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Universidad “Vladimir Ilich Lenin” Facultad de Ciencias Técnicas

Departamento de Ingeniería Industrial

Trabajo de Diploma

Título: Diagnóstico y propuesta de rediseño del sistema de ventilación en la nave de generación de grupos electrógenos 2,5 MW fuel oil Las Tunas

Autora: Julia Margarita Fernández Cuza

Tutor: MSc. Ing. Daniel Rodríguez Peña

Las Tunas, 2011 “Año 53 de la Revolución”

“Todo en apariencia funciona bien hasta que alguien menos perezoso descubre una

manera de que funcione mejor”

Albert Szent-Györgyi

Wxw|vtàÉÜ|t A mi madre porque gracias a ella existo, porque sin ella no hubiera podido llegar

hasta aquí, porque es mi guía, mi protección, sufre en mis penas y ríe en mis

alegrías, porque es la que me da las fuerzas para seguir luchando día a día y

porque nadie en el mundo me ama como ella.

A mi hermana que es mi amiga y compañera, y aunque esté lejos está en lo más

profundo de mi corazón.

A mi padre porque gracias a él me he convertido en lo que soy ahora.

A mis sobrinos del alma porque son lo más lindo que tengo en la vida.

A mi tutor Daniel por todo el apoyo brindado, por confiar en mí para realizar este

trabajo y porque si me he convertido en la cuarta parte de la ingeniera que pienso

ser, es gracias a él.

A mi abuelo porque estás aunque no estés.

A mi abuela, mi tía Vivian y mi madrina Martha Cuza que me han apoyado

incondicionalmente.

TzÜtwxv|Å|xÇàÉá A toda mi familia de Guantánamo que me apoyaron mucho y están muy orgullosos

de mí.

A mis amigos Leyris, Liset y Pachy que cuando los necesité estuvieron ahí y me

defendieron cuando tuvieron que hacerlo.

A mi amiga Aliubis por su apoyo incondicional.

A todos los profesores de la carrera por los conocimientos adquiridos.

A Yosvany Wong que nos apoyó en la empresa durante la realización de la tesis.

A todos los que de una forma u otra han influido en mi formación como

profesional.

RESUMEN

El trabajo fue realizado en la Nave de Grupos Electrógenos Fuel-Oil 2,5 MW, ubicada

en Las Tunas. El objetivo principal fue diagnosticar el sistema de ventilación, con vista

a elaborar una propuesta de rediseño, que permita mejorar las condiciones

microclimáticas en el interior de la nave. Consta de tres capítulos: en el Capítulo 1 se

abordan los fundamentos teóricos respecto al tema de investigación; el Capítulo 2

muestra las metodologías aplicadas en la realización del trabajo y en el Capítulo 3 se

encuentran los resultados obtenidos y las propuestas de mejoras. Durante la realización del trabajo se determinó la cantidad de calor que se genera en

el interior de la nave, se determinaron los flujos de entrada y salida de aire con sus

componentes energéticos respectivos, se calculó el flujo requerido de aire para

evacuar el calor emitido así como el Índice de Sobrecarga Calórica. Se propone el

rediseño del sistema de ventilación a partir de la evacuación del aire caliente del

sistema de enfriamiento de los generadores y como medida temporal se realiza una

propuesta de permanencia en el puesto de trabajo actual.

Palabras claves: Sistemas de ventilación, transferencia de calor, microclima laboral.

ABSTRACT

The work was carried out in the Generating Set Diesel Power Plant 2, 5 MW Facility,

located in Las Tunas. The main objective was to diagnose the ventilation system, with

view to elaborate a proposal of I redraw appropriate that allows to improve the

conditions microclimáticas inside the facility. It consists of three chapters: the Chapter

1 approaches the theoretical foundations regarding the investigation topic; the Chapter

2 shows the methodologies applied in the realization of the work; in the Chapter 3 are

the obtained results and the improvements suggestions. During the realization of the

work the quantity of heat was determined that is generated inside the facility, the

entrance flows and exit of air were determined as well as their respective energy

components, the required flow of air was calculated to evacuate the emitted heat as

well as Caloric Overload's Index. We propose the I redraw of the ventilation system

starting from the evacuation of the hot air of the system of cooling of the generators

and I eat measure storm we carry out a permanency proposal in the position of current

work.

Key words: ventilation system, heat transfer, labor microclimate.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 CAPÍTULO 1 MARCO TEÓRICO REFERENCIAL ....................................................... 5

1.1 SEGURIDAD Y SALUD DEL TRABAJO. EXPOSICIÓN AL CALOR ................................... 5 1.1.1 Equilibrio térmico del ser humano ............................................................... 5 1.1.2 Microclima laboral. Vías de intercambio térmico ........................................... 6 1.1.3 Trastornos producidos por el calor .............................................................. 10 1.1.4 Sensación térmica ....................................................................................... 12 1.1.5 Control climático. Medidas primarias y secundarias .................................... 12

1.2 VENTILACIÓN ................................................................................................... 17 1.2.1 Tipos de ventilación ..................................................................................... 18 1.2.2 Ventilación general según la ganancia térmica ........................................... 19 1.2.3 Ventilación artificial general ......................................................................... 22 1.2.3.1 Ventiladores. Sistemas de ventilación industrial ...................................... 24

1.3 TRANSFERENCIA DE CALOR .............................................................................. 26 1.3.1 Transferencia de calor por convección. Ley de enfriamiento de Newton .... 26 1.3.1.1 Convección forzada .................................................................................. 30

1.4 REGRESIÓN LINEAL ......................................................................................... 31 1.4.1 Regresión lineal múltiple ........................................................................... 31

1.5 ENTALPÍA TERMODINÁMICA ............................................................................... 31 1.6 GENERADORES ELÉCTRICOS ............................................................................ 32

1.6.1 Pérdidas y rendimiento de un alternador sincrónico .................................. 32 1.7 MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ................................................................. 33 1.8 FLUJO VOLUMÉTRICO ....................................................................................... 34

CAPÍTULO 2 DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS Y MATERIALES EMPLEADOS . 35 2.1 BREVE CARACTERIZACIÓN DE LA ENTIDAD Y DEL ÁREA OBJETO DE ESTUDIO ............... 35 2.2 CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO .............................................................. 36 2.3 DETERMINACIÓN DE LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA TEMPERATURA INTERIOR DE LA NAVE Y SU ECUACIÓN .................................................................................................. 36 2.4 CÁLCULO DE LA EMISIÓN DE CALOR QUE ESTÁ ABSORBIENDO EL AIRE EN EL INTERIOR DE LA NAVE ..................................................................................................................... 37

2.4.1 Emisión de calor por convección en los motores ........................................ 38 2.4.2 Emisión de calor por parte de los generadores ........................................... 39

2.5 DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN ........................................................... 40 2.5.1 Dinámica de los fluidos en el interior de la nave. Técnica de visualización 41

2.6 MICROCLIMA LABORAL. SEGURIDAD Y SALUD DEL TRABAJO DE LOS OBREROS ............ 42 CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................ 45

3.1 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA TEMPERATURA INTERIOR DE LA NAVE. ECUACIONES PARA DETERMINAR TEMPERATURA ............................................................................... 45 3.2 EMISIÓN DE CALOR QUE ABSORBE EL AIRE EN EL INTERIOR DE LA NAVE ..................... 47

3.2.1 Emisión de calor por parte de los motores .................................................. 47 3.2.2 Emisión de calor por parte de los generadores ........................................... 48

3.3 RESULTADOS DEL DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN ................................ 48 3.3.1 Cálculo de los flujos de aire de entrada y salida ......................................... 48

3.3.2 Determinar si el sistema de ventilación evacua el calor generado en el interior de la nave ................................................................................................. 50 3.3.3 Calcular el caudal de flujo requerido ( rQ ), según el calor generado en el interior de la nave ................................................................................................. 50

3.4 MICROCLIMA LABORAL. SEGURIDAD Y SALUD DEL TRABAJO DE LOS OBREROS ............ 51 3.5 PROPUESTA DE SOLUCIÓN PARA EVACUAR EL CALOR ACUMULADO EN EL INTERIOR DE LA NAVE ......................................................................................................................... 51 3.6 PROPUESTA DE SOLUCIÓN PARA EVITAR AFECTACIONES FISIOLÓGICAS A LOS TRABAJADORES .......................................................................................................... 52

CONCLUSIONES ....................................................................................................... 53 RECOMENDACIONES ............................................................................................... 54 BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 55 ANEXOS ..................................................................................................................... 56

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1 Julia Fernández Cuza

INTRODUCCIÓN

Desde la antigüedad los seres humanos han intentado adaptarse al entorno en donde

se desarrollan; sin embargo en los últimos años se ha procurado concentrar la acción

frente al objetivo de “adaptar todo al hombre”. Cuando hablamos de seguridad y salud

del trabajo, no solo nos estamos refiriendo, a garantizar al trabajador un ambiente

confortable y seguro donde laborar, sino también al logro de un trabajo eficiente, eficaz

y productivo, con niveles económicamente aceptables y con la calidad

requerida.(Autores 2006)

El microclima laboral es de gran importancia y uno de los elementos del ambiente

laboral que más incide sobre los trabajadores. El clima cubano se caracteriza por

temperaturas y humedades elevadas la mayor parte del año. Estas características

desfavorables del clima se ven agravadas en los centros laborales donde la tecnología

provoca temperaturas extremas: como en el entorno de los hornos, motogeneradores

de combustión, área de compresores de cámaras frigoríficas, etc; y no existen sistemas

de ventilación que regulen las temperaturas y conviertan el local de trabajo en un

ambiente favorable para los obreros que allí laboran. En el microclima laboral también

influyen otros factores como características del proceso tecnológico, dimensiones y

aspectos constructivos de las edificaciones, su distribución y ubicación.(Autores 2006)

En la mayoría de las industrias cubanas, las altas temperaturas están originadas por la

tecnología obsoleta o deficiencias en los aislamientos; sin embargo en la Nave de

Grupos Electrógenos Fuel- Oil de Las Tunas no ocurre así. En la nave está instalada

una tecnología moderna de 12 motogeneradores de combustión interna, aún así la

temperaturas en el interior del local donde se encuentran enclavados, es elevada, a

pesar de contar con un sistema de ventilación por inyección. En un diagnóstico

preliminar realizado se pudo determinar lo siguiente:

• La temperatura en el interior de la nave está por encima de los parámetros

permisibles por las normas de seguridad y salud del trabajo.

• No existe una correcta circulación de aire en el interior de la nave.

• El sistema natural de extracción del aire caliente del interior de la nave es

deficiente.

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• Excesiva temperatura en la superficie de los motores y generadores.

Por lo que se establece como problema científico: Deficiencias en el diseño del sistema de ventilación en la nave de batería de grupos

electrógenos fuel-oil de 2,5 MW de Las Tunas, originan altas temperaturas en el interior

del local, ocasionando un ambiente laboral desfavorable, que puede provocar

afectaciones fisiológicas en los obreros.

Objetivo principal de la investigación: Elaborar una propuesta de rediseño del

sistema de ventilación de la nave de batería de grupos electrógenos fuel-oil de 2,5 MW

de Las Tunas.

Objeto de investigación: Sistemas de ventilación en naves industriales.

Campo de acción: El sistema de ventilación de la nave de grupos electrógenos fuel-oil

2,5 MW de Las Tunas.

Atendiendo a este problema se define como hipótesis:

Si se elabora y aplica la propuesta de rediseño del sistema de ventilación a partir del

diagnóstico, se reducirá la temperatura en el local y se logrará un ambiente de trabajo

apropiado en el interior de la nave de batería de grupos electrógenos fuel-oil de 2,5 MW

de Las Tunas.

Se trazan como objetivos específicos:

• Lograr obtener el diagnóstico del sistema de ventilación actual de la nave.

• Realizar el rediseño del sistema de ventilación de la nave.

• Presentar propuesta de rediseño a la Dirección de Generación Distribuida.

Tareas para darle cumplimiento a los objetivos:

• Realizar revisión bibliográfica.

• Caracterizar y estudiar el área de trabajo.

• Determinar la circulación actual del aire en el interior de la nave.

• Determinar la cantidad de calor que emiten los equipos del interior de la nave.

• Calcular los flujos de aire de entrada y salida con sus componentes energéticos

respectivos.

• Calcular el flujo requerido para evacuar el calor emitido.

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• Elaborar propuesta del nuevo sistema de ventilación.

Para el desarrollo de la investigación será utilizado el método científico como método

general del conocimiento y dentro de él serán relevantes los siguientes:

Métodos teóricos: Método hipotético-deductivo: permite, mediante deducciones particulares, demostrar

el planteamiento de la hipótesis.

Método lógico-inductivo: permite la formación de hipótesis, investigación de leyes

científicas y sus demostraciones.

Método histórico-lógico: consiente en conocer la evolución y desarrollo del objeto o

fenómeno de investigación, con el fin de revelar su historia, las etapas principales de su

desenvolvimiento y las conexiones históricas fundamentales. Los métodos lógicos se

basan en el estudio histórico poniendo de manifiesto la lógica interna de desarrollo, de

su teoría y halla el conocimiento más profundo de esta, de su esencia. La estructura

lógica del objeto implica su modelación.

Método analítico-sintético: consiste en el análisis y síntesis, en sus múltiples

relaciones, y componentes, para facilitar su estudio y establecer la unión de las partes

previamente analizadas-sintetizadas, de forma concretas, las encuestas y estadísticas

para llegar a conclusiones.

Método de la modelación: opera en forma práctica o teórica con el objeto, no en

forma directa, sino utilizando cierto sistema intermedio, auxiliar, natural o artificial.

Métodos Empíricos: Observación: se aprecia el hecho directamente.

Experimentación: Implica alteración controlada de las condiciones naturales, de tal

forma que se establecerán modelos, se reproducirán condiciones, se abstraerán rasgos

distintivos del objeto o del problema.

La medición: se desarrolla con el objetivo de obtener la información numérica acerca

de una propiedad o cualidad del objeto o fenómeno, donde se comparan magnitudes

medibles y conocidas, es la atribución de valores numéricos a las propiedades de los

objetos.

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Métodos matemáticos-estadísticos: se emplean en la determinación de la muestra,

la cuantificación y el procesamiento de los datos obtenidos para su organización y

presentación mediante tablas y gráficos, que facilita el análisis de los mismos.

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CAPÍTULO 1 MARCO TEÓRICO REFERENCIAL En el presente capítulo se muestran los conceptos y temas abordados durante el

desarrollo de este trabajo, obtenidos de la investigación y consultas de diversas fuentes

bibliográficas, del uso de las páginas Web y de las conferencias recibidas.

1.1 Seguridad y salud del trabajo. Exposición al calor

Seguridad y salud del trabajo se define como la actividad orientada a crear las

condiciones para que el trabajador pueda desarrollar su labor eficientemente y sin

riesgos, evitando sucesos que afecten su salud e integridad, el patrimonio de la entidad

y el medio ambiente.(Autores 2007).

Las industrias, principalmente, las de fundición de acero, generación de energía, entre

otras, se caracterizan por la exposición elevada de sus trabajadores a altas

temperaturas, determinadas por el tipo de proceso desarrollado, la situación geográfica

y la condición del archipiélago cubano, que hacen que la temperaturas sean altas en la

mayor parte del año. El estudio del microclima laboral y de sus factores componentes,

así como de las vías de intercambio térmico del hombre con el medio y las

consecuencias de una exposición prolongada al calor, se ha desarrollado con vista a

controlar el clima de los locales de trabajo.

1.1.1 Equilibrio térmico del ser humano Para mantener la vida, el organismo humano realiza determinados procesos

bioquímicos, en el curso de los cuales se desprende calor.

En cualquier tipo de clima, los llamados grupos superiores del mundo animal, las aves

y los mamíferos, y con ellos el hombre, mantienen su temperatura interna (TI) casi

constante, que en el caso del hombre es de alrededor de 37 grados Celsius (ºC). Por

ello son homeotermos, es decir, que su temperatura se establece a un nivel y

permanece casi invariable. Todos los demás animales son heterotermos, o sea,

animales de calor variable.

El hombre, protegido, puede tolerar modificaciones grandes de la temperatura

ambiental; pero tolera únicamente alrededor de 4º C de variación de su TI por cortos

lapsos, sin alteración permanente de su capacidad física y mental. De permanecer este

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desplazamiento en sentido positivo (41 a 42º C), generalmente estamos frente a un

caso fatal. Valores en sentido negativo pueden causar la muerte o daños irreversibles.

Las variaciones citadas de la temperatura interna son toleradas cuando son de origen

endógeno (como un estado febril del organismo), ya que cuando se derivan de una

carga térmica elevada, el organismo del hombre no soporta incrementos mayores que 1

ó 2º C.

Los efectos que el calor ejerce sobre el ser humano revisten en cierta forma, un

carácter individual. Hay varios factores que influyen, siendo los más importantes la

aclimatación, la edad, aptitud física, el sexo, el estado de gestación, la obesidad y los

trastornos de salud entre otros. (Autores 2007)

1.1.2 Microclima laboral. Vías de intercambio térmico Los factores del clima de una región son la temperatura del aire, la humedad relativa

del aire, la velocidad del aire y las radiaciones naturales, cuando estos elementos

influyen sobre un puesto o zona de trabajo, se habla del microclima laboral o el clima

de la zona de trabajo.(Quiñones 2009)

Factores del clima:

• Temperatura del aire (ts) en 0C: Es la temperatura medida con un termómetro de

líquido en vidrio, cuando no se tiene en cuenta la humedad contenida en la masa

de aire considerada y el bulbo se encuentra protegido contra la radiación

térmica.

• Temperatura de Bulbo Húmedo (tbh) en 0C: Es la temperatura que da un

termómetro bajo sombra, con el bulbo envuelto en una mecha de algodón

húmedo bajo una corriente de aire. La corriente de aire se produce mediante un

pequeño ventilador o poniendo el termómetro en un molinete y haciéndolo girar.

Al evaporarse el agua, absorbe calor rebajando la temperatura, efecto que

reflejará el termómetro. Cuanto menor sea la humedad relativa del ambiente,

más rápidamente se evaporará el agua que empapa el paño. Este tipo de

medición se utiliza para dar una idea de la sensación térmica, o en los

psicrómetros para calcular la humedad relativa y la temperatura del punto de

rocío.(Wikipedia 2010)

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• Velocidad del aire (Va) en m/min: Velocidad con que llega el aire al cuerpo del

trabajador. Se mide con un anemómetro.

• Humedad Relativa en %: Es la razón entre la cantidad de vapor de agua

existente en un volumen de aire y la que habría en el mismo volumen si a esa

temperatura estuviese saturado dicho vapor. Puede ser medida con un

higrómetro, un higrotermógrafo u otro medio de medición. También puede ser

determinada indirectamente a partir de los valores de la ts y la th y el uso de una

carta psicrométrica.

• Presión de vapor de agua (Pva) en mm/Hg.

• Temperatura de Globo (tg) en 0C: Es la temperatura de radiación emitida por los

cuerpos calientes, la cual se mide con un termómetro de líquido en vidrio, el que

se acopla en el centro de una esfera metálica hueca (globo).

• Temperatura radiante media (trm) en 0C. La temperatura radiante tiene en cuenta

el calor emitido por radiación de los elementos del entorno. Se toma con un

termómetro de bulbo, que tiene el depósito de mercurio encerrado en una esfera

o bulbo metálico de color negro, para asemejarlo lo más posible a un cuerpo

negro y así absorber la máxima radiación. Para anular en lo posible el efecto de

la temperatura del aire, el bulbo negro se aísla en otro bulbo que se fue hecho al

vacío. Las medidas se pueden tomar bajo el sol o bajo sombra. En el primer

caso se tendrá en cuenta la radiación solar, y se dará una temperatura bastante

más elevada. También sirve para dar una idea de la sensación térmica.

Vías de intercambio térmico entre el hombre y el medio(Viña 2006; Quiñones 2009):

M Generación de calor por la vía metabólica, por esta vía siempre se gana calor.

Variable de acuerdo al tipo de trabajo.

C Intercambio térmico por la vía convectiva, por la cual el hombre puede ganar o

perder calor en dependencia de la temperatura del aire. El organismo pierde o

gana calor por convección cuando la temperatura del aire es, respectivamente,

más baja o más alta que la temperatura de la piel.

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R Intercambio térmico debido a las radiaciones. El organismo pierde o gana calor

por radiación cuando la temperatura de las superficies inmediatas a la piel es

inferior o superior a la temperatura de la piel, respectivamente.

K Ganancia o pérdida de calor por conducción.

E Proceso que se efectúa en la superficie de la piel y del que solamente pueden

resultar pérdidas de calor del cuerpo.

Conociendo estas vías de intercambio térmico se puede plantear la Ecuación de

Balance Térmico M ± R ± C ± K – E = 0, como el intercambio de calor por conducción en

general no es significativo la ecuación queda en la forma siguiente: M ± R ± C= 0 lo que

es lo mismo M ± R ± C ± K= Ereq.

Siendo Ereq la cantidad de calor que requiere expulsar el organismo humano por medio

de la evaporación del sudor para lograr el equilibrio térmico.

Las diferentes zonas de exposición microclimáticas se pueden representar a través de

esta ecuación y con la utilización de las expresiones, determinar la influencia de cada

factor en la sobrecarga calórica total del individuo.(Viña 2006)

M ± C ± R – E = 0 Zona de exposición microclimática óptima.

M ± C ± R = Ereq. Zona de exposición microclimática permisible.

M ± C ± R - E > 0 Zona de exposición microclimática crítica, por exceso de calor.

M ± C ± R < 0 Zona de exposición microclimática crítica, por exceso de frío.

Existen indicadores fisiológicos que permiten evaluar la tensión térmica tales como la

temperatura interna, la pérdida de peso por sudoración y el ritmo cardíaco, pero por ser

muy compleja su medición, son más utilizados los indicadores subjetivos Índice de

Temperatura Efectiva (ITE) y el Índice de Temperatura Efectiva Corregida, además de

los indicadores Índice de Sobrecarga Calórica (ISC) y temperatura de bulbo húmedo y

temperatura de globo (WBGT) para exteriores y para interiores.(McCormick. 2005)

Uno de los indicadores más completos es el Índice de Sobrecarga Calórica (ISC).

Este indicador equivale al balance energético que se establece por la relación entre la

cantidad de energía en forma de calor que se necesita eliminar en unas condiciones

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ambientales dadas y la energía máxima que es posible disipar a través de la

evaporación del sudor en esas condiciones.

Se determina a través de la expresión siguiente(Viña 2006; Quiñones 2009):

100⋅=máx

req

EE

ISC

1.1

Donde:

Ereq = M ± C ± R

1.2

M Es el conocido gasto energético calculado por cualquiera de las vías posibles ya

conocidas o estimado a través de tablas, según el tipo de trabajo. (Kcal/h)

( ) ( )357.0 6.0 −⋅⋅= sa tVC (Kcal/h)

1.3

( )358 −⋅= rmtR (Kcal/h)

1.4

( )sgagrm ttVtt −⋅+= 24.0

1.5

En este caso la V es en m/s.

( ) ( )vaa PVE −⋅⋅= 424.1 6.0max (Kcal/h)

1.6

En este caso la velocidad en m/min.

maxE : Representa la capacidad evaporativa máxima del ambiente.

En este caso hay que tener en cuenta que las pérdidas de calor por la evaporación de

la sudoración depende de la humedad relativa del aire, o sea, de la capacidad

evaporativa del ambiente, mientras más seco sea el aire mayores posibilidades de

evaporarse tiene la sudoración. Pero el hombre tiene la posibilidad de sudar a razón de

un litro por hora, por lo que solo podrá evaporar un litro por hora y la evaporación de un

litro de sudor en la piel de una persona disipa 600 Kcal, por lo que el valor de maxE no

puede tomar un valor superior a 600; si el cálculo de maxE diera como resultado un valor

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superior a 600 se desprecia los que exceda a 600 y se toma el máximo valor que maxE

puede alcanzar (600).

Al analizar el ISC se pueden presentar las situaciones siguientes:

Que ISC sea menor que 100, esto indica que el individuo se encuentra en una zona de

exposición microclimática permisible, pero claro está que depende de cuan cerca se

encuentre de 100 o cuan alejado se encuentre de este valor, o sea, se acerque más a

una zona crítica o a una zona óptima de exposición microclimática.

Que el ISC sea igual a 100, significa que el individuo se encuentra en el límite de

sobrecarga térmica, que solo puede ser soportada por individuos jóvenes, sanos y

aclimatados. Es el límite en que puede alcanzarse el equilibrio térmico.

Que el ISC sea mayor que 100, imposible alcanzar el equilibrio térmico, representa una

zona de exposición microclimática crítica, cuando esto ocurre no es posible mantener a

un individuo realizando el trabajo durante toda la jornada laboral sin que sufra

afectaciones a la salud, por lo que hay que pensar en tomar las medidas necesarias

para controlar el microclima o establecer un régimen de trabajo y descanso que permita

a los trabajadores recuperarse de la sobrecarga impuesta por la situación presente.

1.1.3 Trastornos producidos por el calor Una elevada temperatura ambiente, una elevada humedad, un esfuerzo extenuante o

una disipación insuficiente del calor pueden causar una serie de trastornos provocados

por el calor, entre ellos trastornos sistémicos como síncope, edema, calambres,

agotamiento y golpe de calor, así como trastornos locales como afecciones

cutáneas.(Vogt 1990)

Síncope por calor

El síncope es una pérdida de conocimiento temporal como resultado de la reducción

del riego cerebral que suele ir precedido por palidez, visión borrosa, mareo y náuseas.

Puede ocurrir en personas expuestas a estrés por calor. Los síntomas se atribuyen a

vasodilatación cutánea, acumulación de sangre por la postura corporal con el resultado

de un menor retorno venoso al corazón y un gasto cardíaco también reducido. La

deshidratación leve que se produce en la mayoría de las personas expuestas al calor

aumenta la probabilidad de sufrir un síncope por calor.

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Edema por calor

En personas no aclimatadas expuestas a un ambiente caluroso puede aparecer edema

leve dependiente, es decir, la hinchazón de manos y pies. Suele afectar a las mujeres y

desaparece con la aclimatación. Remite al cabo de unas horas cuando el paciente se

tumba en un lugar fresco.

Calambres por calor

Los calambres por calor pueden aparecer tras una intensa sudoración como

consecuencia de un trabajo físico prolongado. Aparecen espasmos dolorosos en las

extremidades y en los músculos abdominales sometidos a un trabajo intenso y a la

fatiga, aunque la temperatura corporal apenas aumenta. Esos calambres están

causados por la depleción salina que se produce cuando la pérdida hídrica resultante

de una sudoración profusa y prolongada se repone con agua no suplementada con sal

y cuando los niveles circulantes de sodio descienden por debajo de un nivel crítico.

Agotamiento por calor

El agotamiento por calor es el trastorno más común provocado por el calor que se

observa en la práctica clínica. Se produce como resultado de una deshidratación

severa tras perderse una gran cantidad de sudor. Es típico en personas jóvenes por lo

demás sanas que realizan un esfuerzo físico prolongado. La principal característica de

este trastorno es una deficiencia circulatoria causada por depleción hídrica y/o salina.

Puede considerarse como un estadio incipiente del golpe de calor que, si no recibe

tratamiento, puede progresar a éste último. Tradicionalmente se han distinguido dos

tipos de agotamiento por calor: el provocado por depleción hídrica y el provocado por

depleción salina, aunque con frecuencia se da una mezcla de ambos tipos.

Golpe de calor

El golpe de calor es una urgencia médica grave que puede provocar la muerte. Es un

cuadro clínico complejo caracterizado por una hipertermia incontrolada que causa

lesiones en los tejidos. Semejante elevación de la temperatura corporal se produce

inicialmente por una intensa congestión por calor debida a una carga térmica excesiva.

La hipertermia resultante provoca una disfunción del sistema nervioso central y, entre

otras cosas, un fallo en el mecanismo normal de regulación térmica, acelerando así el

aumento de la temperatura corporal.

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1.1.4 Sensación térmica

Es importante destacar que la sensación térmica es algo distinto de la temperatura tal

como se define en termodinámica. La sensación térmica es el resultado de la forma en

que la piel percibe la temperatura de los objetos y/o de su entorno, la cual no refleja

fielmente la temperatura real de dichos objetos y/o entorno. La sensación térmica es un

poco compleja de medir por distintos motivos(Gubernamental 2007):

• El cuerpo humano mide la temperatura a pesar de que su propia temperatura se

mantiene aproximadamente constante (alrededor de 37 °C). Por lo tanto, no

alcanza el equilibrio térmico con el ambiente o con los objetos que toca.

• Las variaciones de calor que se producen en el cuerpo humano generan una

diferencia en la sensación térmica, desviándola del valor real de la temperatura.

Como resultado, se producen sensaciones de temperatura exageradamente

altas o bajas.

Entonces el valor cuantitativo de la sensación térmica está dado principalmente por la

gradiente de temperatura que se da entre el objeto y la parte del cuerpo que está en

contacto directo y/o indirecto con dicho objeto (que está en función de la temperatura

inicial, área de contacto, densidad de los cuerpos, coeficientes termodinámicos de

transferencia por conducción, radiación y convección). Sin embargo, existen otras

técnicas mucho más sencillas que intentan simular la medida de sensación térmica en

diferentes condiciones mediante un termómetro.(Preobranzhenski 2004)

1.1.5 Control climático. Medidas primarias y secundarias Las medidas preventivas para controlar el excesivo calor o frío las podemos clasificar

en Primarias, Secundarias y Organizativas, según sea la actuación sobre la fuente

emisora, entre el hombre y la fuente y sobre el propio hombre(Gubernamental 2007).

Medidas primarias

• Control Sobre los Equipos Tecnológicos

Una de las primeras medidas a tomar debe ser el control del calor sobre los equipos

tecnológicos y otras fuentes emisoras similares, dado que, además de que estamos

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actuando sobre el origen del problema, las soluciones nos llevarán de una forma u otra

a reducir las pérdidas de calor de los procesos , lo cual significa ahorros energéticos.

• Aislamiento Térmico

La reducción de la transferencia de calor por conducción desde el interior de un equipo

u otra fuente emisora (tubería, etc.) hacia el exterior, se logra cubriendo las superficies

de la fuente con un material termoaislante.

Los diferentes materiales de uso más común como la lana de vidrio, escoria, etc.;

evitan la transferencia de calor durante un tiempo determinado o atenúan la intensidad

de conducción, en dependencia de su calor específico y conductividad térmica. A partir

de estos parámetros y la temperatura a lograr en la superficie exterior, se realizan los

cálculos pertinentes.

Las temperaturas de las superficies de las instalaciones tecnológicas que pueden

entrar en contacto con el hombre, no excederán los límites siguientes:

- Para metales 45 ºC

- Para mármol 49 ºC

- Hormigón, vidrio y porcelana 53 ºC

- Goma, linóleo y plásticos 66 ºC

- Madera 70 ºC

• Apantallamiento Térmico

Estudios realizados en Cuba, nos permiten afirmar que cuando por medio del

aislamiento térmico no se logra una temperatura adecuada en las superficies

aisladoras, éstas se comportan como emisoras secundarias de calor, proceso que tiene

lugar con radiación de ondas electromagnéticas desplazadas según el espectro hacia

la zona del infrarrojo, conocida por radiación térmica.

Para contrarrestar la radiación térmica es necesario actuar sobre uno o más de los

parámetros de la ecuación que la caracteriza, o anteponer una pantalla a la fuente

emisora. Si la pantalla es capaz de reflejar parte de las radiaciones, éstas regresan a

su lugar de origen y se transforman de nuevo en calor para el proceso tecnológico y por

supuesto no se desperdician en contaminar el ambiente de trabajo.

Trabajo de Diploma


El grado de reflexión del calor radiante depende de la naturaleza de la sustancia, de su

temperatura, de su estado de lisura o rugosidad y en el caso de los gases, de su

densidad y presión.

A continuación, ofrecemos los por cientos de reflexión calórica de diferentes materiales,

a los fines de que se vea cuáles son los mejores para utilizar como pantallas.

SUPERFICIE DE LA PANTALLA REFLEXION (%)

Aluminio brillante 95

Zinc brillante 90

Aluminio oxidado 84

Zinc oxidado 73

Pintura de aluminio reciente 65

Pintura de aluminio sucia 40

Hierro de lámina lisa 45

Hierro de lámina oxidada 35

Ladrillo 20

Barniz negro brillante 10

Barniz blanco brillante 10

Lámina de amianto 6

Barniz negro mate 3

• Aspiración del Aire Caliente

Aspiración por Tiro Natural

La ubicación de una campana encima de una fuente calórica contribuye a que el aire

caliente salga al exterior del local de trabajo. Es decir, que no es sólo el hecho de

ubicar la campana, sino acoplarle un conducto para que el aire caliente salga al

exterior. Entre más grueso sea el conducto acoplado a la campana, ésta es más

efectiva. Si en vez de una campana, se pudiera utilizar una especie de cajón o

Trabajo de Diploma


chimenea, desde la fuente al exterior, es mejor, porque de hecho el aire caliente recibe

menor oposición a salir.

Aspiración Mecánica

No siempre es posible ubicar un conducto verticalmente a la campana y en estos casos

puede que no quede otra alternativa que emplear la aspiración mecánica. El empleo de

un sistema de este tipo conlleva un diseño, el cual debe contemplar el tipo de campana

a utilizar, la red de conductos acoplados a la campana y el ventilador que sea capaz de

vencer las pérdidas energéticas que impone el sistema y suministrar el caudal de aire

calculado. En caso de que puedan haber sustancias contaminantes, incrustaciones,

grasas mezcladas con el aire a aspirar, etc.; hay que utilizar un purificador de aire, el

cual también genera pérdidas energéticas en el sistema de ventilación.

Medidas Secundarias

En muchos casos, no es posible e incluso no es necesario actuar directamente sobre la

fuente calórica como tal y se puede resolver el problema ubicando una pantalla entre el

hombre y la fuente.

Pantallas de láminas de aluminio

Las láminas de aluminio son muy eficientes para estos propósitos, pero no siempre se

dispone de ellas. En estos casos se puede utilizar el llamado papel de aluminio

fijándolo a una superficie rígida.

Pantallas de mallas metálicas

Mallas metálicas de 1 mm de orificio o menores pueden reportan beneficios contra las

radiaciones, al reducir su efecto en más de un 40 %.

Cabinas contra el calor

• Las cabinas son un medio eficaz tanto si el hombre debe permanecer observando un

proceso determinado o como un lugar de recuperación térmica durante las pausas

de descanso.

• Las cabinas pueden ser de diferentes materiales, pero si se cubren exteriormente de

láminas de aluminio o se pintan de este color son más efectivas. Aún las

climatizadas, trabajan con mayor eficiencia térmica si son cubiertas con estos

materiales.

Trabajo de Diploma


• El interior de las cabinas puede estar aluminizado también; cuidando de que las

radiaciones reflejadas no incidan sobre el trabajador.

• La parte frontal de la cabina (por donde se mira) deberá contar con doble pared de

cristal, separadas entre sí no menos de 40mm. Está solución reduce alrededor de 5

ºC la temperatura superficial entre el cristal anterior y posterior.

• Otra solución consiste en hacer pasar aire entre los cristales con una velocidad de 1

a 1,3 m/s.

• Si se deja caer agua en forma de cascada por el cristal, también se reduce

considerablemente su temperatura; debiéndose lograr que dicha cascada forme una

película de agua uniforme para facilitar la visión a través del cristal.

• Por último, recomendamos ubicar mallas metálicas de 0,4mm de orificio o menores

(aquella que permita la visibilidad necesaria). Estas mallas deberán quedar

separadas 30 mm respecto al cristal.

Chorros de aire sobre el cuerpo del trabajador

Cuando el ambiente es de excesivo calor, no basta con la ventilación natural y ni

siquiera la mecánica general, se precisa emplear la ventilación mecánica localizada, es

decir inyectar un chorro de aire sobre el cuerpo del trabajador, generalmente de arriba

a hacia abajo y con una velocidad no menor de un metro por segundo.

Este aire a inyectar deberá ser tomado del exterior del local de trabajo y deberá ser un

aire fresco y limpio.

La salida del aire contara con rejillas regulables para dirigir el chorro de aire según se

desee.

Medidas Organizativas(Gubernamental 2007)

Vestuario

• El trabajador debe usar ropa ligera y holgada, preferentemente de lino o algodón,

cuando no exista carga de calor por radiación. Este tipo de tejido no interrumpe

considerablemente la evaporación del sudor y al quedar holgada crea una capa de

aire aislante entre la ropa y la piel.

• Frente a la radiación térmica, la ropa debe cubrir el área del cuerpo expuesta,

además, deberá quedar holgada.

Trabajo de Diploma


• Para niveles altos de radiación se deberá usar ropa especial de trabajo, trajes

especiales, etc.

• Frente a la exposición de las radiaciones solares, la ropa blanca es la

recomendable porque refleja bien este tipo de radiación; aunque sabemos que se

ensucia más.

Suministro de agua y sales

• El agua para beber no debe ser extremadamente fría, su temperatura debe

estar entre 10 y 15ºC.

• No se debe tomar agua hasta hartarse, sino más bien tomarla en moderadas

cantidades repetidas veces

• El suministro de sales debe ser controlado médicamente.

En general, la proporción a suministrar debe ser de 0,1% (1gr de sal por cada

litro de agua).

• El empleo de bebidas de sabor gaseadas son recomendables debido a su

efecto estimulante.

1.2 Ventilación

La ventilación se define como la ciencia aplicada que estudia la generación y el control

de corrientes de aire, con el objetivo de mantener el ambiente libre de olores

desagradables, polvos, gases, vapores y otros contaminantes, así como un adecuado

intercambio térmico entre el hombre y dicho ambiente. La composición normal del aire

no contaminado de la atmósfera, o aire fresco es la siguiente:

Oxígeno…………………………………...21 %

Nitrógeno………………………………….78 %

Argón y otros gases inertes………………1 %

Bióxido de carbono………………0.03-0.04 %

Vapor de agua…………………10-35 mg/m3 (depende de la época del año)

La introducción de aire fresco (aire tomado generalmente del exterior de los locales de

trabajo, con condiciones psicrométricas propias del clima de la zona) a un local de

trabajo, en un caudal adecuado, puede conservar el ambiente laboral libre de malos

olores o con composición conveniente(Autores 2007).

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1.2.1 Tipos de ventilación Ventilación natural: es el movimiento de masas de aire de una zona de altas presiones

a una de bajas presiones, por diferencias de temperaturas o por el incremento de la

velocidad del viento. El aire sale eventualmente por cualquier abertura, o fisuras para

ser sustituido por aire fresco.

Ventilación artificial: la que se efectúa al mover el aire con un dispositivo o mecanismo

creado por el hombre. Con frecuencia recibe el nombre de ventilación mecánica. Esta

puede ser general (si el sistema ventila el lugar completo) o localizada (si ventila una

zona determinada). Ya sea de una forma u otra puede ser además:

• Ventilación por inyección: Si el aire, al fluir por el ventilador, lo hace desde el

exterior hacia el interior del local.

• Ventilación por extracción: se desarrolla cuando el aire, al fluir por un ventilador,

lo hace desde el interior hacia el exterior del local considerado. Se acostumbra a

dar nombre de extractores a los ventiladores usados de esa forma.

• Ventilación por dilución: es cuando lo que se quiere lograr es diluir un

contaminante que se genera en la zona de trabajo.

La selección del tipo de sistema de ventilación más conveniente a utilizar en cada caso

depende, básicamente, del caudal de aire que el sistema debe mover para cumplir con

los objetivos o requerimientos del caso. Deben tenerse en cuenta, además, los

elementos prácticos y económicos para su montaje y operación.

El caudal requerido para la ventilación ( Qr ) depende de la concepción del sistema;

debe ser el mínimo posible para obtener los objetivos que se pretenden. El sistema de

ventilación debe mover un caudal de aire QrQ ≥ .

El Qr mínimo de aire fresco para ventilar un local ocupado por personas puede

calcularse a partir del contenido de oxígeno normal y del que debe extraerse con la

respiración, que depende del gasto de energía necesario según la actividad que

desarrollen dichas personas. No obstante, en la gran mayoría de los locales de trabajo

en Cuba, no se requieren una atención especial para mantener la concentración de

oxígeno conveniente, debido a la escasa hermeticidad de la mayoría de las

edificaciones aún con las aberturas cerradas.

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1.2.2 Ventilación general según la ganancia térmica Si se conoce la ganancia de calor sensible en un local, se puede calcular el caudal de

aire fresco con el que debe ventilarse para mantener la temperatura del aire de este, ts,

ligeramente sobre la temperatura exterior, utilizando la expresión(Autores 2007):

tsQscGr∆

= −410*53.8

1.7

Donde:

Gr : Caudal requerido de aire fresco, m3/s.

Qsc : Ganancia de calor sensible del local, .W

ts∆ : Diferencia permitida entre la temperatura seca del local y la exterior.

El procedimiento de cálculo de la Qsc es similar al que se utiliza para estimar la

capacidad de los sistemas de acondicionamiento de aire, pero se debe tomar en

consideración que la ventilación no pretende mantener constante la temperatura del

aire del local, como generalmente sucede en el acondicionamiento del aire, sino

cuando más 2-3 C° ( ts∆ ) sobre la temperatura exterior.

La Gsc puede calcularse, sumando el calor generado por los siguientes elementos:

• Equipos eléctricos (motores, alumbrado).

• Equipos no eléctricos.

• Trabajadores.

• Radiación solar.

• Materiales calientes en proceso.

La ganancia de calor sensible del local debido a equipos eléctricos eeQsc , puede

calcularse conociendo su consumo de energía ( kWh ) o su potencia (W ). Hay que tener

en cuenta que, no en todos los casos, la energía consumida se disipa en forma de calor

dentro del local donde se encuentra el equipo y que es poco frecuente el uso

simultáneo de todos los equipos instalados en un local. En diagramas se muestran los

datos de uso más frecuentes para estimar la ganancia de calor debida a los equipos

con motores eléctricos.

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La ganancia de calor debida a equipos no eléctricos eneQsc puede estimarse con

suficiente aproximación a partir del consumo de combustible o vapor, deduciendo que

el calor que sale al exterior por chimeneas, sistema de extracción localizada, en forma

de materiales calientes, o que se convierte en calor latente. En algunos casos es

posible estimar eneQsc si se conoce la temperatura de las superficies del equipo, sus

dimensiones y otras características de los materiales que lo constituyen. La ganancia

de calor sensible debida a los trabajadores es por lo general pequeña en comparación

con el resto de de la carga térmica del local y depende de varios factores, entre los

cuales están, la temperatura media radiante y la intensidad del trabajo. Para las

condiciones más frecuentes en el campo de la ventilación, pueden encontrarse en la

siguiente figura valores de la ganancia térmica debida a los trabajadores según la

temperatura seca del aire del local, para los períodos más calurosos del año. En Cuba,

esta ganancia térmica es generalmente despreciable. En esta situación, prácticamente

toda la disipación de calor de los trabajadores se logra por la evaporación del sudor.

Los materiales calientes en proceso entregan calor si se enfrían en el local, y la

ganancia de calor puede calcularse conociendo el calor específico de estos, la

disminución de temperaturas con el tiempo y la cantidad de material en proceso.

La ganancia de calor sensible debida a la radiación solar varía según el período del año

y la hora del día que se considere. Para una determinada superficie exterior del local,

también depende de la orientación y del color de la superficie. El análisis se complica

debido al retraso que provoca en el flujo de calor la inercia térmica de los elementos

constructivos, que depende de su calor específico.

Como el calor específico de los materiales de construcción es aproximadamente

proporcional a su peso específico, en elementos ligeros el calor pasa rápidamente al

interior del local; pero, en muros y techos gruesos y pesados el retraso puede ser de

varias horas.

En la siguiente figura se muestra la curva de variación de la temperatura seca exterior

tse, para un día típico de verano con un máximo de 32 C° a las 13:00 horas y un mínimo

de 22 C° a las 6:00 horas, la curva tsin representa la variación de la temperatura seca

del aire en el interior de un local sin ventilación y con una carga térmica muy ligera

generada internamente. El máximo de tsin ocurre varias horas después que el máximo

Trabajo de Diploma


de tse debido al retraso en la carga térmica proveniente del exterior. (Con muros y

techos suficientemente pesados la temperatura de la cara interior de estos podría

mantenerse en valores cercanos a la temperatura media en períodos largos.

La curva tsiv

representa la variación

de la temperatura

seca del local cuando

este es ventilado de

forma continua con un

caudal de ventilación

suficiente para

mantener dicha

temperatura sobre la

tse, un máximo de 1.5

C° . Esta diferencia

máxima ocurre alrededor de las 17:00 horas, y no a las 13:00 horas, cuando tse es

máxima debido al retraso en la carga térmica de origen externo. En el resto del día, la

diferencia es menor por ser menor la carga térmica. La forma de estas curvas puede

variar de un local a otro en dependencia de la cantidad, tamaño y orientación de sus

aberturas al exterior, por donde puede penetrar la radiación solar; de las dimensiones,

orientación y características de sus paredes y techos y de la cuantía y variabilidad de la

carga térmica generada de manera interna. En este caso, puede verse que debido al

rápido ascenso de la tse en las primeras horas de la mañana, la tsin se mantiene menor,

por lo que a estas horas es preferible no ventilar. Ello se muestra en la curva de

ventilación parcial, tsiv. En locales con escasa inercia térmica o carga térmica interna

mayor por lo general es conveniente ventilar continuamente.

En todo caso, resulta necesario calcular la ganancia térmica del local para diferentes

horas y períodos del año, pues el sistema de ventilación debe garantizar la diferencia

máxima admisible entre la temperatura exterior y la interior en los momentos en que la

carga térmica sea máxima.

Figura 1.1

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1.2.3 Ventilación artificial general Este tipo de ventilación se basa en el uso de ventiladores ubicados de modo

conveniente en las paredes y techos de los locales. En estos sistemas por lo general

no se emplean conductos para el aire ni para equipos de limpieza. La primera regla

para la correcta ubicación de los ventiladores es que deben estar ubicados de tal

manera que sus efectos no se opongan a la ventilación natural, al menos durante el

máximo de tiempo posible. Existen dos variantes principales de disposición de los

ventiladores que determinan dos tipos de ventilación ya definidos: ventilación por

extracción y ventilación por inyección. En ambos tipos de variantes hay inyección de

aire fresco al local, pero en la extracción este no pasa por el ventilador y en la inyección

sí. Ambas variantes tienen ventajas y desventajas relativas que se evidencia al

compararlas. En la extracción, la presión atmosférica en el local es ligeramente inferior

a la exterior, por lo que el aire fresco entra al local por todas las aberturas. Esto hace

difícil el control de la calidad del aire que entra al local. En la inyección, la presión del

local es ligeramente superior a la que existe en el exterior, por lo que el aire fresco

entra solo por el ventilador, y el aire contaminado sale por el resto de las aberturas del

local. Ello permite un mejor control de la entrada del aire, tomando el aire fresco de una

zona del exterior sin contaminación, utilizando un dispositivo de limpieza del

aire(Autores 2007).

Tanto en la inyección como en la extracción, el diferencial de presión depende de las

dimensiones de las aberturas, de la caída de presión que se produce en ellas al fluir el

aire, de las características de los ventiladores y de los efectos de la ventilación natural.

La velocidad del aire en la zona de succión de un ventilador se reduce muy

rápidamente al aumentar la distancia a este. A una distancia igual al diámetro del

ventilador, la velocidad del aire es solo el 10 % de la velocidad inicial a una distancia de

25 a 30 diámetros(Autores 2007).

Estas características del flujo de aire en las zonas de succión y descarga de los

ventiladores, determinan que en la ventilación por extracción las velocidades del aire en

los locales sean generalmente inferiores a las que logran con la inyección. Además, en

esta última, se puede controlar mejor la velocidad de los puntos críticos del local,

ubicando convenientemente los ventiladores. En la extracción, los chorros de aire se

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forman frente a las aberturas de entrada de este, que, por tener un área mayor y estar

ubicadas en parte por razones ajenas a la ventilación (entrada de personal y equipos

de transporte interno) provocan velocidades menores en las zonas del local no

ocupadas de manera permanente. No obstante lo anterior, debe insistirse que, tanto en

la extracción, como en la inyección, se analice integralmente el flujo de aire en el local

teniendo en cuenta, todas las entradas, como las salidas de este lugar.

La ventilación por extracción aventaja a la inyección, cuando existen puntos de

contaminación o generación de corrientes de aire caliente, ya que ella permite,

ubicando los extractores sobre los equipos más calientes o lo más cerca posible de la

fuente del contaminante, evitar la afectación de todos los locales de trabajo.

Este procedimiento es una variante de la ventilación general con características

similares de la ventilación localizada. La combinación de la extracción e inyección

puede estar justificada en circunstancias especiales, para obtener algunas de las

ventajas de ambas variantes; pero por lo general esta combinación no es

eficiente(Autores 2007; Wikipedia 2010).

Figura 1.3

Figura 1.2

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1.2.3.1 Ventiladores. Sistemas de ventilación industrial

Un ventilador es una turbo máquina que se caracteriza porque el fluido impulsado es

un gas (fluido compresible) al que transfiere una potencia con un determinado

rendimiento. A pesar de que no existe convenio alguno universalmente adoptado;

los ventiladores pueden subdividirse en cuatro grupos(Autores 2007; Wikipedia

2010):

1. Ventiladores de baja presión: hasta una presión del orden 200 mm H2O

(ventiladores propiamente dichos).

2. Ventiladores de media presión: entre 200 y 800 mm H2O (soplantes)

3. Ventiladores de alta presión: entre 800 y 2500 mm H2O (turbo axiales)

4. Ventiladores de muy alta presión , mayor a 2500 mm H2O (turbocompresores)

Ventiladores axiales

Existen tres tipos básicos de ventiladores axiales: Helicoidales, tubulares y tubulares

con directrices.

Los ventiladores helicoidales se emplean para mover aire con poca pérdida de carga,

y su aplicación más común es la ventilación general. Se construyen con dos tipos de

alabes: alabes de disco para ventiladores sin ningún conducto; y alabes estrechas

para ventiladores que deban vencer resistencias bajas (menos de 25 Mm. c d a). Sus

prestaciones están muy influenciadas por la resistencia al flujo del aire y un pequeño

incremento de la presión provoca una reducción importante del caudal.

Los ventiladores tubulares disponen de una hélice de alabes estrechos de sección

constante o con perfil aerodinámico (ala portante) montada en una carcasa cilíndrica.

Generalmente no disponen de ningún mecanismo para enderezar el flujo de aire. Los

ventiladores tubulares pueden mover aire venciendo resistencias moderadas (menos

de 50 mm H2O).

Los ventiladores turboaxiales con directrices tienen una hélice de alabes con perfil

aerodinámico (ala portante) montado en una carcasa cilíndrica que normalmente

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dispone de aletas enderezadoras del flujo de aire en el lado de impulsión de la hélice.

En comparación con los otros tipos de ventiladores axiales, éstos tienen un

rendimiento superior y pueden desarrollar presiones superiores (hasta 600 mm H2O).

Las directrices (compuertas) tienen la misión de hacer desaparecer la rotación

existente o adquirida por el fluido en la instalación, a la entrada del rodete o tras su

paso por el mismo. Estas directrices pueden colocarse a la entrada o a la salida del

rodete, incluso las hay fijas o removibles.

Circulación del aire

El aire circula por un conducto gracias a la diferencia de presión que existe entre sus

extremos. Para diferencias de nivel de hasta 100 m, velocidades inferiores a 50 m/s

(caso que puede considerarse al aire como incompresible) y régimen estacionario, las

presiones obedecen al siguiente teorema:

Ventiladores axiales, descripción y curvas de operación.

Los ventiladores axiales están compuestos básicamente de un rotor de dos a 13

paletas, solidario a un eje propulsor movido por un motor que impulsa aire en una

trayectoria recta, con salida de flujo helicoidal. Existen 3 tipos básicos de estos

ventiladores que son:

• Tipo propulsor o de pared: Que es el típico ventilador para bodegas industriales,

de baja presión estática (12,7 a 38,1 mm H2O) con caudales variables según su

diámetro.

• Tipo turbo – axial: Es aquel que tiene su rotor y motor dentro de una carcasa

cilíndrica, lo que incrementa su capacidad y presión estática hasta valores de

125,4 mm H2O, apropiado para ser conectados a ductos, campanas, torres de

enfriamiento, y para operar en serie.

• Tipo vane – axial: Es similar al anterior, pero además posee un juego de paletas

guías fijas a la carcasa (vanes, venas) que le permite obtener una más alta

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presión estática de trabajo ( de 6 a 13 ó más pulgadas de agua en casos de

diseños especiales )

Por sus altas presiones, los tipos vaneaxial, son los más utilizados en sistemas de

ventilación auxiliar seguidos de los turboaxiales. El tipo propulsor sólo se utiliza en la

ventilación de locales y dependencias subterráneas.(Wikipedia 2010)

1.3 Transferencia de calor

La transferencia de calor es la ciencia que trata de predecir el intercambio de energía

que puede tener lugar entre cuerpos materiales, como resultado de una diferencia de

temperatura. La ciencia de la transferencia de calor pretende no sólo explicar cómo la

energía térmica puede ser transferida, sino también predecir la rapidez con la que, bajo

ciertas condiciones específicas, tendrá lugar esa transferencia. Los tres modos de

transferir calor: conducción, convección y radiación.(Incropera 1996; Holman 1998)

1.3.1 Transferencia de calor por convección. Ley de enfriamiento de Newton La convección es el término que se utiliza para describir la transferencia de calor de

una superficie a un fluido en movimiento (o viceversa) que están a diferentes

temperaturas. En éste mecanismo de transferencia de calor se combinan dos efectos,

primeramente las partículas del fluido en inmediato contacto con la superficie sólida

aumentan o disminuyen su energía (dependiendo de cuál de los dos cuerpos tenga

mayor temperatura) mediante el mecanismo de conducción del calor, es decir, debido a

la colisión entre las moléculas de ambas sustancias en la superficie que las separa.

Estos elementos del fluido, con su energía interna modificada, se mueven hacia

regiones de temperaturas diferentes, dejando su lugar a otras partículas, que a su vez

tomarán o cederán energía en la superficie sólida(McCabe 1985; Incropera 1996;

Holman 1998).

Finalmente, los elementos de fluido, al llegar a regiones de diferente temperatura, se

mezclan con otros elementos allí existentes, o bien, ante la presencia de otra superficie

sólida, transfieren parte de su energía por conducción, tal como lo hicieron con el

primer sólido. Se establece así un flujo continuo de energía que comprende dos

mecanismos superpuestos: energía transferida debido al movimiento molecular

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aleatorio (difusión) y energía transferida por el movimiento de la masa del fluido o

macroscópico (advección), de forma tal que el mecanismo de la convección no sólo

depende de una diferencia de temperaturas, sino que es indispensable el movimiento

de un fluido(McCabe 1985; Bird 1992; Incropera 1996; Holman 1998; Castellanos

2008).

¿Por qué si el calor fluye por conducción en la primera capa y después cuando se

cede, se habla de transferencia de calor por convección y se necesita tener en

consideración la velocidad del fluido? La respuesta es que el gradiente de temperaturas

depende de la rapidez a la que el fluido se lleva el calor; una velocidad alta produce un

gradiente de temperaturas grande, etc. Así pues, el gradiente de temperaturas en la

pared depende del campo de velocidades, y en el análisis posterior se desarrollarán

expresiones que relacionan las dos magnitudes. Sin embargo, se debe recordar que el

mecanismo físico de la transferencia de calor en la pared es un proceso de conducción.

Para expresar el efecto global de la convección, se utiliza la ley de Newton de

enfriamiento(McCabe 1985; Bird 1992; Incropera 1996; Holman 1998):

( )as TThAQ −=

1.8

Donde h es el coeficiente de convección (ó coeficiente de película), A es el área del

cuerpo en contacto con el fluido, Ts es la temperatura en la superficie del cuerpo y Ta la

temperatura del fluido lejos del cuerpo.

Pared q Tp

Flujo de sustanciaT∞ vf

Fig. 1.4

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Aclarar que la influencia de las propiedades del fluido, de la superficie y del flujo se

cuantifica en el coeficiente de película o coeficiente de transferencia de calor por

convección h.

Aquí el flujo de calor transferido q se relaciona con la diferencia global de temperaturas

entre la pared y el fluido, y el área A de la superficie. La magnitud h se denomina

coeficiente de transferencia de calor por convección, y la ecuación anterior es la que lo

define. Para algunos sistemas puede hacerse un cálculo analítico de h. En situaciones

complejas debe determinarse experimentalmente. En el presente trabajo solo se

analiza su comportamiento para el caso de convección natural en paredes horizontales

y verticales, y forzada en pared vertical.

En la convección se tienen en cuenta, para determinar h, varios criterios o números

adimensionales, para el caso que nos ocupa solo se admitirán cuatro(Peña 2010):

Nusselt (Nu), caracteriza la intensidad del paso del calor en el límite flujo-pared.

klhNu ⋅

=

1.9

Donde →l dimensión determinante.

Prandlt (Pr), caracteriza la relación entre las propiedades de viscosidad y de

conductividad térmica del agente transmisor de calor.

kc

Pr p µ⋅= o

αν

=Pr

1.10

→µ viscosidad dinámica del fluido.

Grashof (Gr), caracteriza la correlación de las fuerzas de gravedad, inercia y

rozamiento en el flujo.

2

3

νβ lTgGr ⋅∆⋅⋅

=

1.11

β →coeficiente de expansión térmica, →ν viscosidad cinemática.

Rayleigh (Ra), solo utilizado en la convección natural y es la multiplicación entre Gr y

Pr.

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GrPrRa ⋅=

1.12

La dimensión característica que se utiliza en los números de Nusselt y Grashof (l)

depende de la geometría y posición de la superficie. Para una placa vertical es la altura

de la placa L; para un cilindro horizontal es el diámetro d, la relación área/perímetro para

placas horizontales, etc. En general, la metódica de cálculo es la determinación de h

que se encuentra en el Nusselt para aplicarlo en la ley de enfriamiento de Newton, que

en ocasiones sueles ser muy complejo, en este caso, por la simpleza de equipo a

evaluar, se utilizaran las ecuaciones simplificadas que propone Holman, las cuales son

aplicables al aire a presión atmosférica, y se relacionan a continuación en la siguiente

tabla(Holman 1998; Kong 2001):

SUPERFICIE LAMINAR

9ff

4 10PrGr10 <<

TURBULENTA

9ff 10PrGr >

PLANA O CILINDRO VERTICAL 4

1

LT42,1h ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆ ( ) 3

1T31,1h ∆=

CILINDRO HORIZONTAL 4

1

dT32,1h ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆ ( ) 3

1T24,1h ∆=

PLACA HORIZONTAL:

PLACA CALIENTE MIRANDO HACIA ARRIBA O PLACA FRÍA AIRANDO HACIA ABAJO.

PLACA CALIENTE MIRANDO HACIA ABAJO O PLACA FRÍA MIRANDO HACIA ARRIBA.

41

LT32,1h ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆ ( ) 3

1T52,1h ∆=

41

LT59,0h ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=∆

DONDE H =COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR [ ]CmW o2 ⋅ ;

∞−= TTT p∆ ;

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L =DIMENSIÓN VERTICAL U HORIZONTAL [ ]m ; D = DIÁMETRO [ ]m

L PARA SUPERFICIES HORIZONTALES erímetroPÁrea=

1.3.1.1 Convección forzada

En la convección forzada se obliga al fluido a fluir mediante medios externos, como un

ventilador o una bomba. En la convección natural el movimiento del fluido es debido a

causas naturales, como el efecto de flotación, el cual se manifiesta con la subida del

fluido caliente y el descenso del fluido frío.

La velocidad de transferencia de calor a través de un fluido es mucho mayor por

convección que por conducción. Cuanto mayor es la velocidad del fluido mayor es la

velocidad de transferencia de calor.

La transferencia de calor por convección depende de las propiedades del fluido, de la

superficie en contacto con el fluido y del tipo de flujo. Entre las propiedades del fluido

se encuentran: la viscosidad dinámica m, la conductividad térmica k, la densidad r.

También se podría considerar que depende de la viscosidad cinemática n, puesto que n

= m/r. Entre las propiedades de la superficie que intervienen en la convección están la

geometría y la aspereza. El tipo de flujo, laminar o turbulento, también influye en la

velocidad de transferencia de calor por convección.

Para determinar h en este caso se utilizó la siguiente fórmula:

aV8.37.5h ⋅+= 1.13

Tabla 1.1

Figura 1.5

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1.4 Regresión Lineal Se conoce como regresión lineal al grado de relación que existe entre dos o más

variables. La misma se utiliza con frecuencia, para determinar si una ecuación dada

expresa la relación entre estas variables.

Si todos los valores de las variables satisfacen una ecuación, se dicen que están

perfectamente correlacionadas.

Al grado de relación existente entre tres o más variables se le denomina correlación

múltiple.

1.4.1 Regresión lineal múltiple En la regresión lineal múltiple se obtiene un polinomio determinado por la ecuación:

22110 xaxaay ⋅+⋅+=

En el presente trabajo se obtienen 2 ecuaciones mediante el software STATGRAPHICS

Plus 5.0

1.5 Entalpía termodinámica Entalpía es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra h, cuya variación

expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema

termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con

su entorno.(Glasstone 1979; Wikipedia 2010)

En palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la

variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una

transformación isobárica (es decir, a presión constante) en un sistema termodinámico

(teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede ser entendido como un sistema

termodinámico), transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar

energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). En este sentido la entalpía

es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en

cuestión. Usualmente la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de

Unidades, en julios.(Hougen 1979)

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1.6 Generadores eléctricos

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de

potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los

generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en

eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre

los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también

estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y

el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Están basados en la ley de

Faraday.(Wikipedia 2010)

Un generador es una máquina eléctrica que realiza el proceso inverso que un motor

eléctrico, el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Aunque la

corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una

corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un

generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna

son de tres fases.

1.6.1 Pérdidas y rendimiento de un alternador sincrónico Todas las pérdidas que ocurren en una máquina sincrónica se pueden dividir en dos

grupos:

Figura 1.6

Trabajo de Diploma


• Pérdidas principales

• Pérdidas adicionales

Las pérdidas principales son las que surgen como resultado de los procesos

electromagnéticos y mecánicos que ocurren en la máquina durante su funcionamiento,

a estas pérdidas pertenecen: pérdidas en el cobre del devanado del estator, en el

devanado de excitación, en el acero activo del estator, por rozamiento en los cojinetes

y escobillas de los anillos de contacto, y por último pérdidas por ventilación.

A las pérdidas adicionales pertenecen las que surgen como resultado de los procesos

secundarios de carácter electromagnético. Algunas de ellas surgen durante el

funcionamiento de la máquina en vacio, otras aparecen bajo carga.

Todas estas pérdidas se convierten en calor, menos las de ventilación que se

convierte en aporte de energía cinética al aire circundante, que según la bibliografía

son alrededor de un 25 % del total de pérdidas de energía.(Kostenko 1976)

1.7 Motores de combustión interna Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica

directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara

de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la

máquina en si misma

El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos (4T), aunque en fuera borda y

vehículos de dos ruedas hasta una cierta cilindrada se utilizó mucho el motor de dos

tiempos (2T). El rendimiento térmico de los motores Otto modernos se ve limitado por

varios factores, entre otros la pérdida de energía por la fricción y la refrigeración.

La termodinámica nos dice que el rendimiento de un motor alternativo depende en

primera aproximación del grado de compresión. Esta relación suele ser de 8 a 1 o 10 a

1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones

mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño

requiere la utilización de combustibles de alto índice de octano para evitar el fenómeno

de la detonación, que puede producir graves daños en el motor. La eficiencia o

rendimiento medio de un buen motor Otto es de un 20 a un 25%: sólo la cuarta parte de

la energía calorífica se transforma en energía mecánica.(Wikipedia 2010)

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1.8 Flujo volumétrico

En dinámica de fluidos e hidrometría, el flujo volumétrico o tasa de flujo de fluidos es el

volumen de fluido que pasa por una superficie dada en un tiempo determinado.

Usualmente es representado con la letra Q mayúscula.(Serna 1986; Vernnard 1986)

Algunos ejemplos de medidas de flujo volumétrico son: los metros cúbicos por segundo

(m3/s, en unidades básicas del Sistema Internacional) y el pie cúbico por segundo (cu

ft/s en el sistema inglés de medidas).

Dada un área A, sobre la cual fluye un fluido a una velocidad uniforme v con un ángulo

θ desde la dirección perpendicular a A, la tasa del flujo volumétrico es:

ϑcosvAG ⋅⋅=

1.14

En el caso de que el flujo sea perpendicular al área A, es decir, θ = 0, la tasa del flujo

volumétrico es:

vAG ⋅=

1.15

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CAPÍTULO 2 DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS Y MATERIALES EMPLEADOS 2.1 Breve caracterización de la entidad y del área objeto de estudio A partir de la Revolución Energética en Cuba, la Unión Nacional Eléctrica (UNE), fue la

encargada de trazar una estrategia para garantizar una disponibilidad sostenible de

energía eléctrica en las redes de consumo de todo el país. Para ello se crean centrales

eléctricas a lo largo de la isla, entre ellas la Fuel Oil Las Tunas. Inaugurada en el mes

de julio del 2009 en Carretera Oriente Kilómetro 2 Zona Industrial Las Tunas.

Cuenta con una tecnología HHI HYUNDAI de 12 moto generadores de 2.5 MW,

agrupados en 3 baterías de 4 máquinas y con una capacidad instalada de 30 MW.

Misión La Central Eléctrica Fuel Oil Las Tunas tiene como misión generar energía eléctrica,

con eficiencia y eficacia, proporcionándoles a los clientes un servicio que garantice la

satisfacción de sus necesidades, respaldando los planes de desarrollo del territorio;

contando para ello, con la profesionalidad del capital humano y la incorporación de

tecnologías de avanzada.

Visión La Central Eléctrica Fuel Oil Las Tunas está encaminada a ofrecer a sus clientes un

servicio con calidad, competitivo, certificado por las normas internacionales y basadas

en un proceso de mejora continua, mediante el cumplimiento de los objetivos

estratégicos planteados, en función del desarrollo del territorio.

Objeto social La función de la planta es disponer y suministrar la mayor cantidad de energía eléctrica

posible a las redes según la necesidad de estas, de acuerdo a la situación que tenga el

Sistema Electroenergético Nacional (SEN) en nuestro rango de acción. En caso de

desastre, que puede ser en su mayoría, ciclones o huracanes generar en modo isla, es

decir de forma independiente para los circuitos residenciales previstos y con ello

mantener la vitalidad del suministro de energía.

La central cuenta con 25 trabajadores, de ellos 20 son operadores, incluidos los 4 jefes

de turnos. Además 4 especialistas y un director general, respondiendo a la siguiente

estructura organizativa general. (ver anexo 1)

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2.2 Caracterización del área de trabajo En la nave de generación (ver anexo 2: Diagrama en planta) están instalados 12

motores de combustión interna, que utilizan como combustible fuel-oil, para entregar

energía mecánica a los generadores y obtener energía eléctrica. La nave incluye

además centrífugas de limpieza, bombas y conductos de combustible; compresores y

conductos de aire de entrada y gases de escape asociados a los motores. Se genera

energía de forma continua, en dependencia de las necesidades de la demanda. La

tecnología es moderna y el tipo de mantenimiento que se aplica es el preventivo

planificado. En la nave se generan por día aproximadamente 135957,333 kWh. Debido a

las características de la tecnología, la nave cuenta con un sistema de ventilación

artificial de tipo forzada para la entrada y natural para la salida, que incluye 12

ventiladores axiales ubicados en los laterales de la nave y cuya descripción aparece en

el anexo 3. La salida de aire ocurre por 8 ventanales de salida, situados en el techo de

la nave, y por las 2 puertas. Los trabajadores laboran en el interior de la nave, cuando

realizan mantenimiento correctivo de emergencia y el normalmente planificado por la

entidad. Aunque no es posible determinar la duración del tiempo de reparación de los

motores con roturas, se estima que sobrepasa las 4 horas de trabajo. La retribución y

compensación de los trabajadores se realiza a través del salario y del sistema de pago

por resultados, el cual se basa en que la cuantía de salario depende de su vinculación

al cumplimiento y sobrecumplimiento de determinados objetivos económicos,

productivos y de servicios en la entidad. El salario se paga de acuerdo con el

calificador de ocupaciones y cargos.

2.3 Determinación de los factores que influyen en la temperatura interior de la nave y su ecuación

La temperatura interior de la nave, por mediciones realizadas, varía considerablemente;

para ayudar a su estudio establecemos dos campos de estudio que son el pasillo

delantero y el pasillo trasero (anexo 2), por lo que establecemos como variables

dependientes:

TPD → Temperatura del pasillo delantero

TPT→ Temperatura del pasillo trasero

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Para determinar la dependencia de temperatura se utilizó el método de correlación

múltiple, desarrollado por el software STATGRAPHICS Plus 5.1, donde se pudo

apreciar no solo la dependencia, sino el grado de significación de las variables

independientes que se exponen a continuación:

Para el caso de TPD

TVI → Temperatura del aire de entrada a los ventiladores inferiores. (externa)

HRPT → humedad relativa en el pasillo trasero. (interna)

VIE → # de ventiladores inferiores encendidos. (interna)

ME → # de motores funcionando. (interna)

Para el caso de TPD

TVS → Temperatura del aire de entrada a los ventiladores superiores. (externa)

HRVS → humedad relativa en la zona de ventiladores superiores. (externa)

VSE → # de ventiladores superiores encendidos. (interna)

ME → # de motores funcionando. (interna)

Las mediciones se realizaron en días, horarios y condiciones de trabajo diferentes.

Para su realización se utilizaron termómetros de mercurio (ver anexo 5) de ellos uno

para la temperatura de bulbo húmedo. Para conocer los datos medidos ver anexo 4.

Los resultados y su análisis se expondrán en el Capítulo 3.

2.4 Cálculo de la emisión de calor que está absorbiendo el aire en el interior de la nave

Conociendo la cantidad de calor que la tecnología utilizada emite el medio, en este

caso aire, garantizamos un conocimiento previo del calor que realmente se necesita

evacuar en la nave, es por ello que se desarrolló una metodología para determinarlo.

En nuestro caso, los cálculos se basaron en los motores y generadores, puesto que

constituyen la principal fuente sólida generadora de calor.

Metodología para un cálculo de convección:

1. Medir temperaturas de las superficies de intercambio de calor (SIC).

2. Geometrías de las SIC.

3. Determinación del tipo de convección (forzada o natural), y en al caso de la

natural si es laminar o turbulenta.

4. Calcular h y aplicar ley de enfriamiento de Newton.

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Para calcular la cantidad de calor que se emite en el interior de la nave de grupos

electrógenos se emplea la siguiente fórmula:

SGENERADOREMOTORES QQQ +=1

2.1

2.4.1 Emisión de calor por convección en los motores

La nave como ya se explicó con anterioridad, cuenta con 12 motores de combustión

interna, que trabajan en dependencia de la necesidad de energía eléctrica de la

población y como una fuente de apoyo muy importante. Durante las mediciones

realizadas, pudimos constatar que generalmente, en el día, existen de 4 a 5 motores

que no están funcionando, ya sea por mantenimiento, reparaciones, averías o

sencillamente porque en ese momento no se necesita su aporte de energía (esto

puede variar), de todos modos el cálculo se realizó para un total de 12 motores

trabajando, teniendo en cuenta que un sistema de ventilación eficiente debe evacuar el

calor emitido, para la carga máxima que se puede disipar.

Para determinar la emisión de calor de los motores se determinó la temperatura

superficial de los mismos con un termómetro láser (ver anexo 5) en varias secciones

como son lateral derecho e izquierdo, arriba, arriba parte derecha, conducto de salida

de los gases lateral y conducto de salida de los gases abajo. El promedio de

temperatura para cada superficie se puede apreciar en el anexo 6. También se

determinó la temperatura ambiente de la nave (ver anexo 4) con un termómetro de

mercurio (ver anexo 5) y el área y perímetro correspondientes a las secciones

mencionadas anteriormente.

Para determinar el coeficiente Ch se utilizan las ecuaciones simplificadas que propone

Holman, las cuales son aplicables al aire a presión atmosférica, tabla 1.1. El primer

paso es establecer el criterio de Rayleigh ( GrPrRa ⋅= ), para determinar si el régimen

es laminar o turbulento.

Los valores de las variables para el cálculo de Gr y Pr se obtuvieron de la tabla A.5 del

Holman:”Propiedades del aire a la presión atmosférica”. Las dimensiones

determinantes fueron salidas de la geometría de los motores y según recomendación

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de tabla 1.1. Los valores de νµ y k , ,cp para cada valor de temperatura se obtuvieron

por el método de interpolación. Los resultados obtenidos se ofrecen en el anexo 7.

Obtenidos los valores de Ra, se pasa a comparar para ver a qué tipo de régimen

pertenecen, según la siguiente comparación: laminar 9ff

4 10PrGr10 << ó turbulenta

9ff 10PrGr > . Con el régimen, tipo y posición de la superficie se escoge la fórmula de

Ch en dependencia del tipo de convección que se presenta para cada superficie. (Ver

anexo 8)

Una vez calculado el coeficiente global de transferencia de calor, se determina la

emisión de calor de los motores a partir de la fórmula 1.8:

( )as TThAQ −=

Los resultados para cada superficie en kJ/s, así como su valor total se pueden apreciar

en el anexo 9.

2.4.2 Emisión de calor por parte de los generadores

Los generadores eléctricos instalados tienen una eficiencia del 95,7 % para un nivel de

carga entre el 80 y el 100 %, según el fabricante. Esto significa que de un 100 % de

energía mecánica que recibe del motor, aproximadamente el 4,3 % es pérdida de

energía (mecánica y eléctrico-magnética), la eléctrico-magnética se convierte 100 % en

calor; y la mecánica un 75 % en calor y el resto en energía cinética del aire.

MGE PP ⋅=η 2.2

Entonces las pérdidas se calculan por la siguiente ecuación:

EMG PPp −= 2.3

Despejamos PM en 2.4 y sustituimos en 2.5.

EG

EG PPp −=

η 2.4

Donde:

→EP Potencia eléctrica activa.

→Gη Eficiencia del generador.

→MP Potencia Mecánica que entrega el motor.

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→Gp Pérdidas de energía en el generador.

Entonces:

GGC p75.0p ⋅= 2.5

Los resultados de obtuvieron en kJ/s y se pueden apreciar en la tabla 3.2.

2.5 Diagnóstico del sistema de ventilación Pasos para diagnosticar el sistema de ventilación:

1. Caracterización del sistema de ventilación, en cuanto a tipos de ventiladores y

distribución espacial.

2. Cálculo de los flujos de aire de entrada y salida.

3. Determinar si el sistema de ventilación evacua el calor generado en el interior de la

nave.

4. Calcular el caudal de flujo requerido ( rQ ), según el calor generado en el interior de la

nave.

El sistema de ventilación de la nave está conformado por 12 ventiladores axiales, 6 en

el lateral inferior izquierdo y 6 en el lateral superior derecho (ver anexo 2), las

características de los mismos están en el anexo 3. La ventilación es artificial, del tipo

por inyección.

Cálculo de los flujos de entrada y de salida de la nave.

Para realizar el cálculo fue necesario medir la velocidad del aire Va y determinar el área

del conducto de entrada de los ventiladores vA . La velocidad la medimos con un

anemómetro digital (ver anexo 5) en diferentes partes del área de entrada y la

promediamos para obtener una velocidad media Vam. El flujo volumétrico Gv lo

calculamos a partir de la ecuación 1.15:

[ ]smVAG 3amvv ⋅=

El mismo método de cálculo se utilizó para los flujos de salida Gs, en este caso, el flujo

sale al exterior por los ventanales de ventilación ubicados en el techo, las dos puertas

(traseras y delanteras) y en menor medida por las ventanas del local, pues la mayoría

permanecen cerradas evitando la entrada de polvo y suciedad a la nave.

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Determinar si el sistema de ventilación evacua el calor generado en el interior de la

nave.

Metodología utilizada:

1. Determinar la entalpía h y el volumen específico v del aire de entrada y de salida.

Para ello se utilizó el software Propagases, donde se introdujeron valores de

temperatura y presión para 10 estados que incluyen los 8 ventanales ubicados en el

techo y las 2 puertas; determinándose así la entalpía de entrada y salida, así como el

volumen específico.

2. Calcular la Ganancia de Calor.

A partir de los datos de entalpía y volumen específico se determinó la ganancia de

calor Qas utilizando la fórmula:(Vázquez 1997)

[ ]3mkJhhQ entsalas −= 2.6

Donde:

salh → Entalpía de salida del aire.

enth → Entalpía de entrada del aire.

3. Determinar el calor Q3 que se logra evacuar con el sistema de ventilación actual.

El calor que logra evacuar el sistema de ventilación se determina a partir de la

ganancia de calor y el flujo de salida de aire de la nave, utilizando la siguiente fórmula:

[ ]skJGQQ sas ⋅=3 2.7

Cálculo del caudal de flujo requerido ( rQ ), según el calor generado en el interior de la

nave.

El caudal de aire fresco que requiere la nave se calcula según el calor emitido en el

interior de la misma y la diferencia de temperatura permitida, que es de

aproximadamente 3°C, teniendo en cuenta que un sistema de ventilación eficiente,

debe lograr mantener la temperatura en el interior del local, 3°C por encima de la

temperatura ambiente. Para la realización del cálculo se utilizó la fórmula1.7:

[ ]smts

QGr 31410*53.8

∆= −

2.5.1 Dinámica de los fluidos en el interior de la nave. Técnica de visualización

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En el estudio dinámico de los fenómenos de movimiento de fluidos es conveniente el

uso de técnicas de visualización. Estos métodos de investigación tienen gran

trascendencia de modo que pueden mostrar detalladamente los complejos movimientos

turbulentos que ocurren en el interior de locales cerrados con ventilación por inyección

o tiro forzado. Este método ofrece la posibilidad de observar las corrientes de aire, sin

alterar las características del flujo. Para esto se pueden utilizar tres técnicas:(Perry

1979)

1. Inyección de humo: Se inyecta humo en un local cerrado, para visualizar el

movimiento del fluido en estudio. Es la técnica más utilizada, porque muestra

una mejor visualización y es la que menos influye en las características del flujo.

2. Inyección de partículas ligeras que se mueven junto con el flujo de aire: Tiene

como limitación que influyen en el movimiento del fluido por el peso de las

partículas; y las corrientes de aire deben alcanzar una determinada velocidad

para lograr su movimiento.

3. Mediante cintas ligeras que se mueven junto con el flujo de aire: Tiene la misma

limitación que el anterior pero en menor medida.

Por características del sistema de seguridad de la nave, unido a filtros que existen en el

interior de la nave en diferentes equipos, la técnica utilizada fue la 3. Para ello se utilizó

cinta de casetes y soportes de madera (ver anexo 12). La cinta se ubicó en el soporte

en forma de cortinas y este dispositivo se fue desplazando a lo largo de la nave con

ayuda de su grúa pórtico o de puente. La valoración de los resultados obtenidos se

muestra en el Capítulo 3.

2.6 Microclima laboral. Seguridad y salud del trabajo de los obreros En la nave, como ya se evidenció anteriormente, existen altas temperaturas debido a la

emisión de calor de los motogeneradores y otros equipos tecnológicos. Los obreros

que allí laboran aunque no están presentes dentro de la nave las 8 horas de su jornada

laboral, si permanecen allí un aproximado de 3 a 5 horas en labores de mantenimiento

y chequeo de los equipos. Esta estimación puede que aumente en dependencia de la

rotura a la que se estén enfrentando. Teniendo en cuenta que el hombre también

intercambia calor con los medios circundantes y el aire, se calculó el Índice de

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Sobrecarga Calórica (ISC) para establecer una razón porcentual entre la evaporación

del sudor requerida por el hombre (ER) y la evaporación máxima que permite el

ambiente (Emax).

Para el cálculo del ISC se utilizan las ecuaciones expuestas en el Capítulo 1 (1.1-1.6):

100EE

ISCmáx

req ⋅=

Donde:

Ereq = M ± C ± R

( ) ( )vaa PVE −⋅⋅= 424.1 6.0max

M es el conocido gasto energético, que en este caso se estimó utilizando la tabla,

basada en el tipo de trabajo realizado por los obreros, puesto que no se cuenta con los

medios para calcularlo analíticamente. Teniendo en cuenta que los obreros realizan

trabajos de mantenimiento, que incluyen movimiento de todo el cuerpo y además

cargas pesadas, se concluye que es un trabajo pesado, por lo que M = 325 (Kcal/h).

Ver anexo 10.

Para calcular la ganancia de calor por convección, se utilizó la ecuación:

( ) ( )357.0 6.0 −⋅⋅= sa tVC

En este caso la velocidad del aire aV , se determinó con un anemómetro digital (ver

anexo 5), en las zonas donde laboran los obreros y la temperatura del local fue un

promedio de las determinadas con anterioridad.

Para calcular la ganancia de calor por radiación se utilizó la ecuación:

( )35t8R rm −⋅=

Donde rmt es la temperatura radiante media y se calcula por la fórmula:

( )sgagrm ttVtt −⋅+= 24.0

Para obtener la temperatura de globo ( gt ), se envolvió el depósito de mercurio del

termómetro con papel negro, de forma tal que pudiera absorber la máxima radiación

existente.

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Para calcular la evaporación máxima que permite el ambiente ( maxE ) se utilizó la

ecuación 2.13.

La presión de vapor de agua ( Pva ), se obtuvo a partir de la temperatura de bulbo seco

y la temperatura de bulbo húmedo mediante la utilización del programa PsicroWEB.

Una vez calculado el ISC, se determinó el tiempo máximo de exposición que pueden

permanecer los obreros dentro de la nave sin sufrir graves alteraciones de salud.

El tiempo máximo de exposición al calor (TME ) se puede calcular por la ecuación:

( )max/3900 EETME R −=

El TME se expresa en minutos, mientras que ER y Emáx se expresan en Kcal/h. Los

resultados se analizarán en el Capítulo 3.

Capítulo III

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Capítulo 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 Factores que influyen en la temperatura interior de la nave. Ecuaciones para determinar temperatura

El análisis de Regresión Múltiple, realizado en el software STATGRAPHICS Plus 5.0,

con los valores de las variables independientes obtenidas en las mediciones, arrojó

como resultados:

Variable dependiente: TPT

R2 = 48,579 porcentaje de la relación existente entre las variables independientes y la

variable dependiente.

La salida muestra los resultados del ajuste a un modelo de regresión lineal múltiple

para describir la relación entre TPD y 2 variables independientes. La ecuación del

modelo ajustado es:

EVIPT M408119.0T725786.07846.10T ⋅+⋅+=

Dado que el p-valor en la tabla ANOVA es inferior a 0.01, existe relación

estadísticamente significativa entre las variables para un nivel de confianza del 99%.

El estadístico R2 indica que el modelo explica un 48,579% de la variabilidad en TPT. El

estadístico R2 ajustado, que es más conveniente para comparar modelos con diferentes

números de variables independientes, es 41,2331%. El error estándar de la estimación

muestra la desviación típica de los residuos que es

2,01554. Este valor puede usarse para construir los límites de predicción para las

nuevas observaciones seleccionando la opción Informes del menú del texto. El error

absoluto medio (MAE) de 1,344 es el valor medio de los residuos. El estadístico Durbin-

Watson (DW) examina los residuos para determinar si hay alguna correlación

significativa basada en el orden en el que se han introducido los datos en el fichero.

Dado que el p-valor es inferior a 0.05, hay indicio de una posible correlación serial.

Represente los residuos frente al orden de fila para ver si hay algún modelo que pueda

verse.

Para decidir la simplificación del modelo, tenga en cuenta que el p-valor más alto en las

variables independientes es 0,2722, perteneciendo a EM . Puesto que el p-valor es

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superior o igual a 0.10, este término no es estadísticamente significativo para un nivel

de confianza del 90% o superior. Por tanto, debería considerar quitar EM del modelo.

Variable dependiente: TPD

R2 = 52,8727 porcentaje de la relación existente entre las variables independientes y la

variable dependiente.

La salida muestra los resultados del ajuste a un modelo de regresión lineal múltiple

para describir la relación entre TPD y 2 variables independientes. La ecuación del

modelo ajustado es:

EVSPD M921462.0T537309.05211.10T ⋅+⋅+=

Dado que el p-valor en la tabla ANOVA es inferior a 0.01, existe relación

estadísticamente significativa entre las variables para un nivel de confianza del 99%.

El estadístico R2 indica que el modelo explica un 52,8727% de la variabilidad en TPD. El

estadístico R2 ajustado, que es más conveniente para comparar modelos con diferentes

números de variables independientes, es 46,1402%. El error estándar de la estimación

muestra la desviación típica de los residuos que es 2,13145. Este valor puede usarse

para construir los límites de predicción para las nuevas observaciones seleccionando la

opción Informes del menú del texto. El error absoluto medio (MAE) de 1,69982 es el

valor medio de los residuos. El estadístico Durbin-Watson (DW) examina los residuos

para determinar si hay alguna correlación significativa basada en el orden en el que se

han introducido los datos en el fichero. Dado que el p-valor es inferior a 0.05, hay

indicio de una posible correlación serial. Represente los residuos frente al orden de fila

para ver si hay algún modelo que pueda verse.

Para decidir la simplificación del modelo, tenga en cuenta que el p-valor más alto en las

variables independientes es 0,0777, perteneciendo a VST . Puesto que el p-valor es

inferior a 0.01, ese término es estadísticamente significativo para un nivel de confianza

del 90%. Dependiendo del nivel de confianza con el que quiera trabajar, puede decidir

quitar o no VST del modelo.

Los resultados obtenidos en el software, muestran que para ambos casos, pasillo

trasero y pasillo delantero, la temperatura depende del número de motores que estén

funcionando y de la temperatura con que el aire entra a la nave por los ventiladores.

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Los restantes factores mencionados en el Capítulo 2, fueron eliminados del modelo

pues no eran estadísticamente significativos.

3.2 Emisión de calor que absorbe el aire en el interior de la nave

3.2.1 Emisión de calor por parte de los motores

A partir de la metodología expuesta en el capítulo 2, se determinó la emisión de calor

que aportan los motores al interior de la nave, los resultados obtenidos por superficie y

total se muestran a continuación:

Motores Calor generado en el interior de la nave (kJ/s)

1 8,65 2 3,06 3 3,11 4 2,32 5 5,14 6 5,76 7 2,48 8 2,87 9 4,84 10 4,64 11 2,59 12 2,60

Total 48,11

Los resultados se expresan en kJ/s y se puede apreciar que los motores emiten en el

interior de la nave, 48,11 kJ/s, y las superficies que más inciden en este valor son

aquellas con convección forzada, que están presentes en los motores 1, 5, 6, 9 y 10.

También se pudo comprobar que existen superficies que no están asiladas

térmicamente y sobre las cuales no influye ningún sistema de enfriamiento, como es el

caso de los conductos de gases de salida, sin embargo el calor emitido con respecto a

otras superficies es menor, pues el área de influencia es pequeña, además están

ubicadas a una altura mucho mayor que la que trabajan los obreros, por lo que el aire

caliente generado por ellas no incide directamente sobre el obrero.

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3.2.2 Emisión de calor por parte de los generadores Los resultados obtenidos por generador y en total se muestran a continuación:

Generadores Potencia del Gen.(kJ/s)

Pérdida de energía de Gen. (kJ/s)

Pérdidas por calor de Gen. (kJ/s)

G-1 2094,68 94,11 70,58 G-2 1858,43 83,50 62,62 G-3 1992,76 89,53 67,15 G-4 1984,45 89,16 66,87 G-5 2027,90 91,11 68,33 G-6 1948,88 87,56 65,67 G-7 1949,59 87,59 65,69 G-8 1589,45 71,41 53,56 G-9 2055,94 92,37 69,28

G-10 1944,67 87,37 65,53 G-11 1908,92 85,77 64,32 G-12 1887,77 84,82 63,61

Total 23243,48 1044,37 783,28

Los resultados se expresan en kJ/s, emitiendo los generadores en el interior de la nave,

783.28 kJ/s, lo que significa que del 100 % del calor emitido a la nave un 94,21 % lo

aportan los generadores, demostrando así ser los equipos que más inciden en el

calentamiento de la nave. En este caso, el aire caliente sale a aproximadamente a 60°C

del interior de los generadores y sus áreas de salida están bien delimitadas, en el

lateral derecho y zona superior del generador.

3.3 Resultados del diagnóstico del sistema de ventilación

3.3.1 Cálculo de los flujos de aire de entrada y salida El cálculo realizado para determinar el flujo de entrada a la nave arrojó los siguientes

resultados:

Tabla 3.2

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Ventiladores Flujo de entrada Unidad

1 11,0502 m3/s 2 11,7518 m3/s 3 11,7518 m3/s 4 12,1026 m3/s 5 11,5764 m3/s 6 11,401 m3/s 7 8,4192 m3/s 8 7,68252 m3/s 9 8,4192 m3/s 10 6,98092 m3/s 11 8,4192 m3/s 12 10,62924 m3/s

Total 120,18408 m3/s

Los flujos de salida calculados para los ventanales del techo y las puertas se muestran

a continuación:

Ventanales del techo Flujo de salida Unidad

1 7,2225 m3/s 2 7,2225 m3/s 3 8,667 m3/s 4 7,2225 m3/s 5 7,2225 m3/s 6 5,778 m3/s 7 7,2225 m3/s 8 7,2225 m3/s

Puertas 1 17,7 m3/s 2 11,8 m3/s

Total 87,28 m3/s

Las mediciones del flujo se realizaron para una situación ideal en que estén

funcionando los 12 ventiladores. El sistema de ventilación cuenta con un sensor de

presión que apaga los ventiladores cuando esta sobrepasa el límite permisible.

Tabla 3.4

Tabla 3.3

Trabajo de Diploma


Al comparar los flujos de entrada y salida, vemos que solo el 72.62 % del flujo que está

entrando, sale por las aberturas de la nave, lo que indica un aumento constante de la

presión interior, y por ende automáticamente se apagan los ventiladores necesarios

para mantener el valor de presión correspondiente. Esto afecta a la ventilación de la

nave, teniendo en cuenta que la temperatura aumenta con el tiempo (ver figura 3.1).

3.3.2 Determinar si el sistema de ventilación evacua el calor generado en el interior de la nave

Aplicando la metodología expuesta en el Capítulo 2, se determinó que el calor que se

evacua por los canales de ventilación del interior de la nave es de 5.4 kJ/s, lo que indica

que del calor generado por los motogeneradores (Q1) solo el 0,65 %, se evacua por esta

vía. Este resultado

evidencia una

acumulación constante del

calor en el interior de la

nave.

Para comprobarlo se midió

la temperatura en el

interior del local cada 1

hora y los resultados se

muestran a continuación

en la siguiente gráfica:

3.3.3 Calcular el caudal de flujo requerido ( rQ ), según el calor generado en el interior de la nave

Por los resultados obtenidos, es evidente que el calor que se está generando en el

interior de la nave no se está evacuando con el sistema de ventilación actual, por lo

que se determinó que el caudal de flujo requerido para ventilar la nave es de 311 m3/s.

Actualmente el flujo que emiten los ventiladores es solo el 38.64 % del requerido.

Temperatura vs Tiempo

303234363840424446

08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00Tiempo ( h)

Tem

pera

tura

s (°

C)

Figura 3.1

Trabajo de Diploma


3.3.4 Resultados de la técnica de visualización aplicada

Al aplicar la técnica de visualización se pudieron llegar a los siguientes resultados:

1. En la parte inferior de la nave el aire caliente se mueve de los generadores a la

parte trasera de los motores (ver anexo 2).

2. Las corrientes de aire no inciden uniformemente en las superficies calientes de

los motores.

3. En la parte trasera de la nave y en los pasillos entre motores existe poca

circulación de aire.

4. Las corrientes de aire que suben se concentran principalmente de la parte

trasera de la nave a la central.

3.4 Microclima laboral. Seguridad y salud del trabajo de los obreros

A partir de la metodología expuesta en el capitulo anterior, se calculó el valor que

alcanza en el interior de la nave, el Índice de Sobrecarga Calórica, determinándose que

el mismo sobrepasa los límites permisibles que garantizan un microclima adecuado

para el trabajador (ver anexo 11). El máximo esfuerzo tolerable por trabajadores,

correctamente aclimatados, corresponde a un ISC de 100, en nuestro caso el resultado

fue de 109 y el tiempo máximo de exposición que pueden estar los trabajadores en el

interior de la nave es 1 hora y 45 minutos, para no sufrir afectaciones fisiológicas a su

organismo.

3.5 Propuesta de solución para evacuar el calor acumulado en el interior de la nave

Como se valoró en el epígrafe 3.2.2, los generadores son la causa principal de aporte

de calor en el interior de la nave, por lo que nos centramos en ellos para la propuesta

de solución.

Se propone la evacuación del calor emitido por los generadores, a partir de un sistema

de conductos de aire con 2 extractores repartido cada uno en dos ramas, para 6

generadores, los cuales evacuarían el aire caliente hacia el exterior de la nave. La

propuesta de ubicación de los conductos se muestra en el anexo 14.

Para determinar el flujo de aire caliente que sale por cada generador y que debe

evacuarse con los extractores, se calculó el área de salida y se midió la velocidad del

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aire con un anemómetro digital (ver anexo 5). Los datos utilizados así como los

resultados se muestran en el anexo 13.

El extractor debe evacuar un flujo de aire caliente de 14.88 m3/s en cada una de las

ramas propuestas. Se debe tener en cuenta para el diseño del sistema de ventilación,

que el aire caliente sale de los generadores con determinada velocidad, lo que

disminuiría en la carga a vencer por los extractores.

Al evacuar el aire caliente proveniente de los generadores, solo se emitiría al interior de

la nave el calor generado por los motores. Por tanto se determina si el flujo de aire del

sistema de ventilación actual evacua el calor restante, a partir de la ecuación 1.7.

El resultado obtenido muestra que para evacuar el calor emitido por los motores solo se

necesitan 13,67 m3/s, actualmente los ventiladores emiten un flujo de 120,18 m3/s , lo que

demuestra que evacuando el aire caliente emitido por los generadores directo al medio

ambiente, no se hace necesario modificar el sistema de ventilación.

3.6 Propuesta de solución para evitar afectaciones fisiológicas a los trabajadores

Teniendo en cuenta que la propuesta de rediseño del sistema de ventilación precisa un

estudio detallado e inversión económica se proponen medidas temporales para evitar

afectaciones fisiológicas a los trabajadores. Los trabajadores solo pueden permanecer

en el interior de la nave 1 hora y 45 minutos, por tanto aquel trabajo que requiera más

tiempo del permisible debe incluir un régimen de trabajo. Para ello se calculó el tiempo

mínimo de recuperación que debe estar un individuo en condiciones de trabajo

adecuadas, a partir de la siguiente fórmula:

reqEETMR

−=

max

3600

Según los resultados obtenidos se propone que el trabajador cambie de labor a la

temperatura ambiente, sin medios que provoquen intercambio térmico, de 30 a 45

minutos aproximadamente.

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CONCLUSIONES

1. Las altas temperaturas en el interior de la nave dependen de los

motogeneradores que estén trabajando y de la temperatura a la que el aire entra

a la nave a través de sus ventiladores.

2. En el interior de la nave se emiten aproximadamente 831,39 kJ/s de calor, de este

total el 94,21 % es aportado por los generadores.

3. Los generadores emiten un flujo de aire caliente, con una temperatura

aproximada de 60°C, por zonas perfectamente localizadas en el lateral derecho y

zona superior del generador.

4. No existe un equilibrio entre el flujo de entrada de aire al interior de la nave y el

flujo de salida, pues solo el 72,62 % del flujo de entrada, sale por las aberturas

destinadas para ello.

5. En el interior de la nave existe una acumulación de calor, pues del total de calor

generado, solo es evacuado un 0,65 % por el sistema de ventilación.

6. Los trabajadores están expuestos a una zona de exposición microclimática

crítica por exceso de calor.

7. Para evacuar el calor emitido por los generadores se propone la instalación de

un sistema de conductos de aire con 2 extractores, repartidos en dos ramas.

8. Se propone que una vez que el trabajador exceda el tiempo máximo de

exposición, permanezca de 30 a 45 minutos fuera del local, realizando otros

trabajos.

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RECOMENDACIONES 1. Realizar la investigación para determinar si es posible utilizar el calor emitido por los

generadores en los motores, para mejorar el proceso de combustión.

2. Realizar el proyecto de instalación de sistema de evacuación del aire caliente de los

generadores.

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BIBLIOGRAFÍA 1. Autores, C. d. (2006). Ergonomía, Editorial Félix Varela. 2. Autores, C. d. (2007). Seguridad y salud en el trabajo, Editorial Félix Varela. 3. Bird (1992). 4. Castellanos, J. (2008). Métodos fundamentales de análisis de procesos de transmisión de calor, Editorial Félix Varela. 5. Glasstone, S. (1979). Termodinámica para químicos, Editorial Pueblo y Educación. 6. Gubernamental, D. (2007). Enciclopedia de la Organización Internacional del Trabajo (OIT). 7. Holman, J. P. (1998). Transferencia de Calor. 8. Hougen, O. A. (1979). Principios de los procesos químicos, Editorial Pueblo y Educación. 9. Incropera, F. (1996). Fundamentos de transferencia de calor. 10. Kong, M. F. a. W. J. (2001). "Under or heating with latent heat storage." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy 215. 11. Kostenko, M. P. (1976). Máquinas Eléctricas, Editorial Mir Moscu. 12. McCabe (1985). 13. McCormick., E. (2005). Ergonomía. 14. Peña, D. R. (2010). Racionalización del consumo de energía en el horno de LACADO de la Empresa DURALMET. , Universidad de Oriente. 15. Perry, R. H. (1979). Chemical Engineers Handbook, Editorial Pueblo y Educación 16. Preobranzhenski, V. P. (2004). Mediciones Termotécnicas y aparatos para efectuarlas, Editorial Félix Varela. 17. Quiñones, G. O. (2009). Estudio de Métodos y Ergonomía. Evaluación del microclima laboral. Plataforma Moodle.

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18. Serna, C. M. y. C. F. (1986). Problemas de Dinámica de Fluidos, Editorial ISPJAE. 19. Vázquez, M. V. (1997). Problemas Resueltos de Termodinámica Técnica. 20. Vernnard, J. (1986). Elementos de Mecánica de Fluidos. 21. Viña, S. (2006). Ergonomía. 22. Vogt, J. J. (1990). Calor y frío. Enciclopedia de seguridad y salud ocupacional. II. 23. Wikipedia (2010) Entalpía termodinámica 24. Wikipedia (2010) Generadores Eléctricos. 25. Wikipedia (2010) Motores de Combustión Interna. 26. Wikipedia (2010) Temperatura húmeda. 27. Wikipedia (2010) Ventiladores axiales.

ANEXOS Anexo1. Estructura organizativa de la Nave de Grupos Electrógenos Fuel-Oil Las Tunas.

DIRECTOR GENERAL

ESP. QUÍMICO ESP. DE EXPLOTACIÓN

ESP. MTTO ESP. AUTOMÁTICO

J DE TURNO 1 J DE TURNO 2 J DE TURNO 3 J DE TURNO 4

OPERADORESTURNO 1

OPERADORESTURNO 2

4 OPERADORES TURNO 3




Anexo 2. Diagrama en planta de la nave.

Anexo 3.Características de los ventiladores axiales de la nave. Volumen de aire: min/190.1 3m

Presión estática: mmAq55 para los ventiladores superiores y mmAq45 para los

inferiores.

Power Source xφ3 xHz60 V480

Motor: xKW22 P6

Ventilador (revoluciones/minuto): rpm160.1

Peso: Kg644

Anexo 3.1 Curvas de ventiladores inferiores.

Anexo 3.2 Curvas de ventiladores superiores.

Anexo 4. Mediciones de temperatura en el interior y exterior de la nave.

Día Hora Temperatura ambiente (Ta) en °C

04-Mar-11 10:20 a.m. 28 04-Mar-11 11:30 a.m. 29 08-Mar-11 10:00 a.m. 29 08-Mar-11 11:20 a.m. 31 10-Mar-11 09:30 a.m. 30 10-Mar-11 12:00 a.m. 32 10-Mar-11 02:00 p.m. 33 14-Mar-11 10:30 a.m. 28 16-Mar-11 10:50 a.m. 32 16-Mar-11 02:00 p.m. 31 21-Mar-11 10:30 a.m. 27 23-Mar-11 10:00 a.m. 28,5 12-May-11 09:00 a.m. 28 12-May-11 10:00 a.m. 28 12-May-11 11:00:a.m. 31 12-May-11 12:00 a.m. 34 12-May-11 1:00 p.m. 34 12-May-11 2:00 p.m. 34 12-May-11 3:00 p.m. 34

Día Hora Temperatura del interior de la nave (pasillo delantero) en °C

08-Mar-11 10:00 a.m. 33 33,5 34 35 36 36 10-Mar-11 09:30 a.m. 36 36 36 35 35,5 36 10-Mar-11 12:00 a.m. 37 37,5 38 36 37,5 38 10-Mar-11 02:00 p.m. 39 38 37,5 38 37 36,5 14-Mar-11 10:30 a.m. 36 34,5 34 32,5 32 32 16-Mar-11 10:50 a.m. 37 36 35 35 35 35 16-Mar-11 02:00 p.m. 40 39 38 37 37 37 21-Mar-11 10:30 a.m. 35,5 35 34,5 32 34 34 23-Mar-11 10:00 a.m. 30 30 30,5 30 30 29,5 12-May-11 09:00 a.m. 33 34,9 35 34 35 36 12-May-11 10:00 a.m. 35 35 35,5 34,5 34 35 12-May-11 11:00 a.m. 38 38,2 39,5 39 39,5 39,2 12-May-11 12:00 a.m. 41 40 39 38,5 38,2 41 12-May-11 1:00 p.m. 41 41 40 39,2 38 41 12-May-11 2:00 p.m. 42 41 41 40 40 42 12-May-11 3:00 p.m. 44,5 40 41 39 40 42

Día Hora Temperatura del interior de la nave (pasillo detrás de los motores) en °C

08-Mar-11 10:00 a.m. 36 36 36 37 36 36 08-Mar-11 11:30 a.m. 38 39,5 38 38 39 40 10-Mar-11 09:30 a.m. 37 37 38 37,5 39 38 10-Mar-11 12:00 a.m. 38 38 39 39 40 41 10-Mar-11 02:00 p.m. 35 36 37 38 37 39 14-Mar-11 10:30 a.m. 34 33 35 36 37,5 37,5 16-Mar-11 10:50 a.m. 36 35,5 36,5 38 38 39 16-Mar-11 02:00 p.m. 37 38 38 39 40 40 21-Mar-11 10:30 a.m. 34 34,5 34,5 32,5 35 36 23-Mar-11 10:00 a.m. 35,5 37 38 38,5 39 39 12-May-11 09:00 a.m. 34 36 37 35,5 36 37 12-May-11 10:00 a.m. 36,3 38 38,5 38 39 38,7 12-May-11 11:00 a.m. 38 38,2 39 39 38 39 12-May-11 12:00 a.m. 40 40,5 40 40 41 41 12-May-11 1:00 p.m. 41 41,5 42 42,5 41,5 41 12-May-11 2:00 p.m. 43 43,3 44 43,2 43 43 12-May-11 3:00 p.m. 43 44 45 44 45,3 45,5

Anexo 5. Instrumentos de medición. 1. Anemómetro digital. Modelo LCA301: Anemómetro digital con rueda alada, indicación en LCD de 4 dígitos.

Indica la velocidad promedio en 3 segundos.

Condiciones de trabajo: .R.H%9020/C500 −°−

Alimentación 4 pilas AA o adaptador AC.

Rango: s/m3025.0 −

Precisión: s/m1.0

Fabricante: UNCETA

2. Termómetros

• Termómetro por infrarrojos.

Quicktemp 850 -1 (con marcador LED)

Quicktemp 850 -2 (con marcador Láser)

Precisión 200… 400 ºC + - 1 % de la lectura

0… 199 ºC + - 2 ºC

-30… -1 ºC + - 10 % de la lectura

Especificaciones:

Rango de temperatura: -300C a + 4000C (resolución 1 ºC)

Ángulo de medición: mm1000/72φ

Longitud de onda: ma µ168

Velocidad de respuesta: menos 1.5 seg (95 %)

Corrección de emisividad: incremento 1.10 a 1.00; 0.01

Límites función alarma: rango límite (-350C a 4050C)

Temperatura de funcionamiento: 0-400C

Alimentación: Cuatro pilas secas Micro AAA (RO3)

Temperatura de almacenamiento: (-200C a 550C) sin condensación.

Dimensiones: 170x40x36 mm.

• Termómetro de Mercurio.

Rango de temperatura: -10 °C a +110 °C+

Precisión: 1 °C.

Fabricante: URSS.

3. Regla 4. Cinta métrica Rango de medición: 7.5 m / 25 pies

Precisión: 1 mm

Modelo: 14000009

Fabricante: JIANGHUA

País: China

Anexo 6. Mediciones de la temperatura superficial de los motores.

Temperaturas en el interior de la nave (techo)

14-Mar-11 11:00 a.m. Izquierda Centro Derecha Pasillo inicial 37 37 36

Motor 1 38 38 37 Motor 2 38 38 37 Motor 3 38 37 37 Motor 4 38 38 37 Motor 5 39 39,5 38 Motor 6 38 38,5 37 Motor 7 39 38 38 Motor 8 36 37 36 Motor 9 36 36,5 37 Motor 12 37 38 37

14-Mar-11 12:00 a.m. Izquierda Centro Derecha Pasillo inicial 37,5 38 37

Motor 1 38 39 39 Motor 3 40 40 39

Motor 4-5 40,5 41 40 Motor 6 40 39 38,5

Motor 7-8 40 39 38 Motor 9 39 39 38 Motor 11 38,5 37,5 37 Motor 12 37,5 38 38

Pasillo final 37,5 37 37

16-Mar-11 12:30 p.m. Izquierda Centro Derecha Pasillo inicial 40 40 38

Motor 1-2 41 41 41 Motor 3 41 41 40,5

Motor 4-5 41 40,5 40 Motor 5-6 40,5 41 40 Motor 7 40,5 39 38

Motor 8-9 40 40 39 Motor 11 41 41 40,5 Motor 12 41,5 41 41

Pasillo final 41,5 41,5 41,5

16-Mar-11 02:00 p.m. Izquierda Centro Derecha

Pasillo inicial 43 42 41 Motor 1-2 44 43,5 43 Motor 3 43 43 42

Motor 4-5 42 42 41 Motor 6 41 40,5 39 Motor 7 40 40,5 38,5

Motor 8-9 41 40,5 39,5 Motor 9-10 40 39 39 Motor 11 39,5 38,5 39

Pasillo final 40,5 41 40,5

Anexo 7. Valores de cp,µ k, ε yν.

SUPERFICIES cp

kJ/(kg*°C) µ kg/(m*s) k (W/m*°C) ν m^2/s*106 ε Arriba M-1 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Arriba M-2 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Arriba M-3 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-4 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Arriba M-5 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-6 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-7 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-8 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-9 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Arriba M-10 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-11 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba M-12 1,0064 0,000018972 0,02704 16,77 0,95

Arriba derecha M1 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba derecha M2 1,006436 0,000018972 0,02712 16,87 0,95 Arriba derecha M3 1,0063 0,000018972 0,02693 16,62 0,95 Arriba derecha M4 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Arriba derecha M5 1,0063 0,000018972 0,02693 16,62 0,95 Arriba derecha M6 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Arriba derecha M7 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Arriba derecha M8 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Arriba derecha M9 1,006469 0,000018972 0,02712 16,87 0,95 Arriba derecha M10 1,0064 0,000018972 0,02704 16,77 0,95 Arriba derecha M11 1,0063 0,000018972 0,02693 16,62 0,95 Arriba derecha M12 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95

Lateral Izq M-1 1,006535 0,000018972 0,02719 16,97 0,95 Lateral Izq M-2 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Izq M-3 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Izq M-4 1,0063 0,000018972 0,02693 16,62 0,95 Lateral Izq M-5 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Lateral Izq M-6 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Izq M-7 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Izq M-8 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Izq M-9 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Izq M-10 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Izq M-11 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Izq M-12 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Der M-1 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Lateral Der M-2 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Der M-3 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Der M-4 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Der M-5 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Der M-6 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Der M-7 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Der M-8 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95

Lateral Der M-9 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Lateral Der M-10 1,0063 0,000018972 0,02693 16,62 0,95 Lateral Der M-11 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Lateral Der M-12 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95

Conducto Sal. Gases M-1 Lateral 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-2 Lateral 1,0064 0,000018972 0,02704 16,77 0,95 Conducto Sal. Gases M-3 Lateral 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-4 Lateral 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-5 Lateral 1,0064 0,000018972 0,02704 16,77 0,95 Conducto Sal. Gases M-6 Lateral 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-7 Lateral 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-8 Lateral 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-9 Lateral 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-10 Lateral 1,006469 0,000018972 0,02712 16,87 0,95 Conducto Sal. Gases M-11 Lateral 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-12 Lateral 1,0064 0,000018972 0,02704 16,77 0,95 Conducto Sal. Gases M-1 Abajo 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-2 Abajo 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-3 Abajo 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-4 Abajo 1,0063 0,000018972 0,02693 16,62 0,95 Conducto Sal. Gases M-5 Abajo 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-6 Abajo 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-7 Abajo 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-8 Abajo 1,00637 0,000018972 0,02701 16,72 0,95 Conducto Sal. Gases M-9 Abajo 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95

Conducto Sal. Gases M-10 Abajo 1,0064 0,000018972 0,02704 16,77 0,95 Conducto Sal. Gases M-11 Abajo 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Conducto Sal. Gases M-12 Abajo 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95

Pared trasera M-1 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Pared trasera M-2 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Pared trasera M-3 1,006469 0,000018972 0,02712 16,87 0,95 Pared trasera M-4 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Pared trasera M-5 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Pared trasera M-6 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Pared trasera M-7 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Pared trasera M-8 1,006436 0,000018972 0,02708 16,82 0,95 Pared trasera M-9 1,006469 0,000018972 0,02712 16,87 0,95

Pared trasera M-10 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Pared trasera M-11 1,0065 0,000018972 0,02716 16,92 0,95 Pared trasera M-12 1,006535 0,000018972 0,02719 16,97 0,95

Anexo 8. Velocidad del aire y tipo de convección para cada superficie.

SUPERFICIES Velocidad del aire (m/s) Tipo de convecciónArriba M-1 0,3 Natural Arriba M-2 0,1 Natural Arriba M-3 0 Natural Arriba M-4 0,2 Natural Arriba M-5 0,1 Natural Arriba M-6 0 Natural Arriba M-7 0 Natural Arriba M-8 0 Natural Arriba M-9 0,2 Natural Arriba M-10 0,3 Natural Arriba M-11 0,1 Natural Arriba M-12 0,2 Natural

Arriba derecha M1 0,3 Natural Arriba derecha M2 0,1 Natural Arriba derecha M3 0,3 Natural Arriba derecha M4 0,1 Natural Arriba derecha M5 0 Natural Arriba derecha M6 0,2 Natural Arriba derecha M7 0,1 Natural Arriba derecha M8 0 Natural Arriba derecha M9 0 Natural Arriba derecha M10 0 Natural Arriba derecha M11 0,2 Natural Arriba derecha M12 0,3 Natural

Lateral Izq M-1 2 Forzada Lateral Izq M-2 0,3 Natural Lateral Izq M-3 0,2 Natural Lateral Izq M-4 0,2 Natural Lateral Izq M-5 2 Forzada Lateral Izq M-6 0,5 Natural Lateral Izq M-7 0,3 Natural Lateral Izq M-8 0,4 Natural Lateral Izq M-9 2 Forzada Lateral Izq M-10 0,3 Natural Lateral Izq M-11 0,2 Natural Lateral Izq M-12 0,2 Natural Lateral Der M-1 2 Forzada Lateral Der M-2 1 Natural Lateral Der M-3 0,3 Natural Lateral Der M-4 0,5 Natural Lateral Der M-5 0,6 Natural

Lateral Der M-6 2 Forzada Lateral Der M-7 0 Natural Lateral Der M-8 0 Natural Lateral Der M-9 0 Natural Lateral Der M-10 2 Forzada Lateral Der M-11 0,2 Natural Lateral Der M-12 0,1 Natural

Conducto Sal. Gases M-1 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-2 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-3 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-4 Lateral 0,3 Natural Conducto Sal. Gases M-5 Lateral 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-6 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-7 Lateral 0,2 Natural Conducto Sal. Gases M-8 Lateral 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-9 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-10 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-11 Lateral 0 Natural Conducto Sal. Gases M-12 Lateral 0,2 Natural Conducto Sal. Gases M-1 Abajo 0,3 Natural Conducto Sal. Gases M-2 Abajo 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-3 Abajo 0,2 Natural Conducto Sal. Gases M-4 Abajo 0,3 Natural Conducto Sal. Gases M-5 Abajo 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-6 Abajo 0,3 Natural Conducto Sal. Gases M-7 Abajo 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-8 Abajo 0 Natural Conducto Sal. Gases M-9 Abajo 0,2 Natural

Conducto Sal. Gases M-10 Abajo 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-11 Abajo 0,1 Natural Conducto Sal. Gases M-12 Abajo 0 Natural

Pared trasera M-1 0,2 Natural Pared trasera M-2 0,3 Natural Pared trasera M-3 0,5 Natural Pared trasera M-4 2 Forzada Pared trasera M-5 0,3 Natural Pared trasera M-6 0,35 Natural Pared trasera M-7 0,5 Natural Pared trasera M-8 0,6 Natural Pared trasera M-9 0,2 Natural

Pared trasera M-10 2,5 Forzada Pared trasera M-11 0,3 Natural Pared trasera M-12 2,3 Forzada

Anexo 9. Emisión de calor de los motores.

Motores Calor generado en el interiorde la nave (kJ/s)

1 8,652738575 2 3,060805767 3 3,116415406 4 2,320642283 5 5,140320981 6 5,765952584 7 2,484709167 8 2,875400024 9 4,847651532 10 4,643599198 11 2,595914176 12 2,601891064

Total 48,10604076

Anexo 10. Tabla para determinar el gasto energético.

Tipo de trabajo Kcal / min de trabajo Kcal / h de trabajo

Trabajo manual Ligero 0.3 – 0.6 15 – 35

Moderado 0.6 – 0.9 35 – 50 Pesado 0.9 – 1.2 50 – 70

Trabajo con un brazo Ligero 0.7 – 1.2 40 – 65

Moderado 1.2 – 1.7 65 – 90

Pesado 1.7 – 2.2 90 – 120

Trabajo con dos brazo Ligero 1.5 – 2.0 80 – 110

Moderado 2.0 – 2.5 110 – 135

Pesado 2.5 – 3.0 135 – 160

Trabajo con todo el cuerpo

Ligero 2.5 – 4.0 135 – 220

Moderado 4.0 – 6.5 220 – 325

Pesado 6.0 – 8.5 325 – 450

Muy pesado 8.5 – 11.5 450 – 600

Anexo 11. Implicación fisiológica e higiénica del ISC. - 20 - 10 Esfuerzo suave por frío. Esta condición existe generalmente en áreas donde

el hombre se está recuperando de la exposición al calor.

0 No hay esfuerzo

10, 20, 30 Esfuerzo suave o moderado por calor. Puede ocurrir un decrecimiento en el

desempeño de funciones intelectuales, destreza o atención. Puede ocurrir un

decrecimiento del rendimiento en el desempeño de trabajos pesados.

40, 50, 60 Esfuerzo severo por calor. Implica un peligro para la salud, a menos que los

hombres sean físicamente aptos. La exposición debe ser discontinua para

personas no aclimatadas.

Se produce disminución del rendimiento laboral. Es recomendable la

selección médica, pues estas condiciones no son propias para personas con

impedimentos cardiovasculares o respiratorios o con dermatitis crónicas. Son

condiciones inadecuadas para esfuerzo mental.

70, 80, 90 Esfuerzo muy severo al calor. Sólo un pequeño porcentaje puede calificarse

para estos trabajos. El personal debe ser seleccionado, ya sea por examen

médico o por pruebas en el trabajo. Debe mantenerse un adecuado

suministro de agua y sal.

100 Máximo esfuerzo tolerable diariamente por hombres aptos, aclimatados y

jóvenes.

Anexo 12. Técnica de visualización.

Anexo 13. Datos utilizados para el cálculo del flujo de aire caliente en generadores.

Área 1 de salida de aire generador 0,208 m2

Área 2 de salida de aire generador 0,3416 m2

V1 7 m/s V2 3 m/s Flujo 1 1,456 m3/s Flujo 2 1,0248 m3/s Flujo total de salida de aire por generador 2,4808 m3/s

Flujo total de salida de aire de generadores 29,7696 m3/s

Flujo total de salida de aire en 6 generadores 14,8848 m3/s

Anexo 14. Ubicación de los conductos para evacuar el aire caliente saliente de los generadores.

trabajo diploma de julia...

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