tunel de secado

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  • 5/25/2018 Tunel de Secado

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    Diseo de un tnel vehicular con

    ventiladores

    PABLO LUIS HUANCCO CACERES

    HANS JOANS ZEBALLOS RIVERAJESUS LLALLACACHI HUANCA

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    Modelo: SYS901

    MinBuilding ground size

    24*4.5*3.5(L*W*H)M

    Dimensiones Tnel de

    Lavado

    13*3.68*2.9(L*W*H)m

    Dimensionado de Lavado W2.0m*H1.95m*L(sin lmite)

    Potencia 380V 50HZ

    Capacidad lavado 40vehicles/hora

    Consumo de agua 130 L / cars(sin reutilizacin)

    Programa Alta presin, Brushing(9 cepillos),lavado superior, lateral

    Agua Desage 90% agua total aproximadamente

    De acuerdo al catalogo de Karcher de puente de lavado de

    automviles se utilizaron los siguientes datos

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    A continuacin se presentan las dimensiones estndar de automvil

    para los que se preparara el proceso de lavado y en consecuencia el

    proceso de secado.

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    SUPERFICIE SUPERIOR (m2) 9.501

    SUPERFICIE FRONTAL (m2) 5.927

    SUPERFICIE LATERAL (m2) 15.584

    AREA SUP + FRONTAL (m2) 15.428

    AREA TOTAL (m2) 31.012

    Datos aproximados no

    incluye: ruedas, parteinferior del automvil.

    Datos del aire utilizado para el secado

    TBS min 15 C

    TBS max 17 C

    Humedad Relativa Max 18 %

    Humedad Relativa Min 19 %

    Punto de Roci -4 C

    Velocidad del viento 6 a.m. 2 p.m. 24 Km/hora

    Presin atmosfrica local (Arequipa) 75.428 Kpa

    densidad 0.934 kg/m3

    Datos

    sacados de la

    pgina web

    TuTienpo.Net

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    Entonces calculamos el caudal necesario para evaporar la pelcula de agua

    considerando datos de proceso medidos en la visita al tnel de lavado

    localizado en Avenida aviacin

    Temperatura Agua Salida Puente de Lavado 11 C

    Temperatura Agua Salida Puente de Secado 14 C

    Variacin Temperatura del aire (Aprox) 3 C

    Rendimiento de Secado (Aprox) 70 %

    Ce (Agua) 4.192 KJ/KgK

    Cp (Aire) 1.004 KJ/KgK

    Velocidad Vehculo Interior Tnel 5.8-6.2 m/min

    Tiempo Secado 50 segundos

    Entalpia de vaporizacin 2465 KJ/Kg

    El rendimiento de secado es un dato asumido inicial para realizar los clculos,

    que incluye un margen de error para asegurar un secado completo de todo el

    vehculo en el tiempo requerido.

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    Realizando el balance de energa en la superficie del auto asumiendo una

    transferencia de calor casi uniforme, del balance de energa se desprende la

    formula

    Teniendo en cuenta que se utilizaran 4 ventiladores consideramos la

    fraccin de caudal que le corresponde a cada uno:Para lo Cual representamos la ubicacin de cada ventilador en el puente

    de secado, denominando Fan a cada ventilador con su respectivo

    numero.

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    El puente superior es mvil, se desplaza a travs de una corredera

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    alto ancho Largo Alto Ancho Largo

    M4 2.1 2.5 2.25 2.9 4.6 9.5

    M4 2.3 2.25 5.20 3.1 4.6 9.5

    Datos catalogo de Karcher

    Ahora utilizamos la siguiente expresin y calculamos el caudal en cadaventilador

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    FAN 1 191.53

    FAN 2 191.53

    FAN 3 193.47

    FAN 4 193.47

    Ahora se evaluaron dos posibilidades para impulsar aire sobre el vehculo,

    la primera comprende la utilizacin de toberas supliendo el rol de las

    cuchillas de ventilacin montadas sobre el conducto principal de aire, enforma longitudinal con una separacin de 2 cm entre ellas.

    CONDUCTO SUPERIOR 5 TOBERAS CADA UNO

    CONDUCTO LATERAL 5 TOBERAS CADA UNO

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    La siguiente posibilidad es montar difusores

    Paso siguiente calculamos las perdidas dentro de de los conductos para

    hallar la presin requerida en la instalacin para as calcular la potencia

    del ventilador y por dimensionarlo utilizando una hoja de clculo.Para lo cual se utilizara conductos de acero galvanizado de plancha de

    1/32 pulgada, con una seccin de 20cmx20cm utilizando el manual

    prctico de Salvado Escolda fig 3 , fig 5 pag 54 55 manual.

    Para la tubera verticalDequivalente= 20cm

    Perdida por friccin en el conducto 70 Pa

    Perdida por Cambio geometra en toberas 150 Pa (aprox)

    Lo que requiere un 220 Pa en el ventilador Para motor de velocidad

    3500 rpm

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    Calculo de perdidas en el conducto recto:

    A la presin del aire necesaria para vencer la friccin en unconducto, que es la que determina el gasto de energa del

    ventilador, se llama prdida de carga. Se calcula por la frmula de

    Darcy que contempla la longitud de la conduccin, el llamado

    dimetro hidrulico, la velocidad y densidad del aire y el coeficiente

    de rozamiento que, ste, a su vez, depende del nmero de Reynolds,de rugosidad de las paredes, de las dimensiones y la disposicin del

    mismo. Calcular la prdida de carga con estas frmulas resulta

    engorroso y, con todo, solo lleva a resultados aproximados ya que

    tanto la viscosidad, como la densidad y la rugosidad pueden variar

    entre mrgenes muy amplios. De ah que la forma prctica dehacerlo es recurriendo a nomogramas confeccionados, a base de

    todo el bagaje tcnico expuesto y son vlidos para conducciones con

    la rugosidad corriente en materiales habitualmente usados.

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    El nomograma de la

    fig. 3 muestra uno de

    ellos para secciones

    circulares y un

    coeficiente de

    friccin = 002

    (plancha de hierro

    galvaniza- da o tubos

    de fibrocemento).

    Para Otroscoeficientes de

    friccin puede

    Corregirse el

    resultado

    multiplicndolo por

    los coeficientes. De lafig. 4. Diagrama para

    calcular perdidas en

    conductos circulares:

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    Conductos rectangulares Si la

    seccin del conducto no es

    circular, caso frecuente eninstalaciones de ventilacin

    en donde se presentan

    formas rectangulares o

    cuadradas, es necesario

    determinar antes la seccin

    circular equivalente, esto es,aquella que presenta la

    misma prdida de carga que

    la rectangular considerada.

    Puede luego usarse el

    nomograma de la fig. 3. El

    dimetro equivalente puedecalcularse por la frmula de

    Huebscher.

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    Du acuerdo alas dimensiones:

    De acuerdo al primer nomograma

    Accidentes en las conducciones Las canalizaciones de aire no

    siempre se componen de tramos rectilneos sino que a menudo se

    presentan accidentes en su trayectoria que obligan al uso decodos, desviaciones, entradas, salidas, obstculos, etc. Todos los

    cuales ofrecen resistencia al paso del aire provocando prdidas de

    carga.

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    Para conocer la resistencia total de un sistema

    de conductos ser necesario calcular las

    prdidas de cada uno de tales accidentes y

    sumarlas a las de los tramos rectos. Existen

    diversos mtodos para calcular la prdida de

    carga debida a los accidentes de una

    canalizacin, sien- do el ms usado en los

    manuales especializados, con muchos datos

    experimentales que permiten, con unas

    sencillas operaciones, determinar su valor, el

    siguiente: Mtodo del coeficiente n Se basa

    este mtodo en calcular la prdida de carga,

    en unidades de presin total Pt, de un

    elemento de la conduccin en funcin de la

    presin dinmica Pd del aire que circula y deunos coeficientes n de proporcionalidad,

    determinados experimentalmente, para cada

    uno segn su forma y dimensiones. La

    frmula usada es:

  • 5/25/2018 Tunel de Secado

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    Luego sumamos todas las perdidas en todas las discontinuidades

    geomtricas de el conducto:

    Los valores de los coeficientes n sern proporcionados de acuerdo al tipo

    de discontinuidad en el conducto mediante diagramas.

    En una primera aproximacin consideraremos solo perdidas en tramo

    recto y en las toberas de secado(descarga).

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    Calculo de perdidas en las toberas:

    Aproximaremos la forma de las toberas alas geometras mas

    cercanas con calculo de perdidas conocido esta es :

    Ahora calculemos la relacin de dimetros:

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    interpolamos un valor para n que resulta

    N=0.45ahora la presin dinmica en las toberas la determinamos mediante un

    diagrama:

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    EL CAUDAL DE CADA TOBERA SERA:

    Utilizamos un valor medio del dimetro

    Ahora de acuerdo al diagrama

    Entonces

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