Diseño de conductos

La red general de distribución es la de un gran conducto

que parte de la unidad central y del cual van saliendo

derivaciones hacia los distintos lugares.

El conjunto se asemeja

a un árbol, en el cual el

tronco seria el

conducto principal y lasconducto principal y las

ramas las derivaciones.

El diseño de la red de conductos debe hacerse

cuidadosamente, ya que el aire se mueve a impulso de

una sobrepresión muy pequeña y un calculo defectuoso

produciría alteraciones respecto al plan original.

Esto puede dar lugar a que por una derivación pase mas

o menos aire del previsto y con una velocidad mayor que

la prevista aumentando el ruido en el recinto.la prevista aumentando el ruido en el recinto.

La penetración del aire en los locales no debe ser brusca,

ni el conducto debe desembocar directamente en el local.

El aire debe llegar al local a través de rejillas o difusores

encargados de distribuir el aire en el recinto.

Clasificación de la red de conductos

Se clasifican en base a dos criterios:

A) La forma: conductos circulares o rectangulares

En general los circulares llevan el aire a mayor velocidad,

por lo que son de menores dimensiones. Los

rectangulares llevan al aire a menor velocidad, pero

permiten una mayor adaptación para hacerlos pasar por

las aberturas apropiadas y para salvar obstáculos.

B) La velocidad del aire: en baja velocidad y alta

velocidad, El limite se atablase en los 11 m/s, por debajovelocidad, El limite se atablase en los 11 m/s, por debajo

de este valor se consideran conductos de baja velocidad.

Diámetro Equivalente

Se define como aquel conducto que tiene la misma

longitud, el mismo caudal y la misma perdida de carga por

rozamiento que el conducto rectangular.

La longitud equivalente se puede determinar mediante:

Formula:

φ equivalente = 1,3 x (lado a x lado b)0,625

____________(lado a + lado b)

0,250

Tablas:

Graficas:

Calculo perdidas de carga por igual fricción

Existen formulas para

calcular la caída de

presión debida al

rozamiento; sin

embargo se utiliza

preferentemente unpreferentemente un

grafico.

La línea roja representa

el valor de la caída de

presión y se lee en el eje

inferior de la grafica

generalmente expresada

en mm.c.d.a. por metro

de conducto (si nos

interesa obtenerla eninteresa obtenerla en

N/m2 simplemente se

multiplica por 9,81)

La línea verde representa

el valor del caudal y se

lee en el eje izquierdo de

la grafica generalmente

expresada en m3/hr.

La línea amarilla

representa el valor del

velocidad y se lee en el

centro de la grafica

generalmente expresada

en m/s.

La línea azul representa

el valor del diámetro

equivalente y se lee en el

eje derecho de la grafica

generalmente expresada

en mm.

Contando con dos datos de los custro que entrega la

grafica podemos determinar la situación al interior del

conducto.

Ejemplo: Se cuenta con un ducto de lado a

1.050x500mm, por el que circula un caudal de

15.000m3/hr ¿Cuál es el valor de la perdida de carga en

cada metro de conducto?¿A que velocidad viaja elcada metro de conducto?¿A que velocidad viaja el

fluido?

Lo primero que debemos hacer es transformar este ducto

de sección rectangular a su equivalente en sección

circular.

Por formula:

φ eq= 1,3 x ((1.050 x 500)exp 0,625/(1.050 + 500)exp0,250))

φ eq= 778,86 mmφ eq= 778,86 mm

Por tabla:

Por tabla:

Por grafica:

Entonces la caída de

presión corresponde a

0,1 mm.c.d.a. por cada

metro de conducto y la

velocidad del fluido a

8,5m/s

Caída de presión debida a los accidentes.

Llamamos accidentes a cualquier alteración en la

dirección o dimensiones del conducto, los principales son:

Curva o cambio de dirección

Contracción

Ampliación

Derivación

Existen gráficos y tablas para calcular la perdida de carga

adicional que producen estos accidentes.

Habitualmente se emplea la técnica de obtener la

perdida de presión en metros de ductos equivalente.

Esto quiere decir que si tenemos un codo que equivale a

2 m de longitud en un tramo de ducto de 5 m entonces

la longitud total será de 7m

2 m de longitud en un tramo de ducto de 5 m entonces

la longitud total será de 7m

Perdidas por curvas

Para calcular las perdidas de carga que se producen por

codos o curvas, se puede hacer uso de tablas. G y V no

son las dimensiones horizontal y vertical, si no, que G es

la dimensión que gira para formar la curva.

Tabla de longitudes

equivalentes para

curvas de 90º

Se cuenta con el siguiente ducto la sección G mide 300mm

y V 600mm en la curva horizontal y en la curva vertical G

mide 600mm y V mide 300mm

Para calcular las perdidas de carga en las curvas se debe

considerar hacia donde gira para establecer el lado G y V

respectivamente, así entonces, tenemos en la curva

horizontal 600/300 = 2; y tenemos en la curva vertical

300/600= 0,5

Esto nos permite escoger como

valor de R/G = 1,5 note que alvalor de R/G = 1,5 note que al

escoger un valor menor de R/G

Mayor será el valor de L/G

En el caso de la curva horizontal tenemos que:

V/G = 2 ; R/G = 1,5 ; L/G = 5 y como sabemos que el valor

de G es 300, entonces la longitud equivalente será

L = 5 x 300 =>1500 mm.

En el caso de la curva vertical tenemos que:

V/G = 0,5 ; R/G = 1,5 ; L/G = 4 y como sabemos que elV/G = 0,5 ; R/G = 1,5 ; L/G = 4 y como sabemos que el

valor de G es 600, entonces la longitud equivalente será

L = 4 x 600 =>2400 mm.

Longitud equivalente en codos de 90º:

Valor de n para calcular la perdida de carga en las

derivaciones

Mediante el ángulo de la derivación y la relación entre la

velocidad en la derivación y la velocidad en el conducto

principal apoyado en los valores de la tabla anterior se

obtiene un número, este número “n” nos permite

obtener la caída de presión en pascales, mediante la

expresión:

∆p = n ρ c2

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∆p = Caída de presión en N2m

ρ = Densidad en kg3m

c = velocidad en ms

1mm.c.d.a. = 9,81 Pa

Si se desea trabajar directamente en mm.c.d.a. se puede

emplear la siguiente ecuación considerando un valor de

densidad estándar de 1,2 kg/m3:

∆p = n c2

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