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DESARROLLO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CÁLCULO DE 
ESTIMADOS DE COSTOS DE EQUIPO. 
 
 
 
 TESIS PROFESIONAL 
 Que para obtener el título de 
 Ingeniero Químico 
 Presentan: 
 Araceli Flores Hernández 
 Brenda Teresa Sánchez Meléndez 
 
 
 
 México D.F 2012 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA 
 INGENIERIA QUIMICA 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………7 
OBJETIVOS……………………………………………………………………………8 
 
1. ANTECEDENTES…………………………….8 
 
 1.1 ¿Por qué este trabajo?...............................................................9 
 
 1.2 Sistemas comerciales existentes………………………………....9 
 
 1.3 Metodologías existentes para 
 el estimado de costos de equipo…………………………………..10 
 
 1.3.1 Estimación de costos 
 de equipos por escala………………………………………….. 11 
 
 1.3.2 Estimación de costos 
 de equipo por correlaciones…………………………………… 13 
 
 1.3.3 Método de estimación 
 por costos unitarios……………………………………………... 13 
 
 1.3.4 Método de estimación 
 por costos integrados…………………………………………… 15 
 
2. ALCANCE DEL TRABAJO………………………………………………..16 
 
2.1 Metodologías base, utilizadas 
 para los cálculos de costo de equipo…………………………….18 
 
2.2 Bases y requerimientos 
 de programación a ser utilizados…………………………………18 
 
 
 2.3 Descripción breve del programa 
 
 
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3 BASES DE INGENIERÍA PARA 
EL DISEÑO PRELIMINAR O SELECCIÓN DE EQUIPO……………………...19 
 
3.1 EQUIPO MÉCANICO……………………………………………....19 
 
 3.1.1 Bombas………………………………………………………….19 
3.1.2 Bombas de vacío……………………………………………….22 
 3.1.3 Motores eléctricos……………………………………………...23 
3.1.3 Motores de combustión interna……………………………….24 
3.1.4 Compresores…………………………………………………....25 
3.1.5 Turbinas………………………………………………………....29 
 
3.2 EQUIPO DE INTERCAMBIO TÉRMICO……………………………....30 
 
 3.2.1 Intercambiador de cabezal flotante………………………….31 
3.2.2 Intercambiador tipo tubo fijo……………………...................32 
3.2.3 Intercambiador tipo doble tubo………………………………33 
3.2.4 Intercambiador tipo tubo en U……………………………….34 
3.2.5 Enfriadores…………………………………………………….34 
 
 
3.3 HORNOS………………………………………………………………...35 
 
3.3.2 Hornos tipo caja………………………………………………35 
 
3.4 RECIPIENTES A PRESIÓN…………………………………………...36 
 
3.4.2 Tanques de proceso tipo horizontal……………………….37 
3.4.3 Tanques de proceso tipo verticales………………………..38 
 
3.5 TANQUES DE ALMACENAMIENTO………………………………...39 
 
3.5.2 Tanques atmosféricos……………………………………….39 
3.5.3 Tanques elevados……………………………………………39 
3.5.4 Tanques verticales de techo fijo…………………………....39 
3.5.5 Tanques verticales de techo flotante……………………....39 
 
 
 
~ 4 ~ 
 
3.6 TANQUES AGITADOS…………………………………………………..40 
 
 
3.7 TORRES Y COLUMNAS……………………………………………….42 
 
3.7.2 Torres de platos………………………………………………..45 
3.7.3 Torres empacadas…………………………………………….46 
 
 3.8 EQUIPO MISCELÁNEO………………………………………………….47 
 3.8.1 Torres de enfriamiento………………………………………..47 
 3.8.2 Ventiladores……………………………………………………48 
 3.8.3 Agitadores……………………………………………………...51 
 3.8.4 Condensador barométrico…………………………………....57 
 3.8.5 Calderas………………………………………………………..58 
 3.8.6 Transformadores eléctricos de aceite……………………....61 
 3.8.7Tableros eléctricos de alumbrado…………………………....62 
 
 
4 DESARROLLO DEL SISTEMA POR GRUPOS DE EQUIPOS……………64 
 
4.1 EQUIPO MECÁNICO…………………………………………………...64 
 
4.1.2 Bombas centrifugas…………………………………………...64 
4.1.3 bombas reciprocantes………………………………………...72 
4.1.4 bombas verticales…………………………………………......82 
4.1.5 bombas de tornillo………………………………………….....89 
4.1.6 bombas de voluta……………………………………………..93 
4.1.7 bombas de vacío……………………………………………..100 
4.1.8 Motores eléctricos…………………………………………....103 
4.1.9 Motores de combustión interna…………………………….112 
4.1.10 Compresores de gas reciprocante…………………………116 
4.1.11 Turbinas……………………………………………………....120 
4.1.12 Turbinas de gas……………………………………………...126 
 
 
 
 
 
 
~ 5 ~ 
 
4.2 EQUIPO DE INTERCAMBIO TÉRMICO……………………………128 
 
4.2.2 Intercambiador de cabezal flotante………………………..128 
4.2.3 Cabezal flotante acero admyralti…………………………..136 
4.2.4 Doble tubo…………………………………………………....141 
4.2.5 Tubo en U…………………………………………………….144 
4.2.6 Tubo fijo acero…………………………………………….....151 
4.2.7 Tubo fijo acero admyralti……………………………………155 
4.2.8 Enfriadores…………………………………………………..158 
 
 
4.3 HORNOS………………………………………………………………..161 
 
4.3.2 Hornos tipo caja……………………………………………...161 
 
 
4.4 RECIPIENTES A PRESIÓN…………………………………………..166 
4.4.2 Tanques de proceso tipo horizontal………………………166 
4.4.3 Tanques de proceso tipo verticales………………………..173 
 
 
4.5 TANQUES DE ALMACENAMIENTO………………………………..183 
4.5.2 Tanques tipo techo flotante vertical……………………….183 
4.5.3 Tanques de almacenamiento techo fijo…………………..187 
4.5.4 Tanques de almacenamiento horizontal…………………194 
 
 
4.6 TANQUES AGITADOS……………………………………………….201 
 
4.7 COLUMNAS…………………………………………………………....205 
4.7.2 Torres de platos……………………………………………...205 
4.7.3 Torres empacadas…………………………………………...218 
 
 
 
 
 
 
~ 6 ~ 
 
4.8 EQUIPO MISCELÁNEO……………………………………………....221 
 
4.8.2 Torres de enfriamiento……………………………………...221 
4.8.3 Ventiladores………………………………………………….227 
4.8.4 Agitadores……………………………………………………229 
4.8.5 Condensador barométrico……………………………….....233 
4.8.6 Calderas……………………………………………………...236 
4.8.7 Transformadores eléctricos de aceite………………….....240 
4.8.8 Tableros eléctricos de alumbrado…………………………255 
 
CONCLUSIONES…………………………………………………………………..256 
BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………..257 
 
APÉNDICE A………………………………………………………………………..259 
CÁLCULO DEL PESO DEL ENVOLVENTE 
 DE RECIPIENTES CILÍNDRICOS 
APÉNDICE B 
MÉTODO DE REAJUSTE DE CURVAS………………………………………..262 
 
APENDICE C TUTORIAL DEL PROGRAMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 INTRODUCCIÓN 
En el área de ingeniería económica del Instituto Mexicano del Petróleo, se tienen 
asignadas actividades para la determinación de estimados de costos de equipode 
proceso, instalaciones, servicios para la factibilidad de nuevos proyectos; por ello 
requiere de la planeación de los aspectos económicos que involucran en primer 
lugar la estimación total del costo estimado del proyecto y posteriormente la 
elaboración de la apropiación así como anexar la documentación de respaldo del 
estudio económico de todas las variables financieras, a fin de obtener la 
autorización de desembolsos, después de realizados los estudios de factibilidad y 
de retorno a la inversión de la realización del proyecto. 
Los métodos para la determinación de flujos de efectivo en función de variables 
económicas a largo plazo ayudan a determinar la tasa de retorno a la inversión asi 
mismo nos permiten saber que tan rentable es un determinado proyecto, también 
permiten realizar avalúos de plantas ya existentes con la finalidad de conocer el 
capital invertido en las mismas. Existen diversos métodos de estimación dentro de 
los cuales se encuentran el método de Chilton, Timmerhaus, entre otros, que 
propiamente son métodos manuales los cuales requieren más tiempo para su 
desarrollo; sin embargo hoy en día con el gran avance de la tecnología se ha 
logrado desarrollar una serie de paqueterías para PC que están diseñadas para 
llevar a cabo cálculos específicos de manera rápida y precisa, el ejemplo más 
claro de este tipo de programas es el sistema avanzado para ingeniería de 
procesos (Capital Cost Estimator) de la compañía de Tecnología ASPEN, el cual 
cuenta con una serie de paquetes ya sea para optimizar procesos, o realizar 
estimados de costos de equipo. Por otro lado es importante mencionar que el alto 
costo de este tipo de paquetería, restringe su accesibilidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ 8 ~ 
 
 OBJETIVOS 
 
 Elaborar un sistema automatizado para la determinación de estimados de 
costos preliminares de equipo de proceso, mano de obra, tubería, 
construcción civil, instrumentación y suministros; para la evaluación total de 
los recursos económicos requeridos para la realización de un proyecto. 
 
 
 Proporcionar recursos técnicos para facilitar la determinación de los costos 
estimados de activos fijos, a fin de tener las bases para la evaluación de 
los parámetros económicos necesarios para efectuar el estudio financiero 
de un proyecto. 
 
 Contar con sistema propio diseñado específicamente a las necesidades 
requeridas por los trabajos realizados dentro del Instituto Mexicano del 
Petróleo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ 9 ~ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CAPÍTULO 1 ANTECEDENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.1 ¿Por qué este trabajo? 
Tomando en cuenta que existen otros métodos de estimación de costos que 
llevan más tiempo en su realización es importante desarrollar un sistema 
automatizado que ahorre tiempo, sea de fácil manejo y se obtengan estimados 
muy aproximados. 
Otro punto importante que cabe resaltar de este trabajo, es que para el desarrollo 
académico puede ser utilizado en diversas instituciones, con la finalidad de 
proporcionar un estimado de costos de equipo en el desarrollo de un proyecto. 
Así mismo el interés de desarrollar un sistema automatizado, que se encuentre al 
alcance de otras instituciones, surge de la desventaja de que el sistema avanzado 
para ingeniería de procesos (Capital Cost Estimator) de la compañía de 
Tecnología ASPEN tiene un alto costo de adquisición. 
1.2 Sistemas Comerciales existentes 
Existen en el mercado una gran variedad de simuladores dedicados 
fundamentalmente a la industria, construcción y otras áreas con el objetivo de 
mejorar e incrementar la eficiencia de las mismas; así mismo permiten hacer 
simulaciones de diferentes procesos antes de que ocurran en realidad, las cuales 
producen resultados que pueden ser analizados para una futura realización de los 
mismos. 
Entre esta variedad de simuladores, algunos son poderosas herramientas de 
cálculo, con inmensos bancos de datos que contienen las propiedades físicas de 
miles de compuestos y sustancias químicas, selección de modelos 
termodinámicos, cálculos de equipos (teórico y real), análisis de costo, estado de 
agregación y condiciones de operación, que le dan al simulador la ventaja de una 
gran versatilidad. 
El Sistema Avanzado para Ingeniería de Procesos - Advanced System for Process 
Engineering ASPEN (Capital Cost Estimator) es un diseñador líder en 
herramientas de modelado de proceso de diseño conceptual, optimización y 
monitoreo de desempeño para la industria química, polímeros, especialidades 
químicas, metales y minerales. Desarrollado en la década de 1970 por 
investigadores del Massachusetts Institute of Technology y comercializado desde 
1980 por una compañía denominada AspenTech. 
 
http://www.ecured.cu/index.php/1970
http://www.ecured.cu/index.php/1980
~ 11 ~ 
 
ASPEN es un software simulador, secuencial modular (en las últimas versiones 
permite la estrategia orientada a ecuaciones). Actualmente es posible que sea el 
más extendido en la industria. 
Se ha utilizado para modelar procesos en industrias: química y petroquímica, 
refinación de petróleo, procesamientos de gas y aceites, generación de energía, 
metales y minerales, industrias del papel, pulpa y otros. Aspen tiene la base de 
datos más amplia entre los simuladores de procesos comerciales, e incluye 
comportamiento de iones y de electrolitos. 
Además modela y simula cualquier tipo de proceso para el cual hay un flujo 
continuo de materiales y energía de una unidad de proceso a otra. 
Específicamente para la determinación del costo estimado de equipo de proceso, 
posee herramientas adecuadas para efectuar estas estimaciones y 
optimizaciones, permite la generación de resultados en forma de gráfica y tablas. 
Cuenta con una base de datos muy amplia para diferentes tipos de equipo de 
proceso. 
1.3 Metodologías existentes para el estimado de costos de equipo 
La estimación de costos es una de las etapas más importantes en la 
administración de proyectos. Establece la base de los costos de los mismos en 
diferentes etapas de su desarrollo. La estimación de costos es una predicción 
proporcionada por la Ingeniería económica, basado en la información disponible. 
Existen distintos factores de suma importancia para poder llevar a cabo una 
estimación adecuada y precisa. Por tanto la fuente de información de los costos 
de equipo, los métodos de ajuste de costos para equipo de proceso y auxiliar, son 
por lo consiguiente importantes para la estimación de costos de inversión de 
capital. 
El porcentaje de error que se tiene al efectuar una estimación de costo de equipo 
se encuentra directamente relacionado con la fuente de información disponible. A 
continuación se describen algunos métodos para realizar estos estimados de 
costo. 
 
 
 
 
~ 12 ~ 
 
1.3.1 Estimación de costos de equipos por escala 
Con frecuencia es necesario estimar el costo de un equipo cuando los datos no se 
encuentran disponibles para una capacidad en particular. Los resultados pueden 
ser obtenidos utilizando relaciones logarítmicas como lo es la regla de los seis 
decimos. Si se tienen dos equipos similares y se conoce el costo de uno, se 
puede aplicar la regla de los seis decimos dada por: 
Costo de equipo a= costo del equipo b (capacidad del equipo a /capacidad del 
equipo b) exp0.6 
La ecuación anterior indica que un gráfico logarítmico de la capacidad contra el 
costo del equipo, para un determinado tipo de equipo debe ser una línea recta con 
una pendiente igual a 0,6. Sin embargo en la aplicación de la regla de los seis 
decimos varia el factor desde 0.2 hasta 1 para los diferentes tipos de equipos. 
Ver tabla 1. Debido a esto, el factor 0,6 sólo se debe utilizar en ausencia de 
información. En general, el conceptocosto-capacidad no debe utilizarse en un 
rango de diez veces de la capacidad de los equipos, y los equipos deben de ser 
muy similares en cuanto a materiales de construcción rango de operación, tales 
como la temperatura y presión, entre otras variables pertinentes. 
Tabla 1 Exponentes típicos para el costo del equipo contra capacidad 
EQUIPO RANGO EXPONENTE 
Mezclador rotatorio de doble 
cono de acero al carbón 
50-250 ft
3
 0.49 
Soplador centrífugo 10^3-10^4 ft
3
/min 0.59 
Centrifugador de carcasa 
sólida de acero al carbón 
10-10^2 HP 0.67 
Cristalizadora al vacío para 
lotes de acero al carbón 
500-7000 ft
3
 0.37 
Compresor reciprocante, 
enfriado por aire, dos etapas, 
150 psi de descarga 
10-400 ft
3
/min 0.69 
Compresor, rotatorio, de una 
etapa, de paletas 
deslizantes,150 psi de 
descarga 
10^2-10^3 ft
3
/min 0.79 
Ventilador de tambor de vacío 
simple. 
10-10^2 ft
2 
0.76 
Secador de tambor sencillo a 
presión atmosférica 
10-10^2 ft
2
 0.40 
Tanque Evaporator (instalado), 
horizontal 
10^2-10^4 ft
2
 0.54 
Ventilador centrífugo 10^3-10^4 ft
3
/min 0.44 
Ventilador centrífugo 2 X 10^4- 7X10^4 ft
3
/min 1.17 
~ 13 ~ 
 
 Tabla 1 Exponentes contra capacidad; Fuente: Max S. Peters; Klaus D. Timmerhaus, Plant Design and 
economics for chemical engineers. 
 
 
 
 
 
 
 
Intercambiador de calor de 
coraza y tubo, de cabezal 
flotante de acero al carbón 
100-400 ft
2
 0.60 
Intercambiador de calor de 
coraza y tubos con espejo, 
tubos fijos de acero al carbón 
100-400 ft
2
 0.44 
Hervidor enchaquetado de 
hierro fundido 
250-800 gal 0.27 
Hervidor con recubrimiento 
cerámico 
200-800 gal 0.31 
Motor eléctrico de inducción 
tipo jaula de ardilla a 440 volts 
5-20 Hp 
 
0.69 
Motor eléctrico de inducción 
tipo jaula de ardilla a 440 volts 
20-200 Hp 
 
0.99 
Bomba horizontal reciprocante 
con carcasa de hierro fundido 
(motor incluido ) 
2-100 gpm 
 
0.34 
Bomba centrifuga horizontal de 
acero fundido (motor incluido). 
10^4-10^5 gpm X Psi 
 
0.33 
Reactor enchaquetado con 
recubrimiento cerámico sin 
motor 
50-600 gal 
 
0.54 
Reactor, de acero inoxidable, 
300 psi 
10^2*-10^3 gal 0.56 
Separador, centrifugo de acero 
al carbón. 
50-250 ft
3
 0.49 
Tanque de tapas planas de 
acero al carbón 
10^2-10^4 gal 0.57 
Tanque de acero al carbón 
c/recubrimiento cerámico 
10^2*-10^3 gal 0.49 
Torre de acero al carbón, 103-2x10^6 lb 0.62 
Bandeja de acero al carbón c/ 
recipiente de burbujeo. 
3-10 ft diámetro 1 
Bandeja para tamizado de 
acero al carbón. 
3-10 ft diámetro 0.86 
~ 14 ~ 
 
1.3.2 Estimación de costos de equipo por correlaciones 
El estimado de costo de un equipo puede efectuarse por medio de ecuaciones o 
correlaciones, siempre y cuando se cuente con el mayor número de datos posibles 
para poder llevar a cabo la elaboración de la curva. 
Los datos se obtienen generalmente de documentos tales como órdenes de 
compra, cartas, tabulaciones, técnicas comerciales, dibujos de diseño o 
cotizaciones de los fabricantes o proveedores, así como de artículos técnicos o 
publicaciones de costos de equipo de proceso y materiales. 
Una vez que se ha recopilado la suficiente información de un equipo se procede a 
agrupar los datos de equipo con características comunes. 
Debido a que el costo de la mayoría de los equipos, depende de más de un 
parámetro, es posible obtener diferentes correlaciones de costo, dependiendo del 
parámetro utilizado para elaborar la correlación. 
El establecimiento de estas correlaciones sirven de base para la obtención de los 
costos de los equipos que se asemejen a las condiciones o parámetros que se 
manejen en la curva obtenida, de esta manera es posible obtener una estimación 
muy aproximada. 
1.3.3 Método de estimación por costos unitarios 
Debe obtenerse el costo unitario de cada elemento de la cuantificación del 
proyecto para calcular el costo total. Este concepto es aplicable a las estimaciones 
definitivas y a las estimaciones de licitación; sin embargo, pueden escogerse 
diferentes conceptos para una y otra. 
En el caso de estimaciones definitivas, el método de costos unitarios es usado 
comúnmente cuando el proyecto se descompone en diversos niveles jerárquicos 
como se indica a continuación: 
1.- Estimaciones preliminares. El proyecto se descompone en un sistema 
estructural principal, por ejemplo todos los pisos de un edificio. 
2.- Estimaciones Detalladas. El proyecto es descompuesto en varios sistemas 
principales, esto es por ejemplo, un solo sistema de piso en un edificio. 
3.- Estimaciones de Ingeniería. El proyecto se descompone en conceptos 
detallados para los diversos componentes, por ejemplo, trabes y columnas en un 
sistema de piso. 
~ 15 ~ 
 
Para el proceso de licitación, el método de costos unitarios se puede aplicar 
también aun cuando el contratista puede escoger descomponer el proyecto en 
diferentes formas: 
1.- Presupuesto de Subcontratistas. El descomponer el proyecto en conceptos de 
subcontratistas implica un mínimo de esfuerzo de trabajo. La precisión de la 
estimación resultante dependerá de la confiabilidad que se tenga de los 
subcontratistas. 
2.- Descomposición en cantidades de obra. El proyecto se descompone en 
conceptos y cantidades que son obtenidos de los planos de ingeniería 
(proporcionados por el propietario o medios directamente por el contratista). Los 
niveles de detalle variaran por el propietario o directamente por el contratista y de 
la disponibilidad de información de costo. 
3.- Procedimientos Constructivos. Si el procedimiento constructivo es utilizado 
como base de la estimación de costos, el proyecto puede descomponerse en 
conceptos tales como mano de obra, materiales y equipo requeridos para realizar 
las diversas actividades del proyecto. 
Fórmula general de costos unitarios 
Hagamos Qi la cantidad del i ésimo concepto y Ui al correspondiente costo 
unitario. El costo total del proyecto estará dado por: 
 
Fórmula factorizada de estimaciones 
Una explicación especial del método de costos unitarios es la “estimación 
factorizada”, utilizada comúnmente en industrias de proceso. El costo total de un 
proyecto se determina por la suma de los costos de adquisición e instalación de 
los principales componentes del equipo y sus accesorios. Hagamos Ci al costo de 
adquisición del equipo i y fi al factor que toma en cuenta el costo de los 
accesorios. El costo total del proyecto se estima por: 
 
 
~ 16 ~ 
 
El método factorizado se basa en el principio de calcular el costo de accesorios, 
tales como tuberías y válvulas, como una fracción del costo de los equipos 
principales. El valor de Ci puede obtenerse empleando la regla exponencial. 
Fórmula basada en mano de obra, material y equipo 
Considérese el caso en el cual la mano de obra, el material y el equipo se asignan 
a todas las actividades. Hágase Qi la cantidad de trabajo Mi el costo unitario del 
material y Ei el costo del equipo. Li son las unidades de mano de obra requeridas 
por la unidad de Qi y Wi es el pago de servicios asociados con Li. 
 
1.3.4 Método de estimación por costos integrados 
El principio es ampliamente utilizado en estimación de costos. Debido a que, en 
ciertas circunstancias, es difícil establecer una relación entre cada actividad y su 
costo asociado, los costos asociados se reparten proporcionalmente a los costos 
básicos de cada actividad. 
Una aplicación frecuente se encuentra en la asignación de los costos indirectos. 
Sea y el costo total básico del proyecto y el costo básico de la actividad i. Si F 
es el costo de la supervisión de campo y Fi es el reparto de ese costo a la 
actividad i, entonces: 
 
Similarmente, si Z es el costo total directo, que incluye el costo básico y la 
supervisión de campo, Zi será el costo total directo de la actividad i, G es el costo 
indirecto total cargado al proyecto y Gi es el costoindirecto de la actividad i. 
Finalmente, haciendo W el gran total del costo de un proyecto, que incluye el costo 
directo total cargado al proyecto y Wi al costo atribuible a la actividad I, entonces: 
 
 
~ 17 ~ 
 
Cabe mencionar que el método más exacto para la determinación de costo de 
equipo de proceso, es obtener precios directos de los proveedores o fabricantes. 
Con frecuencia los fabricantes pueden proporcionar estimaciones rápidas, las 
cuales estarán muy cerca del costo real. El segundo método más confiable es la 
recopilación de costos de equipos anteriores, se actualizan estos costos para 
obtener los precios actuales de nuevos equipos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ 18 ~ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CAPÍTULO 2 ALCANCE DEL TRABAJO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ 19 ~ 
 
En el presente trabajo se considerara la estimación de costos para los equipos 
más usados en la industria petroquímica en base al método automatizado aquí 
propuesto, tales como: 
1.- Bomba Específicamente para este equipo tomaremos en cuenta los 
siguientes tipos: 
- Bombas de voluta 
- Bombas verticales 
-Bombas de tornillo 
- Bombas reciprocantes 
- Bombas centrífugas 
-Bombas de vacío 
2.-Motores eléctricos 
3.-Tanques de proceso 
- Horizontales 
- Verticales 
4.-Tanques de almacenamiento 
- Vertical techo flotante 
- Vertical techo fijo 
- Tanque horizontal 
5.-Tanques agitados 
6.-Columnas empacadas y platos 
7.-Torres de enfriamiento 
8.-Cambiadores de calor 
- Cabezal flotante 
- Tubo en U 
-Doble tubo 
~ 20 ~ 
 
- Tubo fijo 
-Enfriadores 
8.-Ventiladores 
9.-Hornos 
10.-Calderas 
11.-Compresores 
- Reciprocantes 
12.-Turbinas 
- Gas 
-Vapor 
13.-Agitador 
14.-Tableros de alumbrado 
15.-Transformadores de aceite 
 
2.1 Metodologías base utilizadas para los cálculos de costo de equipo 
 
El sistema considera que los costos de ciertos equipos, por ejemplo bombas, 
intercambiadores de calor, tanques de proceso, tanques de almacenamiento y 
tanques agitados se ven afectados directamente por el tipo de material por tanto 
este sistema estima costos preliminares tanto para los equipos como para su 
mano de obra de instalación. Los parámetros utilizados para la obtención de 
estos estimados están basados en las características principales de cada tipo de 
equipo, los cuales caen en ciertos rangos para cada tipo de equipo y nos permite 
determinar dichos estimados. 
En la determinación del costo estimado de equipo y mano de obra, el simulador 
ASPEN Capital Cost Estimator, proporciona una base de datos que contiene los 
costos estimados de los equipos de proceso considerados, así como su mano de 
obra indicando el parámetro principal de cada equipo. Y a partir de esta base de 
datos se construyen las gráficas tanto para el costo estimado de equipo como para 
el costo estimado de mano de obra, de tal manera que se obtendrán juegos de 
gráficas para equipo y juegos de graficas para mano de obra, en las cuales las 
~ 21 ~ 
 
ordenadas representan el costo del equipo o el costo de mano de obra y las 
abscisas representan el parámetro principal de cada equipo. Posteriormente de 
estas gráficas se obtienen las ecuaciones que mejor se adapten a la tendencia de 
la curva, por medio del método matemático de mínimos cuadrados, ajustando sus 
aproximaciones a fin de obtener el menor porcentaje de error. 
Una vez obtenidas las ecuaciones de los gráficos se procede su programación, 
tomando en cuenta factores para distintos tipos de materiales que afectan 
directamente al costo de equipo. 
En los costos de equipo y mano de obra obtenidos por este sistema, se 
encuentran involucrados los costos estimados de los materiales tales como: 
Tubería, civil, estructura de acero, Instrumentación, Eléctrico y pintura. 
2.2 Bases y requerimientos de programación a ser utilizados 
Para la automatización del sistema se aplica un software de programación en el 
cual se involucran todas las ecuaciones obtenidas. La programación se aplica por 
separado de acuerdo a cada tipo de equipo. 
Los equipos considerados en este sistema se encuentran distribuidos por 
separado en donde el usuario ingresara el parámetro principal de acuerdo al tipo 
de equipo, para obtener el costo de equipo y mano de obra, y en algunos casos 
donde especifique este programa, se tendrán que ingresar más de un parámetro 
como es el caso de los tanque de proceso, donde se necesita la capacidad y la 
presión de diseño, así como la especificación del tipo de material. 
2.3 Descripción breve del sistema 
El sistema elaborado en el presente trabajo, básicamente almacena todas las 
ecuaciones obtenidas de las curvas realizadas, cada equipo se encuentra 
separado y se indica en cada uno de estos el parámetro principal que ayuda a 
obtener su costos así mismo se detallan las unidades que se requieren para que el 
programa calcule los estimados. 
Esto con el fin de automatizar la manera de obtener los costos de cada uno de los 
equipos de acuerdo a su parámetro más representativo; de esta manera es más 
sencillo y rápido obtener los estimados de costos de todos los equipos. Para 
mayor detalle ver apéndice c. 
 
 
 
~ 22 ~ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 3 BASES DE INGENIERÍA PARA EL 
DISEÑO PRELIMINAR O SELECCIÓN DE EQUIPO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ 23 ~ 
 
3.1 EQUIPO MECÁNICO 
El equipo mecánico básicamente son todos aquellos implementos que tienen la 
propiedad de modificar o transformar varios tipos de energía en energía cinética o 
mecánica; por ejemplo energía térmica en energía mecánica como lo es el caso 
de las turbinas, o transformar energía mecánica en cinética como lo es el caso de 
las bombas. 
3.1.1 BOMBAS 
Al llevar a cabo cualquier proceso químico que involucre circulación y manejo de 
fluidos necesariamente se requerirá hablar del tema de bombas. El 
funcionamiento en si de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea, 
transformara la energía mecánica en energía cinética, generando presión y 
velocidad en el fluido. 
 
Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones. 
Los factores más importantes que permiten escoger un sistema de bombeo 
adecuado son: presión última, presión de proceso, velocidad de bombeo, tipo de 
fluidos a bombear (la eficiencia de cada bomba varía según el tipo de fluido). 
Es común que se clasifiquen las bombas como de desplazamiento positivo o 
cinéticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESPLAZAMIENTO POSITIVO 
Rotatorias 
Engranes 
Aspas 
Tornillo Cavidad Progresiva 
Lóbulo o leva Tubo flexible (peristáltico) 
Reciprocantes 
Pistón 
Émbolo 
Diafragma 
http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml
http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml
http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE
http://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teo
http://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtml
http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml
~ 24 ~ 
 
a) Bombas de desplazamiento positivo 
Lo ideal es que las bombas de desplazamiento positivo envíen una cantidad fija de 
fluido en cada revolución del rotor o eje impulsor de la bomba. La capacidad de la 
bomba solo se ve afectada en forma moderada por los cambios de presión, debido 
a deslizamientos pequeños ocasionados a su vez por las holguras entre la carcasa 
y el rotor, pistones, aspas y otros elementos activos. La mayoría de las bombas de 
desplazamiento positivo operan con líquidos de un rango amplio de viscosidades. 
Sin embargo dentro de este trabajo nos enfocaremos únicamente a los siguientes 
tipos 
ai) Bombas de desplazamiento positivo rotatorias tipo tornillo 
Son bombas para manejo de materiales de alta densidad con tornillos gemelosde 
interacción para manejo de fluidos hasta un máximo de 56 ton/h; presión de salida 
de 160 PSIG máx., temperatura de diseño 50 °C pueden ser operadas con motor 
estándar o un motor de frecuencia variable turbinas o máquinas de gas, velocidad 
de operación 1800 rpm 
 
aii) Bombas de desplazamiento positivo reciprocantes tipo pistón 
Incluye el motor y son usadas para bombear fluidos hidráulicos, para líquidos para 
decapar o desincrustar aceros, para manejo de aguas de inundación de campos 
petroleros, bombeado de propano, butano y otros líquidos volátiles y para el 
bombeado en procesos donde se requieren altas presiones. 
Aunque en la mayoría se operan con motor eléctrico también pueden ser usadas 
máquinas de vapor o turbinas de gas o maquinas diesel. Este tipo de bombas es 
una bomba reciprocante de desplazamiento positivo que empuja el líquido desde 
un cilindro por el movimiento reciprocante de un embolo o pistón en la carrera de 
abajo del cilindro se llena el cilindro con el líquido y en la carrera hacia adelante el 
líquido se expulsa, la capacidad de las bombas de embolo se determina por el 
diámetro, la carrera, y el número de pistones o émbolos las bombas de émbolos, 
están hechas desde dos hasta nueve émbolos y en dos configuraciones básicas 
horizontal y vertical ya sea que los émbolos están arreglados horizontal o 
verticalmente en la máquina. La presión de descarga típica de este tipo de 
bombas caen en el rango desde 1500 hasta 6000 Psig aunque se pueden con 
arreglos especiales llegar hasta 20, 000 Psig 
La relación de flujo es de 0.4 L/s la temperatura de operación 20 °C la potencia del 
motor máximo 1000 Hp (750 KW). 
~ 25 ~ 
 
Una bomba centrifuga es una máquina que tiene un conjunto de paletas rotatorias 
encerradas dentro de una coraza. Las paletas proporcionan energía al fluido el 
cual es impulsado por la fuerza centrífuga hacia la coraza en donde gran parte de 
la energía de movimiento es transformado a presión. 
La bomba centrifuga es el dispositivo más utilizado para casi cualquier sistema en 
el que se tengan que mover o desplazar fluidos por tuberías o canalizaciones. Lo 
simple de su construcción, su habilidad para producir un flujo relativamente suave 
en condiciones variadas de operación, y el hecho de que sus espacios o huelgos 
entre el impulsor y la carcasa virtualmente eliminan el peligro de daños en caso de 
que se cierre la válvula de descarga, hace de este tipo de bombas, el más 
deseable para la mayoría de las aplicaciones. Incluso en ocasiones, aunque la 
capacidad de la carga estática de succión no es una característica favorable en 
este tipo de equipos, usualmente no es un requerimiento limitativo. 
El comportamiento de las bombas centrifugas tiene el mismo principio que los 
ventiladores centrífugos utilizados para mover masas de aire y otros gases, y su 
funcionamiento sigue las mismas leyes generales. Este tipo de bombas son 
equipos de velocidad relativamente elevada y generalmente van acopladas 
directamente al elemento motriz, también pueden ser accionadas mediante poleas 
y bandas trapezoidales, reductores o multiplicadores de engranes. El fluido entra 
al impulsor a una velocidad que es resultante de la velocidad periférica del alabe 
impulsor y de la velocidad relativa del líquido. 
En la envolvente o carcasa de la bomba, en cuyo interior gira el impulsor, la 
velocidad del fluido (generalmente agua) va decreciendo gradualmente y la 
energía de movimiento se transforma en energía de presión. El líquido que se 
bombea se presuriza y sale de la bomba venciendo la resistencia que se 
encuentra a su paso. 
La forma tipo caracol que tiene la coraza de una bomba centrifuga está 
encaminada a convertir con el mínimo de perdidas, la energía cinética potencial, 
reduciendo la fricción de la rotación del impulsor, y equilibrando los empujes 
laterales desarrollados en el eje o flecha. 
Las bombas centrifugas se pueden clasificar de la siguiente manera: 
-flujo radial 
-flujo mixto 
-flujo axial 
~ 26 ~ 
 
La diferencia básica en cada caso, es el ángulo con el cual el fluido entra o sale 
del impulsor. 
Para la programación y automatización se consideran todas las bombas 
centrifugas como de paso sencillo y paso múltiple, de carcasa dividida (no del tipo 
barril ni del tipo cartucho), para procesos o servicio general donde el flujo, y las 
condiciones de presión y altura de descarga exceden el servicio general y que 
pueden ser impulsadas por motores eléctricos a gasolina o por turbinas. 
Servicio general 
Se consideran las bombas de hierro fundido con velocidades altas (60xHz), o 
mediana velocidad (30x Hz) y baja velocidad (20x Hz). 
Los tipos generales incluyen la bomba, la base y el motor o impulsor. 
Están disponibles en una gran variedad de aleaciones y de materiales exóticos 
incluyendo fundiciones de acero al carbón con impulsores de acero inoxidable y 
con volutas de diversos materiales. 
3.1.2 Bombas de vacío 
Las bombas de vacío son los dispositivos empleados para extraer los gases y/o 
sustancias no deseados en su proceso, producto o sistema. 
Las capacidades de las bombas de vacío, cubren los niveles de vacío rudo, alto 
vacío y ultra alto vacío, con velocidades de bombeo desde los 4 ft3/min hasta 2000 
ft3/min 
Las bombas de vacío pueden ser: 
-Paletas Rotatorias 
-Pistón rotatorio 
-Anillo liquido 
-Secas Scroll 
-Secas de Tornillo 
-Diafragma 
c) Bombas cinéticas centrifugas 
 
~ 27 ~ 
 
3.1.3 Motores eléctricos 
 
Los motores eléctricos sirven como el principal medio de operación para los 
equipos rotativos tales como bombas, compresores y ventiladores. 
Los motores están construidos en una gran variedad de tipo de carcasa, 
velocidades de rotación y potencias. La selección de un motor en particular 
garantiza el éxito en su aplicación después de una cuidadosa selección de sus 
características de operación. Estas características pueden ser la temperatura, las 
partículas dispersas en el aire del medio ambiente, la humedad, el vapor de aceite, 
polvo partículas abrasivas o conductoras, atmosferas corrosivas o gases 
explosivos y el uso específico de un motor se determina en función del riesgo o 
peligro involucrado en el ambiente de su operación y las medidas de prevención y 
protección requeridas para su operación segura. 
 
Estas consideraciones definen la clasificación de los motores de acuerdo a su tipo 
de carcasa que pueden ser: 
 
a) Tipo abiertos 
 
Los cuales se utilizan con aberturas de ventilación para operar en ambientes 
normales con potencias desde 0.75 hasta 50000 Hp y pueden ser motores 
estándar o motores síncronos los cuales tienen alta eficiencia a bajas velocidades 
para altas potencias como para compresores reciprocantes bombas, molinos y 
mezcladores. 
 
b) Tipo cerrados 
 
Pueden ser para trabajos donde se involucran condiciones severas en el medio 
ambiente, el cual es un motor totalmente cerrado que impide el intercambio del 
aire del interior de la carcasa con el aire externo del medio ambiente, están 
especialmente diseñados para proveer la mejor protección contra ambientes 
húmedos, con vapores corrosivos y ambientes con exceso de polvo o suciedad 
sus potencias van desde 0.75 hasta 10000 Hp. 
 
c) Tipo a prueba de explosión 
 
Este tipo de motores se requieren en donde se tienen ambientes altamente 
peligrosos como pueden ser ambientes con alto contenido de gases o vapores 
inflamables, atmosferas peligrosas donde pueda ocurrir una explosión con 
motores de operación normal. 
 
d) Tipo de velocidad variable 
 
Existen los motores eléctricos de velocidad variable que es un motor que tiene 
integrado un dispositivo que le proporciona velocidad variable este componente se 
usa donde se requiere una velocidad optima en la cual el arranque del proceso 
~ 28 ~requiere alta precisión en la velocidad de arranque como pueden ser bombas, 
ventiladores, mezcladoras, secadoras y molinos. 
 
 
3.1.4 Motores de combustión interna 
El tamaño de los motores de combustión interna varía desde los pequeños 
portátiles de gasolina, hasta las grandes unidades diesel, que se utilizan para la 
propulsión de buques. Generalmente se diseñan para aplicaciones industriales 
específicas y para satisfacer objetivos particulares, como peso por caballaje, 
seguridad y condiciones de operación. 
Todos los motores de combustión interna se clasifican en dos tipos principales: de 
cuatro y dos ciclos. Esos motores se subdividen en 1) motores de gasolina o gas, 
en los cuales se utiliza una bujía para encender una mezcla precombinada de 
combustible y aire; 2) motores diesel, en los cuales la compresión a alta presión 
eleva la temperatura del aire hasta la temperatura de ignición del aceite 
combustible inyectado; 3) motores de combustible doble o de gas y aceite en los 
que el combustible es una combinación de gas y aceite en cualquier razón 
deseada, a condición de que se utilice en todo tiempo por lo menos el 5% del 
aceite, y 4) motores de tres combustibles, que pueden funcionar como unidades 
de dos combustibles y un gas directo, reemplazando el sistema de inyección de 
aceite con una bujía para la ignición. 
Características de operación 
Las características de operación de los motores de combustión interna son 
básicamente las mismas, sea cual fuere el combustible utilizado o si el motor es 
de dos o cuatro ciclos. Para hacer variar la velocidad o la capacidad portadora de 
carga, que puede variar de 0 al torque total para todas las velocidades dentro de la 
gama de operación, lo único que se necesita es alterar la entrada del combustible. 
Los motores de mayor tamaño utilizan un regulador para controlar la razón de 
entrada del combustible y mantener la velocidad constante en condiciones 
variables de carga. Con la instrumentación auxiliar, el regulador se utiliza como 
controlador de la potencia o el proceso. Ese tipo de instrumentación permite 
efectuar el arranque, la detención y hacer funcionar el motor desde una ubicación 
remota, lo que también permitirá a pagar por completo la unidad en el caso de que 
se presente una pérdida del agua de enfriamiento o del flujo de aceite lubricante. 
El arranque se realiza haciendo girar el motor con una velocidad que baste para 
lograr el encendido y una operación subsecuente autosostenida. Los motores 
pequeños se ponen en funcionamiento por medio de motores eléctricos u otras 
unidades más pequeñas de arranque manual, y los de mayor tamaño están 
~ 29 ~ 
 
provistos de válvulas especiales, que permiten que los cilindros del motor 
funcionen como motores de aire empleando aire a alta presión para hacer girar la 
unidad. Los motores de arranque tienen, casi siempre, un tamaño del 5 al 10% 
del valor nominal del motor. 
Las características de operación de los motores son afectadas también por los 
requisitos de servicio. Los motores de automóviles deben desarrollar un máximo 
esfuerzo angular con velocidades bajas para ascender por colinas; los motores 
marinos sólo deben desarrollar un par de esfuerzo angular pleno cuando la hélice 
gira a plena velocidad y por lo tanto, requieren la máxima eficiencia posible a 
todas las cargas para dicha velocidad; las compresoras reciprocantes a presión 
constante necesitan un par de fuerza angular pleno en toda la gama de 
velocidades de operación, por lo que presentan un problema de inestabilidad del 
motor con velocidades reducidas. El motor se debe seleccionar de tal manera que 
se satisfagan los requisitos de servicio. 
Los dispositivos de seguridad mínima para un motor industrial son el regulador y 
dispositivos independientes de sobrevelocidad y presión de aceite baja. Los 
motores que funcionan en zonas no supervisadas deben tener los medios 
necesarios para que se detengan en caso de que sufran fallas en el agua de 
enfriamiento o el aceite de lubricación, y para temperaturas excesivas en la salida 
o en el agua de cubierta. Los motores que funcionan en zonas supervisadas 
deben estar provistos de instrumentos, para que el operador verifique su 
funcionamiento. 
3.1.5 Compresores 
Los compresores son máquinas de transmisión de potencia cuya función es la de 
aumentar la presión de un fluido compresible (gases y vapores) y desplazarlo 
mediante compresión mecánica. En este proceso el fluido cambia de densidad y 
de temperatura. 
Se suele llamar bomba de aire, esta máquina se encarga de disminuir el volumen 
de una determinada cantidad de aire y aumentar su presión por procedimientos 
mecánicos. El aire comprimido posee una gran energía potencial, ya que si 
eliminamos la presión exterior, se expandiría rápidamente. El control de esta 
fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas máquinas y 
herramientas, como martillos neumáticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de 
arena y pistolas de pintura. 
Funcionamiento 
~ 30 ~ 
 
A través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido, en el cual el 
trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él, 
convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética 
impulsándola a fluir. Se diferencian de las bombas en que su fluido de trabajo es 
compresible y de los ventiladores porque estos no aumentan la presión, densidad 
o temperatura del fluido de manera considerable. 
Tipos de compresores 
a) Los compresores alternativos o de desplazamiento 
Se utilizan para generar presiones altas mediante un cilindro y un pistón. Cuando 
el pistón se mueve hacia la derecha, el aire entra al cilindro por la válvula de 
admisión; cuando se mueve hacia la izquierda, el aire se comprime y pasa a un 
depósito por un conducto muy fino. 
b) Los compresores rotatorios 
Los Compresores rotatorios producen presiones medias y bajas. Están 
compuestos por una rueda con palas que gira en el interior de un recinto circular 
cerrado. El aire se introduce por el centro de la rueda y es acelerado por la fuerza 
centrífuga que produce el giro de las palas. La energía del aire en movimiento se 
transforma en un aumento de presión en el difusor y el aire comprimido pasa al 
depósito por un conducto fino. El aire, al comprimirlo, también se calienta. Las 
moléculas de aire chocan con más frecuencia unas con otras si están más 
apretadas, y la energía producida por estas colisiones se manifiesta en forma de 
calor. Para evitar este calentamiento hay que enfriar el aire con agua o aire frío 
antes de llevarlo al depósito. La producción de aire comprimido a alta presión 
sigue varias etapas de compresión; en cada cilindro se va comprimiendo más el 
aire y se enfría entre etapa y etapa. 
c) Compresor hermético 
Está contenido en una caja de acero, es empleado en neveras familiares, aire 
acondicionado y unidades de poca potencia. Compresor semi-hermético: está 
contenido en una caja metálico pero sus partes son accesibles y están equipados 
con válvulas de servicio. Se instala en aplicaciones donde se realiza 
mantenimiento frecuente. Compresor abierto: Es muy usado en aplicaciones 
industriales y en equipos que trabajan con amoníaco como fluido refrigerante. Es 
muy práctico para mantenimiento rutinario del motor, ya que este no forma parte 
del circuito frigorífico en sí, si no que por medio de un acople acciona el 
compresor. 
 
 
~ 31 ~ 
 
d) Compresores de gas 
Los compresores dinámicos aumentan directamente la velocidad del gas. Se 
utilizan en las aplicaciones que requieran mucho volumen de aire a baja presión. 
 
COMPRESORES RECIPROCANTES: 
Los compresores reciprocantes vienen en una amplia variedad de tamaños y 
pueden regularse para operar eficientemente con caudales variables del flujo de 
refrigerante. Las velocidades de flujo se varían cerrando pares de cilindros en una 
unidad, lascuales pueden tener de 6 a 12 cilindros. La principal desventaja de los 
compresores reciprocantes es su alto costo de mantenimiento. Los compresores 
de tornillo rotatorio no están disponibles en tamaños más pequeños de 23 KW (30 
HP). Los compresores reciprocantes operan eficientemente en un amplio rango 
de velocidades del flujo de refrigerante. 
Los compresores centrífugos emplean impulsores similares a los de las bombas 
centrifugas. Sin embargo la geometría específica se adapta al manejo de gases en 
vez de líquidos. Se utilizan compresores centrífugos para flujos de entre 500 a 
100000 Ft3/min (0.24 a 47 m3/s) a presiones muy elevadas como 8000 psi (55 
MPa) 
- Compresores de aire 
Para plantas o aire de Instrumentos. 
DESCRIPCIÓN TIPO 
El paquete incluye motor, filtro de aire a la entrada, 
válvula mariposa de admisión, una válvula de 
derivación del acelerador, inter-enfriador y post-
enfriador, sistema automático de eliminación de 
condensación con válvula de by-pass de condensado, 
sistema de lubricación de aceite, placa base continua, 
acoplamiento espaciador, motor de inducción, sistema 
de vibración de cierre, protección y regulación del 
sistema, válvula de retención. 
La descarga nominal del equipo es de 325 psig con 
cinco etapas de compresión. 
Material: acero al inoxidable, hierro fundido. 
Flujo de gas: 1000 a 25000 ft3/min 
Presión de diseño a la salida: 15-325 psig 
Temperatura de diseño a la entrada: 50 a 200 °F, 
Default: 68 °F. 
Presión de diseño a la entrada: 0 psig 
COMPRESOR TIPO 
CENTRIFUGA 
~ 32 ~ 
 
 
 
Contiene un motor con gasolina integrada, 
acoplamiento, compresor de gas alternativo para la 
compresión de grandes volúmenes de aire a alta o 
baja presión, enfriadores, filtros, eliminador de 
condensados 
Material: acero al inoxidable 
Presión de diseño a la salida: máximo 6000 psig 
(41300 KPa). 
Potencia del motor: 100 a 10000 hp 875 A 7100 KWA) 
Temperatura de diseño a la entrada 
Default: 68 °F. 
Presión de diseño a la entrada: 0 psig 
 
COMPRESOR DE GAS 
RECIPROCANTE 
 
- Compresores de gas 
 Para corrientes de gas de proceso: 
-Compresor de gas centrífugo (motor, turbina, motor de gasolina, sin accionador) 
-Compresor de gas Reciprocante (motor, turbina, sin accionador) con reductor de 
engranajes, acoplamientos, placa base, unidad del compresor, accesorios, 
tuberías de interconexión, suministrado por el proveedor de instrumentos, 
lubricante. 
DESCRIPCIÓN TIPO 
Compresor Axial de gas centrífugo con impulsor 
(motor, turbina o motor de combustión interna). 
Material de la cubierta: acero al carbón 
Flujo de gas a la entrada: 500 - 200000 ft3/min 
Temperatura de diseño a la entrada: default 68 
°F 
Presión de diseño a la salida: máximo 2000 
psig 
Peso molecular: default:29 
Factor de compresibilidad a la entrada: 1 
Factor de compresibilidad a la salida: 1 
Temperatura máxima entre etapas: especificar 
la temperatura máxima, alcanzado durante la 
compresión. 
Máx. 400 °F (200°C) default: 350 °F 
Temperatura de salida del interenfriador: -50-
150 °F 
Presión manométrica de la turbina: máx. 1600 
COMPRESOR TIPO 
CENTRIFUGA 
~ 33 ~ 
 
psig, default 300 psig 
Motor de gasolina reciprocante, Incluye 
controlador integral, motor reductor, placa base, 
acoplamiento entre etapas, y refrigeradores. 
Material: acero inoxidable 
Presión de diseño a la salida: máximo 6000 
psig 
Potencia: mín. 100 hp, máx. 10,000 hp. 
Temperatura de diseño a la entrada: default 68 
°F (20 °C) 
COMPRESOR DE GAS 
RECIPROCANTE 
Compresor de gas de proceso impulsado con 
motor o turbina reciprocante. 
Flujo de gas a la entrada: máx. 200, 000 ft3/min 
Temperatura de entrada:-125, -90 °F. default 68 
°F 
Presión de diseño a la salida: máx. 6000 psig 
Peso molecular: default 30. 
Temperatura máxima en la inter-etapa: máx. 
400 °F, Default: 270 °F. 
Temperatura de salida del inter-enfriador: La 
temperatura de entrada de la inter-etapa 
después del inter-enfriador:-50 a -150 °F. 
Default 95 °C. 
Tipo de impulsor: Turbina o motor. 
Presión de la turbina: máxima 1600 psig. 
Default 300 psig 
COMPRESOR CON MOTOR 
RECIPROCANTE 
 
3.1.6 Turbinas 
Una turbina básicamente es un motor rotativo que convierte en energía mecánica 
la energía calorífica del vapor de agua o de un combustible. El elemento básico de 
la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos 
colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento 
produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. 
 
Consta fundamentalmente de una rueda de alabes, rodete, que gira libremente 
alrededor de un eje cuando pasa un fluido por su interior. La forma de los alabes 
es tal que cada dos consecutivos forma un conducto que obliga al flujo a variar su 
cantidad de movimiento, lo que provoca una fuerza, esta fuerza al desplazarse el 
alabe provoca un trabajo. 
 
Existen varios tipos de turbinas como se mencionan a continuación 
 
a) Turbinas de vapor tipo condensado 
 
~ 34 ~ 
 
Este tipo de turbinas incluyen el condensador y sus accesorios, su material de 
construcción es de acero al carbón, su potencia de salida es de 10 a 30000 HP 
(de 8 a 22300 KW), la presión de vapor máxima es de 1600 PSIG (11000 KPA), 
por sistema 400 PSIG (2700 KPa), velocidad máxima 3600 rpm. 
 
 
 
 
b) Turbina de vapor tipo no condensado 
 
Este tipo de turbinas de vapor no lleva condensador e incluye accesorios, su 
material de construcción es de acero al carbón, su potencia es de 10 a 30000 Hp 
(de 8 a 22300 KW), la presión de vapor máxima es de 1600 Psig (11000 KPa), por 
sistema 400 Psig (2700 KPa), velocidad máxima 3600 rpm. 
 
 
c) Turbina de gas 
 
Las turbinas de gas incluyen la cámara de combustión del gas y el expansor 
multipasos de la turbina, su material de construcción por sistema es de acero al 
carbón y la potencia de salida es de 1000 a 370000 Hp (750 a 276000 KW). 
 
3.2 EQUIPO DE INTERCAMBIO TÉRMICO 
Los intercambiadores de calor se utilizan para transferir calor de un fluido a otro 
fluido. En la terminología de la ingeniería química, un fluido puede ser un gas o un 
líquido. Por lo tanto, cuando decimos que estamos transfiriendo el calor de un 
fluido a otro, esto puede significar tanto un intercambiador gas-gas, un 
intercambiador líquido-líquido o un intercambiador gas-liquido. 
 Los intercambiadores de calor pueden ser llamados con otros nombres, 
dependiendo de su finalidad específica. Si un fluido de proceso está siendo 
enfriado con agua, el término frecuentemente usado es enfriador. Si un fluido 
gaseoso en el proceso se enfría con agua hasta que se convierte en un líquido, el 
término utilizado es condensador. Si el fluido en el proceso es un líquido que se 
calienta (por lo general con vapor de agua), hasta que el líquido se convierte en 
gas el término utilizado es vaporizador. Si un fluido tiene un proceso de 
calentamiento (usualmente con vapor) el término utilizado es economizador. Si 
dos fluidos en el proceso intercambian calor se utiliza el término intercambiador de 
calor. 
El tipo más común de intercambiador de calor, y por lo tanto, la clase descrita 
aquí, es el de coraza y tubo. El intercambiador de calor de coraza y tubos, 
consiste de un conjunto de tubos. Cada tubo es generalmente ¾ o 1'' de diámetro 
exterior y de 20 a 40 ft de largo. El haz de tubos se mantiene en forma cilíndrica 
~ 35 ~ 
 
por medio de unas placas en cada extremo llamado espejos de tubos. El 
conjunto de tubos se coloca dentro de una carcasa cilíndrica. El diseño de la 
carcasa y de los tubos del intercambiador de calor es tal que un fluido fluye dentro 
de los tubos, mientras que el otro fluido fluye sobre la superficie exterior de los 
tubos; de tal modo que la transferencia de calor ocurre a través de las paredes de 
los tubos. El tamaño del intercambiador de calor está definido como el total del 
área de la superficie exterior del conjunto de tubos. 
En el mercado sefabrican tipos muy diversos de cambiadores de calor los cuales 
van desde el tipo más simple que es el de doble tubo hasta el cambiador de tubos 
y coraza. 
3.2.1 Intercambiador de cabezal flotante 
Los intercambiadores de calor de cabezal flotante se acomodan al diferencial de la 
expansión térmica del conjunto de tubos y coraza y también permiten que el 
conjunto de tubos pueda ser completamente removido de la coraza. En 
consecuencia los intercambiadores de calor de cabezal flotante son especificados 
para servicios donde el tamaño de coraza del conjunto de tubos está sujeto a 
servicios y fallas en los cuales se involucran diferenciales de temperatura grandes 
entre el lado de la coraza y del lado de los tubos por donde pasa el fluido. 
Material para los tubos: A-214 a (482 C), y 304-S. 
Presión manométrica para los tubos: 1000KPA 
Temperatura en los tubos 200 °C para aleaciones de cobre, se utiliza otro tipo de 
material para tubos con temperaturas de 340 °C. 
Diámetro exterior de los tubos desde: 6-150mm; tamaño normal: 25mm 
Material de la coraza acero A-285-C a 482 C o SS-304 para temperaturas 
mayores 
Presión manométrica para la coraza: 150 KPA 
Temperatura para la coraza: 200 °C para aleaciones de cobre; 340°C para otros 
materiales 
Longitud extendida de tubos: 2.5-18 m usualmente 6m 
Tamaño del tubo: 1-24 BWG 
Espesor del tubo: 0.6-8.6mm 
Corrosión total del tubo permisible: 0.06mm para CS, 0.0 in para otros materiales 
~ 36 ~ 
 
Paso entre tubos: 1.25 por el diámetro exterior del tubo. 
Símbolo del paso de los tubos: diamante, cuadrado, triangulo. 
3.2.2 Intercambiador tipo tubos fijos 
El haz de tubos fijos y los intercambiadores de calor de tubos son aplicables a los 
enfriadores y otras aplicaciones de baja temperatura así como en servicios donde 
el lado de la coraza por donde circula el fluido no tenga obstrucciones, tales como 
vapor, y gases. 
Los intercambiadores de calor de este tipo tienen su haz de tubos fijos en ambos 
extremos de la coraza con o sin junta de expansión. Los intercambiadores de calor 
de haz de tubos fijos son más económicos de fabricar que los intercambiadores 
de cabezal flotante pero a pesar de que se coloque una junta de expansión la 
diferencia de temperatura entre la coraza y los tubos debe ser pequeña de tal 
manera que la expansión térmica de la coraza y el conjunto de tubos no cause 
esfuerzos mecánicos inaceptables. El diseño de tubos fijos tampoco permite que 
el conjunto de tubos sea removido, por lo tanto los intercambiadores de calor de 
tubo fijo están limitados a servicios limpios donde la suciedad y depósitos en la 
superficie exterior de los tubos pueda ser fácilmente limpiada por medios 
químicos. 
Material de los tubos: A-214 a 482 C, 304-S para temperaturas mayores 
Presión manométrica en los tubos: 1000 KPa 
Temperatura en los tubos: 200 °C para aleaciones de cobre para otros materiales 
340 °C 
Diámetro exterior de los tubos: 6-150 mm usualmente 25mm 
Material para la coraza: A-285 C a 482 C; SS-304 para temperaturas mayores 
Presión manométrica en la coraza: 1000 KPA 
Temperatura en la coraza: 200 °C para aleaciones de cobre; para otros materiales 
340 °C 
Longitud extendida de tubos: de 2.5 a 18 m; por sistema 6 m 
Tamaño de los tubos: 1-24 BWG 
Espesor de los tubos: 0.6-8.6 mm 
~ 37 ~ 
 
Corrosión total en el tubo: 0.06mm para CS; para otros materiales 0-0 no se 
permite corrosión 
Paso entre tubos: 1.25 por el diámetro exterior de los tubos 
Símbolo del paso de los tubos: Diamante, cuadrado y triangulo 
Área desnuda del tubo (servicio primario o sencillo): el total de la superficie 
desnuda del tubo es para el servicio primario. Si el intercambiador es de servicio 
simple entonces esta es el total del área de superficie desnuda 
Presión manométrica de diseño: 1000 KPa 
Temperatura de entrada: 148 °C 
Diámetro exterior de los tubos: 25.4 mm 
Espesor del tubo: El espesor de pared de los tubos usados para servicios 
primarios o simples en in o en BWG para tubos con ranuras, especifican el 
espesor debajo de la ranura. 
El espesor debe ser como un valor de signo positivo en decimales de pulgada 
(mm) o como un valor de signo negativo integral de BWG ( -1 a -24 BWG) si no se 
tienen valores especificados, el sistema calcula un valor basado en el material del 
tubo, temperatura y presiones de servicio con un mínimo de 0.1080 in. 
3.2.3 Intercambiador tipo doble tubo 
Este tipo de intercambiador es aplicable a todo tipo de intercambiador donde 
solamente se requiere una pequeña cantidad de área de superficie de 
transferencia de calor. 
Su construcción consiste de uno o más tubos desnudos soportados 
concéntricamente con una cubierta de tubo en forma de U conectados en forma 
continua formando una red. 
Los materiales de construcción pueden ser acero al carbón, acero inoxidable y por 
sistema generalmente son de acero al carbón. 
Área de transferencia de calor que va de 10 a 1000 ft2 (1 a 90 m2) 
Longitud total de tubo: de 8 a 25 ft (2.5 a 7.5 m), por sistema 20 ft (6m) 
Presión manométrica de diseño máxima: 6000 PSIG (40000 KPA) 
Temperatura de diseño máxima 1200° F (645 °C) 
~ 38 ~ 
 
3.2.4 Intercambiador tipo tubo en U 
Los intercambiadores de tubo tipo U se usan normalmente en aquellos servicios 
donde el fluido en el interior de los tubos no contienen mucha suciedad o donde 
los depósitos formados son fácilmente removidos por medio de limpieza química. 
Debido a que el grupo de tubos es removible el fluido en el lado de la cubierta 
puede ser fácilmente limpiado. Debido a que el diseño en U elimina el espejo de 
tubos estos intercambiadores se pueden usar en condiciones de operación de alta 
presión. 
Como su nombre lo indica todos los tubos tienen forma de U, consecuentemente 
hay solamente un espejo de tubos. El fluido que va por el interior de los tubos 
entra por una cámara y sale por otra que está separada y no tienen conexión. Los 
intercambiadores de tubos en U tienen libertad de expandirse en el interior de la 
carcasa del intercambiador de tal modo que se pueden tener grandes diferencias 
de temperatura entre el líquido del lado de la carcasa y el líquido en el interior de 
los tubos el grupo de tubos en U es fácilmente removible para inspección y 
limpieza, en cambio el interior de los tubos en U son difíciles de limpiar debido a 
su forma. Este tipo de intercambiadores no están disponibles para aplicaciones 
donde se manejan fluidos corrosivos debido a que la forma en U rápidamente se 
deforma y rompe. 
Para determinar su costo o capacidad se toma en cuenta ya sea el área de 
transferencia de calor o el número de carcasas o de conjuntos tubo-carcasa. 
3.2.5 Enfriadores 
Utilizados como medio de enfriamiento. La parte superior del enfriador se 
encuentra abierta a la atmosfera para el acceso de los tubos. Estos pueden 
limpiarse sin que deje de operar el enfriador, quitando los distribuidores uno a las 
vez y cepillando los tubos. 
 
Tipos de enriadores 
 
a) Enfriadores con adaptación 
 
Los intercambiadores de calor enfriados con aire convencionales pueden enfriar el 
fluido de proceso hasta un valor cercano a 8.3 °C, de la temperatura de bulbo seco 
de diseño. Cuando se requiere que la temperatura de salida de proceso sea más 
baja, se instala un adaptador en serie con el intercambiador de calor enfriado por 
aire. El enfriador con adaptación enfriado por agua puede diseñarse para tener 
aproximaciones de hasta 5.6 a 11.1 °C de la temperatura de bulbo húmedo. Esta 
diferencia en las temperaturas puede ser mucho mayor en zonas áridas. 
 
~ 39 ~ 
 
b) Enfriadores en cascada: 
 
Los enfriadores en cascada consisten en una serie de tubos montados 
horizontalmente, unos sobre otros. Se denominan a veces enfriadores de trombón, 
enfriadores de goteo o serpentín. El agua de enfriamiento de un depósito de 
distribución se desliza sobre cada tubo, y a continuación, va a un dren. El fluido 
calientecircula generalmente en flujo a contracorriente, del fondo a la parte 
superior del grupo de tubos. Existen enfriadores de cascada de vidrio, grafito 
impermeable, hierro colado y otros materiales. 
 
c) Enfriadores atmosféricos: 
 
Las secciones atmosféricas, consisten en tubos lisos arreglados en haces de 
tubos rectangulares, que se instalan encima de estanques de agua en la parte 
inferior de una torre de enfriamiento. El fluido de proceso o el agua de enfriamiento 
primario fluyen dentro de los tubos. 
 
3.3 HORNOS 
Los hornos se usan comúnmente para calentar un fluido de proceso a alta 
temperatura (600 a 1200 °F). Los hornos son también llamados calentadores de 
fuego directo por que la fuente de calor es un quemador de combustible líquido o 
gaseoso. 
Los hornos normalmente son cilíndricos (calentador vertical) o rectangulares 
(calentador tipo caja). Los quemadores del horno pueden ser localizados en los 
lados o en el piso del horno. Las paredes del horno normalmente son refractarias 
(materiales resistentes y aislantes de calor). El horno puede tener una o más 
chimeneas. El fluido de proceso que está siendo calentado fluye a través de tubos 
horizontales en los hornos tipo caja o en tubos verticales en los hornos tipo 
vertical, la cantidad de calor absorbida por el fluido en proceso define el tamaño 
del horno. Se deben de tomar en cuenta las pérdidas de calor para los cálculos de 
su capacidad. 
3.3.1Hornos tipo caja 
Este tipo de hornos utilizan quemadores horizontales para gas o aceite 
combustible que tienen mamparas que separan las secciones del calor radiante y 
calor por convección, se utilizan para precalentados, y para el proceso de 
cracking. 
Los hornos tipo caja son la selección adecuada donde se requiere que una gran 
cantidad de calor sea transferida a un flujo en proceso. Algunas aplicaciones 
específicas son: 
~ 40 ~ 
 
1.- Para el precalentamiento del petróleo crudo antes de que este vaya a 
las unidades a presión o temperatura atmosférica o en unidades donde se 
maneje vacío. 
2.- Calentamientos para el cracking catalítico 
3.- Proveer calor para el cracking de hidrocarburos para el etileno 
4.- Proveer calor para reducir la viscosidad 
Un horno tipo caja es así llamado debido a que su cámara de combustión es en 
forma de caja. Las secciones de calor radiante y de convección en este tipo de 
hornos están separadas por una o más paredes llamados mamparos. 
A los hornos tipo caja normalmente se les inyectan los gases de combustión de 
una pared o del piso donde están montados los quemadores es decir los 
quemadores están montados paralelos al piso y perpendiculares a los tubos del 
horno. Este tipo de hornos están usualmente diseñados para manejar una gran 
cantidad de calor usualmente arriba de 170 MMBTU/HR. Los quemadores pueden 
ser de gas o de aceite. Los hornos tipo caja pueden ser usados para proveer calor 
de entrada para diferentes tipos de procesos simultáneamente, para su 
construcción se utilizan diferentes materiales por sistema es acero al carbón, su 
capacidad máxima es de 500 MMBTU/HR (145 MW). 
3.4 RECIPIENTES A PRESIÓN 
Los recipientes horizontales son usados comúnmente como tambores 
estacionarios o tanques de agitación, reactores y tanques de destilación. Un 
tambor estacionario se usa para la separación de fases entre dos líquidos 
inmiscibles. La relación largo diámetro para un tanque estacionario es 
normalmente de cuatro. Los tanques para agitado se usan para mantener una 
relación de flujo constante de una pieza de equipo que recibe el chorro del líquido 
cuando la relación de flujo de líquido del tanque esta fluctuando. Las fluctuaciones 
de la relación de flujo son absorbidas por el tanque en agitación permitiendo al 
nivel del líquido en el interior del tanque subir y bajar. Los tanques horizontales 
con mucha frecuencia se llenan con catalizadores y se usan como reactores. 
Agregando catalizador en los recipientes horizontales permite mantener capas de 
líquido de poca profundidad en los tanques con área de sección transversal 
grandes. Un ejemplo típico de tanque horizontal que está siendo usado como 
reactor es el reactor tipo Claus. Un tanque de destilado o de reflujo provee espacio 
para manejar los condensados depositados en lo más alto de una columna de 
destilación y separarlos de los vapores. Los tanques de agitado y los tanques de 
destilación normalmente son verticales si hay presencia de agua del sistema local 
en la alimentación de estos recipientes entonces el recipiente se levanta con una 
trampa de agua. 
~ 41 ~ 
 
Los tanques horizontales son recipientes fabricados para someterse a presión de 
acuerdo al reglamento especificado por los códigos de construcción (por ejemplo 
la sección 8 del código ASME) y su levantamiento es en posición horizontal. 
Aunque los tanques horizontales se pueden soportar por medio de asas de acero 
estructural soldados al tanque el arreglo más común es para tanques apoyados en 
un par de soportes de cimentación de mampostería. 
El código de diseño y construcción de todos los cilindros sometidos a presión o 
vacío incluyen el diseño de los cabezales, las paredes (el material de base y las 
paredes adicionales o y recubiertas) los soportes las asas, conexiones para 
instalación de equipo de medición y seguridad así como los registros de hombre. 
3.4.1 Tanques de proceso tipo horizontal 
Son diseños para someterse a presión o vacío. La capacidad de estos tanques no 
incluye el volumen de los cabezales. Si se especifican tanto las dimensiones y la 
capacidad calculada del sistema debe estar de acuerdo con la capacidad 
especificada que este dentro de más o menos el 10% para evitar condiciones de 
error. Para asegurar el tamaño deseado del tanque se debe especificar el 
diámetro y la altura directamente. Las dimensiones faltantes deben ser 
especificadas si el diámetro del recipiente o la altura no están especificadas se 
debe definir la dimensión faltante. Es decir que solamente que las dos 
dimensiones estén bien especificadas, es posible calcular el volumen de este 
recipiente en función de estas dimensiones (Diámetro y longitud). 
Si solamente se especifica la capacidad del tanque entonces el diámetro y la 
longitud de este tanque se selecciona por medio del código de diseño tomando la 
relación longitud-diámetro tomando en cuenta el costo y factibilidad (la relación por 
sistema es de 2:1). 
Aplicaciones 
Define la función para la que está diseñado el tanque y está relacionada con el 
modelo de tubería e instrumentación. Por sistema son los recipientes estándar 
para procesos continuos. 
BATCH: Tanques para proceso por lotes 
STORAGE: Tanques para almacenamiento 
RECVR: Tanques receptores de líquidos 
KO: Tanques separadores de fases 
Materiales de construcción 
~ 42 ~ 
 
Para el material del cuerpo del tanque, especificar el proceso de manufactura del 
material de la placa, existen diferentes materiales tales como: 
Acero al carbón 
Aleación de acero tipo 410 
Aleación de acero tipo 304 
Aleación de acero tipo 316 
Aleación de acero tipo 310 
Acero revestido de caucho 
3.4.2 Tanques de proceso tipo verticales 
Los recipientes verticales para procesos son usados generalmente ya sea como 
tanques de agitado o como tanques separadores de fases. Cuando se usan como 
tanques de agitado actúan como un absorbedor de choques manteniendo la 
relación de flujo constante de la salida del líquido. Si el líquido fluye más rápido 
que la relación constante en el flujo de salida el tanque rellena con más líquido. Si 
el líquido fluye más lentamente que la relación constante de flujo entonces agrega 
liquido para nivelar la caída. El nivel del líquido está constantemente fluctuando de 
tal manera que absorbe estas variaciones en el flujo y mantiene una relación de 
flujo constante a la salida. Cuando el tanque vertical de proceso se usa como 
tanque separador de fases, una mezclade gas y liquido fluye dentro del recipiente 
y esta mezcla es separada en sus componentes gas y liquido dentro del 
recipiente. Entonces el gas fluye hacia afuera por la parte superior del recipiente y 
el líquido fluye hacia afuera en la parte inferior del tanque. 
Los recipientes verticales para procesos como su nombre lo indica se posicionan 
en posición vertical. Estos tienen forma cilíndrica con cada extremo cubierto por 
una tapa en forma de domo llamada cabezal. La relación longitud a diámetro de un 
tanque vertical normalmente es de 3:1. 
Usualmente los tanques verticales contienen menos de 5000 galones. 
Los tanques verticales incluyen: procesos, así como almacenamiento de líquidos, 
como procesadores de gases, sólidos y almacenamiento; el código de diseño para 
los tipos de tanques verticales contempla para presión o vacío para varios 
procesos y para almacenamiento de ciertos materiales; incluye los cabezales, la 
pared sencilla, los soportes, las asas, las conexiones para accesorios, registros de 
hombre, camisas o anillos de base donde son aplicables. 
~ 43 ~ 
 
3.5 TANQUES DE ALMACENAMIENTO 
Los tanques de almacenamiento son recipientes que se utilizan para almacenar 
líquidos o gases. Almacenar o procesar fluidos, generalmente a presión 
atmosférica o presiones internas relativamente bajas. Con el objetivo de proteger 
el producto de contaminaciones tales como materias extrañas o lluvias. 
Los tanques de almacenamiento generalmente se clasifican en: 
3.5.1Tanques atmosféricos 
 Se emplea el término taque atmosférico para cualquier depósito diseñado para su 
utilización dentro en más o menos varios centenares de pascales (unas cuantas 
libras por ft cuadrado) de presión atmosférica. Pueden estar abiertos a la 
atmosfera o cerrados. Por lo general, se obtiene el costo mínimo en una forma 
cilíndrica vertical y un fondo relativamente plano al nivel del terreno. 
3.5.2 Tanques elevados 
Este tipo de tanques pueden proporcionar un flujo grande cuando se requiere, 
pero las capacidades de bombeo no tienen que ser de más del flujo promedio. En 
esa forma, es posible ahorrar en inversiones de bombas y tuberías. También 
proporcionan flujo después que fallan las bombas, lo que constituye una 
consideración importante en los sistemas contraincendios. 
3.5.3 Tanques verticales de techo fijo 
Estos tanques se encuentran normalmente en el campo y son usados para 
almacenamiento. El sistema supone que una vez que el tanque ha sido colocado y 
ensamblado en el campo debe ser limpiado con chorro de arena y pintado con 
primer por dentro y por fuera y debe ser aplicada una capa de acabado 
únicamente por fuera. 
3.5.4 Tanques verticales de techo flotante 
Los tanques de techo flotante son usados frecuentemente para almacenamiento 
de keroseno y combustibles para aviones. El techo flotante debe ser instalado 
dentro del tanque con un techo fijo en la tapa del tanque que funciona como 
cubierta. Usualmente están construidos de bloques de espuma de poliuretano o de 
nylon impregnado con hule o plástico, los techos flotantes están diseñados para 
estar totalmente en contacto con la superficie del líquido que se almacena y de 
esta manera elimina el espacio de vapor entre el nivel del líquido y el techo fijo. 
Esta característica hace deseable a los techos flotantes por las siguientes 
razones: 
~ 44 ~ 
 
1.- Reducción de la evaporación y pérdidas de líquido 
2.- Reducción de la corrosión del tanque 
3.- Incrementar la seguridad contra fuego o explosión 
Los tanques de techo flotante están disponibles para almacenamiento de líquidos 
teniendo presiones de vapor de 2 a 15 PSIA. Los líquidos que hierven a 
temperaturas debajo del rango de la presión atmosférica normal no deben de ser 
almacenados en tanques de techo flotante. 
3.6 TANQUES AGITADOS 
Los recipientes agitados mecánicamente se pueden utilizar en los sistemas que 
incluyan reacciones químicas, en los que primero se absorbe el gas, que después 
reacciona con un componente en la solución. Los tanques agitados son 
especialmente ventajosos cuando ocurren reacciones muy lentas en la fase 
líquida, que requieren mucho más tiempo de residencia del líquido que el 
que se puede proporcionar en forma conveniente en un absorbedor tipo torre. Los 
tanques agitados también presentan ventajas cuando existen grandes efectos de 
calor, debido a las velocidades relativamente altas de transferencia de calor que 
se puede alcanzar, si se emplean superficies inmersas con agitación. Por lo 
general los reactores agitadores están diseñados para lograr un retromezclado 
completo de las fases líquidas y gaseosas. 
Tipos de tanque agitados: 
DESCRIPCIÓN TIPO 
Recipiente a presión/vacío, enchaquetado 
opcional. 
Incluye motor reductor en la parte superior del 
impulsor, el tanque está diseñado para 15 PSIG 
[100 KPa]. 
Aplicación: Se define en función del recipiente. 
-Procesos Continuos. 
-Procesos discontinuos 
Material de la carcasa: Para la placa de 
revestimiento, Default: A285C 
Volumen del líquido: Se define en función de la 
capacidad, o diámetro y altura. 
Diseño de la Presión manométrica: Default: 15 
Psig (100 KPa). 
Temperatura de diseño: 250 °F (120 °C) 
Temperatura de operación: default; temperatura 
de diseño. 
MEZCLADOR 
~ 45 ~ 
 
Material del enchaquetado: 
Acero al carbón, A515, A204C, A387B, A387D, 
SS304, SS316, SS321, SS347, Níquel, con Monel, 
Hastelloy, etc. 
Tipo de Impulsor: 
-Motor estándar 
-Impulsor de frecuencia variable. 
Agitador abierto en la parte superior, con chaqueta 
opcional. 
Incluye impulsor y el motor reductor de engranaje, 
colocado con apoyo de acero estructural que 
abarca la parte superior del tanque. 
Material de la carcasa: Para la placa de 
revestimiento, Default: A285C. 
Volumen del líquido: Se define en función de la 
capacidad, o diámetro y altura. 
Temperatura de diseño: 68 ° F (20 °C). 
Temperatura de Operación: Default: temperatura 
de diseño. 
Material del enchaquetado: Acero al Carbón, 
A515, A204C, A387C, A387D, SS304, SS316, 
SS321, SS321, SS347, SS410, SS430, Níquel, 
con, Monel, Hastelloy, etc. 
Tipo de impulsor: 
-Motor estándar. 
-Impulsor de frecuencia variable. 
Tolerancia a la corrosión: default; 0.125 pulgadas 
(3mm), para el acero al carbón 
Profundidad del fluido: 12 pulgadas (300 mm) 
Densidad del fluido: 62.4 CPF. 
Viscosidad de fluido: 1 CPOISE 
AGITADOR ABIERTO EN 
LA PARTE SUPERIOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ 46 ~ 
 
3.7 TORRES Y COLUMNAS 
Descripción de las columnas 
Se aplica el término "Torre" o "columna" para este equipo, los cuales tienen dos 
funciones. Una de ellas es separar una mezcla en dos o más partes deseadas. La 
otra función es transferir un material de una fase a otra. 
Las Torres se clasifican según la función que realizan en Torres de destilación, 
desorción y extracción. Además se clasifican por el tipo de “internos” en columnas 
empacadas o de platos. 
El cuerpo de forma cilíndrica de la torre se llama la carcasa. La carcasa está 
cerrada en ambos extremos en forma de cúpula, las cuales se denomina cabezas 
de la columna. Hay tres diseños de cabezales de uso común: 
-Toriesférica. 
-Elipsoidal, llamada también elíptica 
-Semiesférica 
El tipo de cabeza a utilizar, depende del costo del mismo. Las tapas toriesférica 
tienen un costo de fabricación más bajo, pero representa un mayor espesor para 
una presión dada. La cabeza elipsoidal es más costosa de fabricar que la 
toriesférica, pero es más delgada a determinada presión. A presiones por debajo 
150 Psig la cabeza toriesférica es generalmente más barata. Desde 150 Psig a 
500 Psig, se selecciona generalmente la cabeza, la cabeza hemisférica se 
convierte en una alternativa económicamente viable. 
Las torres cuentan con boquillas para la alimentación, así como para desagües, 
conexiones de purga y conexiones de muestra. Las boquillas varían en diámetro 
desde 1 pulgada para las conexiones