CALCULO DE COLECTORES DE POLVO

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA.

MEMORIA DE CÁLCULO

SISTEMA SISTEMA COLECTOR COL ECTOR INDUS INDUSTRIAL TRIAL DE POLVO (LAMINILLO)

SISTEMA DE CAPTACION, DUCTERIA DE TRANSPORTE, FILTRO DE MANGAS, VENTILADOR Y CHIMENEA DE DESCARGA

TENARIS TUBOS DEL CARIBE

CARTAGENA DE INDIAS, 2011

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail E-mail [email protected] [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA.

Figura 1. Vista isométrica planta general sistema de extracción de polvos.

Figura 2. Vista planta general sistema de extracción de polvos.

M

L

K

J

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. Figura 3. Vista alzado planta general sistema de extracción de polvos.

J

L

M

E

F

G

D

H

I

N

O

P

C  A

B

CAUDALES, VELOCIDAD DE TRANSPORTE Y PÉRDIDAS DE CARGA POR FRICCION En el siguiente informe se harán los cálculos requeridos para hallar el caudal, la velocidad de transporte y pérdidas de presión debido a la fricción que genera la mezcla de aire y polvo en las paredes internas de la ducteria al pasar por esta, y así desarrollar el diseño efectivo de los ductos, determinando las características requeridas del ventilador Este análisis se realiza desde el extremo más lejano del ventilador hasta la descarga de la chimenea. Tramo A-B Campana rango1.

De acuerdo a los valores recomendados para la velocidad de captura en las campanas se toma (liberación con alta velocidad inicial en una zona de movimiento de aire muy rápido).

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. Caudal extracción.

Factor de pérdida a la entrada de la campana igual a 0,65PV (para entrada recta).

Factor de aceleración en la campana = PV

Calculo perdida en cuerpo de campana considerada como un tramo recto. Se calcula el diámetro equivalente a un ducto circular en pulgadas.

Tramo B-C Transición rango1.

De acuerdo a los valores recomendados para la velocidad de diseño (transporte) en los ductos a la entrada del filtro que cargan partículas, se toma (polvo promedio industrial).

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. Velocidad transporte en los ductos a la entrada del filtro.

Calculo pérdida en transición abrupta:

Calculo pérdida en transición aconada:

Tramo C-D Ducto circular

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA.

Tramo D-E Pérdida de carga en todos los codos del sistema a la entrada del filtro (codo D-E, J-K, L-M, N-O)

Tramo E-F Sumatoria de todos los tramos rectos de extracción antes del filtro.

De esta manera se calculan las pérdidas de la ducteria antes del filtro con presión estática.

Caída de Presión Esti mada en el fi ltro de mangas El rango de caída de presión típico está entre

. Se asume un

Calculo fl ujo dentro del filtro Filtro de 64 mangas HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

de

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA.

De acuerdo a los valores recomendados para la velocidad de diseño (transporte) en la salida de los ductos de aire filtrado, se toma (polvo seco, material pulverizado).

Velocidad transporte en los ductos a la salida del fil tro.

Calculo pérdida en transición abrupta:

Calculo pérdida en transición aconada:

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA.

 Ahora se calcula la pérdida de carga en todos los codos del sistema a la salida del filtro.

Tramos rectos de extracción antes del filtro.

De esta manera se calculan las pérdidas de la ducteria después del filtro con presión estática de succión.

Pérdidas a la salida del ventilador (presión estática de impul sión positiv a). Calculo pérdida en transición aconada:

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

de

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA.

(Presión localizada)

(Presión Total) El ventilador debe ser capaz de entregar una potencia tal que cumpla con los requerimientos de presión y caudal.

De la ecuación de Bernoulli.

 Al entrar a la Tabla de ventiladores centrífugos buscamos las características de diseño real de este.

 Al entrar a la tabla buscamos un rotor que permita el paso de aire sucio con partículas, y miramos que el diámetro de entrada del ventilador sea de 15in como fue calculado a la salida del filtro. Luego procedemos con un cálculo de interpolación para HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. encontrar los valores exactos de R.P.M. y de potencia del ventilador.

Según especificaciones técnicas de la planta de tenaris el voltaje es de 3 fases, 440V, 60Hz, y según los motores comerciales existentes se selecciona un motor con las siguientes características reales: Características motor:

,

Características ventilador:

VENTILADOR MSN BHP GIRO RPM ROTOR PESE VENTILADOR NIVEL DE RUIDO

40 12.47 HORARIO 2340 287 Kg 85 Decibeles (A)

Determinación del espesor de los c onductos: Debido a que el sistema de extracción tratado corresponde a clase 3 (transporte de partículas altamente abrasivas a bajas concentraciones) y el diámetro de los conductos utilizados están entre 200 y 450mm de diámetro, entonces el espesor mínimo para este será de e=1,5mm. Calculando encontramos el valor mínimo real del espesor requerido en este sistema:

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CALCULO FLUIDODINÁMICO FILTRO DE MANGAS (TIPO PULSE JET) PARA PARTÍCULAS METALICAS DE ORIGEN INDUSTRIAL FICHA TECNICA FILTRO DE MANGAS COLECTOR DE POLVOS

FABRICANTE

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA

Sistema de limpieza

Jet Pulse FILTRO

Volumen de aire (CFM) Diametro de manga (mm) Cantidad de mangas

Area total filtración (ft²) Carga de material (grs/m³)

Área perforaciones mangas (ft²) Velocidad en ducto (fpm)

4080 158,75 64 841,74 20-50 13,64 3700

Temperatura trabajo (°C)

Largo manga (mm) Superficie manga (ft²) Relación filtración (ft³/minxft²) Velocidad filtración (m/min) Area carcasa filtro (m²) Area ducto entrada (m²)

70 2450

13,15 4,85 1,48 24 0,18

MANGAS

Material textil Peso (grs./m2)

Dacrón-Poliéster Tipo de manga 550 Fabricante

Snap Band Textiles Ind.

SISTEMA DE CONTROL

Controlador secuencial-National control Modelo Válvula de alto flujo Goyen RCA 25DD Cantidad Válvula de control Nema RCA3-8V8 Cantidad Válvula de purga Bola 1/2" Válvula de cierre Consumo aire comp. Mín. (CFM) 12 Consumo aire comp. Máx. (CFM)

Goyen TBAD 8 1 Bola 1" 25

VENTILADOR

Marca

HISO

Presión (in H2O) Potencia (Hp) BHP

12 15 13,1

Volumen de aire m3/min Velocidad de giro en el rotor Descarga Tipo

4488 2340

Vertical-superior MH 2015

MOTOR

Fabricante Velocidad en rpm

VOGES 3470

Potencia en hp

Elaboro: Ing. Miguel Noriega – Ingeniero de Proyectos HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA Diciembre de 2011

HISO HIGIENE INDUSTRIAL LTDA. CRA 53 # 72-15 BOGOTÁ TEL 3115951 CEL. 3118190371 E-mail [email protected]

15