Transcript Presentaciones de curso (Ventilacion Industrial)

¿es el ventilador o es
el sistema?
Muchos de los sistemas de ventilación no
funcionan como su diseñador lo planeó.
Algunos podrían decir que la mayoría de los
sistemas entran en esa categoría.
Hay muchas causa de estos problemas. Aquí
se reseñan algunas de las mas comunes.
2
Antes de discutir problemas específicos, es importante
entender como trabaja un sistema de este tipo. Cuando
un fluido es impulsado a través de un sistema, se pierde
algo de la energía del fluido debido a la fricción, en
componentes tales como filtros, serpentines y ductos
(ver siguiente figura).
El aumento del movimiento del fluido hace que las
pérdidas por fricción aumenten por el cuadrado de la
velocidad del flujo. El ventilador imprime un aumento de
energía al fluido, y se selecciona comúnmente para un
flujo y una elevación de presión específicos.
Deben verificarse los aspectos siguientes:
•Que la rotación y revoluciones por minuto (rpm) del ventilador
sean las adecuadas.
•Que la turbina o las aspas del ventilador sean las correctas de
fábrica. Con el ángulo adecuado y la posición correcta.
•Que los filtros y serpentines estén limpios.
•Que no haya alguna parte del sistema obstruida. Esto es bastante
común en sistemas parcialmente terminados.
•Que la succión o la descarga del ventilador no estén obstruidas.
•Que la alimentación eléctrica sea la correcta.
Estos tipos de problemas suceden todos los días, y deben
solucionarse antes de obtener una imagen real del desempeño del
sistema.
SISTEMA DE EXTRACCION DE MATERIALES
Antes de adentrarnos en la discusión de los problemas del sistema,
revisemos algunos aspectos básicos de la solución de estos
problemas.
Asumamos que todo el sistema ha sido ya revisado, y que la
instalación esta limpia y completa, pero el desempeño aún no
corresponde a las especificaciones. ¿Cómo se efectuaron las
mediciones del desempeño? (ver figura 1.2). Hay muchas
personas que solo miden con una punta estática en el ducto
cerca del ventilador, hacen una lectura de las rpm con un
tacómetro y observan la curva del ventilador para obtener un
cálculo del flujo. Este tipo de mediciones siempre tiene un
margen de error considerable. La mejor opción es seguir la
publicación de AMCA 203 “medición de funcionamiento en
campo para sistemas de ventilador”.
Es importante la forma del perfil de velocidad en el plano de
medición.
Algunos problemas son desigual distribución de la velocidad,
remolinos y turbulencia. En la siguiente figura se muestran los
patrones comunes de flujo en las descargas del ventilador.
A.M.C.A. define que la longitud efectiva del ducto para realizar
mediciones de flujo sea al menos 2 ½ veces el diámetro del ducto
para velocidades hasta 2500 ft/min; y, agregar un (1) diámetro por
cada 1000 ft/min adicionales. Esto es para tener un flujo de aire
uniforme en el punto donde se realicen las mediciones.
Algunas veces el ventilador mismo puede salir con defectos de
fábrica, por ejemplo:
•ensamble incorrecto.
• puede haberse construido la turbina o hélice equivocada en el
ventilador, o pueden ser instaladas al revés.
•La placa de identificación puede tener datos erróneos en las rpm,
voltaje, hp, etc.
•Transmisión desalineada.
•Balanceo fuera de norma.
Este tipo de problemas se resuelve fácilmente tratándolo con el
fabricante del ventilador.
Como conclusión podemos definir que el 95 % de los resultados deficientes
en los sistemas de ventilación se deben a fallas directas del sistema y el
resto a problemas del ventilador.
El manual de aplicación de ventiladores de AMCA ayuda a determinar si un
sistema esta funcionando correctamente y que hacer para solucionar
cualquier falla. Este manual comprende cuatro publicaciones, las cuales
son:
•AMCA 200. “ventiladores y sistemas”
•AMCA 201. “sistemas de aire”
•AMCA 202. “solución de problemas”
•AMCA 203. “medición del funcionamiento en campo para sistemas de
ventilación”
Errores mas
comunes en la
renovacion de aire
ambiental
Errores más comunes
Renovación ambiental
Es frecuente ver instalaciones
de ventilación en las cuales no
se prevé una aportación de aire
para sustituir el aire que
tenemos
previsto
evacuar.
Consecuentemente,
la
ventilación es nula o deficiente
y el ventilador, al trabajar en
vacío, incrementa su nivel de
ruido.
La ventilación es nula o
deficiente.
Errores más comunes
Renovación ambiental
Incorrecta ubicación de las
entradas respecto a las
salidas (creación de "zonas
muertas")
Este error se suele cometer con
mucha frecuencia en bares y
locales comerciales en los cuales se
instala un extractor al lado de la
puerta de entrada o de una ventana
abierta. La consecuencia es que el
aire nos entra por la puerta o
ventana y se expulsa directamente
por el extractor sin pasar a través
del local.
Al diseñar un sistema de
ventilación, debemos prever que el
recorrido del aire efectúe un
barrido lo más amplio posible por
la
estancia
a
ventilar.
Errores más comunes
Renovación ambiental
Si no tenemos precaución al
elegir las entradas de aire,
puede ser que el aire
introducido en el local esté
más viciado que el que hay
en el interior.
Hay
que
tener
presente que renovar
el aire de un local
consiste en sustituir el
aire viciado por aire
limpio. Por lo tanto,
hay
que
tener
cuidado
con
la
calidad de aire que
introducimos en el
local.
Errores más comunes
Renovación ambiental
Éste es uno de los
ejemplos más clásicos
de mala ubicación de
los extractores con
respecto a las entradas
de aire. En este caso el
aire entra por la puerta
de acceso y por la
ventana, y sale por los
extractores sin ventilar
en absoluto el local.
Errores más comunes
Renovación ambiental
La
colocación
de
obstáculos no soló
impide el paso del
aire, si no que acorta
la
vida
de
los
ventiladores ya que les
obligan a trabajar en
condiciones
muy
forzadas.
Error muy frecuente cuando se
colocan los ventiladores en patios
interiores que luego se utilizan
como zonas de almacenaje sin tener
la precaución de evitar colocar
objetos delante.
Errores más comúnes
en la conexión o
utilización de ductos
o ventiladores
Errores más comunes
Errores en la conexión o
utilización de conductos o
ventiladores
Los ventiladores se diseñan
de modo que se pueden
conseguir las máximas
prestaciones. Si se altera la
construcción como en este
ejemplo, el rendimiento se
reduce sustancialmente.
Hay que tener presente que las
características que se dan del
ventilador pueden cambiar
sustancialmente si se cambian o
modifican las embocaduras o
cualquier aspecto constructivo
del ventilador.
Errores más comunes
Errores en la conexión o
utilización de conductos o
ventiladores
Una reducción excesivamente
brusca a la salida del ventilador
crea turbulencias y reduce su
rendimiento.
Conexión
de
codos
o
reducciones
bruscas
inmediatamente
a
la
aspiración o descarga de los
aparatos, tanto en axiales
como en centrífugos
Este tipo de instalaciones genera
turbulencias en el punto en el
cual se coloca la figura y un
rebote del aire hacia atrás.
Errores más comunes
Errores en la conexión o
utilización de conductos o
ventiladores
Si el conducto general es de las
mismas dimensiones que dos
ramales, el rendimiento de la
instalación se reduce mucho
cuando están funcionando las
dos campanas a la vez.
Cuando en una instalación
tenemos varias tomas que
desembocan en un conducto
general,
debemos
tener la
precaución de dimensionar este
último en función del caudal total
que recibe para no generar
excesivas pérdidas de carga o
velocidades inadecuadas del aire.
Errores más comunes
Errores en la conexión o
utilización de conductos o
ventiladores
Giro incorrecto o rotor al
revés. Este error se puede
producir
al
invertir
la
conexión de las fases en los
ventiladores
trifásicos.
Cuando se trata de modelos
helicoidales, el error suele ser
fácilmente apreciable ya que el
aire
sopla
en
sentido
contrario,
pero
en
los
centrífugos que suelen estar
conectados a conductos es más
difícil si no se tiene acceso fácil
al punto de descarga.
Errores mas
comunes en las
captaciones de
aire
Errores más comunes
Errores en captaciones
La campana de captación
es más pequeña que la
forma de pintado, por lo
cual el polvo se dispersa a
las zonas colindantes.
Errores más comunes
Errores en captaciones
En campanas de gran
tamaño (aproximadamente
a partir de 3 m de
longitud), es aconsejable
repartir el caudal extraído
por toda la base de la
campana a fin de obtener
una velocidad de captación
uniforme en todos los
puntos.
Errores más comunes
Errores en captaciones
Capturar los contaminantes
desde el lado donde no afecten a
los usuarios. Al realizar una
captación superior en procesos
nocivos
donde
trabajan
personas, obligamos a éstas a
respirar parte de los gases
contaminantes.
Errores más comunes
Errores en captaciones
Al no instalar campana
de captación, parte de los
gases se expanden por el
local.
Errores más comunes
Errores en captaciones
Si debemos extraer gases o
polvos más pesados que el
aire, los cuales no tienen
tendencia a subir, debemos
realizar la captación en el
punto en el que se generan
los contaminantes.
Errores más comunes
Errores en captaciones
Cuando la campana se sitúa a excesiva
distancia del foco contaminante, parte de los
gases se pierden en el ambiente. Por ejemplo,
si para una campana que está a una distancia
"h" del foco contaminante se necesita un
caudal de "4x" para obtener los mismos
resultados.
Enfriadores
evaporativos (aire
lavado)
INTRODUCCIÓN AL SISTEMA EVAPORATIVO
1) GENERALIDADES
Los enfriadores evaporativos SOLER & PALAU, utiliza con éxito total la
sencilla tecnología del enfriamiento por evaporación de agua. Un equipo
robusto y de funcionamiento seguro proporciona un gran caudal de aire
frío a bajo coste y elevado rendimiento.
1.1 Funcionamiento
El funcionamiento evaporativo " SOLER & PALAU " transfiere aire puro,
fresco y filtrado al local transmitiendo un efecto refrescante de confort.
1.2 Refrigeración económica
A su reducido consumo eléctrico y de agua, se une el bajo coste de
instalación y mantenimiento, siendo incompatible en muchos casos con
el sistema clásico de acondicionamiento.
1.3 Instalación sencilla
El equipo es compacto y totalmente autónomo, basta con colocar un
soporte adecuado en el techo o piso, conducir el agua de la red a los
equipos y realizar la conexión eléctrica correspondiente, estos equipos
pueden distribuir el aire mediante una red de conductos o colocando un
cubo difusor de aire a 2, 4 o 6 direcciones.
1.4 Calidad
Siguiendo con nuestra habitual tradición vanguardista de ofrecer calidad, el
enfriador evaporativo SOLER & PALAU ofrece las siguientes
características:
a) Bandeja de agua, fabricada en acero inoxidable AISI-304 lo cual evita la
corrosión. (Todos los modelos).
b) El panel humidificador es de celulosa tratada “Celdek” de la marca Munters.
c) Piso antiderrapante de aluminio.
d) Perfiles de aluminio.
e) Bomba de agua “pequeño gigante”
f) Ventilador de alabes curvos adelantados de nuestra serie DA/B, etc.
g) Equipos dimensionados de tal forma que la velocidad del aire de aspiración
no sea superior a 2.5 m/seg. (factor muy importante para obtener el máximo
rendimiento del panel de higroscópico), y que no halla arrastre de agua.
h) Todos los materiales que incorpora han sido seleccionados entre los de
mayor calidad del mercado provistos de normas internacionales
homologadas.
1.5 Mantenimiento simple
Su mantenimiento se reduce a una vez por temporada, limpiar la bandeja de
agua, cambio o limpieza del medio humectante y engrase de rodamientos.
(Salvo excepciones, como industrias textiles o lugares de gran
contaminación ambiental).
1.6 Ventajas
SOLER & PALAU como empresa fabricante atesora 50 años de experiencia
acumulada en el campo de la ventilación. Continuas innovaciones técnicas,
cálculos y pruebas, han servido para obtener un diseño calificado y de alta
calidad, situado en un lugar indiscutible dentro del mercado.
PUERTA DE ACCESO DE
APERTURA Y CIERRE RAPIDO
PERFILES DE
ALUMINIO
MEDIO HUMECTANTE CELDEK
DE 12” DE ESPESOR
CUERPO EN LAMINA GALVANIZADA
Y PINTURA HORNEADA
BASE UNITARIA
INTEGRAL
OREJAS DE
IZAJE
TUBERIA
HIDRAULICA
DE PVC
CUEPO DE LAMINA
GALVAIZADA RECUBIERTA
CON PINTURA HORNEADA
BOMBA DE AGUA
¨LITTLE GIANT¨¨
DEPOSITOS DE AGUA
EN ACERO
INOXIDABLE 304
DISTRIBUIDOR
DEL AGUA
VENTILADOR CENTRIFUGO
DE ALABES ADELANTADOS
S & P, SERIE DA/B
METAL
DESPLEGADO
PISO
ANTIDERRAPANTE
DE ALUMINIO
BRIDA EN
DESCARGA
TACONES Y JUNTA
ANTIVIBRATORIA
RECUBRIMIENTO
ESPECIAL EN LA
FLECHA
2) INTRODUCCIÓN AL SISTEMA EVAPORATIVO
Para comprender con facilidad el proceso de refrigeración por evaporación,
resulta vital conocer las características técnicas principales del aire.
El aire atmosférico, ese fluido que respiramos se compone de diferentes
gases:
21% oxígeno
78% nitrógeno
0,9% diferentes gases
0,03% gas carbónico
0,05-1,50% vapor de agua
2.1 Psicrometría. Es la ciencia que estudia las propiedades y procesos
termodinámicos del aire húmedo.
2.2 Estado higrométrico. Para conocer un estado termodinámico de aire
húmedo se precisan tres datos.:
1. Presión atmosférica.
2. Temperatura seca.
3. Humedad relativa.
2.4 Temperatura húmeda. Es la temperatura medida por un termómetro cuyo
bulbo se halla envuelto por un trozo de gasa empapada de agua destilada y
ventilado con una velocidad de aire suficiente.
2.5 Psicrómetro. Contiene dos termómetros que nos proporcionan las
lecturas de temperatura seca y húmeda.
2.6 Temperatura de rocío. Es la temperatura que empieza a condensar el
vapor de agua de un estado de aire húmedo.
2.7 Humedad relativa. Es la cantidad de agua en forma de vapor que
contiene un determinado estado de aire húmedo.
Tiene un valor entre 0-100% y nos indica el grado de saturación. Cuando la
humedad supera el 100% aparece el fenómeno de niebla.
2.8 Humedad absoluta. Es la cantidad de vapor de agua contiene un estado
de aire húmedo referido a 1 kg. De aire seco.
2.9 Calor específico. Es el calor necesario para elevar un grado centígrado
un kilogramo de aire seco.
2.10 Kilocaloría. Es la cantidad de calor que se debe extraer a un litro de agua
para rebajar un grado centígrado su temperatura.
2.11 Entalpía. La entalpía del aire húmedo es una función de estado que
representa en termodinámica su contenido energético. Es la suma de la
entalpía de dos componentes, aire seco y vapor de agua, o sea:
ENTALPIA = CALOR SENSIBLE + CALOR LATENTE.
2.12 Calor sensible. Es el calor evidente al tacto, midiéndose por medio del
termómetro seco. Es el que sentimos y comentamos siempre.
2.13 Calor latente. Es la cantidad de calor necesario para cambiar el estado de
un cuerpo sin alterar su temperatura. Este calor no es percibido por el cuerpo
humano.
2.14 Volumen específico. Se refiere a los m3 por Kg de aire seco.
2.15 Proceso adiabático. Se produce cuando es nulo el cambio de calor con el
medio exterior.
3) FUNDAMENTO TEÓRICO DEL SISTEMA EVAPORATIVO
La refrigeración por evaporación es un proceso adiabático a entalpía
constante.
Consiste en disminuir el calor que percibimos (CALOR SENSIBLE) y
aumentar el calor que no percibimos, el cual desalojamos por ventilación, o
sea (CALOR LATENTE). Todo un proceso que no existe variación de calor.
Para entenderlo mejor, lo representamos en la figura nº 1:
Figura nº 1
confort.
Como podemos comprobar el CALOR SENSIBLE (calor que recibimos), ha
quedado reducido a la mitad respecto a las condiciones iniciales, pasando a
una situación agradable de bienestar y confort.
4) FUNDAMENTO PRÁCTICO DEL SISTEMA EVAPORATIVO
La teoría expuesta queda patente de una manera práctica en la figura 2.
Figura nº 2
Un determinado caudal de aire a 36º C y 30% de humedad relativa, lo
hacemos circular a baja velocidad a través del panel higroscópico. Al
atravesar el panel, el aire evapora una parte del agua, transformando parte
del calor sensible en latente sin variación de la entalpía o calor total. A la
salida el aire ha disminuido su temperatura a 26º C.
Después es inyectado al local, logrando proporcionar unas condiciones
óptimas de bienestar, al conseguir eliminar parte del CALOR SENSIBLE. Al
mismo tiempo el CALOR LATENTE es eliminado por sobrepresión.
En las zonas cálidas y áridas donde siempre tienen un porcentaje bajo de
humedad relativa, obtendremos elevados rendimientos y unas óptimas
condiciones de bienestar en el acondicionamiento mediante enfriadores
evaporativos.
4.1 Cálculos en instalaciones
4.2 Cálculo mediante el método de renovaciones
Supongamos que tengamos que acondicionar una nave textil de 1000 m3.
Caudal necesario = 1.000 m3 x 29 renovaciones hora = 29.000 m3/h.
Método muy sencillo, totalmente eficaz y de enorme aplicación.
Para facilitar mucho más los cálculos les recomendamos utilizar la
siguiente tabla que adjuntamos, confeccionada a través de múltiples
estudios energéticos y acondicionamiento efectuados en función de la
naturaleza del local.
Extractores
centrífugos de tejado
en aluminio
rechazado
Tejado horizontal con descarga hacia abajo
(para manejo de aire limpio)
A la venta desde septiembre de 2002
Extractor centrífugo
techo, fabricado totalmente
aluminio rechazado, rodete
alabes rectos atrasados.
de
en
de
Con caudales desde 1,350 m3/hr
(794 CFM)
hasta 28,500 m3/hr
(16,765 CFM), y presión estática de
1.5¨ c. a.. Fabricación en once (11)
tamaños por poleas y bandas:
10,12,15,18,20,22,24,26,28,30 y 33.
y cuatro (4) directos: 10,12,15 y 18
Tejado horizontal con descarga hacia arriba
(para manejo de aire con grasas)
Lanzamiento en enero de 2003
Extractor centrífugo de
techo, fabricado totalmente en
aluminio, rodete de alabes rectos
atrasados.
Con caudales desde 1,350 m3/hr
(794 CFM)
hasta 28,500 m3/hr
(16,765 CFM), y presión estática de
1.5¨ c. a.. Fabricación en once (11)
tamaños por poleas y bandas:
10,12,15,18,20,22,24,26,28,30 y 33.
y cuatro (4) directos: 10,12,15 y 18
Que nos ampara en el
mercado nacional e
internacional
LABORATORIO
Tenemos el único laboratorio de pruebas de América Latina que se rige bajo la
normativa de A.M.C.A. Con el cual garantizamos las prestaciones de caudal,
presión, nivel sonoro, y también contamos con una cámara salina en la cual se
someten a prueba los diferentes recubrimientos de nuestros equipos.
En un par de meses A.M.C.A. certificará nuestro laboratorio, siendo con esto el
brazo de A.M.C.A. para México y América Latina
Hemos sido calificados como proveedor confiable de ventiladores por el
“INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL”
ISO 9000. Contamos con esta certificación en México desde 1997. En septiembre
pasado fuimos certificados bajo la versión ISO 9000-2002, y UNDERWRITERS
LABORATORIES INC. Es el organismo externo que nos certifica.
Tiempos de entrega.
•En línea hábitat (EDM, DEKOR, TD, CFP, HCM, etc.) de
entrega inmediata.
•En líneas comercial e industrial ligera (CM, HAIT-B, HIT-B,
TTT-B, TAT, CLT, CTT, CRH, DA, CST-B, etc). 2 a 3 semanas
si no se tiene de existencia.
•En línea industrial (CPS, CPT, equipos especiales a prueba
de explosión, para ambientes corrosivos e inflamables,
altas temperaturas). 4 a 5 semanas.
•Aire lavado. 3 a 4 semanas.
Gracias a su apoyo seguimos trabajando sobre nuevos
productos y seguir siendo la principal firma de ventilación
en México, y una de las principales a nivel mundial.
Algunas referencias.
Actualmente estamos suministrando ventiladores
siguientes empresas por nombrar algunas:
para
las
•WAL-MART. En bodega aurrera, vip´s, wal-mart.
•IMSS. El último centro es el “hospital de la luz”.
•HIPODROMO DE LAS AMERICAS. Tanto el centro
internacional de exposiciones como el área de carreras
cuenta con aproximadamente 150 ventiladores de 1 a 20 hp.
•HOTEL SOFITEL CANCUN. Lo esta terminando la empresa
Hubard & Bourlon y lleva 70 ventiladores de 1 a 10 hp.
•CHRYSLER SALTILLO y FORD HERMOSILLO. La empresa
Honeywell-Humiclima instaló 130 ventiladores de 3 a 50 hp.
Algunas referencias.
Desde el instalador y proyectista más pequeño hasta los mas
importantes de la República Mexicana nos están considerando
desde la etapa del proyecto de ventilación hasta la compra del
equipo. De las más importantes tenemos a:
•Calefacción y Ventilación, S. A.
•Hubard & Bourlon, S. A.
•Hi Tech, S. A.
•Mandujano y Mendoza, S. A.
•I. C. A.
•Pemex (instituto mexicano del petróleo)
•C. F. E.
•Telmex
SERVICIO TECNICO DIRECTO
DE PLANTA S & P
ALVARO GOMEZ TREJO
TEL.: 01 (55) 52 11 69 88
MAIL: [email protected]
[email protected]
http: www. Soler-palau.com.mx
Por su amable
Atención Muchas
Gracias