Anexo I. Datos para la estimación de costes. Costes de adquisición

Anexo I. Datos para la estimación de costes.
Costes de adquisición de equipos
Los costes de un equipo que opera a presión ambiental y construido con acero al carbono C0p
responden a la siguiente ecuación:
log10 C0p = K1 + K2 log10 (A) + K3 [log10 (A)]2
donde A es la capacidad o parametro del tamaño del equipo. Los parámetros Ki se obtienen de la
tabla 1.
Factores de presión
Factores de presión para depósitos de proceso
Para el cálculo de este factor en depósitos horizontales y verticales utilı́cese la siguiente expresión:
Fp,deposito =
(P+1)D
+0,00315
2[850−0,6(P+1)]
0,0063
donde P es la presión de operación del depósito y D su diámetro.
Factores de presión para otros equipos
Este factor se calculará para el resto de los equipos siguiendo la siguiente expresión:
log10 FP = C1 + C2 log10 P + C3 (log10 P)2
donde P es la presión de operación del equipo y los parámetros Ci se obtienen en la tabla 1.
En ambos casos las unidades de presión son bares manométricos.
Coste final del equipo
A continuación se enumeran las fórmulas que se deben de emplear para computar el coste final de
adquisición del equipo.
Cambiadores de calor, Depósitos de proceso y bombas
CBM = C0p FBM = C0p (B1 + B2 FM FP )
donde FM es un factor que depende del material de construcción, FP es el ya comentado factor
de presión y Bi son parámetros que se obtienen de la Tabla 1.
Compresores y soplantes sin motor
CBM = C0p FBM
siendo FBM un factor que computa el efecto del material.
Tecnologı́a Quı́mica Industrial. Curso 2005-2006
Motores para soplantes y compresores
CBM = C0p FBM
siendo FBM un factor que computa el efecto del material.
Evaporadores y vaporizadores
CBM = C0p FBM FP
Ventiladores con motores eléctricos
CBM = C0p FBM FP
Calderas y Hornos
CBM = C0p FBM FP FT
donde FT es una corrección para el sobrecalentamiento en calderas de vapor
FT = 1 + 0, 00184∆T − 0, 00000335(∆T)2 (en los otros equipos su valor es 1). ∆T es el sobrecalentamiento en ◦ C .
Turbinas
CBM = C0p FBM
Platos de columnas y separadores de gotas
CBM = C0p NFBM Fq
donde N es el número de platos y Fq es un factor para el caso de platos dado por:
log10 Fq = 0, 4771 + 0, 08516log10 N − 0, 3473(log10 N)2 si N<20 y Fq = 1 si N>20.
Relleno de columnas
CBM = C0p FBM
Ejemplo. Coste de un cambiador de doble paso, carcasa y tubos de acero inoxidable, de área 7m2
y que trabaja a 50barg.
Coste básico (presión ambiental y acero al carbono)
log10 C0p = 3, 4444 + 0, 2745log10 (7) − 0, 0472[log10 (7)]2 ⇒ C0p = 3488, 75$
Corrección de presión
log10 FP = 0, 6072 − 0, 912log10 50 + 0, 03327[log10 50]2 = 0, 01801 ⇒ FP = 1, 042
Coste total de adquisición
CBM = 3488, 75(1, 74 + 1, 55 · 2, 73 · 1, 042) = 21453, 1$
Coste total instalado (tabla 2)
Cinst = 21453, 1 · 1, 9 = 40760, 1$
Tecnologı́a Quı́mica Industrial. Curso 2005-2006
Tabla 1. Parámetros para el cálculo de coste de adquisición de equipos.
Compressor Data (without electric motors)
K1
K2
Compressor Type
Centrifugal
2,2891
1,3604
Axial
2,2891
1,3604
Rotary
5,0355
-1,8002
Reciprocating
2,2891
1,3604
K3
FBMCS
FBMSS
FBMNi
-0,1027
-0,1027
0,8253
-0,1027
2,7
3,8
2,4
3,4
5,8
8,0
5,0
7,0
11,5
15,9
9,9
13,9
Drive Data
Electric Drives
Explosion Proof
Totally Enclosed
Open/Drip Proof
Non-Electric Drives
Gas Turbine
Steam Turbine
Internal Combustion
K1
K2
K3
FBM
2,4604
1,956
2,9508
1,4191
1,7142
1,0688
-0,1798
-0,2282
-0,1315
1,5
1,5
1,5
Centrifugal Radial Fan
Centrifugal Backward curv
Axial Tube Fan
Axial Vane Fan
450
450
18
450
3000
3000
950
3000
Wmin(kW) Wmax(kW)
75
75
75
2600
2600
2600
K1
K2
K3
FBM
-21,7702
2,6259
2,7635
13,2175
1,4398
0,8574
-1,5279
-0,1776
-0,0098
3,5
3,5
2,0
7500
70
10
23000
7500
10000
Fan Data (include electric motors)
K1
Fan Type
Wmin(kW) Wmax(kW)
Wmin(kW) Wmax(kW)
K2
K3
FBMCS
FBMfiberglass
FBMSS
FBMNi
3,5391
3,3471
3,0414
3,1761
-0,3533
-0,0734
-0,3375
-0,1373
0,4477
0,3090
0,4722
0,3414
2,7
2,7
2,7
2,7
5,0
5,0
5,0
5,0
5,8
5,8
5,8
5,8
11,5
11,5
11,5
11,5
Threshold
0,01
0,01
0,04
0,04
C1
C2
C3
Vmin(m3/s)
Vmax(m3/s)
Pmax(barg)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,209
0,209
0,209
0,209
-0,033
-0,033
-0,033
-0,033
1
1
1
1
100
100
100
100
0,16
0,16
0,16
0,16
K1
K2
K3
C1
C2
3,068
2,3859
0,6597
0,9721
0,0194
-0,0206
0,1405
0,1017
-0,2698
-0,1957
K1
K2
K3
C1
C2
C3
7,3488
-1,1666
0,2028
0,1347
-0,2368
0,1021
K1
K2
K3
C1
C2
C3
2,0829
1,1979
2,2628
6,9617
0,9074
1,4782
0,8581
-1,48
-0,0243
-0,0958
0,0003
0,3161
-0,0163
-0,0163
-0,0163
2,5941
0,0569
0,0569
0,0569
-4,2348
-0,0088
-0,0088
-0,0088
1,7224
Fbm
2,17
2,17
2,17
2,2
Fired Heater Data
Reactive Heaters
Reformer Furnace
Pyrolysis Furnace
Non-reactive Heaters
Process Heater
Thermal Fluid Heaters
Hot Water
Molten Salt, Mineral Oil,
Diphenyl Based Oils
Packaged Steam Boilers
Heat Exchanger Data
Exchager Type
Double Pipe
40 barg < P < 100 barg
P < 40 barg
Multiple Pipe
40 barg < P < 100 barg
P < 40 barg
Fixed tube, sheet, or U tub
tubes only > 5 barg
Floating Head
tubes only > 5barg
Bayonet
tubes only > 5 barg
Kettle Reboiler
tubes only > 5 barg
Scraped Wall
40 barg < P < 100 barg
P < 40 barg
Teflon Tube
Air Cooler
Spiral Tube - shell and tub
tube only
Spiral Plate
Flat Plate
Qmin(kW) Qmax(kW) Pmax(barg)
3000
3000
100000
100000
200
200
Qmin(kW) Qmax(kW) Pmax(barg)
1000
100000
200
Qmin(kW) Qmax(kW) Pmax(barg)
650
650
650
1200
10750
10750
10750
9400
200
200
200
40
Bare Module Factor
CS
Alloy Steel
0,1293
2,13
2,51
0,09403
2,13
2,51
SS
2,81
2,81
Bare Module Factor
CS
Alloy Steel
2,13
2,51
SS
2,81
C3
Steam Supreheat Factor
FT2
FT3
FT1
1,000
K1
K2
K3
C1
C2
C3
B1
B2
Amin(m2)
Amax(m2)
Pmax(barg)
3,3444
0,2745
-0,0472
1
10
300
0,0783
1,74
1,55
10
100
300
4,3247
-0,303
0,1634
1,63
1,66
10,0
1000
140
4,8306
-0,8509
0,3187
1,63
1,66
10,0
1000
140
4,2768
-0,0495
0,1431
1,63
1,66
10,0
1000
140
4,4646
-0,5277
0,3955
1,63
1,66
10,0
100
140
3,7803
0,8569
0,0349
1,74
1,55
2,0
20
300
3,8062
4,0336
3,9912
0,8924
0,2341
0,0668
-0,1671
0,0497
0,243
1,63
0,96
1,74
1,66
1,21
1,55
1,0
10
1
10
10000
100
15
100
400
4,6561
4,6656
-0,2947
-0,1557
0,2207
0,1547
3,0705
0,3327
0
3,0705
0,3327
0
0,08183
0,0123
0,08183
0,0123
0,08183
0,0123
0,08183
0,0123
3,0705
0,3327
0
0
-0,02861
0
0
0
0
1,55
0,7282
-12,6574
-0,912
0
-12,6574
-0,912
0
-0,11272
-0,00627
-0,11272
-0,00627
-0,11272
-0,00627
-0,11272
-0,00627
-12,6574
-0,912
0
0
0,15361
0,1859
0,09717
0
0
1,74
2,7652
13,1467
0,6072
0
13,1467
0,6072
0
0,03881
-0,00164
0,03881
-0,00164
0,03881
-0,00164
0,03881
-0,00164
13,1467
0,6072
0
0
-0,125
-0,4045
-0,2115
0
0
0,96
0,96
1,21
1,21
1
10
100
1000
19
19
CS
Cu
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
Cu
Cu
1,69
1,69
1,69
1,69
1,69
1,69
1,69
1,69
CS
SS
1,81
1,81
1,81
1,81
1,81
1,81
1,81
1,81
SS
SS
2,73
2,73
2,73
2,73
2,73
2,73
2,73
2,73
CS
Ni
2,68
2,68
2,68
2,68
2,68
2,68
2,68
2,68
Ni
Ni
3,73
3,73
3,73
3,73
3,73
3,73
3,73
3,73
CS
Ti
4,63
4,63
4,63
4,63
4,63
4,63
4,63
4,63
Ti
Ti
11,38
11,38
11,38
11,38
11,38
11,38
11,38
11,38
Type of Exchanger
Teflon Tube Exchanger
Shell Materail
CS
Cu
1,00
1,20
SS
1,30
Ni
1,40
Ti
3,30
Type of Exchanger
Spiral Plate
Flat Plate
Material In Contact with Process Fluid
CS
Cu
SS
Ni
1,00
1,35
2,45
2,68
1,00
1,35
2,45
2,68
Ti
4,63
4,63
Type of Exchanger
Air Cooler
Tube Material
CS
Al
1,00
1,42
Materail Factors, FM
Shell - CS
Exchanger Type
Tube - CS
Double Pipe
1,00
Multiple Pipe
1,00
Fixed tube, sheet, or U tub 1,00
Floating Head
1,00
Bayonet
1,00
Kettle Reboiler
1,00
Scraped Wall
1,00
Spiral Tube
1,00
SS
2,93
0,00184
3,35E-06
Tabla 1. (continuación)
Pump Data (including electric drives)
K1
K2
Pump Type
Centrifugal pump
3,3892
0,0536
Positive Displacement
3,4771
0,1350
Reciprocating pump
3,8696
0,3161
K3
C1
0,1538
0,14380
0,12200
-0,3935
-0,24538
-0,2454
C2
C3
K3
0,1445
0,1749
B1
1,10
1,10
B2
0
0,00
Vmin(m3/s)
90
1000
Vmax(m3/s)
30000
40000
0,3957
-0,00226
0,259016 -0,01363
0,2590
-0,0136
B1
B2
FmCI
FmCS
FmCu
FmSS
FmNi
FmTi
Pmax(barg)
1,89
1,89
1,89
1,35
1,35
1,35
1,0
1,0
1,0
1,6
1,4
1,5
NA
1,3
1,3
2,3
2,7
2,4
4,4
4,7
4,0
NA
10,7
6,4
100
100
100
Tank Data
Tank Type
Fixed Roof
Floating Roof
K1
4,8509
5,9567
Turbine Data
Turbine Type
Axial
Radial
K1
K2
K3
FBMCI
FBMCS
FBMCu
FBMSS
FBMNi
FBMTi
2,7051
2,2476
1,4398
1,4965
-0,1776
-0,1618
NA
NA
3,5
3,5
NA
NA
6,1
6,1
11,7
11,7
NA
NA
K2
-0,3973
-0,7585
Wmin(kW) Wmax(kW)
100
100
4000
1500
Vaporizer and Evaporator Data
Evaporator Types
Forced Circulation
Falling Film
Agitated (Scraped Wall)
Short Tube
Long Tube
K1
5,0238
3,9119
5
5,2366
4,642
K2
0,3475
0,8627
0,149
-0,6572
0,3698
K3
0,0703
-0,0088
-0,0134
0,35
0,0025
Amin(m2)
5
50
0,5
10
100
Amax(m2)
1000
500
5
100
10000
Pmax(barg)
150
150
150
150
150
C1
0,1578
0,1578
0,1578
0,1578
0,1578
C2
-0,2992
-0,2992
-0,2992
-0,2992
-0,2992
C3
0,1413
0,1413
0,1413
0,1413
0,1413
Vaporizer Types
Jacketed Vessel
Internal Coil
Jacketed Vessel w/ Coil
K1
3,8751
4,038
4,038
K2
0,3328
0,09142
0,09142
K3
0,1901
0,2766
0,2766
Vmin(m3)
1
1
1
Vmax(m3)
100
100
100
Pmax(barg)
320
320
320
C1
0,1578
0,1578
0,1578
C2
-0,2992
-0,2992
-0,2992
C3
0,1413
0,1413
0,1413
Evaporator Types
Forced Circulation
Falling Film
Agitated (Scraped Wall)
Short Tube
Long Tube
CS
2,9
2,25
2,25
2,9
2,9
Vaporizer Types
Jacketed Vessel
Internal Coil
Jacketed Vessel w/ Coil
CS
2,7
3,0
3,0
SS Clad
3,8
4,1
4,1
Ni Alloy Ni Alloy Cla
9,1
5,9
10,1
6,6
10,1
6,6
Bare Module Factors, FBM
Cu Alloy
3,63
2,81
2,81
3,63
3,63
SS
5,08
3,94
3,94
5,08
5,08
Ni Alloy
9,66
7,49
7,49
9,66
9,66
Ti
14,5
11,25
11,25
14,5
14,5
Bare Module Factors, FBM
Cu
3,4
3,8
3,8
s Lined SSss Lined Ni C
4,7
4,9
5,2
5,5
5,2
5,5
SS
4,8
5,2
5,2
Vessel Data (including data for distillation towers and packed columns)
Horizontal Vessels
Vertical Vessels
K1
K2
K3
Vmin
Vmax
K1
K2
K3
3,4974
0,4485
0,1074
0,3
520
3,5565
B1
1,49
2,25
0,0905
Ti Clad
9,5
10,6
10,6
Vmin
Vmax
Pmax(barg)
0,1
628
400
Sieve
1,0
1,8
Valve
1
1,83
5,6
5,58
FBM
MOC
CS
SS
Fluorocarbon
Ni-alloy
Vessel B-Values
Horizontal
Vertical
0,3776
Ti
13,7
15,2
15,2
B2
1,52
1,82
Fq
Tray Type
Sieve
Valve
K1
2,9949
3,3322
K2
0,4465
0,4838
K3
0,3961
0,3434
Amin(m2)
0,07
0,7
Amax(m2)
12,3
10,5
Demister
3,2353
0,4838
0,3434
0,7
10,5
Tower Packing
3
Vmin(m )
3
Vmax(m )
Demister
1,0
1,8
5,6
Materials of Construction
FM CS
1,0
FM SS clad
1,7
FM SS
3,1
FM Ni clad
3,6
FM Ni
7,1
Materials of Construction
K1
K2
K3
Ceramic
3,0664
0,9744
0,0055
0,03
628
FM Ti clad
4,7
304 SS
Plastic Saddle
3,2999
2,4493
0,9744
0,9744
0,0055
0,0055
0,03
0,03
628
628
FM Ti
9,4
Nota: los valores máximo y mínimo indican el rango en el que es válida la correlación para cada equipo.
Wmin(kW) Wmax(kW)
1
1
0,1
300
100
200
Costes de instalación de equipos
La siguiente tabla da el factor por el que se debe multiplicar el coste de adquisición del equipo para
obtener el coste final del equipo instalado.
Tecnologı́a Quı́mica Industrial. Curso 2005-2006
Materiales de construcción
Los materiales de construcción dependen de las especies quı́micas que participen en cada proceso
y que estén en contacto con los diferentes equipos. Como guı́a para una selección preliminar del
material de construcción que sirva para poder calcular el coste de los equipos se presenta la siguiente
tabla.
Tecnologı́a Quı́mica Industrial. Curso 2005-2006
Tecnologı́a Quı́mica Industrial. Curso 2005-2006