Ventilacion de Sala de Compresion

 

VENTILACION DE SALA DE COMPRESION

Dimensionamiento de la sala de compresion tenendo como datos: Datos: Los datos de compresor instalado en una instalacion de aire comprimido son desconocidos sin embargo se sabe que durante las horas de produccion normal el tiempo de carga es de 25 segundos y el tiempo de descaga es de 20 segundos, y la presion en el deposito varia entre 7,8 y

7 bar se dispone tambien de los sigueintes datos adicionales el volumen deposito, la de disposicion de la red de distribucion , temperatura ambiental exttrema 20ºdel a 30º la altitud instalacion a nivel del mar, punto punto de rocio requerido es de o alcanza a +2ºC la humedad relativa ambiental alcanza a 50%. L0.5´ :=   20 200 0   L2´ :=   17 175 5

 

Vol Tanque :=   500L Patm :=  1bar 

L4´ :=   13 135 5

Determinar:

El volumen total de la red El consumo real de aire El compresor adecuado para la red Determinar secadora apropiada suponiendo la que la temperatura de la sala de compresores sera mantenida a 5 por ensima de la temp ambiental. Determina la ventilacion requerida en la sala de compresores. Esquema de la instalacion propuesta. Primera propuesta de solucion: 1.- Calculo del volumen de la red:

Diametro interior  de la tuberias D1 :=

1 2

in = 12.7⋅ m

Seccion  

A 1 :=

D2 :=   2in = 50.8⋅ m

 

D3 :=   4in = 101.6⋅ m

 

π 4

2

Longitud 2

0.013 3⋅ dm ⋅ D1   = 0.01  

  2 A 2 := π ⋅ D22  = 0.203⋅ dm 4 π 2 2 A 3 := ⋅ D3   = 0.811⋅ dm   4

L1 :=   L0.5´ =  2000⋅ d L2 :=   L2´ =  1750⋅ d L3 :=   L4´ =  1350⋅ d

Volumen

V1 :=   A 1⋅ L1  = 25.335 25.335L L 

V2 :=   A 2⋅ L2  = 354.695 354.695L  L

Vol total :=   V1 +  V2  + V3  = 1474.519 1474.519L L

V3 :=   A 3⋅ L3  = 1094.488 1094.488L L

en tuberias

El volumen total de la red es la suma del volumen volumen de la tuberia mas el volumen del tanquel. tanquel. Vol total.red :=   Vol total +  Vol Tanque   = 1974.519 1974.519L L Redon edondea deando ndo

Vol Tot.red :=   2000L

2.- Calculo del consumo de aire: V

Donde:

0.25⋅ Q c⋅ P 1⋅ To Fmax⋅ ∆P   ⋅ T1

Pmax :=  7.8bar    P in :=   7bar    m = 0.8⋅ bar  ∆P := PP1m:=   P− atPmin ax

 

Considerando que:

Entonces T := 45s tenc :=   25 25ss tdesc :=   20 20ss

  1  1 f  := = 0.022 T s Qc. :=

Luego despejando Q tenemos:

Vol Tot.red ⋅  f ⋅ ∆P 0.25⋅ P1

 L = 142.222⋅ s

Consumo de aire real: 1 ra FORMA

2 da FORMA

 

Qo1   α⋅ Qc Q o1

 

t

T V⋅ ∆P

⋅ Qc

tdesc

 

tenc

 L ⋅ Qc.  = 79.012⋅ s T ∆P Vol ⋅  L Tot.red  bar  Q02 := = 80⋅ s tdesc Q0 :=

3.- Seleccion del compresor de la red:

De catalogo se selecciona el compresor GA 407 EPACK EPACK de Atlas Atlas Copco con una capacidd de 89.2 L/s y una presion efectiva de 7bar. 3 FA D := 89.2

Corrigiendo la frecuencia se tiene: f c :=

0.25⋅ FAD Vol Tot.red ⋅

∆P  bar 

 L

 m = 5.352   ⋅ s min

 1 = 0.014⋅ s

Qc :=   FAD

 

4.- Calculo de la secadora:

Debido que el punto de rocio requerido es de +2ºC podemos emplear una secadora del tipo refrigerado. Del catalogo del compresor tenemos: GA 407 EPACK EPACK [encuentra que la temperatura de salida del aire comprimido es a 30ºC] Cuando la Tentradaes

 

Tent :=   20°C

Del enunciado se tiene que la temperatura en la sala del compresor se mantendra a 5ºC por encima de la mbiental es decir 25ºC+5ºC, entonces Tsala :=   30°C

Parametros para la seleccion de la secadora: Factor de correcion

Tentrada :=   40°C Tenfriamiento :=   30°C

k 

T pu   2 °C  punto nto .rocio := Pefect :=   7bar 

 

Qc

0.94

Qd

Qd :=

 

Qc

 L = 94.894⋅ k  s

Por tanto con el valor de Qd en catalogo tenemos una secadora:   FD 605 del Atlas copco

k := 0.94

 

5.- Calculo de ventilacion en sala de compresores:

a) balance de calor, en el catalogo tenemos para el GA 407 Calor irradiado por el compresor Calor irradiado en el enfriador de aceite Calor irradiado en el enfriador de aire Calor irradiado en el separador aire/aceite Calor residual en el aire comprimido Perdidas del motor electrico % total de la potendia el eje

1% 80% 13% 3% 3% 7% 107%

 A una presion de tr trabajo abajo 7 bar la potenci potencia a en el eje del compresor compresor es de 335.4 k kW W [catalogo] La potencia calorifica sedida por el compresor a la sala de compresores a plana carga es 37 kW C := 37kW + 3.5kW   = 40.5⋅ kW

Cual es el caudal de ventilacion de la sala ede compresores ρ :=   1.2

  kg 3

 

C p :=   1.007⋅

m

kg⋅ K 

3

C Qv :=   1.1⋅

  kJ

 m

  = 7.373 s ρ⋅ C p ⋅ ∆T

donde:

 

 Nf  :=

Qv ⋅  ∆P 0.7

= 0.737⋅ kW

 

∆T := 5K 

con esto acudimos a catalogos 3

 m Qv =  26544.191⋅ hr  ∆P := 70Pa

 

Dimensiones de la Rejilla: Considernado una velocidad recomendada de: S :=

Qv va

2

1.475m m = 1.475

v a :=   5

 m s

Si se considera un largo de: L := 500mm = 0.5 m

Entonces para legar al area encontrada de salida de aire elegiremos 10 de 500x300mm

l := 500m

 

b := 300m 2

A := l⋅b  = 0.15m

2

SR  :=   10⋅A   = 1.5m