Diseño de conductos
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Diseño de conductos
La red general de distribución es la de un gran conducto
que parte de la unidad central y del cual van saliendo
derivaciones hacia los distintos lugares.
El conjunto se asemeja
a un árbol, en el cual el
tronco seria el
conducto principal y lasconducto principal y las
ramas las derivaciones.
El diseño de la red de conductos debe hacerse
cuidadosamente, ya que el aire se mueve a impulso de
una sobrepresión muy pequeña y un calculo defectuoso
produciría alteraciones respecto al plan original.
Esto puede dar lugar a que por una derivación pase mas
o menos aire del previsto y con una velocidad mayor que
la prevista aumentando el ruido en el recinto.la prevista aumentando el ruido en el recinto.
La penetración del aire en los locales no debe ser brusca,
ni el conducto debe desembocar directamente en el local.
El aire debe llegar al local a través de rejillas o difusores
encargados de distribuir el aire en el recinto.
Clasificación de la red de conductos
Se clasifican en base a dos criterios:
A) La forma: conductos circulares o rectangulares
En general los circulares llevan el aire a mayor velocidad,
por lo que son de menores dimensiones. Los
rectangulares llevan al aire a menor velocidad, pero
permiten una mayor adaptación para hacerlos pasar por
las aberturas apropiadas y para salvar obstáculos.
B) La velocidad del aire: en baja velocidad y alta
velocidad, El limite se atablase en los 11 m/s, por debajovelocidad, El limite se atablase en los 11 m/s, por debajo
de este valor se consideran conductos de baja velocidad.
Diámetro Equivalente
Se define como aquel conducto que tiene la misma
longitud, el mismo caudal y la misma perdida de carga por
rozamiento que el conducto rectangular.
La longitud equivalente se puede determinar mediante:
Formula:
φ equivalente = 1,3 x (lado a x lado b)0,625
____________(lado a + lado b)
0,250
Tablas:
Graficas:
Calculo perdidas de carga por igual fricción
Existen formulas para
calcular la caída de
presión debida al
rozamiento; sin
embargo se utiliza
preferentemente unpreferentemente un
grafico.
La línea roja representa
el valor de la caída de
presión y se lee en el eje
inferior de la grafica
generalmente expresada
en mm.c.d.a. por metro
de conducto (si nos
interesa obtenerla eninteresa obtenerla en
N/m2 simplemente se
multiplica por 9,81)
La línea verde representa
el valor del caudal y se
lee en el eje izquierdo de
la grafica generalmente
expresada en m3/hr.
La línea amarilla
representa el valor del
velocidad y se lee en el
centro de la grafica
generalmente expresada
en m/s.
La línea azul representa
el valor del diámetro
equivalente y se lee en el
eje derecho de la grafica
generalmente expresada
en mm.
Contando con dos datos de los custro que entrega la
grafica podemos determinar la situación al interior del
conducto.
Ejemplo: Se cuenta con un ducto de lado a
1.050x500mm, por el que circula un caudal de
15.000m3/hr ¿Cuál es el valor de la perdida de carga en
cada metro de conducto?¿A que velocidad viaja elcada metro de conducto?¿A que velocidad viaja el
fluido?
Lo primero que debemos hacer es transformar este ducto
de sección rectangular a su equivalente en sección
circular.
Por formula:
φ eq= 1,3 x ((1.050 x 500)exp 0,625/(1.050 + 500)exp0,250))
φ eq= 778,86 mmφ eq= 778,86 mm
Por tabla:
Por tabla:
Por grafica:
Entonces la caída de
presión corresponde a
0,1 mm.c.d.a. por cada
metro de conducto y la
velocidad del fluido a
8,5m/s
Caída de presión debida a los accidentes.
Llamamos accidentes a cualquier alteración en la
dirección o dimensiones del conducto, los principales son:
Curva o cambio de dirección
Contracción
Ampliación
Derivación
Existen gráficos y tablas para calcular la perdida de carga
adicional que producen estos accidentes.
Habitualmente se emplea la técnica de obtener la
perdida de presión en metros de ductos equivalente.
Esto quiere decir que si tenemos un codo que equivale a
2 m de longitud en un tramo de ducto de 5 m entonces
la longitud total será de 7m
2 m de longitud en un tramo de ducto de 5 m entonces
la longitud total será de 7m
Perdidas por curvas
Para calcular las perdidas de carga que se producen por
codos o curvas, se puede hacer uso de tablas. G y V no
son las dimensiones horizontal y vertical, si no, que G es
la dimensión que gira para formar la curva.
Tabla de longitudes
equivalentes para
curvas de 90º
Se cuenta con el siguiente ducto la sección G mide 300mm
y V 600mm en la curva horizontal y en la curva vertical G
mide 600mm y V mide 300mm
Para calcular las perdidas de carga en las curvas se debe
considerar hacia donde gira para establecer el lado G y V
respectivamente, así entonces, tenemos en la curva
horizontal 600/300 = 2; y tenemos en la curva vertical
300/600= 0,5
Esto nos permite escoger como
valor de R/G = 1,5 note que alvalor de R/G = 1,5 note que al
escoger un valor menor de R/G
Mayor será el valor de L/G
En el caso de la curva horizontal tenemos que:
V/G = 2 ; R/G = 1,5 ; L/G = 5 y como sabemos que el valor
de G es 300, entonces la longitud equivalente será
L = 5 x 300 =>1500 mm.
En el caso de la curva vertical tenemos que:
V/G = 0,5 ; R/G = 1,5 ; L/G = 4 y como sabemos que elV/G = 0,5 ; R/G = 1,5 ; L/G = 4 y como sabemos que el
valor de G es 600, entonces la longitud equivalente será
L = 4 x 600 =>2400 mm.
Longitud equivalente en codos de 90º:
Valor de n para calcular la perdida de carga en las
derivaciones
Mediante el ángulo de la derivación y la relación entre la
velocidad en la derivación y la velocidad en el conducto
principal apoyado en los valores de la tabla anterior se
obtiene un número, este número “n” nos permite
obtener la caída de presión en pascales, mediante la
expresión:
∆p = n ρ c2
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∆p = Caída de presión en N2m
ρ = Densidad en kg3m
c = velocidad en ms
1mm.c.d.a. = 9,81 Pa
Si se desea trabajar directamente en mm.c.d.a. se puede
emplear la siguiente ecuación considerando un valor de
densidad estándar de 1,2 kg/m3:
∆p = n c2
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