Producción de tiros inducidos mediante chimeneas (página 2)

En realidad la velocidad del aire dentro de la chimenea oscila entre 30 y 50% de las teóricas, debido a la rugosidad de la superficie interna de la chimenea. El área de la sección recta de ésta en metros cuadrados será:

A=

En que:

Q= Caudal del aire dentro de la chimenea en m3/S

K= Coeficiente de velocidad que oscila entre 0.3 a 0.5

V= Velocidad teórica de los gases en m/S

Ejemplo:

Una nave industrial requiere renovar su aire a razón de 5m3por segundo para sanear su atmósfera, para lo cual usará una chimenea. La temperatura del aire exterior es de 30ºC y la temperatura media del aire dentro de la chimenea es de 70ºC. El tiro teórico requerido es de 0.254 cm. (0.1" ) de columna de agua. La presión atmosférica es de 750mm de Hg . Calcular las dimensiones de la chimenea requeridas

Datos:

hw= 0.254 cm.

B= 750 mm de Hg

Ta= 30 + 273 = 303ºK

Tg= 273 + 70 = 343ºK

Para encontrar D nos fijamos en la tabla de densidades del agua a diferentes temperaturas. Para T= 30ºC D= 995.7 Kg/m3 (Densidad del agua, temperatura del aire exterior)

Sustituyendo valores:

h=

h=18.63m, por lo que tomamos h=20m

La velocidad del aire dentro de la chimenea se calcula de la siguiente manera.

V=

V=7.19m/S

El diámetro de la chimenea será.

Q=KVA

Q= 5m3/S

V=7.19m/S

Adoptando un coeficiente de velocidad de K=0.5

A=

A=

A= 1.39m2

D=

D=

D=                                

D= 1.33m

UBICACIÓN: Poza Rica de Hidalgo Veracruz, México, Agosto del 2008

Ejemplo:

Una nave industrial requiere renovar su aire a razón de 20m3por segundo para sanear su atmósfera, para lo cual usará una chimenea. La temperatura del aire exterior es de 30ºC y la temperatura media del aire dentro de la chimenea es de 60ºC. El tiro teórico requerido es de 0.254 cm. ( 0.1" ) de columna de agua. La presión atmosférica es de 760mm  de Hg (29.92pulgadas). Calcular las dimensiones de la chimenea requeridas.

Encontremos primero la altura de la chimenea.

Datos:

hw= 0.254 cm.

B= 760 mm de Hg

Ta= 30 + 273 = 303ºK

Tg= 273 + 60 = 333ºK

Para encontrar D nos fijamos en la tabla de densidades del agua a diferentes temperaturas. Para T= 30ºC D= 995.7 Kg/m3 (Densidad del agua, temperatura del aire exterior)

Sustituyendo valores:

h=

h= 23.9 m.

La velocidad del aire dentro de la chimenea se calcula de la siguiente manera.

V=

V=6.8m/S

El diámetro de la chimenea será.

Q=KVA

Q= 20m3/S

V=6.81m/S

Se recomienda adoptar un coeficiente de velocidad de K=0.4

A=

A=

A= 3.05m

BIBLIOGRAFÍA

Uberos V. Gea, Higiene Industrial, Editorial Aguilar.

Severns W. H., Degler H. E. Miles J. C., Energia mediante vapor, aire o gas.

Autor:

M. en C. Julio César de J. Balanzá Chavarria

México

2008

BREVE BIOGRAFÍA DEL AUTOR

Julio César de J. Balanzá Chavarria es M.en C. en Diseño Mecánico por el I. P. N. habiendo cursado su licenciatura en Ingeniería Mecánica y Eléctrica en  la Facultad Nacional de Ingeniería de la U.N.A.M.. Es catedrático en el Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica Veracruz y

en la Universidad Veracruzana  de la misma ciudad, jubilado de Petróleos Mexicanos, en donde llegó a ser Jefe del Departamento de Equipo Dinámico e Instrumentos, habiéndose también desarrollado como instructor en el IMP. y en el CONALEP de la misma ciudad. Autor del libro " Resistencia de Materiales, teoría y problemas, editado por la Universidad Veracruzana