proceso de cálculo del tamaño teorico de los filtros conicos (web)
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7/26/2019 Proceso de Clculo Del Tamao Teorico de Los Filtros Conicos (Web)
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CLCULODELTAMAOTERICODELOSFILTROSCONICOS
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CLCULODELTAMAOTERICODELOSFILTROS
CNICOS
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CLCULODELTAMAOTERICODELOSFILTROSCONICOS
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MARCOTEORICO
Duranteelprocesodearranquedesistemasdeconduccindefluidosyprevioalfuncionamientodel
sistema,esnecesariolimpiarlastuberasdelcircuito.
Unavezterminadalalimpiezayantesdearrancarelprocesoseinstalanfiltrosenelcircuitodetuberas
condosposiblesfines:
1.Comomedioderetencinmecnicadeimpurezasalaentradadeequipos.
2.Comocriteriodeaceptacindelimpiezadetuberas.
Siinsertramosunfiltroplanodentrodeunatubera,inevitablementereduciremoselrealibrede
paso,proporcionalmentealporcentajederealibredisponibledelmaterialutilizado.
Paracontrarrestar elefectodereduccindereamencionadosesueleincrementarelreade
exposicinalflujo.Conestoseincrementaelrealibredepasodemaneraproporcional.
Laformageomtricamentemssimpleparaaumentarelreadecontactoconunfluidoalconstruirun
filtroyfacilitarsuinstalacindentrodeunatuberaeselcono.
OBJETIVO
Determinarlasdimensionesquerequiereunfiltrocnico,teniendocomodatosdeentradaeldimetro
delatuberadondeseinstalara,eltamaomximodelaspartculasquesepermitirpasaryelreade
pasorequerida.
Nota:Noseestdeterminandoconesteclculolasprdidasdepresinatravsdelfiltro.
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EJEMPLOSDEPROBLEMASCOMUNES.
Enlaaplicacinprcticatendremossituacionesencamposimilaresalassiguientes:
Caso
1
TenemosunatuberadedimetroDenlasuccindeunabombadeagua.Elmanualdelfabricantedela
bombarecomiendaparalosarranquesinicialesyporproteccinalasholgurasdetrabajodelabomba
queeltamaomximodepartculaspermisiblesea150milsimasdepulgada.Yparaefectosde
minimizarlasprdidasdepresinenlasuccinyevitarcavitacinenlabomba,queelfiltrotengaun
readepasototaldealmenosel150%dereatransversaldeltubodondeseinstalar
Caso2
Lalimpiezadelastuberasdegascombustiblemedianteairecomprimidoserevaluadamediantela
colocacin
de
un
filtro
cnico
dotado
de
una
malla
mesh
200
con
dimensiones
tales
que
proporcionen
unareadepasolibredealmenosel200%delreatransversaldeltubodondeseinstalar.Elcriteriode
aceptacindelimpiezadelatuberaserceropartculasretenidasenelfiltrodespusde5ciclosde
sopladoalamximavelocidaddesalidaqueelprocesodepruebapuedaproporcionar.
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PLANTEAMIENTODELPROBLEMA.
Sebuscaencontrarlaalturadelconoporsereldatonecesarioparadeterminareltamaodelcarrete
quealojaraalfiltro.
DESARROLLODETALLADODELASOLUCION.
Paso1:Determinarelreadepasototalrequerida
Normalmentesenosindicacomorequisitodefabricantequeelreadepasodelfiltrosea100%,200%
300%,etc.delaseccintransversaldeltubodondeseinstalar.
%%. Dichomscompacto
% (1)Dnde:
Apaso = AP = readepasorequeridaparaelfiltrocnico.
Atubo = AT = reatransversalinternadeltubo(readelabasedelcono)
%ASTT = %ASTT = %dereadelaSeccinTransversalInternadelTubo.
Paso2:Determinarelreadeconorequerida
Imaginemosque
ya
tenemos
un
filtro
terminado
con
una
cierta
rea
de
conoyquecuentaconlascaractersticasquedeseamos.Podraser
algosimilaralafigura1.
Enestapartesiintroducimoslosdatosde%derealibredelascapas
quecomponenelfiltro,podemosinferirquel%realibrecombinada
eselresultadodelproductodelos%derealibredecadamaterial
(vaseapndicesA1,A2,A3yB)yenconsecuenciapodemosafirmar
queelreadepasorealdeestacombinacin(AP)seratambinel
productodelreadelcono(AC)porlos%derealibredecada
material.
%% (2)
Dnde:
AP =readepasorealparaelfiltrocnico.
MallaMesh200,
33.6%realibre
Placa32orificios
porpulgada, 40%
realibre
Figura.1Capasdelfiltrocnico
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AC =readelcono
%AM =%realibredelamallautilizada.
%APP =%realibredelaplacaperforada.
Comoestamos
hablando
de
la
misma
rea
de
paso
podemos
igualar
las
ecuaciones
(1)
y(2).
% %%Deestacombinacindespejamoselreadelconoqueeslaprimeraincgnitaquerequerimoscalcular.
%%% (3)Dnde:
AC =readelcono
AT =reatransversalinternadeltubo(readelabasedelcono)
%ASTT =%dereadelaSeccinTransversalInternadelTubo.
%AM =%realibredelamallautilizada.
%APP =%realibredelaplacaperforada.
Paso3:Determinarlaalturadelconorequerida
Delapndice0delaecuacindelreadeunconodespejamoslageneratriz
(4)
Siendo:
g =Generatriz
AC =readelcono
r =Radiodelabase
Usandodelmismoapndice0elteoremadePitgoraspodemosrelacionarelradio,la
alturaylageneratrizdelconodelasiguientemanera.
ghr
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Despejandolaalturatenemos:
(5)Sustituyendo
la
ecuacin
(4)
en
la
(5)
obtenemos:
(6)Dnde:
h =Altura
AC =readelcono
r =Radiodelabase
Yfinalmentesubstituyendoelvalorderadiodelabasedelconoyresultadodereadelcono(AC)
provenientedelaecuacin(3)enlaecuacin(6)obtendremoslaalturadelconobuscada.
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CLCULO
DEL
TAMAO
TERICO
DE
LOS
FILTROS
CONICOS
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APNDICE0Frmulasbsicas.
Lasformulasbsicasnecesariassonlassiguientes:
Geometra.
rea
lateral
del
cono
(AL)
readelcrculo(AB).
,
Siendo:
r=radio,D=dimetro,g=generatriz
TeoremadePitgoras.
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APNDICEA1Materialesdeconstruccindelfiltrocnicoyclculodesus%derealibre.
Laformatpicadeconstruccindeunfiltrocnicoesfabricarelcuerpoprincipalconplacametlicade
aceroinoxidableconperforacionesredondas(losmscomunesconperforacionesa60),sobrelacual
seagregaotracapademalladeaceroinoxidablemsfina.
Losdatosde%derealibredeambosmaterialessepuedenencontrarenloscatlogosdelos
proveedoresdemallasyplacasperforadas(vaseejemplosenlosapndicesA2,A3yB)oensu
defectosepuedencalculardelasiguientemanera.
Paraelcasodelaplacaperforada
Paraelcasodelamallametlicatejida
Mesh=Denominacindelamalla(#Mesh)
Ao=%realibredetamizado
Filtrocnico
con
placa
perforada Filtro
cnico
con
placa
perforada
ymalla
Frmulasdeperforacin(Izquierda)ydescripcindeformaydisposicindeagujeros(derecha)deacuerdoaISO78061983.
CortesaRMPERMESAS.A. http://www.rmig.com
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APNDICEA2Placasconperforacionesredondasa60comunes.
CortesadeLADESA www.ladesa.com
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APNDICEA3Tabladedatosdeplacasconperforacionesredondasa60
CortesadeLADESA www.ladesa.com
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APNDICEBTabladecaractersticasdemallastejidasmetlicasusuales.
Tamao de
tamiz
(Mm) (pulg) (Micras) EE.UU. Tyler Malla Apertura Alambre% Area
libreMalla Apertura Alambre
% Area
libreMalla Apertura Alambre
% Area
libre
11.2 0.438 11200 7/16 " - - - - - 2 0.466 0.054 80.3% 2 0.437 0.063 76.4%
6.35 0.25 6350 1/4 " - - - - - 3 0.292 0.041 76.9% 3 0.279 0.054 70.2%
5.6 0.223 - 3.5 3.5 - - - - 4 0.215 0.035 74.0% 4 0.2023 0.0475 65.6%
4.75 0.187 - 4 4 - - - - - - - - 4 0.187 0.063 56.0%
4 0.157 - 5 5 - - - - 5 0.168 0.032 70.6% 5 0.159 0.041 63.2%
3.35 0.132 - 6 6 - - - - 6 0.139 0.028 69.3% 6 0.132 0.0348 62.6%
2.8 0.11 - 7 7 - - - - 7 0.115 0.028 64.7% 7 0.108 0.035 57.0%
2.36 0.0937 - 8 8 - - - - 8 0.1 0.025 64.0% 8 0.0964 0.0286 59.5%
2 0.0787 - 10 9 - - - - 9 0.088 0.023 62.9% 10 0.0742 0.0258 55.1%
1.85 - - - - - - - - 10 0.08 0.02 64.0% 11 0.073 0.018 64.4%
1.7 0.0661 - 12 10 14 0.062 0.009 76.3% 12 0.065 0.018 61.3% 12 0.0603 0.023 52.4%
1.4 0.0555 - 14 12 16 0.0535 0.009 73.3% 14 0.054 0.017 57.8% 14 0.051 0.0204 51.0%
1.18 0.0469 - 16 14 18 0.0466 0.009 70.2% 16 0.0465 0.016 55.4% 16 0.0445 0.0181 50.5%
1.04 - - - - 20 0.041 0.009 67.2% - - - - - - - -
1 0.0394 - 18 16 22 0.038 0.0075 69.8% 18 0.0406 0.015 53.3% 18 0.0386 0.0173 47.7%
0.841 0.0331 841 20 20 24 0.0342 0.0075 67.3% 20 0.036 0.014 51.8% 20 0.034 0.0162 45.9%
0.787 - - - - 26 0.031 0.0075 64.8% 22 0.032 0.0135 49.5% - - - -
0.71 0.0278 - 25 24 28 0.0282 0.0075 62.4% 24 0.0287 0.013 47.4% 24 0.0277 0.014 44.1%
0.681 - - - - 30 0 .0268 0 .0065 64.8% 26 0 .0275 0.011 51.0% - - - -
0.63 - - - - 32 0.0248 0.0065 62.8% 28 0.0275 0.01 53.8% - - - -
0.595 0.0232 595 30 28 34 0.0229 0.0065 60.7% 30 0.0238 0.0095 51.1% - - - -
0.541 - - - - 36 0 .0213 0 .0065 58.7% 32 0 .0223 0.009 50.8% - - - -
0.5 0.0197 - 35 32 38 0.0198 0.0065 56.7% 34 0.0204 0.009 48.1% 30 0.0203 0.0128 37.6%
0.47 - - - - 40 0.0185 0.0065 54.8% 36 0.0188 0.009 45.7% - - - -
0.465 - - - - 42 0.0183 0.0055 59.1% 38 0.0178 0.0085 45.8% - - - -
0.437 - - - - 44 0.0172 0.0055 57.4% - - - - 35 0.0176 0.0118 35.8%
0.4 0.0165 400 40 35 46 0.0162 0.0055 55.7% 40 0.0165 0.0085 43.6% - - - -
0.389 - - - - 48 0.0153 0.0055 54.1% - - - - 40 0.015 0.0104 34.9%
0.368 - - - - 50 0.0145 0.0055 52.6% - - - - - - - -
0.355 0.0139 - 45 42 52 0.0137 0.0055 50.9% 45 0.0142 0.008 40.9% - - - -
0.33 - - - - 54 0.013 0.0055 49.4% - - - - - - - -
0.323 - - - - 58 0.0127 0.0045 54.5% - - - - - - - -
0.31 - - - - 60 0.0122 0.0045 53.4% 50 0.0125 0.0075 39.1% - - - -
0.3 0.0117 - 50 48 62 0.0116 0.0045 51.9% 55 0.0112 0.007 37.9% - - - -
0.282 - - - - 64 0.0111 0.0045 50.6% - - - - 50 0.011 0.009 30.3%
0.27 - - - - 70 0.0106 0.0037 54.9% - - - - - - - -
0.26 - - - - 72 0.0102 0.0037 53.8% - - - - - - - -
0.25 0.0098 250 60 60 74 0.0098 0.0037 52.7% 60 0.0102 0.0065 37.3% - - - -
0.241 - - - - 76 0.0095 0.0037 51.8% - - - - - - - -
0.231 - - - - 78 0.0091 0.0037 50.5% - - - - 60 0.0092 0.0075 30.3%
0.224 - - - - 80 0.0088 0.0037 49.6% - - - - - - - -
0.21 0.0083 210 70 65 84 0.0084 0.0035 49.8% - - - - - - - -
0.2 - - - - 88 0.0079 0.0035 48.0% - - - - - - - -
0.193 - - - - 90 0.0076 0.0035 46.9% - - - - - - - -
0.177 0.007 177 80 80 94 0.0071 0.0035 44.9% - - - - 80 0.007 0.0055 31.4%
0.165 - - - - 105 0.0065 0.003 46.8% - - - - - - - -
0.149 0.0059 149 100 100 120 0.0058 0.0025 48.8% - - - - 100 0.0055 0.0045 30.3%
0.125 0.0049 125 120 115 145 0.0047 0.0022 46.4% - - - - 120 0.0046 0.0037 30.7%
0.105 0.0041 105 140 150 165 0.0042 0.0019 47.4% - - - - 150 0.0041 0.0026 37.4%
0.088 0.0035 88 170 170 200 0.0034 0.0016 46.2% - - - - 180 0.0033 0.0023 34.7%
0.074 0.0029 74 200 200 230 0.0029 0.0014 45.5% - - - - 200 0.0029 0.0021 33.6%
0.063 0.0024 63 230 250 - - - - - - - - 250 0.0024 0.0016 36.0%
0.053 0.0021 53 270 270 300 0.0021 0.0012 40.5% - - - - 270 0.0021 0.0016 32.2%
0.044 0.0017 44 325 325 - - - - - - - - 325 0.0017 0.0014 30.1%
0.037 0.0015 37 400 400 - - - - - - - - 400 0.0015 0.001 36.0%
0.025 0.001 - 500 - - - - - - - - - 500 0.001 0.001 25.0%
0.02 0.0008 - 632 - - - - - - - - - 635 0.0008 0.0008 25.0%
Aper tura Estndar Mesh Tracci n g asas y te las Grado Mil l Grad o Mar ket
TamizcomercialesMeshDimensiones
Fuente:WIKIPEDIA
http://en.wikipedia.org/wiki/Mesh_(scale)
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APNDICECTabladedimensionesypesodetuberasdeacero
CortesadeWheatlandTube http://www.wheatland.com/
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