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8/21/2019 INFORME VENTSIM
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INFORME VENTSIM
Es un software es muy til y prctico que nos sirve para:
Analizar el costo.
Presin total.
Caudal.
Energa.
Como colocar la curva de un ventilador en VENTSIM.
Nos permite simular la ubicacin del ventilador.
Se puede predecir que ventilador conviene ms.
FRMULAS UTILIZADAS
Resistencia longitudinal
Donde:
Ks = rugosidad estndar
= densidadP = permetro
L = longitud de la labor
A = rea de la labor
Resistencia local
Donde:
X = factor de choque (depende de la seccin de la labor)
= densidadQ = caudal
A = rea de la labor
Resistencia total
(
)
Rtotal = R.longitudinal + R.local
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Cada de presin
PROBLEMA APLICATIVO
Para la siguiente grafica.
SOLUCION:
Datos:
A = 12.65625 m2
P = 13.9063924 m
Se ingresa 90 000 cfm , Q = 42.475
= 1,1Ks = 0.0158
Costo de energa = 0.08 US $/Kw-hrSeccin galera = 4 m x 3.5 m
Seccin chimenea = 2 m x 2 m
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TRAMO AB
Es una galera de 400 m de longitud
Calculando Resistencia longitudinal
Calculando resistencia local
X = 0.5 + 0.6
Calculando resistencia total
R.total = R.longitudinal + R.local
R.total = + R.total = 0.04351699
Calculando cada de presin
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TRAMO BC
Es una chimenea de 300 m de longitud
Calculando Resistencia longitudinal
Calculando resistencia local
X = 0.6 + 0.8
Calculando resistencia total
R.total = R.longitudinal + R.local
R.total = +R.total = 0.59125
Calculando cada de presin
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TRAMO CD
Es una galera de 350 m de longitud
Calculando Resistencia longitudinal
Calculando resistencia local
X = 0.6 + 1
Calculando resistencia total
R.total = R.longitudinal + R.local
R.total = + R.total = 0.04026629666
Calculando cada de presin
Suma total de resistencias y cada de presin
R AB = 0.04351699 R B - C= 0.59125 R C - D= 0.04026629666
Resistencia total del circuito = 0.67503
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Pr A -B = 78.51 Pa Pr B -C = Pr C -D =
Cada de presin total del circuito = 1217.8354 Pa
Velocidad
V = =
= 3.35 m/s
OBSERVACION
El VENTSIM no tomo en cuenta x = 1 por lo cual se tuvo que corregir sumando la presin dinmica
en Excel
Presin dinmica =
Presin dinmica =
Presin dinmica = PaPor lo cual se sum el resultado de VENT SIM: 66.5 + 7.2 = 72.7 Pa
Cuidado en VENTSIM con la salida de aire, no tomar x = 1 debido al difusor que
colocaremos que puede cambiar la presin dinmica, es preferible trabajarlo por
separado.
Se calcul la energa mnima necesaria para el circuito. (156.45 Kw)
--------------------------------------------------------- Cv1
--------------------------------------------- Cv2
Cp
cfm
Todo circuito Cv est por encima de Cp
Energa mnima necesaria
para el circuito
Potencia
Se tratara de llegar a la energa
mnima pero ser imposible
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PONER LOS DATOS DE UN VENTILADOR AL VENTSIM
Se exige la cartilla tcnica
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Curva de presin total
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Curva de presin esttica
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Curva de presin dinmica-
Potencia de rotor, etc.
Se ingresan estos datos a herramienta de ventilador y se calcula la curva.
La empresa fabricadora de ventiladores brinda su propio software en este caso AIRTEC, para llenar
el cuadro automticamente y dar la curva en lugar de llenar el cuadro a mano.
Curva de ventilador AIRTEC
Se usa el AIRTEC y convertidor de unidades.
El ventilador principal debe tener cono difusor para ahorrar energa
Mientras menor sea la presin dinmica menos energa emplearemos
Se modifica los ngulos del ventilador para lograr nuestros objetivos en este caso
llegar a 42.5 de caudal.
Variador de frecuencia
Aparato electrnico que sirve para disminuir rotacin del eje rotador.
No se puede trabajar
en esta zona
inestable
LIMITE
Si no quiero que pase
el lmite tengo que
hacer una chimenea o
abrir la mina
Curvas de
resistencia
Caudal
r
si
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Es importante porque trabaja en el consumo. Cuando varia la frecuencia cambia la curva del
ventilador que no depende del ngulo del alabe, al variar la frecuencia del ventilador cambia la
presin a la que trabaja. Sirve para ahorrar energa.
Datos:
FTP debe ser = 1455.6 Pa
Caudal = 42.5
Eficiencia = 80.5%
Costo = 70.771
Poder= 76.7 Kw eje y 80.8 Kw elctrica
Si no se tiene como dato la eficiencia del proveedor, VENTSIM toma como dato la eficiencia de
herramienta.
OBSERVACION
No puedo tener muchos ventiladores en el circuito porque cada ventilador presenta una perdida
de eficiencia.
PRESION DINAMICA
La presin dinmica > presin dinmica de salida
La presin dinmica se puede convertir en presin esttica, pero hay que tratar que la presin
dinmica sea la menor posible
En OPSIVENT verificamos la perdida dinmica
% de perdida dinmica = 90
Dimetro de salida = 1.524
rea de ramal = 12.7
En nuestra curva, Cv siemprees mayor porque tiene
frecuencia de transmisin
Extractor
principal
Dimetro
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X perdida dinmica por ventilador dentro de la galera = 42.72
Esta prdida es hallado por OPSIVENT, aqu se considera un dato real por lo cual los dems datos
son alterados.
FTP = 2618.2 Pa
Caudal = 56.4 m3/s
Eficiencia = 77.7 %
Costo = 174,650
Poder = 189.4 Kw eje y 199.4 Kw elctrica
R = 0.82172
Es perdida de flujo en el interior del ramal.
Puede existir incoherencias cuando observamos en el campo que la presin dinmica es mayor
que la presin esttica y si utilizamos toda la energa dinmica como energa til, este ventilador
no necesitara presin esttica es decir estaramos creando energa de la nada.
RESUMEN
VENTSIM calcula cuando ingresas un ventilador lo siguiente:
Presin esttica, costo de energa, el caudal que va a pasar, todo esto en ventilacin principal y
auxiliar
Pero no es recomendable para ventiladores auxiliares, porque el se considera la manga rgida,
cuando en realidad es flexible.
La presin esttica mantiene la manga inflada y al final de la manga es complicado que se
mantenga rgida.
Difcil que se mantenga rgida al final de la manga.
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DILUCION
Se tiene que tomar en cuenta el CO (monxido de carbono).
Existen dos formas de dilucin
1.
Dilucin por mezcla2. Dilucin por dispersin
La que mas se usa es la dilucin por mezcla.
Ecuaciones:
Cunto de masa se dirige del punto Ahacia el punto B?
Cx =
=
x
x
Flujo msico = = x x Q x
Podemos encontrar la concentracin en el punto B
Entonces la concentracin en el punto B resultado de la mezcla en el punto de interseccin est
dada por :
C3= =
C3 =
C =
El lmite mximo permisible de concentracin es de 25 ppm segn el DS 055 - EM -2010.
Abriendo reguladores en subniveles podemos disminuir la concentracin, y en VENT SIM poder
simular las condiciones ambientales de confort de los trabajadores.
Q1 C1
Q2 C2
Q3 C3
A B
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Ejemplo:
Solucin:
C3x = C3 x 61 =
C3 = 13.27
COSTO
Una herramienta muy til aqu fue utilizar Excel para resultados ms exactos y con rapidez.
Se tomo una tasa anual de 11 % y luego se convirti a mensual mediante :
Tasa mensual = 100 x = 0.87 %
Mientras mas tiempo sea el tiempo de vida, el costo de inversin va a bajar.
Inversin 500 000
Periodos 60
Tasa 0.87%
pagos 10 732.09
61 m3/s y C
8.1 m3/s y 100 ppm
52.9 m3/s y 0 ppm
Logramos disminuir la concentracin
en la chimenea
st
Tiempo
Costo de
inversin
Costo de
operacin
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Interpretacin de las curvas
Cuando la pendientes de ambas curvas sean iguales pero con signos diferentes se logra el costo
de inversin mnima.
Analticamente:
La suma de las 2 curvas y su derivada debe ser cero.
Para el inicio de todas las operaciones hechas se tuvieron que tomar en cuenta desde el principio
dos leyes de termodinmica, la de entalpia y entropa.