Dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones para bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil
El objetivo de este proyecto fue realizar el dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones en bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil. Se desarrolló una hoja de cálculo en Matlab para el dimensionamiento y selección de los tres tipos de amort...
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| Publicat: |
2022
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| Matèries: | |
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| description | El objetivo de este proyecto fue realizar el dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones en bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil. Se desarrolló una hoja de cálculo en Matlab para el dimensionamiento y selección de los tres tipos de amortiguadores de pulsaciones (PE, CT y ZM), que pueden ser instalados en el sistema referencial (Lago Agrio #23), que utiliza una bomba reciprocante National tríplex. Se diseñó las unidades de amortiguación, a partir de las consideraciones de la norma de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) VIII división 1 del 2019, con ello se realizó el modelado en SolidWorks. Finalmente, se validó el funcionamiento de los dispositivos según elementos finitos en ANSYS, este procedimiento sirvió para verificar si los espesores y dimensiones obtenidas son correctas y puedan soportar las condiciones de operación. Los valores teóricos calculados de esfuerzos de Von Mises, deformación, factor de seguridad y fatiga, están muy cerca de los valores obtenidos del análisis en ANSYS y de los analíticos, siendo adecuados para las exigencias de operación con un error porcentual dentro del 10% en los resultados, es decir los datos se validan y el diseño de los amortiguadores de pulsaciones se consideran seguros y es muy probable que no sufran fallas. Esto debido a la correcta selección de los espesores entre 0,28 y 1,5 pulgadas respectivamente que corresponden a las cinco unidades seleccionadas para el diseño. Llegando a la conclusión que el diseño de los cuerpos y demás componentes tienen suficiente resistencia en las condiciones de carga diseñadas, capaces de soportar una sobrepresión en su funcionamiento. Se recomienda que si el sistema de bombeo supera los 15 psi debe ir instalado estos dispositivos de atenuación de pulsos. |
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| spelling | Dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones para bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oilMoreno León, Roberto AndrésTECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍABOMBA RECIPROCANTEAMORTIGUADORES DE PULSOSEXTRACCIÓN DE CRUDOMODELADO MECÁNICOSOLIDWORKS (SOFTWARE)El objetivo de este proyecto fue realizar el dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones en bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil. Se desarrolló una hoja de cálculo en Matlab para el dimensionamiento y selección de los tres tipos de amortiguadores de pulsaciones (PE, CT y ZM), que pueden ser instalados en el sistema referencial (Lago Agrio #23), que utiliza una bomba reciprocante National tríplex. Se diseñó las unidades de amortiguación, a partir de las consideraciones de la norma de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) VIII división 1 del 2019, con ello se realizó el modelado en SolidWorks. Finalmente, se validó el funcionamiento de los dispositivos según elementos finitos en ANSYS, este procedimiento sirvió para verificar si los espesores y dimensiones obtenidas son correctas y puedan soportar las condiciones de operación. Los valores teóricos calculados de esfuerzos de Von Mises, deformación, factor de seguridad y fatiga, están muy cerca de los valores obtenidos del análisis en ANSYS y de los analíticos, siendo adecuados para las exigencias de operación con un error porcentual dentro del 10% en los resultados, es decir los datos se validan y el diseño de los amortiguadores de pulsaciones se consideran seguros y es muy probable que no sufran fallas. Esto debido a la correcta selección de los espesores entre 0,28 y 1,5 pulgadas respectivamente que corresponden a las cinco unidades seleccionadas para el diseño. Llegando a la conclusión que el diseño de los cuerpos y demás componentes tienen suficiente resistencia en las condiciones de carga diseñadas, capaces de soportar una sobrepresión en su funcionamiento. Se recomienda que si el sistema de bombeo supera los 15 psi debe ir instalado estos dispositivos de atenuación de pulsos.The objetive of this Project was to carry out the sizing and selection of pulsation dampers in reciprocating pumps used in the extraction of crude oil in the power oil system. It Will seek to develop a spreadsheet in Matlab for the sizing and selection of the three types of pulsation dampers (PE, CT and ZM), which can be installed in the referential system (Lago Agrio #23), which uses a reciprocating pump National triplex. The damping units were designed, based on the considerations of the standard of the American Society of Mechanical Engineers (ASME) VIII division 1 of 2019, with this the modeling was carried out in SolidWorks. Finally, the operation of the devices was validated according to finite elements in ANSYS, this procedure served to verify if the thicknesses and dimensions abtained are correct and can withstand the operating conditions. The calculated theoretical values of Von Mises stress, deformation, safety factor and fatigue are very close to the values obtained from the ansys analysis and from the analytics, being adequate for the operating requirements with a percentage error within 10% in the results, it means, the data is validated and the design of the pulsation dampers are considered safe and most likely not to fail.This is due to the correct selection of the thicknesses between 0.28 and 1.5 inches respectively, which correspond to the five units selected for the design. To conclude the design of the bodies and other components have sufficient resistance in the designed load conditions, capable of withstanding an overpressure in its operation. It is recommended that if the pumping system exceeds 15 psi, these pulse attenuation devices should be installed.Escuela Superior Politécnica de ChimborazoChuquin Vasco, Juan PabloOrna Chávez, Javier Enrique2023-03-01T15:28:19Z2026-04-16T00:47:56Z2022-12-05info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfMoreno León, Roberto Andrés. (2022). Dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones para bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/18377spaUDCTFM;15T00839info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/reponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstname:Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstacron:ESPOCH2026-04-16T00:47:56Zoai:dspace.espoch.edu.ec:123456789/18377Institucionalhttp://dspace.espoch.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espoch.edu.ec/es/http://dspace.espoch.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17502026-04-16T00:47:56Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazo - Escuela Superior Politécnica de Chimborazofalse |
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