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Tp aire comprimido
Jon Snow
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Hoja1 1- Se desea determinar la sección de las cañerías de una instalación de aire comprimido para un taller mecánico. El taller tiene tres anillos con un total de 30 tomas de aire comprimido. La instalación se indica en la Fig. 1. En la tabla siguiente se consignan las herramientas de uso en el taller. La presión del aire al ingresar a la red de distribución es de 7 bar r. Consumo de aire en L/s Cantidad de piezas Factor de uso Factor de simultaneidad Consumo en Total L/s Diametro (mm) Lineas de servicio Diametro (mm) manguera Tabla 3: Consumo de aire y grado de utilización para herramientas de aire comprimido. Taladro < 12 mm 5 3 0.1 0.89 1.335 12.5 8 Taladro > 12 mm 10 2 0.1 0.94 1.88 16 10 Tipo de herramienta Consumo de Aire Factor de uso Apretadora M 10 19 3 0.1 0.89 5.073 20 13 L/s 1 2 3 4 5 Apretadora M 8 9 2 0.1 0.94 1.692 16 10 Llaves de impacto ≤ 1/2 " 8 0.2 0.1 0.2 0.2 0.05 Llave de imparto 13 2 0.2 0.94 4.888 20 10 > 1/2 " 13 0.3 0.2 0.1 ----- 0.15 Rectificadora 8 3 0.1 0.89 2.136 16 10 Apretadoras ≤ M 8 9 0.35 0.1 0.05 0,05 - 0,2 ---- Esmeriladora < 6” 10 5 0.2 0.83 8.3 16 10 ≤ M 10 19 0.4 0.1 0.01 0.05 ---- Esmeriladora > 6” 54 2 0.35 0.94 35.532 32 20 Taladro ≤ 12mm 5 0.15 0.1 0.25 0.3 0.2 Roscadora 6 3 0.1 0.89 1.602 12.5 8 > 12mm 10 0.2 0.1 0.1 0.1 0.25 Pistola de limpieza 6 5 0.05 0.83 1.245 12.5 8 Rectificadora 8 0.05 0.1 ---- 0.1 ---- Total, Aire (L/s) 63.683 Esmeriladora < 6" 10 0.01 0.2 0.2 0.15 0.2 > 6" 54 0.01 0.35 0.4 0.15 0.3 Roscadora 6 ---- ---- 0.1 0.1 ---- Polipastos ≤ 11 35 0.1 0.01 0.05 0.1 ---- > 11 45 0.15 0.05 0.05 0.05 0.05 Martillo Bulonador leve 6 ---- 0.15 0.1 ---- 0.1 pesado 12 ---- 0.01 0.2 ---- 0.3 Atornillador 6 0.5 0.1 ---- 0.3 ---- Pistola de limpieza 6 0.01 0.05 0.1 0.05 ---- Martillo Bulonador automático 6 0.6 0.25 0.15 0.3 0.2 manual 5 0.8 ---- ---- 0.9 ---- 1: Industria Automotriz. 2: Taller mecánico. 3: Industria Mecánica Pesada. 4: Industria de Fabricación de Bienes Durables. Electrodomésticos. 5: Instalaciones Completas. Número de Herramientas Factor de Simultaneidad Número de Herramientas Factor de Simultaneidad 1 1 9 0.73 2 0.94 10 0.71 3 0.89 11 0.69 4 0.86 12 0.68 Consumo total 63.683 l/s 5 0.83 13 0.67 Aplicado factores de correccion 6 0.8 14 0.66 Desgaste de herramientas 3.18415 7 0.77 15 0.65 Posibles fugas 6.3683 8 0.75 100 0.2 Expansion de linea 19.1049 TOTAL NETO 92.34035 l/s Longitud linea de distribucion 41 m Caida de presion en linea 0.07 bar Longitud anillos 32 m Caida admisible 0.0546341463 bar Longitud tramo inicial 9 m Caida admisible 0.0153658537 bar Descripción Diámetro interno de tubería en milímetros (mm) 13 16 20 25 40 50 80 100 125 150 200 Válvula de esfera 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.6 1 1.3 1.6 1.9 2.6 Válvula de diafragma completamente abierta 0.8 1 1.2 1.6 2.5 3 4.5 6 8 10 ---- Curva 90º R = 2d 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.6 1 1.2 1.5 1.8 2.4 Codo 90º 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 4.5 6 7.5 9 12 Tubo en T Paso 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 1 1.3 1.5 2 Tubo en T Salida lateral 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 4.8 6 7.5 9 12 Reducción 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 2 2.5 3.1 3.6 4.8 Filtro Separador 2 2.4 3 4 6 7 12 15 18 22 30 Tubo en T Distribución 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 4.8 6 7.5 9 12 Salida para línea de servicio 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 ---- ---- ---- ---- ---- Salida para línea de servicio en cuello de cisne 1.3 1.6 2 2.5 4 5 ---- ---- ---- ---- ---- Tabla 2: Máxima cantidad de aire en L/s en la línea de servicio. Diámetro (mm) Longitud (metros) 1 2 3 3.5 5 7 8.5 10 10 6.3 5.57 4.92 4.63 3.89 3.19 2.89 2.78 12.5 11.5 10 8.7 8.1 6.7 5.4 5 5 16 20 17.8 15.9 15 12.8 10.7 9.7 9.3 20 33 30.1 27.4 26.2 23 19.7 18 17 25 50 45.9 42.2 40.5 36 31.3 28.7 27 32 85 78.3 72.2 69.4 62 54.4 50.5 48 40 132 123.7 116.1 112.6 103 92.6 86.5 82 50 225 214.1 203.8 198.9 185 168.5 157.6 148 LOGITUD TRAMO INICIAL LOGITUD ANILLOS Diametro interno 50 mm Diametro interno 40 mm Caudal 92.34035 Caudal 46.170175 Accesorios Cantidad Lon eq unitaria Long eq total Accesorios Cantidad Lon eq unitaria Long eq total Valvula de esfera 1 0.6 0.6 Valvula de esfera Enzo: Enzo: 2 X TRAMO+ 1 en bifurcacion 9 0.5 4.5 codos 2 3 6 codos 2 2.4 4.8 T salida lateral 1 3 3 T salida lateral 1 2.4 2.4 Total 9.6 T a traves 2 0.4 0.8 Longitud total con accesorios 18.6 m Cuello de cisne 12 4 48 Con la longitud corregida Filtro separador 1 6 6 Diametro interno 50 mm Total 66.5 Longitud total con accesorios 98.5 m Con la longitud corregida Diametro interno 40 mm Hoja3 2. Un compresor tiene un volumen de desplazamiento de 15 m3/min y un rendimiento de 91 % a nivel del mar y a la temperatura de 15ºC. Si a este mismo compresor se lo sitúa a 600, 2000 y 2800 metros por sobre el nivel del mar, encontrar la pérdida de capacidad que experimenta a las diferentes alturas. Nivel del mar Vol de desplazamiento 15 m3/min 1.007 Rend 100% 13.65 Rendimiento 91% 0.928 T 15 ºC Densidad 1.225 kg/m3 Peso 18.375 kg/min a 600 m Vol de desplazamiento 15.000 m3/min Densidad 1.156 kg/m3 Peso 17.34 kg/min Vol para la misma cap 15.8953287197 m3/min Peso 18.375 kg/min 0 Rendimiento 85.87% Perdida de capacidad 5% a 2000 m Vol de desplazamiento 15.000 m3/min Densidad 1.007 kg/m3 Peso 15.105 kg/min Vol para la misma cap 18.2472691162 m3/min Peso 18.375 kg/min 0 Rendimiento 74.81% Perdida de capacidad 16.19% a 2800 m Vol de desplazamiento 15.000 m3/min Densidad 0.928 kg/m3 Peso 13.92 kg/min Vol para la misma cap 19.8006465517 m3/min Peso 18.375 kg/min 0 Rendimiento 68.94% Perdida de capacidad 22% Hoja2 3.¿Qué cantidad de agua condensará por hora si se comprime 15 Nm3/min de aire ambiente que está a la temperatura de 25ºC y 70 % de humedad relativa, hasta la presión de 10 kg/cm2 manométrica y se lo enfría luego con agua a la temperatura ambiente. Caudal 15 Nm3/min t 25 ºC Hum rel 70% Presion 10 kg/cm2 rel Hi 17 g/m3 Hf 3.5 g/m3 Supongo que el aire comprimido se enfria hasta 35º ΔH 13.5 g/m3 Agua condensada 202.5 g/min 12.15 kg/hs 3. Si el aire del problema anterior tiene una humedad relativa media anual de 50 % y una temperatura media anual de 20 ºC antes de ser comprimido, se desea saber la cantidad de agua que se drena por día y por año, si el compresor trabaja las 24 hs del día en forma continua durante 10 meses al año. Hi 9 g/m3 Hf 3.5 g/m3 Supongo que el aire comprimido se enfria hasta 35º ΔH 5.5 g/m3 24 hs/dia Agua condensada 82.5 g/min 10 meses/año 4.95 kg/hs Agua drenada anual 35640 kg/año Hoja1 (2) 4. Determine los diámetros de las cañerías de aire comprimido de la Planta Piloto II cuya distribución se muestra en la Fig. 2. La misma abastecerá de aire comprimido a la presión de 7 bar r a los siguientes equipos: Consumo de aire en L/s Cantidad de piezas Factor de uso Factor de simultaneidad Consumo en Total L/s Diametro (mm) Lineas de servicio Diametro (mm) manguera Tabla 3: Consumo de aire y grado de utilización para herramientas de aire comprimido. Taladro < 12 mm 5 1 0.1 1 0.5 12.5 8 Aire para mezcla 6 2 0.05 0.94 0.564 12.5 8 Tipo de herramienta Consumo de Aire Factor de uso Esmeriladora < 6” 10 1 0.2 1 2 16 10 L/s 1 2 3 4 5 Atornilladora 6 1 0.1 1 0.6 12.5 8 Llaves de impacto ≤ 1/2 " 8 0.2 0.1 0.2 0.2 0.05 Pistola de limpieza 6 2 0.05 0.94 0.564 12.5 8 > 1/2 " 13 0.3 0.2 0.1 ----- 0.15 Total, Aire (L/s) 33 7 4.228 Apretadoras ≤ M 8 9 0.35 0.1 0.05 0,05 - 0,2 ----≤ M 10 19 0.4 0.1 0.01 0.05 ---- Taladro ≤ 12mm 5 0.15 0.1 0.25 0.3 0.2 > 12mm 10 0.2 0.1 0.1 0.1 0.25 Rectificadora 8 0.05 0.1 ---- 0.1 ---- Esmeriladora < 6" 10 0.01 0.2 0.2 0.15 0.2 > 6" 54 0.01 0.35 0.4 0.15 0.3 Roscadora 6 ---- ---- 0.1 0.1 ---- Polipastos ≤ 11 35 0.1 0.01 0.05 0.1 ---- > 11 45 0.15 0.05 0.05 0.05 0.05 Martillo Bulonador leve 6 ---- 0.15 0.1 ---- 0.1 pesado 12 ---- 0.01 0.2 ---- 0.3 Atornillador 6 0.5 0.1 ---- 0.3 ---- Pistola de limpieza 6 0.01 0.05 0.1 0.05 ---- Martillo Bulonador automático 6 0.6 0.25 0.15 0.3 0.2 manual 5 0.8 ---- ---- 0.9 ---- 1: Industria Automotriz. 2: Taller mecánico. 3: Industria Mecánica Pesada. 4: Industria de Fabricación de Bienes Durables. Electrodomésticos. 5: Instalaciones Completas. Número de Herramientas Factor de Simultaneidad Número de Herramientas Factor de Simultaneidad 1 1 9 0.73 2 0.94 10 0.71 3 0.89 11 0.69 4 0.86 12 0.68 Consumo total 4.228 l/s 5 0.83 13 0.67 Aplicado factores de correccion 6 0.8 14 0.66 Desgaste de herramientas 0.2114 7 0.77 15 0.65 Posibles fugas 0.4228 8 0.75 100 0.2 Expansion de linea 1.2684 TOTAL NETO 6.1306 l/s Longitud linea de distribucion 24 m Caida de presion en linea 0.07 bar Longitud anillo 20 m Caida admisible 0.0583333333 bar Longitud tramo inicial 4 m Caida admisible 0.0116666667 bar Descripción Diámetro interno de tubería en milímetros (mm) 13 16 20 25 40 50 80 100 125 150 200 Válvula de esfera 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.6 1 1.3 1.6 1.9 2.6 Válvula de diafragma completamente abierta 0.8 1 1.2 1.6 2.5 3 4.5 6 8 10 ---- Curva 90º R = 2d 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.6 1 1.2 1.5 1.8 2.4 Codo 90º 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 4.5 6 7.5 9 12 Tubo en T Paso 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 1 1.3 1.5 2 Tubo en T Salida lateral 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 4.8 6 7.5 9 12 Reducción 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 2 2.5 3.1 3.6 4.8 Filtro Separador 2 2.4 3 4 6 7 12 15 18 22 30 Tubo en T Distribución 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 4.8 6 7.5 9 12 Salida para línea de servicio 0.8 1 1.2 1.5 2.4 3 ---- ---- ---- ---- ---- Salida para línea de servicio en cuello de cisne 1.3 1.6 2 2.5 4 5 ---- ---- ---- ---- ---- Tabla 2: Máxima cantidad de aire en L/s en la línea de servicio. Diámetro (mm) Longitud (metros) 1 2 3 3.5 5 7 8.5 10 10 6.3 5.57 4.92 4.63 3.89 3.19 2.89 2.78 12.5 11.5 10 8.7 8.1 6.7 5.4 5 5 16 20 17.8 15.9 15 12.8 10.7 9.7 9.3 20 33 30.1 27.4 26.2 23 19.7 18 17 25 50 45.9 42.2 40.5 36 31.3 28.7 27 32 85 78.3 72.2 69.4 62 54.4 50.5 48 40 132 123.7 116.1 112.6 103 92.6 86.5 82 50 225 214.1 203.8 198.9 185 168.5 157.6 148 LOGITUD TRAMO INICIAL LOGITUD ANILLOS Diametro interno 16 mm Diametro interno 13 mm Caudal 6.1306 Caudal 3.0653 Accesorios Cantidad Lon eq unitaria Long eq total Accesorios Cantidad Lon eq unitaria Long eq total Valvula de esfera 1 0.2 0.2 Valvula de esfera Enzo: Enzo: 2 X TRAMO 4 0.2 0.8 codos 1 1 1 codos 2 0.8 1.6 T salida lateral 1 1 1 T salida lateral 1 0.8 0.8 Total 2.2 T a traves 0.1 0 Longitud total con accesorios 6.2 m Cuello de cisne 4 1.3 5.2 Con la longitud corregida Filtro separador 0 2 0 Diametro interno 16 mm Total 8.4 Longitud total con accesorios 28.4 m Con la longitud corregida Diametro interno 13 mm Enzo: Enzo: 2 X TRAMO Enzo: Enzo: 2 X TRAMO
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