto, ya estaríamos definiendo la caída de presión, que es precisamente el dato que estoy buscando.
Porque además, tengo la longitud del recorrido, la cual te comentaba es de 160 metros. Asimismo conozco el caudal que requiere el equipo (60 m3/hr) y sé que el fluido es Gas Natural. Con lo cual, la ecuación de Renouard no tendría ninguna incógnita.
Te agradeceré infinitamente que me esclarezcas ese punto amigo Bruno.
Ahora pasemos al otro punto que tiene que ver con el cálculo del caudal:
Conozco la presión que tiene el cabezal existente de 4″, la cual es la misma de 4.5 bar debido a que el recorrido que hay desde donde inicia ese cabezal hasta el punto donde me voy a derivar, es pequeño. Por lo cual seguimos considerando la misma presión.
También tengo los datos del caudal requerido antes y después de mi nueva derivación:
Antes de mi derivación tengo dos usuarios, los cuales me demandan 1170 Nm3/hr y 200 Nm3/hr, respectivamente.
Después de mi derivación tengo de igual forma dos usuarios, los cuales me demandan 1930 Nm3/hr y 7390 Nm3/hr, respectivamente.
El suministro nace desde una Estación de Gas Natural. El cabezal existente que sale de dicha estación es de 8″ de diámetro, del cual sale una derivación para alimentar al primer usuario que demanda los 1170 Nm3/hr.
Posteriormente éste cabezal de 8″ continúa y saca un sub-cabezal de 4″, del cual a su vez, sale una derivación para alimentar al segundo usuario que demanda los 200 Nm3/hr.
Posteriormente éste cabezal de 4″ continúa y es entonces cuando sacamos nuestra nueva y famosa derivación de 2″ de la que hemos estado hablando.
Después, el cabezal existente de 4″ continúa y alimenta dos usuarios más que son los que demandan 1930 Nm3/hr y 7390 Nm3/hr.
Según el diagrama que tengo en todos los puntos se tiene la misma presión de 4.5 bar y una temperatura de 20°C.
Respecto a ésto tengo 2 preguntas Bruno:
1.- Específicamente que fórmula debo ocupar para calcular si no me voy a quedar corto de caudal a la hora de que metamos la nueva derivación de 2″.
2.- Qué datos hacen falta para poder calcular ésto?
De antemano: Gracias Infinitas.
Charly.
Hola Charly,
Te agradecería un esquema, y podemos desarrollarlo como ejemplo.
Un cordial saludo.
Hola, te escribo desde Vzla, mi pregunta es la siguiente: Vivo en una residencia de 4 torres cada una de 7 pisos y tenemos cilindros de 1800 lt. La distancia a la torre mas lejana es como de 15mt aproximadamente. El problema es que nos están racionado el gas con la intención que dure mas. Mi pregunta concreta es: Cada vez que se abre y cierra la llave en el momento del recorrido del gas para todas las torres no perdemos gas?
Agradecería tu ayuda infinitamnete
Hola Pierina,
Si todos los vecinos tienen los aparatos de gas apagados, cuando se cierre el gas, la tubería quedará llena, y salvo que haya fugas, no se perderá gas.
Si se está consumiendo gas cuando se cierra la llave, el aparato en funcionamiento consumirá casi todo el gas de la tubería haciendo bajar mucho la presión. Si hay protecciones de mínima presión (típico regulador Briffault con pulsador verde) la protección se disparará y la siguiente vez que se ponga en marcha habrá que rearmarla, pudiendo desperdiciar una mínima cantidad de gas si el proceso no es correcto. Lo mismo ocurriría con calderas con válvula de gas electrónica sí se han quedado sin gas, la siguiente vez tardarán un poquito en encender porque la presión no es suficiente, desperdiciando un poco.
En resumen si no hay fugas, el gas perdido es mínimo o despreciable.
Un cordial saludo.
Hola Bruno,
Yo soy ingeniero informático y siempre oía resoplar a mis compañeros industriales con las asignaturas de mecánica de fluidos, ahora empiezo a entenderles…
La cuestión es que he intentado aplicar la formula que indicas de C = 0,0085795·D^2·(h/d)^(0,5) para calcular el gasto de una caldera domestica de gas natural y algo estoy haciendo mal.
Para el quemador de mi caldera
D = 1,2 mm según fabricante
h = 9,2 mbar la máxima según fabricante, como 1 mm.c.d.a. = 0,09807 milibar > 9,2/0,09807 = 93,810543489 mmcda = h
d = 0,61 (gas natural)
C = 0,0085795 · 1,2^2 · (93,810543489/0,61)^0,5 = 0,153209389 m³
Según la fórmula, consume 0,15 m³/h , pero la experiencia leyendo el contador me dice que en realidad es diez veces más, 1,5 m³/h . ¿Dónde tengo el error?
Y ahora el meollo de la cuestión, lo que realmente quiero saber es el consumo de la llama piloto, se que el inyector tiene 0,28 mm de diámetro, pero soy incapaz de encontrar en ningún sitio a la presión a la que le entra el gas, ya que todos los datos que encuentro son referentes al quemador que se encuentra en el rango de 1,7 a 9,2 mbar, pero del piloto no se nada.
Te estaría agradecido si me echaras un cable.
Un saludo.
Hola Alejandro,
Respecto a la primera parte de la pregunta, las calderas suelen tener varios inyectores. Las de gas natural de 24 kW suelen tener del orden de 12 inyectores. El caudal que has calculado es para uno. Lo mejor es que busques el modelo en Internet y veas en el despiece cuántos tiene.
Respecto al piloto, habría que ver el despiece, indicanos el modelo a ver si encontramos algo. Por cierto, ¿has verificado si el piloto mueve el contador?. El contador G-4 tiene un caudal nominal de 6 m3/h y no suele medir caudales de menos de 0,04 m3/h.
Un cordial saludo.
h= columna de agua y milibar tenes que multiplicar por 10
Gracias por tu pronta respuesta.
Tiene sentido lo que dices del número de inyectores, no sabía que tuviera varios, investigaré.
Mi caldera es una Saunier Duval Combitek C23, aquí una foto de la placa de características: https://3.bp.blogspot.com/-I4EbdihdTd0/VNUPDnlieeI/AAAAAAAAkIQ/V7j_Nq36-M4/s1600/caldera4.jpg
Y aquí el manual que encontré (en italiano): https://drive.google.com/file/d/0B21xPpp9fI3Vc18yYkd3TThTZ0k/view?usp=sharing
Respecto al piloto, efectivamente ya comprové que no mueve el contador ya que como dices su margen mínimo es de 0,04 m³/h . Por eso quería calcular el gasto mediante fórmula, aunque no me repercuta en la factura, es más por ansia de saber y luego extrapolarlo a butano, que aunque intuyo que el gasto es marginal, me gustaría tener una cifra.
Gracias de nuevo por tu interés.
Hola Alejandro,
Como puedes ver en el manual, la presión de alimentación es de 20mbar y la llama piloto está aguas arriba de la válvula de gas, por tanto salvo que haya un orificio calibrado o diafragma antes del piloto (que no lo sé), la presión del piloto es aproximadamente de 20mbar.
Cuando hagas la cuenta nos compartes el resultado ;P
Saludos.
soy estudiante de ingeniería y me tope con un problema que me gustaría me ayudaras a resolver:
requiero conocer el flujo que tendré al final de una tubería de 1/2″ que transporta nitrógeno, la presión inicial en la tubería es de 0.5 kg/cm2 (medida en un regulador de presión), la longitud de la tubería es de 30 cm, podrías ayudarme?
Hola Salvador,
Es una pregunta muy específica y no relacionada con el método expuesto en el artículo. Entiendo que se trata de un problema para la Universidad y que te habrán facilitado algo de teoría ¿Es así?
Un cordial saludo.
Hola Donde puedo conseguir la aplicacion de la formula de Renouard o la de Poole?..saludos
Hola Victor,
Puedes descargar una hoja de Excel debajo del Videotutorial cuyo enlace te adjunto:
https://www.ingenierosindustriales.com/videotutorial/ejemplo-de-calculo-de-tuberias-de-gas-a-baja-presion/
También puedes encontrarla si vas a la página de inicio, haces clic en la pestaña DESCARGAS y después pinchas en el botón 04_Proyectos de gas.
La hoja de Excel es un recurso exclusivo para Suscriptores Premium (de pago).
Con la fórmula de Poole no tenemos ningún recurso disponible.
Un cordial saludo.
Hola Bruno buenas tardes
Mi nombre es maggly y me gustarias que me orientaras acerca el calculo de la bomba para la impulsion del GLP
gracias
Hola Bruno, buenas noches. Necesito aumentar la presion de gas en la entrada a un Turbo Generador, llevarla de 300 PSI a 325 PSI. Tengo en la llegada una tubería de 6″ con una reducción a 4″ que es la llegada a la máquina, ¿que formula emplearía para resolver este problema.?
Hola Tomás,
No es habitual elevar presión en instalaciones receptoras alimentadas desde redes de distribución (si en instalaciones alimentadas con biogás por ejemplo). Si tienes un regulador al principio de la instalación que te regula a 300 psi, lo mejor sería cambiarlo (o cambiarle el muelle si es posible) por uno que de más presión. Para el resto de los aparatos conectados a la red habría que analizar cómo les afecta el cambio de presión.
Si necesitas elevar la presión la solución es una soplante de gas, en cuanto a las fórmulas de cálculo, te valen las indicadas.
Un cordial saludo.
Gracias Ing. Bruno! Entonces correspondería poner en servicio un compresor que tenemos en la planta, pero para esto debemos comenzar con un buen mantenimiento y luego hacer un diagnostico en la máquina para saber que se le va acondicionar (mecánicamente) y así ponerlo en servicio.
Dios te bendiga.
desde Venezuela: Ing. Tomás Figuera.
hola bruno me cuesta diferenciar si necesito presion o caudal, tengo 3 quemadores de 65kCal y 45KCal.. el caño a la salida del medidor de gas natural es de 2 pulgadas y el regulador de 25m3. Los quemadores tienen entradas de 3/4. Lo recomendable es sacar las 3 tomas del caño de 2″ o sacar una sola de 3/4 y luego dividir en 3. Saludos muy clara tu explicacion
Hola Gastón,
Para calcular el diámetro necesitas saber el caudal y la máxima pérdida de presión admisible. Lo primero lo sacas con la potencia y lo segundo lo tienes que calcular restándole a la presión de salida del regulador la mínima presión a la que el aparato funciona correctamente.
A tu pregunta te contesto depende. Si a la salida del regulador tienes mucha presión,puedes ir con un único tubo cuya medida sea suficientemente amplia para no producir demasiada pérdida de presión. Necesitaríamos un esquema con las longitudes para poder resolver el cálculo.
Un cordial saludo.
hola que me pueden decir de esto cual es la real
En el caso del dimensionado de redes de abastecimiento de gas combustible es común la utilización de las fórmulas de Renouard simplificadas, válidas para una combinación limitada de unidades. Para la determinación de las pérdidas de carga se deben distinguir las situaciones de baja, media y alta presión.
Baja Presión
Pa-Pb = 232000000·ds·Le·Q^1.82/D^4.82
Media y alta presión (presiones efectivas superiores a 50 mbar):
Pa^2-Pb ^2= 48600·ds·Le·Q^1.82/D^4.82
Siendo:
PA – Presión absoluta en bar/mbar en el punto A.
PB – Presión absoluta en bar/mbar en el punto B.
PA – PB – Pérdida de carga en bar/mbar.
PA2 – PB2 – Pérdida de carga cuadrática (bar2)
Hola Bruno, donde puedo consultar alguna tabla o ábaco que contengan las caídas de presión en piezas especiales como: válvulas, reguladores, filtros, curvas, tees, etc.
Muchas gracias y saludos
Jorge
Hola Jorge,
Me temo que no recuerdo ninguno, ni tampoco lo uso. En canalizaciones de instalaciones receptoras se incrementa la longitud un 20% para tener en cuenta las pérdidas menores.
Espero que te haya resultado útil.
Un cordial saludo.
Ok, muchas gracias
Hola buenos días .
Me podría ayudar con el
Flujo natural con tuberías de diferentes diámetros y longitudes
Hola Eva,
Me temo que tendrás que ser un poco más específica. ¿Qué necesitas concretamente?
Saludos.
Hola bruno, buenos días.
Se podría aplicar esta ecuación al cálculo de las propiedades en una tubería con flujo de oxígeno? de ser así, cuáles serían los valores que se deben reemplazar?
Hola Antonio,
Intuyo que sí, remplazando la densidad ficticia del gas. Podrías utilizar la densidad relativa con respecto al aire como densidad ficticia, te dejo un documento de ejemplo donde el autor lo hace así, espero que te resulte útil.
https://www2.sgc.gov.co/Centro%20de%20Excelencia%20en%20Geociencias/Bloque%203/10_GASES%20ESPECIALES%5CDOCUMENTO%20TECNICO%20BLOQUE%203.pdf
También te dejo un Excel por si quieres contrastar el resultado (nunca lo he usado, así que no sé cómo va).
https://www.mepwork.com/2017/04/medical-gases-excel.html
Saludos.
hola Bruno buenas noches,me podras orientar para calcular cuantos barriles de GLP Hay en un kilomentro en un ducto de 24″ de diametro
Hola Jesús,
Me temo que no he entendido bien la pregunta ¿podrías desarrollarla un poco más?
Un cordial saludo.
Hola Bruno, tengo un ejercicio y estoy bloqueado me podes ayudar?
te lo paso:
El combustible es Gas natural, la pérdida de carga a máxima potencia, lado gas del quemador 200 mbar. La presión de gas disponible 0.45 bar. La contrapresión de la caldera 100 mmCA. Qgas= 792 Nm3
Determinar diámetro comercial mínimo del tren de válvulas, asumiendo que la pérdida de carga en los componentes no es un problema
Ing. buenas tardes quiero pedirle ayuda para aprender sobre sistemas de combustión con gas para poder controlar temperatura en hornos para calentado de metales o de ser posible una sugerencia de fuentes bibliográficas para poder conocer mas. gracias.
Saludos.
Hola Linda tarde.
Estoy algo confundida respecto a, cómo obtener mi caudal volumétrico?, partiendo de que sólo conozco mi potencia para mover ese flujo de materia, lo que transporto por la tuberia en GAS NATURAL.
Todo es en condiciones normales
potencia: 2000kw
Hola Alejandra,
Tienes la potencia de 2.000 kW, considerando el poder calorífico superior del gas natural como 11,24 kWh/m3 en condiciones normales, el caudal sería:
Q = (1,10 * 2000) / 11,24 = 195,73 m3/h
Tienes más información en la siguiente entrada, espero que te resulte útil:
https://www.ingenierosindustriales.com/como-calcular-caudales-de-diseno-en-instalaciones-de-gas/
Un cordial saludo.
Muchas gracias Bruno, me fue de gran ayuda.
Y si tuviera una diferencial de Presión, es decir, que me entreguen de planta a 15 bares el GAS NATURAL y tenga que entregarlo entre 5 y 6 bares después de pasar por un descompresor a 3 equipos distintos por diferentes trayectorias ?
Flujo GAS NATURAL
potencia 5000 Kw
Presión i 15 bar
Presión s 5bar
Equipo 1 potencia 1879Kw
Equipo 2 potencia 975Kw
Equipo 3 potencia 2130Kw
Saludos desde México!
🙂
Hola,
Habría que saber donde está el descompresor y las longitudes de cada tramo de tubería.
Envíame un esquema a bruno@ingenierosindustriales.com y lo vemos.
Un saludo.
también cómo determinar ese diámetro de cada trayectoria.
Hola Alejandra,
El diámetro puedes calcularlo usando las fómrulas de Renouard (en este caso la cuadrática) y las de velocidad.
Lo primero es aclarar el esquema de la instalación.
Un cordial saludo.
BUEN DÍA QUERÍA SABER COMO CALCULAR LAS REDES PARA UNA RED SECUNDARIA PARA UN CONJUNTO DE CASAS, 12 EN TOTAL QUE FORMULA UTILIZAR, PRESION DE INICIO 20 PSI PRESION FINAL 60 PSI
AGRADEZCO SU COLABORACION.
Hola buenas tardes, un placer saludarles,
Necesito saber si las formulas indicadas más arriba, aplica cuando el fluido es oxígeno (gas) al 93% de grado de pureza y con una presión de trabajo entre 50 a 80 PSI.
necesito dimensionar la tubería principal y calcular la pérdida de presión.
Hola Bruno, Eduardo desde Chile, quisiera saber si tienes algún dato (libro o normativa) donde se encuentre la velocidad admisible del GLP en fase líquida para un sistema de tuberías.
Gracias!
Hola Eduardo,
Puedes probar a buscar en los estándares de alguna compañía petrolífera. Las velocidades usuales oscilan entre 1 m/s y 4 m/s.
Un cordial saludo.
hola quisiera saber como calculo el flujo de gas glp que fluye por una tuberia de 6 mm de diametro a 20 psi
Hola Bruno,
Que formula puedo utilizar para calcular la capacidad de transporte de un gasoducto?
Características:
2 1/2”
Schedule: 40
Espesor: 5.2 mm
Diámetro Ex: 73 mm
Longitud: 10 km
Presión de diseño: 50 kg/cm2
Presión máxima: 68 kg/cm2
Presión de operación: 30 a 38 kg/cm2
Hola Germán,
Entiendo que lo formula de Renouard cuadrática podrías resolver el problema.
Un cordial saludo.
buenas, tengo muchas dudas sobre un ejercicio de calculo de tuberías a ver si usted me puede ayudar.
Cual es la eficiencia de flujo de una tubería de gas natural que maneja un caudal de 40000000 PCND, con una presión de entrada de 875 lpca y una presión de salida de 625 Lpca. La tubería tiene un diámetro de 14” x 0,23” y una longitud de 85 millas. La gravedad del gas es de 0,66, la temperatura de flujo es de 85 °F, la presión base es 14,7 Lpca y la temperatura base es 60 °F.
BUENAS TARDES INGENIERO,ME GUSTARIA SABER CUANTO GAS DEBO UTILIZAR PARA PODER PARA PODER SATISFACER UN TUBO DE 12 METROS, Y CON 2 PULGADAS?
Hola María,
Debes aportar más datos para que se pueda responder a la pregunta.
Un cordial saludo.
Hola Bruno, quería ver si me podrías ayudar a resolver un problema para un proyecto
A un tanque de forma cilíndrica de una capacidad de 30,000 Litros, que contiene aceite, se le inyecta Nitrógeno, como puedo cuantificar cuánto consumo en base a una Presión n, de qué manera pudiera calcular cuánto cuesta y cuanto hay de desperdicio? El proceso se basa en fabricar el aire, se comprime, se manda al tanque al cual se le inyecta nitrógeno hasta llenarlo. Debo calcular, cuánto cuesta el metro cúbico de Nitrógeno.
El nitrógeno va a 7 kg lo Regulo a 1.5 kg.
Estuve intentando resolver el problema y pude notar que:
– Para calcular el consumo se tiene que conocer que válvula se va utilizar o el flujo volumétrico al abrir el tanque
– Para calcular el desperdicio, que vendría siendo la cantidad de Nitrógeno que es liberado y no aprovechado, se podría obtener relacionando la capacidad de total del tanque y la cantidad de Nitrógeno que se estira introduciendo. Si el consumo es lineal, se podría calcular cuanto Nitrógeno se consume por litro de aceite utilizando el flujo volumétrico
– Para conocer el costo total, se debe conocer el precio del litro de aceite y el precio por metro cúbico de nitrógeno, si se conoce el gasto por litro se puede conocer el desperdicio
– Para calcular el costo del metro cúbico de Nitrógeno, se debe conocer el consumo de las máquinas en KWh y el precio del KWh y el costo de la materia prima
El promedio del KWh es de 1.50 pesos
La pregunta clave es: cuantos metros cúbicos de Nitrógeno a 1 gramo de Presión caben en un tanque de 30,000 L
Me seria de mucha ayuda tu apoyo, gracias espero tu respuesta.
Hola Bruno. Soy estudiante de 1º de Máster de Ingeniería Industrial en Madrid. Ahora estoy compaginando las clases con unas prácticas de empresa, en donde me han pedido que realice un cálculo aproximado del DIÁMETRO DE UNA TUBERÍA que debe llevar H2 (HIDRÓGENO). Me proporcionan los siguientes datos:
Q = 2000 Nm3/h
P_inicial = 16 bar
L = 5km
Densidad = 0,0899 kg/m3
T = 15ºC
Coef difusión = 0,61 m2/s (creo que este dato no es necesario)
Lo primero que hice fue aplicar el diagrama de MOODY y correlaciones hidráulicas, puesto que al estar obligado a que v < 20 m/s, el número de Mach en la tubería siempre será M<0,3, por lo que el gas se puede considerar incompresible.
Me dijeron en la oficina que probara a aplicar las fórmulas de Renouard, y aquí estoy. Sin embargo, y aunque veo en esta página que la fórmula cuadrática se puede aplicar para todo rango de presiones, en un documento de Cepsa que he encontrado (Manual de instalaciones de GLP, 2011), se indica que dicha fórmula vale para presiones de hasta 5 bar. Por lo tanto, no sé muy bien si los cálculos que pueda hacer con esta fórmula serán correctos para mi caso práctico (presiones de 16 bar).
Agradecería que me ayudarás y aconsejaras en este cálculo de tubería. Por otro lado, ¿sabes de alguna otra fórmula específicamente definida para presiones tan altas?
Gracias de antemano,
Gonzalo
Hola buenos dias, soy ingeniero mecanico y estoy actualmente en una planta en tamaulipas mexico , recientemente se nos asigno la tarea de reducir el consumo de nitrogeno en la planta , me gustaria saber como saco el consumo de nitrogeno en un equipo , tenemos equipos tales como hornos de curado y maquinas de soldar de ola que son los que principalmente consumen nitrogeno espero puedan apoyarme
Hola Bruno, para calcular si el diámetro de la tubería es el adecuado para una instalación de propanitos 12+12, con tubo de 18 mm y 222kw en un restaurante, como aplico la fórmula? D={( 25078* S * Q^1,82)* [ 1 / [ (P1 – P2) / Le ] }^(1 / 4,82)
necesito estos datos?
P1: Presión relativa inicial (mbar)
P2: Presión relativa final (mbar)
s: Densidad ficticia o de cálculo (sin unidades)
Le: Longitud equivalente del tramo (m)
Q: Caudal de gas (m3(n)/h), en condiciones normales.
de donde los puedo sacar estos valores? gracias
Saludos
Necesito hacer el calculo para tuberías de GLP en una sola casa de habitación que tiene dos ramales de 21 y 24 metros respectivamente, el de 24 m tiene un consumo de 1,000,0000 de BTU distribuido en 3 equipos y el de 21 m tiene un consumo de 750,000 btu en 3 equipos.
Hola Bruno
Tengo una duda, que pasa si en una tubería de Gas Natural saliendo del regulador con una cañería 1 1/4 pulgadas de 10 metros en una de las derivaciones me acoplo con una “T” a una cañería de 2 pulgadas y a otra de 1 1/4 pulgadas
Que pasa con el caudal y presión En cada una ?
!Hola!
La presión en la Te debe ser la misma por los dos caminos que se forman. Si al final de cada ramal tienes un aparato, por el tramo común circulará la suma de los caudales, y al llegar a la Te el caudal se bifurcará. Para hacer un diseño hidraulicamente equilibrado se debería elegir el diámetro del nuevo ramal, de modo que la pérdida de presión sea similar desde la Te al aparato 1 y desde la Te al aparato 2.
Si me das los caudales de los aparatos y las longitudes de la tubería, resolvemos un ejemplo.
Un saludo.
Gracias Bruno por la pronta respuesta, te paso los datos
Salida del regulador en 1 1/4 pulgada caudal 33 m3/h ( a maxina potencia todo funcionando)
llegada a » T» alimento aparato de 11,3 m3/hora cañería de 3/4 13 metros
De la misma «T» alimento 2 calderas de 7 m3/hora cada una en cañería de 2 pulgada que va verticalmente hacia arriba 36 metros.
El problema es que no le da el caudal para alimentar ambas calderas a la vez y no entiendo teóricamente lo que pasa. Se verifico el regulador y funciona correctamente.