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UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO
ACTIVIDAD 11
INTEGRANTE:
Rogelio Da Costa 24138742
Cabudare, Febrero 2016.
DUCTOS DE AIRE ACONDICIONADO
Se tiene una caída de presión en el flujo normal de un fluido (líquido o gas) por un
canal restringido o ducto. La magnitud de esta caída de presión depende de varios
factores: diámetro o forma de la sección del ducto y condición de su superficie,
viscosidad, masa específica, temperatura y presión del fluido, transferencia de calor a o
hacia el líquido y tipo de flujo, viscoso o turbulento. Se tiene relación de estas variables
mediante relaciones simples.
Cuando un fluido circula por un tubo o ducto se tiene siempre una película delgada
del fluido adherida a un lado del tubo y no se mueve apreciablemente. El flujo viscoso o
flujo laminar cada partícula del fluido se mueve paralelamente al movimiento de las otras
partículas. No se tienen corrientes cruzadas y la velocidad de las partículas del fluido se
aumenta al crecer sus distancias a las paredes del conducto. La velocidad máxima ocurre
en el centro del conducto y la velocidad promedio sobre la sección completa es igual a la
mitad de la velocidad máxima. En este fluido viscoso la caída de presión después de que
se ha logrado equilibrio en el flujo es empleada para equilibrio de las fuerzas de corte o
deslizamiento que se tienen entre una capa y la siguiente.
EL FUNCIONAMIENTO DE LOS CONDUCTOS DE VENTILACIÓN
- Sistema de ventilación todo aire
Los sistemas de aire acondicionado basados en la distribución de aire son los llamados
todo aire. Los conductos de aire son considerados elementos pasivos o estáticos dentro
del sistema. Tienen la función de conectar todo el sistema.
- Partes del sistema de ventilación todo aire
El sistema si inicia en la toma del aire exterior, pasando a la unidad en la que éste es
tratado. Desde ahí, a través de los conductos, el aire es distribuido a los distintos locales.
Posteriormente, el aire retorna, donde parte es nuevamente tratado para volver a
comenzar el ciclo y parte es expulsado.
- Tipos de conductos de aire acondicionado
Básicamente existen dos tipos de conductos de aire acondicionado. Por un lado están los
conductos de chapa de aluminio, y por otro los conductos de papel de plata rellenos de
espuma blanda, los que son flexibles.
Los primeros son los que brindan mejores resultados en cuanto a distribución del aire y
durabilidad.
Los segundos son más económicos y fácil de instalar pero se estropean y se abollan con
facilidad, no permitiendo el paso correcto del aire.
VENTAJAS DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO POR CONDUCTOS
- Beneficios acústicos
La distribución del aire en los locales se produce sin que existan ruidos. Los elementos
productores de ruido del sistema se encuentran en un sólo lugar, con lo que si la
instalación fue correctamente diseñada, estará en un lugar en el que no afecte a ningún
local importante.
Según el manual de conductos de aire acondicionado de Climaver los resultados son muy
superiores a un todo agua o fan coils.
- Beneficios económicos
En épocas de temperaturas que no son extremas, es posible hacer circular solamente aire
del exterior, con lo que se mejora la calidad del aire interior sin que se produzcan los
gastos de funcionamiento de todo el equipo.
- Beneficios técnicos
El hecho de tener centralizados los equipos facilitan su mantenimientos. Así, los sistemas
de deshumectación y humectación, los aparatos de intercambio de calor y los filtros están
en una misma ubicación.
En resumen, el funcionamiento de los conductos es muy sencillo, pero es necesario
conocer bien los distintos tipos y sus bondades para poder conseguir los mejores
resultados.
CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE DUCTOS
La clasificación de sistemas de ductos puede llevarse a cabo de acuerdo con los
siguientes parámetros:
CLASIFICACIÓN POR FUNCIÓN
DUCTOS DE CONDUCCION. Los ductos para conducción son usados para aplicaciones
de manejo de materiales. Los ductos de conducción usualmente conectan la abertura del
aire de extracción a un dispositivo llamado ciclón que remueve los materiales sólidos de la
corriente de aire. Este tipo de ductos no serán tratados aquí. Su estudio obedece a
sistemas industriales de ventilación, extracción y conducción de sólidos.
DUCTOS DE SUMINISTRO. Usados para introducir el aire acondicionado o de ventilación
al espacio ocupado. Están a presión positiva con respecto al espacio Conectan el lado de
impulsión del abanico de suministro con espacio acondicionado.
DUCTOS DE RETORNO. Usados para recuperar el aire desde el espacio ocupado de
forma que pueda ser reciclado a través del equipo de Aire acondicionado. Conecta el lado
de succión del abanico con el espacio ocupado. El abanico de impulsión puede ser
distinto al de retorno. Los ductos de retorno están a presión negativa con respecto al
espacio ocupado.
DUCTOS DE ENTRADA DE AIRE FRESCO. Son usados para conducir el aire exterior
para efectos de ventilación al equipo de aire acondicionado. Conectan la toma de aire
exterior con el lado de succión del abanico de impulsión. Los sistemas comerciales
usualmente mezclan el aire fresco exterior con el aire de retorno antes de entrar al
abanico.
DUCTOS DE EXTRACCION. Se utilizan para extraer el aire de la zona ocupada. Si el
abanico de extracción está localizado justamente en el techo o una pared, un ducto simple
conecta la abertura de entrada con el lado de retorno del abanico.
CLASIFICACIÓN POR CAMINOS
DUCTOS DE CAMINO SIMPLE. En los sistemas de camino simple la temperatura del aire
es controlada en el equipo de Aire Acondicionado. Cada abertura de suministro recibe el
aire a la misma temperatura.
DUCTOS DE CAMINO DUAL. Los sistemas de camino dual alimentan mediante dos
corrientes de aire separadas unidades de mezcla ubicadas en los espacios ocupados.
Normalmente un ducto alimenta aire caliente y el segundo alimenta aire frio. Estos
sistemas raramente se usan en pequeñas aplicaciones comerciales.
CLASIFICACIÓN POR MATERIALES.
ALUMINIO. Usado para la construcción ductos sujetos a humedad o a la intemperie. No
es apropiado su uso sin alguna película de protección en ambientes expuestos al cloro o
la cal (paredes de mampostería húmedas). Es más liso que el hierro galvanizado.
ACERO INOXIDABLE. Es usado para la construcción de ductos que conducen aire en
ambientes corrosivos, sujetos a humedad, humos químicos, humos de cocina. Es
especialmente usado para ambientes sujetos a la influencia del cloro. Otras aplicaciones
incluyen construcción de campanas de cocina y laboratorios Es ligeramente más liso que
el hierro galvanizado por lo que para una misma sección su caída de presión es menor
para el mismo flujo de aire.
HIERRO GALVANIZADO. Es el material metálico más ampliamente usado para la
construcción de sistemas de ductos de suministro, retorno y extracción. También se usa
para la construcción de carcasas de equipos y serpentines en donde no está sujeto a
ambientes de alta acidez, humos o humedad que puedan causar corrosión. Se
recomienda pintarlos cuando se instalan a la intemperie.
ACERO RECUBIERTO CON PLASTICO. Se usa principalmente para construcción de
ductos directamente enterrados en la tierra. También se usa como ductos para
conducción de materiales (partículas).
DISEÑAR la Ducteria (de la figura) para unas Oficinas A, B, C, D, E, F Publicas:
Según Método de Igual Fricción : a) Determinar Flujo Total para seleccionar el
tamaño del Ventilador b) Determinar Flujo de aire en cada Ramal, 0-1, 1-A, 1-2, 2-
B, B-C, 2-D, D-E, E-F c) Determinar diámetro Equivalente d) Determinar Sección
rectangular de cada Tramo e) Determinar la Fricción (sugerencia hacer un cuadro
con lo que se pide) …….4 puntos.
Nota: Buscar guía en Reproducción con carta de fricción + tabla de ductos rectangular
Terminal (Oficina) Caudal (c.f.m.) (pie3
/min)
C, F…………………….……400
A, B…………………………600
D, E…………………………500
Motor v.
A B
C
D
E
F
ducto
princ
0 1 2
Flujo total : Q = 400 + 500 + 500 + 600 + 400 + 600 = 3000c.f.m
B) flujo en cada ramal.
1 c.f.m= 4,719x10-4 m3/s
Ramal Q(c.f.m) Q(m3/s)
E-F 400 0,189
D-E 900 0,425
2-D 1400 0,661
APLICACION VELOCIDAD DUCTO
Principal
Apartamentos, Cuartos de Hotel y de Hospitales 1.000 pie/ min
Oficinas Particulares, Bibliotecas 1.200 pie/ min
Teatros, Auditorios 800 pie/ min
Oficinas ´Publicas., Restaurantes 1.500 pie/ min
B-C 400 O,189
2-B 1000 0,472
1-2 2400 1,13
1-A 600 0,283
0-1 3000 1,416
c) Diámetro equivalente:
La velocidad del ducto principal para oficinas publicas debe ser de V= 7,6 m/s
Con V= 7,6m/s y Q=1,416 m3/s entonces en la grafica 7 obtenemos
Perdidas 0,09 mmca/m
El área es A=Q/V A=1,416m3/s / 7,6m7s A= 0,186m2
De la tabla 6 obtenemos Deq= 496mm
Sección 500mm x 400mm
En el ramal E-F=
Q=0,189m3/s y perdidas de 0,09mm ca/m y obtenemos de la grafica 7 V=4,5m/s
Area es A=Q/V 0,189m3/s 4,4m/s= 0,042m2
De la tabla 6 obtenemos Deq 231mm sección= 300mm x 150mm
- Así sucesivamente con todos los ramales
Tramo Q(m3/s) V(m/s) A(m2) Deq (mm)
E-F 0,189 4,5 0,042 231
D-E 0,425 6,5 0,065 292
2-D 0,661 7,1 0,093 348
B-C 0,189 4,5 0,042 231
2-B 0,472 6,7 0,070 302
1-2 1,13 7,5 0,151 439
1-A 0,283 6,3 0,045 244
0-1 1,416 7,6 0,186 469
d) sección rectangular de cada tramo de la tabla 6 podemos determinar la sección
de cada tramo con el Deq
Tramo Deq(mm) Sección(mm)
E-F 231 300x150
D-E 292 350x200
2_D 348 400x250
B-C 231 300x150
2-B 302 300x250
1-2 439 450x350
1-A 249 250x200
0-1 488 500x400
e) la fricción es, perdida=0,09mm ca/m

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Actividad numero 11 de refrigeracion

  • 1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO ACTIVIDAD 11 INTEGRANTE: Rogelio Da Costa 24138742 Cabudare, Febrero 2016.
  • 2. DUCTOS DE AIRE ACONDICIONADO Se tiene una caída de presión en el flujo normal de un fluido (líquido o gas) por un canal restringido o ducto. La magnitud de esta caída de presión depende de varios factores: diámetro o forma de la sección del ducto y condición de su superficie, viscosidad, masa específica, temperatura y presión del fluido, transferencia de calor a o hacia el líquido y tipo de flujo, viscoso o turbulento. Se tiene relación de estas variables mediante relaciones simples. Cuando un fluido circula por un tubo o ducto se tiene siempre una película delgada del fluido adherida a un lado del tubo y no se mueve apreciablemente. El flujo viscoso o flujo laminar cada partícula del fluido se mueve paralelamente al movimiento de las otras partículas. No se tienen corrientes cruzadas y la velocidad de las partículas del fluido se aumenta al crecer sus distancias a las paredes del conducto. La velocidad máxima ocurre en el centro del conducto y la velocidad promedio sobre la sección completa es igual a la mitad de la velocidad máxima. En este fluido viscoso la caída de presión después de que se ha logrado equilibrio en el flujo es empleada para equilibrio de las fuerzas de corte o deslizamiento que se tienen entre una capa y la siguiente. EL FUNCIONAMIENTO DE LOS CONDUCTOS DE VENTILACIÓN - Sistema de ventilación todo aire Los sistemas de aire acondicionado basados en la distribución de aire son los llamados todo aire. Los conductos de aire son considerados elementos pasivos o estáticos dentro del sistema. Tienen la función de conectar todo el sistema. - Partes del sistema de ventilación todo aire El sistema si inicia en la toma del aire exterior, pasando a la unidad en la que éste es tratado. Desde ahí, a través de los conductos, el aire es distribuido a los distintos locales. Posteriormente, el aire retorna, donde parte es nuevamente tratado para volver a comenzar el ciclo y parte es expulsado. - Tipos de conductos de aire acondicionado Básicamente existen dos tipos de conductos de aire acondicionado. Por un lado están los conductos de chapa de aluminio, y por otro los conductos de papel de plata rellenos de espuma blanda, los que son flexibles.
  • 3. Los primeros son los que brindan mejores resultados en cuanto a distribución del aire y durabilidad. Los segundos son más económicos y fácil de instalar pero se estropean y se abollan con facilidad, no permitiendo el paso correcto del aire. VENTAJAS DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO POR CONDUCTOS - Beneficios acústicos La distribución del aire en los locales se produce sin que existan ruidos. Los elementos productores de ruido del sistema se encuentran en un sólo lugar, con lo que si la instalación fue correctamente diseñada, estará en un lugar en el que no afecte a ningún local importante. Según el manual de conductos de aire acondicionado de Climaver los resultados son muy superiores a un todo agua o fan coils. - Beneficios económicos En épocas de temperaturas que no son extremas, es posible hacer circular solamente aire del exterior, con lo que se mejora la calidad del aire interior sin que se produzcan los gastos de funcionamiento de todo el equipo. - Beneficios técnicos El hecho de tener centralizados los equipos facilitan su mantenimientos. Así, los sistemas de deshumectación y humectación, los aparatos de intercambio de calor y los filtros están en una misma ubicación. En resumen, el funcionamiento de los conductos es muy sencillo, pero es necesario conocer bien los distintos tipos y sus bondades para poder conseguir los mejores resultados. CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE DUCTOS La clasificación de sistemas de ductos puede llevarse a cabo de acuerdo con los siguientes parámetros: CLASIFICACIÓN POR FUNCIÓN DUCTOS DE CONDUCCION. Los ductos para conducción son usados para aplicaciones de manejo de materiales. Los ductos de conducción usualmente conectan la abertura del aire de extracción a un dispositivo llamado ciclón que remueve los materiales sólidos de la
  • 4. corriente de aire. Este tipo de ductos no serán tratados aquí. Su estudio obedece a sistemas industriales de ventilación, extracción y conducción de sólidos. DUCTOS DE SUMINISTRO. Usados para introducir el aire acondicionado o de ventilación al espacio ocupado. Están a presión positiva con respecto al espacio Conectan el lado de impulsión del abanico de suministro con espacio acondicionado. DUCTOS DE RETORNO. Usados para recuperar el aire desde el espacio ocupado de forma que pueda ser reciclado a través del equipo de Aire acondicionado. Conecta el lado de succión del abanico con el espacio ocupado. El abanico de impulsión puede ser distinto al de retorno. Los ductos de retorno están a presión negativa con respecto al espacio ocupado. DUCTOS DE ENTRADA DE AIRE FRESCO. Son usados para conducir el aire exterior para efectos de ventilación al equipo de aire acondicionado. Conectan la toma de aire exterior con el lado de succión del abanico de impulsión. Los sistemas comerciales usualmente mezclan el aire fresco exterior con el aire de retorno antes de entrar al abanico. DUCTOS DE EXTRACCION. Se utilizan para extraer el aire de la zona ocupada. Si el abanico de extracción está localizado justamente en el techo o una pared, un ducto simple conecta la abertura de entrada con el lado de retorno del abanico. CLASIFICACIÓN POR CAMINOS DUCTOS DE CAMINO SIMPLE. En los sistemas de camino simple la temperatura del aire es controlada en el equipo de Aire Acondicionado. Cada abertura de suministro recibe el aire a la misma temperatura. DUCTOS DE CAMINO DUAL. Los sistemas de camino dual alimentan mediante dos corrientes de aire separadas unidades de mezcla ubicadas en los espacios ocupados. Normalmente un ducto alimenta aire caliente y el segundo alimenta aire frio. Estos sistemas raramente se usan en pequeñas aplicaciones comerciales.
  • 5. CLASIFICACIÓN POR MATERIALES. ALUMINIO. Usado para la construcción ductos sujetos a humedad o a la intemperie. No es apropiado su uso sin alguna película de protección en ambientes expuestos al cloro o la cal (paredes de mampostería húmedas). Es más liso que el hierro galvanizado. ACERO INOXIDABLE. Es usado para la construcción de ductos que conducen aire en ambientes corrosivos, sujetos a humedad, humos químicos, humos de cocina. Es especialmente usado para ambientes sujetos a la influencia del cloro. Otras aplicaciones incluyen construcción de campanas de cocina y laboratorios Es ligeramente más liso que el hierro galvanizado por lo que para una misma sección su caída de presión es menor para el mismo flujo de aire. HIERRO GALVANIZADO. Es el material metálico más ampliamente usado para la construcción de sistemas de ductos de suministro, retorno y extracción. También se usa para la construcción de carcasas de equipos y serpentines en donde no está sujeto a ambientes de alta acidez, humos o humedad que puedan causar corrosión. Se recomienda pintarlos cuando se instalan a la intemperie. ACERO RECUBIERTO CON PLASTICO. Se usa principalmente para construcción de ductos directamente enterrados en la tierra. También se usa como ductos para conducción de materiales (partículas).
  • 6. DISEÑAR la Ducteria (de la figura) para unas Oficinas A, B, C, D, E, F Publicas: Según Método de Igual Fricción : a) Determinar Flujo Total para seleccionar el tamaño del Ventilador b) Determinar Flujo de aire en cada Ramal, 0-1, 1-A, 1-2, 2- B, B-C, 2-D, D-E, E-F c) Determinar diámetro Equivalente d) Determinar Sección rectangular de cada Tramo e) Determinar la Fricción (sugerencia hacer un cuadro con lo que se pide) …….4 puntos. Nota: Buscar guía en Reproducción con carta de fricción + tabla de ductos rectangular Terminal (Oficina) Caudal (c.f.m.) (pie3 /min) C, F…………………….……400 A, B…………………………600 D, E…………………………500 Motor v. A B C D E F ducto princ 0 1 2
  • 7. Flujo total : Q = 400 + 500 + 500 + 600 + 400 + 600 = 3000c.f.m B) flujo en cada ramal. 1 c.f.m= 4,719x10-4 m3/s Ramal Q(c.f.m) Q(m3/s) E-F 400 0,189 D-E 900 0,425 2-D 1400 0,661 APLICACION VELOCIDAD DUCTO Principal Apartamentos, Cuartos de Hotel y de Hospitales 1.000 pie/ min Oficinas Particulares, Bibliotecas 1.200 pie/ min Teatros, Auditorios 800 pie/ min Oficinas ´Publicas., Restaurantes 1.500 pie/ min
  • 8. B-C 400 O,189 2-B 1000 0,472 1-2 2400 1,13 1-A 600 0,283 0-1 3000 1,416 c) Diámetro equivalente: La velocidad del ducto principal para oficinas publicas debe ser de V= 7,6 m/s Con V= 7,6m/s y Q=1,416 m3/s entonces en la grafica 7 obtenemos Perdidas 0,09 mmca/m El área es A=Q/V A=1,416m3/s / 7,6m7s A= 0,186m2 De la tabla 6 obtenemos Deq= 496mm Sección 500mm x 400mm
  • 9. En el ramal E-F= Q=0,189m3/s y perdidas de 0,09mm ca/m y obtenemos de la grafica 7 V=4,5m/s Area es A=Q/V 0,189m3/s 4,4m/s= 0,042m2 De la tabla 6 obtenemos Deq 231mm sección= 300mm x 150mm - Así sucesivamente con todos los ramales Tramo Q(m3/s) V(m/s) A(m2) Deq (mm) E-F 0,189 4,5 0,042 231 D-E 0,425 6,5 0,065 292 2-D 0,661 7,1 0,093 348 B-C 0,189 4,5 0,042 231 2-B 0,472 6,7 0,070 302 1-2 1,13 7,5 0,151 439 1-A 0,283 6,3 0,045 244 0-1 1,416 7,6 0,186 469
  • 10. d) sección rectangular de cada tramo de la tabla 6 podemos determinar la sección de cada tramo con el Deq Tramo Deq(mm) Sección(mm) E-F 231 300x150 D-E 292 350x200 2_D 348 400x250 B-C 231 300x150 2-B 302 300x250 1-2 439 450x350 1-A 249 250x200 0-1 488 500x400 e) la fricción es, perdida=0,09mm ca/m