Gas-Aire Comprimido Memoria y Calculos

Memoria y calculos Instalaciónes Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACION DE GAS MEMORIA

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 1

Memoria y calculos Instalaciónes Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACIÓN DE GAS 1. MEMORIA. 1.1.Introducción. I ntroducción. 1.1.1. Antecedentes. 1.1.2. Objeto del proyecto. 1.1.3. Normas y reglamentaciones reglamentaciones a las que se ajusta el siguiente siguiente proyecto. proyecto. 1.1.4. Características del del gas natural. natural. 1.2.Datos básicos de la instalación. 1.2.1. Aparatos receptores. 1.2.1.1. 1.2.1.1 . Marca, modelo, potencia máxima y mínima, y homologaciones. 1.2.1.2. 1.2.1.2 . Potencia máxima má xima y mínima de utilización utilizac ión simultanea. simult anea. Régimen de funcionamiento. 1.2.2. Elección de los los elementos de medida. 1.3.Descripción y características de la acometida interior. 1.3.1. Descripción de la calidad calidad de los materiales. materiales. 1.3.2. Diámetros, longitudes longitudes y espesores de tuberías. tuberías. 1.3.3. Descripción del trazado, trazado, cruces, paralelismos y distancias a puntos singulares. singulares. 1.3.4. Descripción del sistema sistema de protección anticorrosiva, anticorrosiva, activa o pasiva. pasiva. 1.3.5. Resumen y funcionamiento funcionamient o de la E.R.M. 1.4.Descripción y características de la línea de distribución distribución interior. 1.4.1. Descripción de la calidad calidad de los materiales. materiales. 1.5.2. Diámetros, longitudes longitudes y espesores de tuberías. tuberías. 1.4.3. Descripción del trazado, trazado, cruces, paralelismos y distancias a puntos singulares. singulares. 1.5.Descripción y características de los grupos de regulación de presión. 1.5.1. Descripción de los componentes componentes según aparatos. aparatos. 1.6.Configuración Configuración de los locales destinados a contener los aparatos a gas, ventilaciones ventilaciones y volúmenes. 1.7.Pruebas de resistencia mecánica y estanqueidad. estanqueidad. 1.7.1. Pruebas en la acometida acometida interior. interior. 1.7.2. Pruebas e realizar realizar en la E.R.M. 1.7.3. Pruebas a realizar realizar en la red de distribución interior. interior. 1.7.4. Pruebas a realizar en los grupos de regulación de presión.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 2

Memoria y calculos Instalaciónes Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

1. MEMORIA. 1.1.Introducción. 1.1.1. Antecedentes. La ampliación de la fase II,

se ha optado por dotar de un sistema de calefacción calefacc ión

basado en 4 tubos y que tiene como elemento de producción una caldera roof-top. roof-t op. Para lo cual se necesita una instalación receptora de gas 1.1.2. Objeto del proyecto. Definir el alcance, características, y coste de la instalación receptora de gas natural a tratar en el presente proyecto, así como obtener los permisos oficiales correspondientes en materia de seguridad industrial, licencias municipales, y otros permisos que resulten preceptivos en función de la reglamentación sectorial que sea de aplicación. 1.1.3. Normas y reglamentaciones reglamentaciones a las que se ajusta el siguiente siguiente proyecto. proyecto. Real Decreto 919/2006, de 28 de Julio, por el que se aprueba el Reglamento técnico de distribución y utilización de combustibles gaseosos y sus instrucciones técnicas complementarias complementarias ICG 01 a 11. ITC-ICG 08 ”Instalaciones receptoras de combustibles gaseosos”(B.O.E. número 211 de 4 de septiembre de 2006). Norma UNE 60670:2005 “Instalaciones receptoras de gas suministradas a presión

máxima de operación (MOP) inferior o igual a 5 bar” Norma UNE 60311:2001 “Canalizaciones de distribución de combustibles gaseosos con presión máxima de operación hasta 5 bar”

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 3

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Norma UNE 123001:2005 “Cálculo y diseño de chimeneas metálicas. Guía de aplicación”

Real Decreto 1428/1992, de 27 de noviembre, por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la Directiva del Consejo de las Comunidades europeas 90/396/CEE sobre aparatos a gas.(B.O.E. núm. 292 de 5 de diciembre de 1992). Real Decreto 275/1995, de 24 de febrero, por el que se dicta las disposiciones de aplicación de la Directiva del Consejo de las Comunidades Europeas 92/42/CEE, relativa a los requisitos de rendimiento para las calderas nuevas de agua caliente alimentadas con combustibles líquidos o gaseosos, modificada por la Directiva 93/68/CEE del Consejo.(B.O.E. núm. 73 de 27 de marzo de 1995). Real Decreto 276/1995, de 24 de febrero, por el que se modifica el Real Decreto 1428/1992, de aplicación de la directiva 90/396/CEE, sobre aparatos a gas.(B.O.E. núm. 73 de 27 de marzo de 1995). Real Decreto 1244/1979, de 4 de abril, por el que se aprueba el Reglamento de  Aparatos a Presión.(B.O.E. de 29 de mayo de 1979). ITC-MIE-AP1: Calderas, Economizadores, Precalentadores, Sobrecalentadores y Recalentadores.“Orden de 17 de marzo de 1982”.(B.O.E. de 8 de abril de 1982).“Orden de 28 de marzo de 1985”.(B.O.E. de 13 de abril de 1985).

ITC-MIE- AP2: Tuberías de Fluidos Relativos a Calderas.“Orden de 6 de octubre de 1980”.(B.O.E. de 4 de noviembre de 1980).

Real Decreto 769/1999, de 7 de mayo, por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo, 97/23/CE, relativa a los Equipos a Presión y se modifica el Real Decreto 1244/1999, de 4 de abril, que aprobó el reglamento de aparatos a presión.(B.O.E. de 31 de mayo de 1999). 1.1.4. Características del gas natural. Clasificación según norma UNE 60 602

Segunda familia.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 4

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Poder calorífico superior

10.500 Kcal/m3(n).

Poder calorífico inferior

9.500 Kcal/m3(n)

Densidad respecto al aire

0,62

Indice de Woobe

13.350 Kcal/m3(n).

Presencia eventual de condensados

Nula.

Presión de suministro

Inferior a 5 bar efectivos (1 bar garantizado).

 A efectos de cálculos utilizaremos un poder calorífico de 9.000 kcal/m3(n).

1.2.Datos básicos de la instalación. Se trata de una instalación receptora para uso industrial suministrada a una presión inferior a 5 bar, aunque a efectos reglamentarios se trata de una única instalación individual a la que le es aplicable los criterios de la norma UNE 60670:2005, a efectos funcionales la dividiremos en las partes señaladas en la norma UNE 60620:2005  Acometida interior: Presión en llave de acometida:

0,4 ÷ 4 bar efectivos (1 bar garantizado).

Estación de regulación y medida: Línea de filtraje y regulación (Montaje simple-Regulador de acción directa). Una línea de contaje con by-pass de contador, disco en ocho para precinto y bloqueo del mismo, y corrector electrónico P-T (Presión-Temperatura), si hiciera falta. Línea de distribución interior: Presión de distribución:

0,3 bar efectivos.

Grupos de regulación de presión: Según necesidad de los equipos. (Presión reclamada a la entrada de la rampa de los mismos). 1.2.1. Aparatos receptores. Roof-Top (Generador de agua caliente autónomo)

430.000 Kcal/h.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 5

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

1.2.1.1. Marca, modelo, potencia máxima y mínima, y homologaciones. La relación de aparatos de consumo, será la siguiente: Potencia nominal de utilización simultánea Consumo de la instalación

1

Roof-Top

500 Kw

50,00 m3(n)/h

Solo se definen en potencia al tener determinadas las necesidades de calefacción y climatización del edificio. En el preceptivo certificado de dirección y terminación de obra (en su correspondiente apartado), se indicarán los números de homologación de los mismos y se aportarán las correspondientes copias de los certificados. 1.2.1.2. Potencia máxima y mínima de utilización simultánea. Régimen de funcionamiento. Los caudales previstos para los aparatos inicialmente a poner en servicio más la f utura ampliación, en función del régimen de funcionamiento previsto, son los siguientes: Consumo máximo horario

500 kWh.

Consumo máximo anual

600.000 kWh/año.

Para estimar el consumo anual se ha utilizado el método de los grados día base 15 según norma UNE 100001 (Condiciones climáticas para proyectos). Se ha estimado una jornada laboral de 2 turnos diarios (16 horas), y se ha incrementado un 15% por intermitencia (arranque y parada). 1.2.2. Elección de los elementos y tipología de medida. Dado los consumos y el régimen de los mismos, se ha seleccionado para una línea de medida de las siguientes características. Un contador de pistones rotativos del calibre G-40, con dinámica 1:30 con un rango a la presión de medida (0,3 bar efectivos) comprendido entre 65 m3(n)/h y 6,9 m3(n)/h. Para la línea se adopta como tipología de medida con corrector PT, El corrector se encuentra preparado para una futura tele medida  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 6

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

1.3.Descripción y características de la acometida interior. Definimos como acometida interior, a efectos funcionales, al conjunto de conducciones y accesorios comprendidos entre la llave general de acometida de la Compañía Distribuidora/Suministradora, excluida esta, y la válvula de seccionamiento existente a la entrada del Armario de Regulación y Medida, incluido éste. En nuestro caso concreto el concepto de acometida interior comprenderá el tramo de tubería de polietileno entre la arqueta de la compañía distribuidora/comercializadora y el límite de propiedad, y otro pequeño tramo de tubería de acero entre la transición PE-AC, justo antes del tramo aéreo, y la válvula de entrada a la E.R.M. El tramo de polietileno será de diámetro 63 mm., y el tramo de acero de diámetro 2”

según DIN 2440. 1.3.1. Descripción de la calidad de los materiales.  Al tratarse de una instalación receptora de presión de suministro inferior a 5 bar., las tuberías podrán ser de los siguientes materiales:  Acero al carbono con espesor mínimo según DIN 2440, estirado sin soldadura o con soldadura longitudinal. Polietileno SDR 11 PE 80, según UNE EN 1555, para el caso de tuberías enterradas. Las uniones en tubería de acero se efectuarán mediante soldadura eléctrica, efectuando únicamente uniones mecánicas para conexión a equipos, válvulas, reguladores, filtros, etc. Estas uniones mecánicas serán preferentemente mediante bridas, aceptándose uniones mediante roscas para instrumentos de medida manómetros, termómetros, etc., y pequeña valvulería, diámetros inferiores a ¾”.

El nivel mínimo de resistencia mecánica, será PN 10. 1.3.2. Diámetros, longitudes y espesores de tuberías. La tubería de acero cumplirá como mínimo con alguna de las siguientes especificaciones UNE 36864 para tubos soldados longitudinalmente, UNE 19040, UNE 19041 y UNE 19046 para los tubos de acero estirado sin soldadura. En nuestro caso  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 7

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

concreto será tubería de acero estirado sin soldadura según DIN 2440, que cumple con las normas mencionadas. Este espesor también es superior también al determinado por cálculo, para categoría del emplazamiento 4ª, según la normas UNE 60309-83, UNE 60305-83, y UNE 6030274). En este caso parte de la acometida será de tubería de polietileno para gas en diámetro 63 mm. (el tramo enterrado de enganche con la red de compañía), y el tramo aéreo de enganche con la estación de regulaci ón y medida de acero de diámetro 2” según DIN 2440.

Diámetro nominal  

Diámetro exterior

Diámetro

interior 

Espesor

 Acero 2” ( 50 mm)

60,3 mm.

53,1 mm.

3,6 mm.

Polietileno Ø 63 SDR 11 PN-80. 63 mm.

51,4 mm.

5,8 mm.

1.3.3. Descripción del trazado, cruces, paralelismos y distancias a puntos singulares. En las proximidades del límite de propiedad se encuentra la arqueta de la compañía distribuidora. Desde la misma partiremos en tubería de PE de diámetro 63 hasta sobrepasar el límite de propiedad, en las proximidades de la ERM afloraremos en tubería de acero hasta acceder a esta. En el tramo aéreo de acero irá instalada una llave de corte fácilmente accesible, de entrada a la ERM. El tramo enterrado cumplirá con la norma UNE 60311 “Canalizaciones de distribución de combustibles gaseosos con opresión de operación máxima 5 bar”

La profundidad de enterramiento medida sobre la generatriz superior del tubo será de 50 cm. como mínimo.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 8

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Irá colocada en un lecho de arena de ría que cubra en al menos 20 cm. todo el perímetro de la tubería. Se colocará una banda de señalización a una distancia de la tubería, por encima, que cubra como mínimo el ancho de la tubería. Por encima de la banda, se colocará rasilla o rasillón para que en caso de excavación por cualquier motivo, sirva de aviso para que no se pueda dañar la tubería. En cuanto a cruzamientos y paralelismos con otras instalaciones y a puntos singulares habrá que respetar las siguientes distancias: En el tramo enterrado: 20 cm. en cruces con otras instalaciones. 20 cm. en paralelo con otros instalaciones. En el tramo aéreo: 3 cm. en paralelo con conducciones con conducciones de vapor, agua caliente, y gases quemados. 3 cm. en trazados horizontales a suelo acabado. 1 cm. en cruces con las mencionadas instalaciones. En todos los casos se procurará aumentar estas distancias de forma que no se entorpezca el correcto mantenimiento de la instalación de gas o las instalaciones próximas. Composición: •

Válvula de usuario y entrada, tipo bola, diámetro 2”, embridada, PN 16 (DIN 2633 ó

DIN 2502), tipo LUG con taladros roscados. •

3 metros de tubería de acero estirado sin soldadura, de diámetro 2”, composición

según DIN 1629 y dimensiones según DIN 2440. •

Transición PE-Ac 63 mm – 2” (respectivamente).

1.3.4. Descripción del sistema de protección anticorrosivo, activa o pasiva.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 9

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

El tramo enterrado al ser de polietileno no necesita protección contra la corrosión, por la propia naturaleza del material. En el caso de la tubería de acero aérea, el sistema de protección, contra la corrosión, será dos capas de pintura de imprimación y una capa de acabado amarillo, según normas vigentes.

1.3.5. Resumen y funcionamiento del Conjunto de Regulación y Medida Presión de entrada:

0,4÷4 bar efectivos.

Presión de salida regulada:

300 mbar efectivos.

Caudal máximo:

65 m3(n)/h.

1.4.Descripción y características de la línea de distribución interior. El concepto de línea de distribución interior incluye las tuberías con sus accesorios y elementos auxiliares comprendidas entre la válvula de salida de la Estación de Regulación y/o Medida, incluida esta, y la válvula de entrada a los grupos de regulación, o en su defecto, a la primera válvula anterior al punto de consumo, incluyendo la misma en cualquiera de los dos casos. Las líneas de distribución interior se diseñarán bien por los criterios de la norma UNE 60740-4 si se trata de líneas aéreas o por los criterios de la norma UNE 60311 si trata de líneas enterradas. En nuestro caso concreto tenemos tanto líneas aéreas como enterradas, tendremos que efectuar distintos tratamientos de la instalación, pero a efectos de pruebas de resistencia mecánica y estanqueidad efectuaremos una única prueba conjunta a toda la instalación. 1.4.1. Descripción de calidad de los materiales. El tramo enterrado será polietileno media densidad (SDR 11).  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 10

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

El tramo aéreo será de tubería de acero al carbono estirado sin soldadura según DIN 2440. Las uniones soldadas se efectuarán preferentemente por soldadura eléctrica siendo obligatorio para diámetros iguales o superiores a 2” (DN 50).

Las uniones que no puedan ser soldadas, a equipos y aparatos, se efectuarán preferentemente por bridas, salvo que requieran conexión roscada, solo recomendable para diámetros nominales inferior es a 2” (DN 50). Las uniones de tubería de polietileno con sus correspondientes accesorios podrán ser bien a tope o con manguitos electrosoldables, con procedimientos y soldadores aceptados por la compañía suministradora, y acreditados por una entidad de reconocido prestigio. 1.4.2. Diámetros, longitudes y espesores de tuberías. Los diámetros de las tuberías de acero de la instalación, estarán comprendidos entre 3” y 1”, siendo sus espesores según DIN 2440 en todos los casos, y los tramos

enterrados de polietileno SDR 11 PE 80 de diámetros 90 y 32 mm. , con espesores y diámetros interiores reflejados en la siguiente tabla: Diámetro nominal Diámetro exterior Diámetro interior  Acero 3” (80 mm)

Espesor

88,9 mm.

80,9 mm.

4

60,3 mm.

53,1 mm.

3,6

mm.  Acero 2” (50 mm)

mm. Polietileno Ø 63 SDR 11 PE-80

63 mm

51,4 mm.

5,8

32 mm

26 mm.

3

mm. Polietileno Ø 32 SDR 11 PE-80 mm. 1.4.3. Descripción del trazado, cruces, paralelismos y distancias a puntos singulares.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 11

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Inmediatamente de la salida del armario de regulación y medida, tendremos una válvula fácilmente accesible para poder sectorizar su salida. La instalación tendrá un pequeño tramo aéreo de tubería de acero de diámetro 2 ” en el que estará instalada la mencionada válvula de salida.  A partir de ese discurrirá enterrada en polietileno de diámetro 63 mm., en un tramo de una longitud aproximada de 35 metros, en ese punto se sectorizará por una válvula enterrable (para arqueta), tipo acometida desde la que aflorará en tubería de acero encintada de 2". Desde este punto la canalización discurrirá por el exterior del edificio existente hasta la vertical de subida a la Roof Top en tubería de acero de 2 1/2" envainada en tubería de acero de 3" con el fin de canalizar el venteo de un posible escape hacia la cubierta, a efectos estéticos ira protegido por la celosía que protege el ventanal del fondo del pasillo. En la cubierta del edificio, hasta llegar a la entrada a la roof top , la tubería será de acero sin envainar de 2 ½” , apoyada en soportes por encima de la grava de la

cubierta. En la entrada del Roof-Topo, se colocará un grupo de regulación compuesto de: Válvula de corte de 2 ¡/2" Regulador de presión 300 mbar - 22 mbar - 65 nm3/h Deberá confirmarse con la definición del equipo a instalar que sea ésta la presión nominal de entrada a roof top y que ésta no disponga de su propio conjunto de regulación en el caso de equipos con dos quemadores, se deberán instalar sendas válvulas de bola de cierre.

Filtro de impurezas Manómetro de entrada con cierre por válvula de bola  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 12

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Conector con cierre por válvula de bola manómetro de control de salida  Acoplamiento elástico de 2 1/2" para absorber las vibraciones en acometida a roof top. En cuanto a cruzamientos y paralelismos con otras instalaciones y puntos singulares habrá que tener en cuenta las siguientes prescripciones: Tuberías enterradas: Se tendrán en cuenta las prescripciones de la norma UNE 60311 “Canalizaciones de

distribución de combustibles gaseosos con presión máxima de ope ración 5 bar”. Profundidad de enterramiento: 50 cm, medidos desde la generatriz superior del tubo. En el caso de vías férreas un metro como mínimo. Cruzamiento con otras instalaciones:

20 cm. en todos los casos.

Paralelismos con otras instalaciones:

20 cm. en todos los casos.

Siempre que se pueda serán aumentadas dichas distancias, con objeto de facilitar las operaciones, tanto de mantenimiento preventivo, como en caso de averías, sobre la tubería de gas u otras instalaciones próximas. Cuando por circunstancias justificadas no pueda respetarse la profundidad de enterramiento, como medida adicional, pueden interponerse losas de hormigón o planchas entre la tubería y la superficie del terreno, para reducir las cargas sobre la tubería a niveles suficientes de seguridad. Cuando por causas justificadas no puedan respetarse las distancias mínimas entre servicios, deben interponerse entre ambos servicios materiales que proporcionen la suficiente protección mecánica, eléctrica, térmica o química. Tuberías aéreas: Las distancias mínimas de las tuberías gas a otras instalaciones aéreas ha de ser 3 cm en trazados paralelos y 1 cm en cruces, medidos desde las partes exteriores de las instalaciones a considerar. Siempre que se pueda se aumentarán esas distancias para facilitar las labores de entretenimiento o intervenciones en caso de avería. Las tuberías no podrán atravesar; huecos de ascensores o montacargas, locales que contengan transformadores eléctricos de potencia, locales que contengan recipientes de combustible líquido, conductos de evacuación de basuras o productos residuales,  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 13

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

chimeneas o conductos de evacuación de productos de la combustión, conductos o bocas de aireación o ventilación, a excepción de aquellos que sirvan para la ventilación de locales con instalaciones y/o equipos que utilicen el propio gas suministrado. Las tuberías aéreas tendrán que ser ancladas correctamente teniendo como distancias máximas entre soportes las reflejadas en la siguiente tabla (Norma UNE 60740-4, tabla 4): Diámetro nominal de la tubería

Separación máxima entre soportes de tubería (m)

Si DN en mm

Si DN en pulgadas

28 < DN ≤ 42

1 < DN ≤ 1 ½”

DN > 42

DN > 1 ½”

3,0

Tramo horizontal

Tramo vertical

2,5

3,0

3,5 (al menos una sujeción por

planta)

1.5.Descripción y características de los grupos de regulación de presión. El concepto de grupo de regulación (caso de ser equipamiento del roof top) de presión incluye las tuberías, accesorios, aparatos y dispositivos ubicados entre el final de la línea de distribución interior y la llave/s de aparato/s incluyendo esta/s, y siendo su finalidad la de filtrar, regular y mantener la presión del gas dentro de los límites de funcionamiento requeridos. Si la llave de aparato, es la misma que la llave de entrada al grupo de regulación, estos no forman parte de la instalación receptora, sino que son parte del aparato de consumo. 1.5.1. Descripción de los componentes según aparatos. Todos los grupos de regulación estarán compuestos de una válvula de cierre rápido, un filtro, un regulador de presión con válvula interceptora de seguridad incorporada por máxima presión, un manómetro indicador de la presión de entrada (con válvula de seccionamiento), un ventómetro indicador de la presión de salida (con válvula de seccionamiento).

1.6.Configuración de locales destinados, ventilaciones y volúmenes.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 14

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

El Roof-Top es un aparato a instalar a intemperie, por lo tanto no se justifica el local.

1.7.Pruebas de resistencia mecánica y estanqueidad. Hemos definido el pequeño tramo entre la llave de arqueta de la compañía distribuidora y la entrada a la estación de regulación y medida como acometida interior, a efectos funcionales de diseño, no obstante a efectos normativos no existe acometida interior al tratarse de una única instalación individual con contaje situado en el límite de propiedad, tal y como nos define la norma UNE 60311 (apartado 3.2, definiciones) y RD 919/20 06 “Reglamento Técnico de distribución y utilización de combustibles gaseosos“ (Artículo 3. Definiciones punto a).

No obstante al existir un pequeño tramo enterrado los criterios de pruebas de resistencia mecánica y estanqueidad tienen que ser los de la norma UNE 60311. 1.7.1. Pruebas a realizar en la acometida interior. Resistencia mecánica y estanqueidad.  Al tratarse de una acometida de presión máxima de operación 4 bar (antigua definición MPB), se someterá a una prueba conjunta de resistencia mecánica y estanqueidad a una presión de 5,6 bar relativos (1,4 x MOP), con aire o gas inerte, y una duración mínima de 6 horas. El elemento de comprobación puede ser indistintamente un manómetro de 0÷10 bar, clase 1, esfera 100 o un manotermógrafo de escala adecuada (en este caso también de 0 ÷ 10 bar). La prueba se considerará satisfactoria se transcurrido el tiempo de la misma, contabilizado desde que se hayan estabilizado presión y temperatura, no se ha observado una disminución de presión. UNE 60311:2001 y UNE 60670-8:2005. 1.7.2. Pruebas a realizar en la ERM.  Aparte de las pruebas de funcionamiento de reguladores y válvulas de seguridad, se someterá la zona alta a las mismas pruebas que la acometida interior, y la zona baja a las mismas que la red de distribución interior.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 15

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

1.7.3. Pruebas a realizar en la línea de distribución interior. Condiciones de trabajo de la red de distribución interior: OP (Presión de operación)

300 mbar (Tarado de la línea principal de la ERM).

MOP (Máx. presion de operación)

330mbar(Incremento por precisión de regulación).

MIP (Presión máx. en caso de incidente) 400 mbar (Tarado de la válvula de escape). STP (Prueba de resistencia mecánica)

1 bar (Aplicación de la norma UNE 60311).

Estas condiciones serán las que nos definan las pruebas de resistencia mecánica y estanqueidad a efectuar en la red de distribución.  Al disponer de tramos enterrados a los mismos se les tendrá que efectuar una prueba de resistencia mecánica y estanqueidad según la norma UNE 60311. Se unificará en una misma prueba el trazado aéreo y el enterrado. Optaremos por efectuar prueba conjunta de resistencia mecánica y estanqueidad. Se someterá la instalación a una prueba con aire o gas inerte a una presión efectiva 1 bar y una duración mínima de 6 horas. La prueba se dará como válida si transcurrido el tiempo de prueba no se ha observado una disminución de la presión, el tiempo de prueba se empezará a contabilizar a partir de que se hayan estabilizado presión y temperatura. La prueba será verificada con un manómetro de rango 0÷6 bar, clase 1, con diámetro de esfera mínimo 100 mm o un manómetro electrónico o digital o manotermógrafo del mismo rango y características. 1.7.4. Pruebas a realizar en los grupos de regulación de presión. Los reguladores, válvulas y filtros, etc, se probarán a la presión de operación con aire o gas inerte, verificando las juntas, uniones mecánicas, y los propios equipos con agua  jabonosa o procedimiento similar. Los tramos en conexión a aparatos de la misma forma que los equipos. UNE 60670-8:2005.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 16

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACION DE GAS CALCULOS

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 17

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACIÓN DE GAS 2. CALCULOS. 2.1. Bases de cálculo. 2.2. Fórmulas utilizadas. 2.3. Cuadro resumen de cálculos.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 18

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

CALCULOS. 2. CÁLCULOS. 2.1.Bases de cálculo. Velocidad. La velocidad de la circulación del gas no deberá sobrepasar los 20 m/s, en ningún caso. Perdida de carga. En acometida interior será tal que garantice el correcto funcionamiento de los elementos de la estación de regulación y medida, de forma que se pueda garantizar el caudal necesario para el buen funcionamiento de la instalación. Una buena práctica es limitarla a una caída de presión no superior al 5% de la presión efectiva mínima garantizada, en llave de acometida por la compañía distribuidora. En líneas de distribución interior será tal que garantice el correcto funcionamiento de los grupos de regulación de presión, en condiciones de presión y caudal. Como parámetro orientativo intentaremos que la caída de presión no sobrepase en un 10%, la presión efectiva de la de salida de la Estación de Regulación y Medida.  A la salida de grupos de regulación de presión, tendremos que garantizar a entrada de de las electroválvulas de los quemadores la presión que nos pida el fabricante, o agente de puesta en servicio de los aparatos.

Espesores de tubería. Los espesores teóricos de las tuberías se calcularán según los criterios indicados en la norma UNE 60-309. El coeficiente de cálculo será el correspondiente a la categoría 4a del emplazamiento según la norma UNE 60-305. 2.2.Fórmulas utilizadas.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 19

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Utilizaremos las fórmulas de RENOUARD según el anexo de la norma UNE 60-62088/2, dado que la norma que las norma UNE 60670:2005, y UNE 60620:2005, no especifican ninguna fórmula de cálculo, y la experiencia demuestra su validez. Diámetro y pérdida de carga. Fórmula de Renouard, simplificada, para cualquier rango de presión. P1 - P2 = 51,5 x s x Le x Q1,82 x D-4,82 Donde: s

=Densidad ficticia del gas 0,53

Le =Longitud equivalente del tramo en metros (se toma en primera aproximación un 20% mas de la longitud real, 1,2 x L ) Q = Caudal del tramo en m3(n)/h. D = Diámetro interior de la conducción en mm. P1 = Presión efectiva, en bar, al inicio del tramo. P2 = Presión efectiva, en bar, al final del tramo. Fórmula de Renouard, simplificada, para presiones iguales o inferiores a 0,05 bar. P1-P2 = 25078 x s x Le x Q1,82 x D-4,82 Donde: s

= Densidad ficticia del gas 0,53

Le = Longitud equivalente del tramo en metros (se toma en primera aproximación un 20% mas de la longitud real, 1,2 x L ) Q = Caudal del tramo en m3(n)/h. D = Diámetro interior de la conducción en mm. P1 = Presión inicial del tramo en mbar. P2 = Presión final del tramo en mbar. Cálculo de la velocidad La velocidad de circulación del gas, en cualquier punto de la instalación la calcularemos por la expresión: QxZ V = 378 x -----------P x D2  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 20

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Donde: V = Velocidad de circulación del gas en m/s. Q = Caudal en m3(n)/h Z = Factor de compresibilidad (se toma 1 para presiones inferiores a 5 bar absolutos). P = Presión absoluta en bar. D = Diámetro de la conducción en mm. Espesores de tubería. Según norma UNE 60-309-83. P=2xσxexFxC/d

e = d xP / 2 x σ x F x C

Donde P es la presión máxima de servicio (17 kgf/cm2 bar, en acometida interior, 5 kgf/cm2 bar en red de distribución interior) σ Límite elástico del material( 2400 kgf/cm2 )

e espesor teórico del tubo en cm. C factor de eficiencia de la soldadura. (Tubería sin soldadura 1) F coeficiente de cálculo correspondiente a la categoría del emplazamiento, según norma UNE 60-305. (0,4) d diámetro nominal del tubo en cm. 2.3. Cuadro resumen de cálculos

Cuadro resumen de cálculos

Diámetro Caudal Tramo Ac. Interior A-B B-C C-D

Rooftop

3

(n)/h 50,00

Longitud etros

Longitud equivalente etros

 Nominal Material

Espesores

Presión Interior  inicial

" (mm)

m

Presión inal

ar efect

ar efect

Pérdida de carga  bar 

Velocidad /s

3,6 42 18 42,0

Ac DIN 2440 Polietileno Ac DIN2440 Ac DIN 2440

2" (50) 21/2" (63) 2 ½”(63) 2 1/2" (50)

46,4 51,4 68,8 68,8

0,400 0,300 0,300 0,297

0,400 0,300 0,297 0,293

0,20

4,788

0,226

5,156

3,092

5,504

50,00

3,0 35 15,0 35,0

4,165

5,169

50,00

2,0

2,4

Ac DIN 2440

2" (50)

53,1

0,290

0,290

0,152

5,197

50,00 50,00

Q max. Admi. 3

(n)/h 313,3 193,9 181,7 193,4 , 192,4

Calculado

Real

m

m

0,0 0,0 0,0

3,6 5,8 3,6 3,6

0,0

3,6

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 21

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO MEMORIA

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 22

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO 1. MEMORIA. 1.1. ANTECEDENTES 1.2. NORMATIVA DE APLICACIÓN Y DISPOSICIONES 1.3. UTILIZACIÓN DE LA RED 1.4. DESCRIPCIÓN DE LA RED 1.5. CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES ELEGIDOS

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 23

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

1. MEMORIA

1.1. ANTECEDENTES En el presente proyecto se pretenden definir las características de la red de aire comprimido de la que va a estar dotada el edificio. Esta red de aire comprimido será utilizada únicamente en las salas de la planta baja especialmente diseñadas para laboratorios. Puesto que el uso y necesidades de aire comprimido no están, a la hora de la realización de este proyecto, definidas y puesto que el uso de los laboratorios no es fijo y puede variar en el tiempo se ha dimensionado la red para usos estándares , dotando a cada uno solamente de una válvula de corte, siendo dejándose toda otra instalación interior a desarrollar por el potencial usuario del local. La red de distribución se realizará desde la sala de compresores, situada en local técnico previsto para ello en planta sótano y desde el mismo, bajo tubo de acero galvanizado DIN 2440 de ¾” hasta las verticales de 1/2 ” en la pared divisoria de cada

dos locales con un total de 6 verticales de alimentación a 12 tomas terminadas, como se ha indicado en válvula de bola de cierre para cada local. Las bifurcaciones a los puntos de consumo se realizaran en 3/8”

En cuanto al compresor, se instalará, para evitar vibraciones y ruidos molestos, un compresor de tornillo con capacidad para 1000 l/min a 10 bar, equipado con enfriador, calderín de 500 l, secador y filtros según se describe en planos, memoria y cálculos adjuntos, siendo la presión máxima de de timbrado de los equipos de 10 bar, previéndose una presión de trabajo en el punto de consumo de 8 bar

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 24

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

1.2.NORMATIVA DE APLICACIÓN Y DISPOSICIONES Para la elaboración del presente proyecto se ha tenido en cuenta la siguiente normativa: Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión de Instrucciones complementarias según R.D. 842/2002 de 2 de Agosto B.O.E. nº 224 de fecha 18 de Septiembe de 2002. Normas U.N.E. o en fase de propuesta. Código Técnico de la Edificación Real Decreto 1435/1992 de 27 de Noviembre sobre disposiciones de aplicación de la Directiva 89/392/CEE, sobre máquinas. Reglamento de Actividades Molestas, Nocivas, Insalubres y Peligrosas R.D. 2414/61 B.O.E. del 7/12/61. Reglamento de aparatos a presión R.D. 1.244 del 4 de Abril de 1.979, B.O.E. 29 de Mayo de 1.979. Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo, aprobada por Orden del 93-1971 y posteriores modificaciones. Real Decreto 2135/1980 sobre liberalización Industrial aprobado en B.O.E. 14/09/1980 Reglamento de Seguridad de la Máquinas. Real Decreto 56/1995 de 20 de Enero, relativo a las disposiciones de aplicación de la Directiva del Consejo 89/392/ CEE, sobre máquinas. Ordenanzas General de Protección del Medio Ambiente. Reglamento de Recipientes a Presión. Según Real Decreto 1244 / 1.979, de 4 de Abril y corrección de errores según B.O.E. 154 de 28 de Junio de 1.979.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 25

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas, según Real Decreto 3099 / 1.977, de 8 de Septiembre. 1.3. UTILIZACIÓN DE LA RED Puesto que la utilización final de los puntos de servicio, tal y como se ha indicado antes, no está definida y puede ser variable con el tiempo, se diseñará la red para las utilizaciones más previsible. En la mayoría de las instalaciones el “Aire Comprimido” se considera como una fuente

de energía comparable a la electricidad, el gas y el agua. En general es utilizado para el manejo de equipos de planta y para instrumentación. En ambos casos la presión de la red es entre 6 y 7 bar. a) Equipos de planta El uso del aire comprimido en equipos de planta hace referencia a dispositivos robustos como taladros, pulidores, motortools, elevadores, motores y otros. En este caso el aire debe tener una calidad aceptable de humedad e impurezas. El consumo de aire de estos dispositivos de muestra en la Tabla 1.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 26

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

b) Instrumentación  Algunas empresas fuera de usar el aire comprimido en dispositivos robustos también lo usan para actuadores de precisión y pequeños motores neumáticos. Estos equipos tienen una función de control de procesos mas que de potencia como en un taladro. Debido a la precisión de sus componentes, el aire comprimido usado en ellos ha de tener una calidad superior a la usada en un equipo robusto. Por ejemplo, el aire ha de tener un contenido de humedad tan bajo que su punto de rocío sea siempre superior a la menor temperatura en cualquier lugar de la red con el fin de evitar la presencia de condensados. Además, las impurezas del aire deberán ser menores que 0.1g/Nm3 y hasta un tamaño de 3 (un) Debido a la indeterminación de los usos de la red, se ha optado por dotar a los puntos de consumo de una presión de 8 bares y con punto de rocío de un 1º.

1.4. DESCRIPCIÓN DE LA RED El sistema de aire comprimido diseñado está compuesto por los siguientes componentes: •

Filtro del compresor: Este dispositivo es utilizado para eliminar las impurezas del

aire antes de la compresión con el fin de proteger al compresor y evitar el ingreso de contaminantes al sistema. Suelen ser de dos tipos de separador de agua y de aceite y llevarían incluido un purgado automatico. •

Compresor: Es el encargado de convertir la energía mecánica, en energía

neumática comprimiendo el aire. La conexión del compresor a la red debe ser flexible para evitar la transmisión de vibraciones debidas al funcionamiento del mismo. •

Postenfriador( secador): Es el encargado de eliminar gran parte del agua que se

encuentra naturalmente dentro del aire en forma de humedad. •

Tanque de almacenamiento: Almacena energía neumática y permite el

asentamiento de partículas y humedad.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 27

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

•

Filtros de línea: Se encargan de purificar el aire hasta una calidad adecuada para

el promedio de aplicaciones conectadas a la red. Todos estos componentes estarán ubicados en una sala de la planta sótano especialmente diseñada para tal efecto e indicada en los planos de la instalación y se ubicarán en la tubería principal en el orden en que han sido nombrados. En general, el esquema de la red de aire comprimido dentro del cuarto de máquinas en la red de aire comprimido será el siguiente:

 A su vez se podrían colocar a posteriori otros elementos como son equipos de enfriado especiales , para aplicaciones que requieren un aire sumamente seco (se colocarían en las tuberías secundarias) y otras unidades de filtro, reguladores de presión, lubricadores, etc., pero esto ya sería en las tuberías de alimentación a las diferentes aplicaciones. La red de tuberías que compone el sistema estará dividido en tres grupos: •

TUBERÍA PRINCIPAL: Es la línea que sale del conjunto de compresores y

conduce todo el aire que consume la planta. Debe tener la mayor sección posible para evitar pérdidas de presión y prever futuras ampliaciones de la red con su consecuente aumento de caudal. La velocidad máxima del aire en la tubería principal es de 8 m/s.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 28

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

•

TUBERÍAS SECUNDARIAS: Se derivan de la tubería principal para conectarse

con las tuberías de servicio. El caudal que por allí circula es el asociado a los elementos alimentados exclusivamente por esta tubería. También en su diseño se debe prever posibles ampliaciones en el futuro. La velocidad del aire en ellas no debe superar 8 m/s. •

TUBERÍAS DE SERVICIO: Son las que surten en sí los equipos neumáticos. En

sus extremos tienen conectores rápidos y sobre ellas se ubican las unidades de mantenimiento. Debe procurarse no sobre pasar de tres el número de equipos alimentados por una tubería de servicio. Con el fin de evitar obstrucciones se recomiendan diámetros mayores de ½” en la tubería. Puesto que generalmente son

segmentos cortos las pérdidas son bajas y por tanto la velocidad del aire en las tuberías de servicio puede llegar hasta 15 m/s. Todas las tuberías de la instalación serán de acero galvanizado, y según la norma UNE 1063 las tuberías que conducen aire comprimido deben ser pintadas de azul moderado UNE 48 103. Las tuberías irán instaladas aéreamente. Puede sostenerse de t echos y paredes. Esto con el fin de facilitar la instalación de accesorios, puntos de drenaje, futuras ampliaciones, fácil inspección y accesibilidad para el mantenimiento. Por ello toda la red irá aérea por el techo de la planta sótano y se subirá a la planta superior lo más cerca posible de los puntos de consumo (en laboratorios de la planta baja). Para el mantenimiento se ubicarán llaves de paso frecuentemente en la red. Con esto se evita detener el suministro de aire en la red cuando se hagan reparaciones de fugas o nuevas instalaciones. En concreto se instalarán llaves de paso en la partida de cada ramal de la red (ver planos). En todo cambio brusco de dirección o inclinación se instalarán válvulas de evacuación, ya que son sitios de acumulación de condensados. Las conexiones de tuberías de servicio o bajante deben hacerse desde la parte superior de la tubería secundaria para evitar el descenso de agua por gravedad hasta los equipos neumáticos y su deterioro asociado.

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 29

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

La configuración de la red será en anillo, esto es, tendremos una línea principal de la que se desprenderán las secundarias y las de servicio. Para facilitar la extracción de condensados se le dará una inclinación de 1% descendente en el sentido de circulación del aire. Al final se instalará una válvula de purga. Se recomienda la utilización de tanques de almacenamiento de 28.3 a 42.5 lt por cada 283.1 lt/min de capacidad del compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda y las pulsaciones existentes En nuestro caso utilizaremos un calderín con depósito de 500 litros para poder absorber posibles incrementos en la red de aire del edificio.

1.5. CARACTERÍSTICAS COMPONENTES ELEGIDOS En la red de aire comprimido del edificio, se instalará, tal y como se ve en los planos, un equipo compacto de compresión de tornillo (con enfriadora y filtro incluido), una depósito (calderín) de 500l, un filtro de aire, una secadora y un filtro de aceite. Veamos cada uno de estos componentes y sus características: Compresor de tornillo de 15 HP y 1000 l/s a 10 Bar de presión •

CARACTERISTICAS: La central está compuesta, por un compresor, rotativo de

tornillo, de una sola etapa, con inyección de aceite, modelo Ingersoll Rand ; los dos rotores de perfil asimétrico, de diámetros iguales, están montados en cojinetes de bola y rodillos de poco desgaste. Cabe la posibilidad de utilizar un compresor existente en otros Dptos. de la Universidad •

PREFILTRO : Tanto el aire de aspiración, como el de refrigeración, es prefiltrado

,por un prefiltro exterior de fácil desmontaje para su limpieza lo que significa que el interior de la unidad y el filtro de aire de aspiración, van a permanecer más tiempo limpios, aumentando la eficiencia de la máquina.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 30

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

•

FILTRO DE AIRE : Elemento filtrante de tipo seco, con un 99,9 % de efectividad

para partículas de mas de 3 micras. •

BLOQUE COMPRESOR : El nuevo bloque compresor esta equipado con rotores

de perfil asimétrico, lubricados, mas grandes que los habituales, aumentando por este motivo el rendimiento de un 3 % a un 5%. Los cojinetes están diseñados para el uso especifico. El funcionamiento a baja velocidad de rotación proporciona alta eficacia y larga duración, así como menor calor en la compresión, mantenimiento,

minimizando

el

y proporcionando mas larga vida a la unidad ; mejorando su

rendimiento de un 6% a un 8%.

•

REFRIGERACION :

El optimizado diseño de la conducción de aire, nos

proporciona una correcta refrigeración , con bajo nivel sonoro. El radiador colocado idóneamente, permite una refrigeración por convección natural. El correcto dimensionamiento de los radiadores permite, obtener una baja temperatura del aire y una correct a temperatura del aceite de inyección, mejorando la calidad del aire, siendo menor la pérdida de carga y mayor la duración de la máquina. •

LUBRICACIÓN : Tiene por objeto, conseguir la inyección de aceite en la cámara

de compresión. El aceite es impulsado mediante el aire a presión. El circuito de aceite una válvula termostática, que impide al aceite entrar a refrigerarse, hasta que no alcance la temperatura de funcionamiento óptima. Se abre a los 70 º C. Filtro de aire Filtro de profundidad para partículas de hasta 1 micra. Contenido Residual de aceite de 0,1 mg/m3. Particularmente recomendado a colocar antes del secador frigorífico o refrigerador. Secador frigorífico El secador es una máquina frigorífica de expansión directa con evaporador seco. El aire a secar es enviado al intercambiador en el que el vapor de agua es condensado: el agua de condensación se recoge en el separador y es descargada al exterior a través de una electroválvula temporizada.  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 31

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

El secador ha sido realizado para secar aire comprimido proveniente de un compresor para uso industrial. De cualquier modo, los secadores no pueden ser utilizados en lugares con peligro de explosión o de incendio o donde sean efectuadas elaboraciones que suelten en el aire sustancias peligrosas para la seguridad (por ejemplo: disolventes, vapores inflamables, alcoholes, etc). En particular el aparato no puede ser utilizado para producir aire destinado a la respiración humana o utilizado en contacto directo con sustancias alimenticias. Estos usos son permitidos sólo si el aire comprimido producido es tratado mediante un sistema de filtrado adecuado. Este aparato tendrá que destinarse sólo al uso para el cual ha sido expresamente proyectado. Cualquier otra utilización será considerada como inadecuada y por lo tanto no razonable

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 32

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO CALCULOS

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 33

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

2. CALCULOS. 2.1.DATOS DE PARTIDA DE LA INSTALACION 2.2. METODOS DE CALCULO 2.2.1. Caudal Máximo Previsible 2.2.2. Diametro 2.2.3. Velocidad 2.2.4. Perdida de Carga 3. CALCULO DEL COMPRESOR 4. SELECCIÓN DEL CALDERIN 5. SELECCIÓN DEL SECADOR

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 34

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS 1. DATOS DE PARTIDA DE LA INSTALACION Presión máxima de trabajo:

8,00 bar

Fluctuación de presión en el compresor: Temperatura del aire:

2,00 %

21,00 ºC

2. MÉTODOS DE CÁLCULO 2.1.- CAUDAL MÁXIMO PREVISIBLE El caudal máximo previsible de la instalación, se ha obtenido por medio del coeficiente de utilización de las herramientas. •

Se suman los productos de los consumos específicos y el coeficiente de

utilización de

todas las herramientas de la instalación. Qrt  

 Qe  Cu

Cu = Coeficiente de utilización de la herramienta. Qe = Consumo específico de la herramienta. Qrt = Caudal requerido teórico. 2.2.- DIÁMETRO Obtenemos el diámetro interior de un tramo de conducción, en el cual conocemos la presión, el caudal y fijando una velocidad límite para la circulación del aire. De este modo, aplicamos la siguiente expresión:

  Q 106 1    D  2      60   V    p     AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 35

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

D = Diámetro interior de la tubería en mm. Q = Caudal de aire circulante por la tubería en m3/min V = Velocidad máxima del aire en la tubería en m/sg. p = Presión del aire en la tubería (bar) Una vez que tenemos un valor para el diámetro interior (Dint), se busca en la base de datos para esa serie de tubos y se elige el tamaño inmediato superior. 2.3.- VELOCIDAD Para obtener la velocidad real del aire por un tramo de tubería, se emplea el diámetro obtenido en el apartado anterior, el cual será superior o en el peor de los casos igual al valor calculado, de modo que conseguimos asegurar que la velocidad máxima se respete. Estos valores sustituidos en la ecuación siguiente, nos aportará el valor real de la velocidad del aire circulante por la tubería:

V  

Q

106





1

60  1   2  p     D     2  

D = Diámetro interior de la tubería en mm. Q = Caudal de aire circulante por la tubería en m3/min V = Velocidad máxima del aire en la tubería en m/sg. p = Presión del aire en la tubería (bar) 2.4.- PÉRDIDA DE CARGA Obtenemos la pérdida de carga unitaria en un tramo de tubería, empleamos la siguiente ecuación:

 P  

  



V 2

 R  T   D

  p

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 36

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

R = constante del gas (29,97) T = Temperatura absoluta (T(ºC) + 273,15) D = Diámetro interior del tramo (mm) p = Presión del aire de la tubería (bar) La pérdida total de carga que se produce en el tramo vendrá determinada por la siguiente ecuación:

 P T    P U   ( L  Leq )

Donde: T 

=

Pérdida de carga total en el tramo, en m.c.a.

U

=

Pérdida de carga unitaria, en m.c.a./m

L = Longitud del tramo, en metros Leq = Longitud equivalente de los accesorios del tramo, en metros. Para determinar la longitud equivalente en accesorios, utilizamos la relación L/D (longitud equivalente/diámetro interior). Para cada tipo de accesorio consideramos las siguientes relaciones L/D:  Accesorio

L/D

Codo a 90°

55

Codo a 45°

30

Curva a 180° 133 Curva a 90° 16 Curva a 45° 8 Te

74

3. CÁLCULO DEL COMPRESOR Por medio de los coeficientes de utilización de las diferentes herramientas. •

Se suman los productos de los consumos específicos y el coeficiente de utilización

de todas las herramientas de la instalación .  AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 37

Memoria y calculos Instalaciónes de Gas y Aire Comprimido

Qrt  

•

Q

e

cu  Coeficient e de utilizacion de la herramient a  Qe  Consumo específico de la herramient a Q  Caudal requerido  teorico  rt

 cu

Se multiplica el valor resultante por el coeficiente de compensación de perdidas

(10,00%) y se le añade un margen de seguridad por posibles ampliaciones futuras de un 20,00%.

Q Q

Q rt

Q rt c s c p

Caudal a aportar por el compresor  Caudal requerido teórico

cs

Coeficiente del margen de seguridad

cp

Coeficeinte de pérdidas

Consumo de aire en la instalación: 10,00% del consumo por pérdidas por fugas: 20,00% del consumo por futuras ampliaciones: Caudal mínimo necesario: Caudal aportado por los compresores:

700,00 70,0 200,00 970,00 1600,00

Litros/min. Litros/min. Litros/min. Litros/min. Litros/min.

Modelos de compresores empleados:

Modelo: Presión (bar): Caudal (lit/min): Largo (mm.):

UPC-11C 15,00 16000,00 1.300,00

Fabricante: Tipo: Peso (kg):

Ingersoll Rand Compresor silencioso de tornillo 290,00 0,00 Deposito (lit): Ancho (mm): 850,00 Alto (mm.): 950,00

4. SELECCION DEL CALDERÍN Tipo de regulación:

Automática con presostato.

Potencia del compresor:

15

Capacidad mínima necesaria:

260,48

Litros

Capacidad del calderín:

500,00

Litros

Hp

Modelos de depósitos empleados:

 AMPLIACION FASE II PARQUE TECNOLOGICO LEGANES Hoja 38