90173836 Memoria de Calculo Ventilacion Kc

MEMORIA DE CALCULO VENTILACION (INYECCION Y EXTRACCION DE AIRE)

GALPONES PARA DEPOSITOS INVERSIONES 55555 C.A

ZONA INDUSTRIAL SAN VICENTE – EDO. ARAGUA MAYO - 2010

INTRODUCCIÓN

El objetivo de la presente memoria es calcular, en cantidad, calidad y emplazamiento, los dispositivos de ventilación necesarios de implementar para la correcta renovación de aire de los Galpones de Almacenamiento de Productos Terminados de Kimberly Clark. Lo anterior tomando como base la normativas sanitarias vigentes y sus condiciones de ventilación.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN PROPUESTO

Este es un sistema de ventilación mecánico que opera a través de extractores los cuales funcionan con la energía del viento en el exterior del techo aprovechando el diferencial de temperaturas externa e interna al edificio.

Al colocar un determinado número de extractores eólicos sobre el techo de

las naves industriales, se genera un proceso continuo de circulación de aire. El aire más caliente, que en condiciones normales se acumula en la parte superior del interior de la edificación, es succionado por los extractores (los cuales son impulsados por el viento exterior) y desplazándolo hacia afuera. Este vacío es compensado naturalmente por la entrada de aire fresco en la parte inferior del edificio a través de ventanas, puertas, portones y ventiladores inyectores de aire.

Este proceso permanente de circulación de aire permite mejorar las

condiciones de habitabilidad del edificio eliminando no solo el calor excesivo sino también la humedad, los olores, vapores, humos y demás elementos perjudiciales que puedan estar contenidos en el ambiente del edificio dependiendo de su uso.

La velocidad de este proceso de circulación está dada por el caudal de aire

viciado que es desplazado de la edificación y reemplazado por aire fresco en un cierto período de tiempo (Naves Industriales 10 cambios x hora). Así se da lugar al término “cantidad de renovaciones por hora” que no es otra cosa que el número de veces que el volumen de aire contenido en el interior de la edificación es reemplazado en una hora.

La cantidad de renovaciones por hora necesarias para cualquier edificación

marcan un índice de confort en la habitabilidad del mismo y dependen del uso que se le dé a este. Este número deseado de renovaciones por hora depende de la cantidad y dimensión de los extractores eólicos y de la velocidad del viento. Todo esto suponiendo que la edificación cuenta con entradas de aire suficientes o inyección mecánica de aire (ya que la cantidad de aire saliente debe ser compensada de igual forma por aire entrante) y que los extractores estén colocados correctamente en la parte más alta posible de la cubierta.

Un problema común en la industria es la acumulación de calor en recintos cerrados. Ello provoca que el ambiente de trabajo sea un factor negativo para el correcto desarrollo de la actividad y en algunos de los casos se necesita una

temperatura adecuada para el almacenaje de ciertos productos que así lo ameritan.

Las elevadas temperaturas exteriores o el mismo proceso de producción

pueden crear ambientes insoportables con elevado gradiente térmico. En estos casos es necesaria la eliminación de este calor. Para ello, es importante utilizar el sistema de ventilación más adecuado a las necesidades de la empresa y así lograr el máximo confort con el mínimo costo de mantenimiento.

Por lo antes mencionado se propone un sistema de renovación mediante

equipos de ventilación estáticos (Turbo-extractores). Un correcto estudio de la nave industrial permite localizar el foco de calor y las zonas de mayor acumulación. Con estos datos, se diseñará un circuito de ventilación que permita extraer el aire caliente del interior para sustituirlo por aire fresco y limpio del exterior combinando la inyección de aire con ventiladores axiales de cuatro aspas bien distribuidos para generar el efecto de barrido que hará que el aire caliente se desplace hacia la parte superior de la nave para ser extraído.

El aire que nos rodea es una mezcla de gases, de cuyos componentes sólo

el oxígeno y el nitrógeno son necesarios para la vida. Además contiene olores, humos, anhídrido carbónico producido por la respiración, variedad de bacterias y microorganismos. Vale destacar que la capacidad de trabajo y la salud de una persona se ven disminuidas si su actividad laboral se desenvuelve dentro de ambientes contaminados.

Este proyecto de ventilación solucionará estos inconvenientes, renovando el

aire del ambiente donde nos movemos en forma cotidiana; desarrollando un buen proyecto de ventilación de larga durabilidad y una inversión rentable.

Dispocision de Equipos según tipo de techo

COMO REBAJA GRADUALMENTE LA TEMPERATURA

Aquí vemos un ambiente en donde la temperatura del aire interno sin extractor va desde los 30ºC en la parte inferior a los 65ºC en la parte superior, no produciéndose ningún tipo de cambio de aire, quedando por lo tanto el aire viciado.

Con los extractores eólicos, se lograría reducir la temperatura a 20ºC en la parte inferior y a 50ºC en la parte superior, al mismo tiempo que renovamos con aire fresco.

En ciertos casos, la concentración de calor generado tanto por efectos de la irradiación solar como por la carga térmica emitida por el proceso industrial, se acumula debajo de la cubierta registrándose temperaturas hasta de 70 ºC en los estratos más elevados. La falta de vías de escape del aire caliente produce un impacto directo en la temperatura promedio y grado de humedad del inmueble, incrementándolos hasta niveles que pueden colocar en riesgo la salud de las personas que allí laboren.

El sistema de ventilación eólico generará un proceso ininterrumpido de circulación de aire, solicitando ingreso de aire fresco al recinto como consecuencia de la extracción permanente de aire caliente, y produciendo con ello un equilibrio de las temperaturas interna y externa a la sombra, disminuyendo el grado de humedad interno y generando un ambiente de trabajo confortable. Estos elementos redundarán en un incremento importante de la productividad de la fuerza de trabajo y mantendran frescos los productos almacenados si es el caso.

CALCULO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN

La ventilación eólica se da por el número de veces que cambiamos el aire de la edificación por cada hora, a mayor numero de equipos más renovaciones.

Local destinado a: Numero minimo de cambios de aire por horaApartamentos en general 5Archivos 5Aulas de clases en general 12Bancos (oficinas y publico) 8Barberias 15Bares 25Billares 25Boleras (Bowling) 25Boites 25Cafeterias 10Capillas y Funenrarias 15Cervecerias 25Cocinas de restaurantes 30Cocinas de viviendas 30Comedores 10Comerciales 10Cuartos y Pasillos 5Cuartos de hoteles 10Despachos (oficinas) 8Depositos (en general) 10Discotecas y similares 25Dormitorios en general 5Fabricas (Ambiente laboral en general) 10Farmacias (preparacion de farmacos) 12Garajes 12Gimnasios 20Laboratorios 10Oficinas Publicas 8OficinaS Privadas 10Peluquerias 20Restaurantes 10Salas de conferencias 10Salas y Recibos 5Salas de baile 25Salas sanitarias 8Salones de belleza 15Teatros y otros sitios de reunion publica 10Tiendas por departamento 12Vivendas en general 8

NUMERO MINIMO DE CAMBIOS DE AIRE POR HORA REQUERIDOS SEGÚN EL USO DELLOCAL

NORMAS SANITARIAS S/GACETA OFICIAL N°4.044 EXTRAORDINARIO

Una perfecta evaluación del ambiente a ventilar es fundamental para la

instalación de los extractores. La ventilación industrial se calcula en metros cúbicos (M3).

a= Largo Donde:

b= Ancho h= Alto

Volumen del Galpon = a x b x h

Formula típica aplicada para calcular el número de equipos eólicos:

(Volumen del Galpon x Nº de cambios de aire x hora)Caudal Equipo=Nº de equipos eólicos

Temperatura

La temperatura es un factor climático importante que se debe tener en cuenta a la hora de un estudio de recurso eólico, ya que al igual que la presión modifican el contenido energético del aire. Es por ello que a continuación se presenta los resultados obtenidos en la ciudad de Maracay (Latitud 10.247º N, Longitud 67.596º W)

Viento Para la evaluación de la energía contenida en el viento es necesario

ponderar dos variables: magnitud y dirección del viento. Velocidad del Viento

Para ponderar la velocidad del ciento, se toma el promedio mensual de la velocidad del viento para un mes dado, promediado ese mes por un periodo de 10 anos (Julio 1983-Junio 1993). Los valores de localidad del viento son inicialmente ponderados para el caso de una altura de 50m sobre la superficie del terreno. Cada valor promediado mensual es evaluado como el promedio numérico de valore de cada 3 horas para un mes dado.

Para la ubicación de la ciudad de Maracay, la velocidad promedio anual se

ubica entre los 4,8 m/s. Seis meses (enero, febrero, marzo, abril, junio y diciembre) se ubican con velocidades de viento por encima del promedio. Los meses de mayor velocidad son van desde enero a Marzo, siendo Agosto, Septiembre, Octubre y Noviembre, los de menores velocidad de viento llegando a 3.44m/s. La diferencia entre los meses con mayor y menor velocidad de viento, se ubica en 2.59 m/s, lo que representa más de 59% del promedio de velocidades. Si bien es cierto que los tres primeros medes del ano promedian velocidades altas (>5.9 m/s) el periodo de agosto a noviembre las velocidades caen en forma apreciable (<4.75m/s). Dirección del Viento

Es de gran importancia, para el estudio del recurso eólico, conocer también la dirección en que proviene el viento, para ello se utiliza lo que se denomina la rosa de los vientos, el cual es un diagrama que especifica la dirección así como el contenido energético del aire.

Se observa que los vientos en la ciudad de Maracay, son

predominantemente este, noreste. Siendo mayormente dominantes de enero a mayo en la dirección noreste, y en los restantes meses apunta más a la dirección este.

Resumen Climático Maracay – Edo. Aragua

FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA EOLICA

Como se observa en la gráfica, el proceso continuo de Ventilación Eólico opera de la siguiente forma: el extractor eólico permanentemente succiona hacia afuera (Salida) el Aire Caliente acumulado debajo de la cubierta, el cual es compensado de manera natural mediante la entrada de Aire Fresco a través de las ventanas ubicadas estratégicamente en los estratos más bajos del recinto o la inyección artificial de aire, Este proceso, técnicamente dirigido, generará un nivel de circulación de aire dentro del recinto que garantizará la correcta ventilación del mismo.

Esta es la forma en que trabaja un sistema de ventilación apropiado,

permitiéndole deshacerse del calor, la humedad, vapores, polución y olores acumulados al interior de su edificio. Por ello, y por no generar costos de operación, el Sistema de Ventilación Eólico se constituye en su mejor y más económica opción en ventilación.

Dicho lo anterior, en conclusión, el sistema eólico propuesto es un sistema de ventilación mecánico que opera mediante la utilización de extractores eólicos, los cuales, como su nombre lo indica, funcionan con la energía del viento exterior y por efectos del diferencial de temperaturas externa e interna bajo cubierta del inmueble.

Los extractores eólicos de turbina, no requieren de motor para su

funcionamiento.

Importante: La capacidad máxima de extracción de todo sistema de

ventilación está dada en función del equilibrio entre los caudales de entrada y salida de aire al edificio. Es decir, la capacidad de extracción del sistema deberá poder ser compensada con un suficiente ingreso de aire al inmueble mediante la disposición de accesos naturales al mismo como ventanas, vanos, puertas, bloques y calados.

Este equipo tiene beneficios ambientales directos. Ya que es una inversión

directamente relacionada con el control del medio ambiente, por la reducción de emisiones atmosféricas y la utilización de la energía eólica, que disminuye la demanda de dos recursos naturales renovables, la energía hidráulica o hídrica y el agua. Todas estas acciones que ejecuta, son medibles y verificables

TIPOS DE FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA EOLICA

• Funcionamiento bajo ausencia total hipotética de viento: El "aire frío" de los estratos más bajos del interior del inmueble, empuja el Aire Caliente interior hacia arriba, contra la cubierta, encontrando como vía de escape el extractor. El empuje del Aire Caliente al chocar con el extractor, mueve sus aspas desde el interior, permitiendo una rápida evacuación.

• Funcionamiento bajo condiciones de viento: El Viento Fresco mueve las aspas

del extractor, las cuales, por su diseño aerodinámico, generan una fuerza de succión en el interior del aparato, que permite la extracción del Aire Caliente acumulado bajo la cubierta del inmueble.

En la gráfica a continuación se ilustra el comportamiento de la capacidad de extracción variable del aparato, es decir, Caudal (M3/hora) frente a Velocidad del Viento (Km/hora).

BENEFICIOS DEL USO DE TURBINAS EOLICAS

1. Renueva constantemente el aire interior de su ambiente (24 horas al día). 2. Reduce la carga térmica generada por el proceso productivo. 3. Eleva los índices de confort térmico: equilibra las temperaturas

interna/externa (a la sombra). 4. Remueve la polución suspendida en el aire. 5. Reduce la humedad interior de su ambiente. 6. Genera un ambiente agradable que propicia un mayor índice de

productividad. 7. Proporciona un ambiente más benigno para la conservación de los

elementos estructurales de la edificación, de los insumos y mercancías. 8. Totalmente ecológico, no consume energía eléctrica. 9. Contribuye a la reducción del consumo de energía en Aires Acondicionados

ubicados en el área de influencia. 10. No produce ruidos. 11. Ayuda a preservar la buena salud de las personas que laboran en su zona

de influencia. 12. Representa una excelente relación costo/beneficio. 13. Totalmente impermeables.

EQUIPO SELECCIONADO

Extractor Eolico de Turbina 24" o 60 Cms

Medidas y peso (Armado): Ancho (D): 100 Cm, Fondo (A): 70 Cm, Alto (C): 115 Cm, Peso 8.5 kilos

Este extractor realizará una doble función. Aprovechando la diferencia de presión estática existente entre el local y el exterior, producirá un efecto chimenea, a la vez que movido por la acción del viento exterior (por su construcción grupo rodete) se comporta como un ventilador centrífugo, generando una diferencia de presión dinámica, lo que obliga a la extracción de gases viciados del interior.

El funcionamiento del Extractor Eolico o Turbina de Extracción es permanente, independientemente de cuáles sean las condiciones del viento exterior. Obviamente, a mayor velocidad de viento exterior, mayor será la capacidad de extracción del extractor. Sin consumo de energía eléctrica, totalmente ecológico, ambientes de trabajo más frescos y limpios y prolonga la conservación de su edificio.

CONCLUSIÓN

Es el sistema de ventilación y extracción propuesto se considera el más eficiente por que proporciona un ambiente renovado permanentemente las 24 horas del día sin consumo eléctrico o combustible.

Extraen humos, gases, vapores, humedad, olores, renovando el aire ambiental interior por eso los Turbo extractores eólicos constituyen la solución ideal para sus problemas de ventilación. Al producir extracción por efectos del viento y por diferencia de temperatura interior/exterior ambiental estos extractores son ideales para:

Naves industriales, silos, galpones, depósitos, bodegas, graneros,

invernaderos, garajes, estadios cubiertos, todo tipo de fábricas, laboratorios,

negocios, clubes, escuelas, almacenajes, cocinas, restaurantes, hospitales, entidades de todo tipo, agroquímicas, supermercados, auditorios, baños públicos, discotecas, salas con hornos, oficinas, cafés, bares, bancos, polideportivos, hoteles, caballerizas, veterinarias, tintorerías, casillas rodantes, panaderías, clubes, hangares, etc.

MEMORIA DE CALCULO VENTILACION

PROYECTO : GALPÓN DE ALMACÉN KIMBERLY CLARKPROPIETARIO : INVERSIONES 5555, C.A.UBICACIÓN: MARACAY - EDO. ARAGUA

1.- Nombre del Área:

2.- Ubicación Geográfica:

3.- Altura Sobre el Nivel del Mar: 445,00 Mts

4.- Temperatura Promedio de la Región: 28,00 °C

5.- Velocidad de Aire Promedio de la Región 4,80 Mts/Sg17,28 Km/Hr

6.- Diferencial Térmico en el Interior de la Nave: 5,00 °C

7.- Área en Metros: 4.200,00 Mts²

8.- Altura Mínima del Techo 1: 12,10 Mts

9.- Altura Máxima del Techo 2: 9,10 Mts

HOJA: 01PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO PARA EQUIPOS DE VENTILACION

INFORMACION TECNICA

10º15'41" latitud Norte 67º37'09 longitud Oeste

Maracay - Edo. Aragua

CALCULADO POR: ING. EDUARDO BLANCO C.I.V.: 153975

9. Altura Máxima del Techo 2: 9,10 Mts

10.- Inclinación del techo: 10,70 °11.- Altura Promedio = (Altura Mínima + Altura Máxima) / 2 = 10,60 Mts

12.- 10,90 Mts

13.- Volumen Total = Área (m2) x Altura Diseño (m) = 45.780,00 Mts³14.- Volumen Promedio Ocupacion Racks = 7.267,50 Mts³15.- Volumen Total Calculo = 38.512,50 Mts³16.- No. de Cambios de Aire por Hora sugeridos por el Código:

17.- Volumen Total a Extraer = Cambios de Aire x Volumen Total = 385.125,00 Mts³/Hr226.544,12 P.C.M.

18.- Tipo de Techo:

19.- Material del Techo:

Techo Tipo B

Aluminio y/o Acero

10 Cambios x Hora




HOJA: 02

LARGO PROMEDIO (a): 168,00 MtsANCHO PROMEDIO (b): 25,00 MtsÁREA TOTAL (a x b): 4.200,00 Mts 2ALTURA PROMEDIO (h): 10,90 MtsVOLUMEN TOTAL (a x b x h): 45.780,00 Mts³

7.267,50 Mts³VOLUMEN PARA CALCULO: 38.512,50 Mts³INCLINACIÓN DEL TECHO: 6,00 °TEMPERATURA PROMEDIO: 28,00 °CFACTOR DE VENTILACIÓN:

VENTILACIÓN GALPÓN DE ALMACENAMIENTO

VENTILACIÓN ÁREA GALPÓN(INYECCION DE AIRE - PCM)

VOLUMEN RACKS:

10 Cambios x Hora

(VOLUMEN x F. VENTILACION) / CAPACIDAD EQUIPOS(38.512,50 M³ X 10 C/H) X 1/60 = 6418,75 M³/Min6.372,08 X 60 = 385.125,00 M³/Hr QT = 226.544,12

CAPACIDAD DE VENTILADORES: Qv = 28.000,00 P.C.M.Qv = 792,87 M³/Min

CANTIDAD DE VENTILADORES: Vent = 8,09

VENTILADORES HELICOIDALES: (4 ASPAS)

Q = 28000 PCM600 RPM Y 0" H2O, 4,8 HPALTO = 1460mm. (A)ANCHO = 1460mm. (A)

MATERIAL = ACERO DE GRUESO CALIBREAPLICACIÓN = INDUSTRIALCANTIDAD DE VENTILADORES= 8,00 Und

P.C.M = 385.125,00 / 1.7

CALCULO DE VENTILADORES

QT / Qv =

SELECCIÓN DE VENTILADORES (INYECCION)

MODELO AFP4- TF 48" MARCA FREDIVE




HOJA: 03

LARGO PROMEDIO (a): 168,00 MtsANCHO PROMEDIO (b): 25,00 MtsÁREA TOTAL (a x b): 4.200,00 Mts 2ALTURA PROMEDIO (h): 10,90 MtsVOLUMEN TOTAL (a x b x h): 45.780,00 Mts³

7.267,50 Mts³VOLUMEN PARA CALCULO: 38.512,50 Mts³INCLINACIÓN DEL TECHO: 10,70 °TEMPERATURA PROMEDIO: 28,00 °CVELOCIDAD MAXIMA DEL AIRE: 6,03 Mts/SgVELOCIDAD MINIMA DEL AIRE: 3,57 Mts/SgVELOCIDAD PROMEDIO DEL AIRE: 4,80 Mts/Sg

17,28 Km/HrÓ


VENTILACIÓN ÁREA GALPÓN (OPCION No. 01)

VOLUMEN RACKS:


,FACTOR DE VENTILACIÓN:

(VOLUMEN x F. VENTILACION) / CAPACIDAD EQUIPOS(38.512,50 M³ X 10 C/H) X 1/60 = 6418,75 M³/Min6.418,75 X 60 = 47.062,23 M³/Hr QT = 226.544,12CAPACIDAD DE VENTILADORES: Qv = 2.942,89 P.C.M.

Qv = 5.000,00 M³/HrCANTIDAD DE VENTILADORES:

Vent = 76,98

P.C.M = 385.125,00/ 1.7

QT / Qv =

CALCULO DE VENTILADORES

10 Cambios x Hora

17,28 Km/Hr


MEMORIA DE CALCULO VENTILACIONPROYECTO : GALPÓN DE ALMACÉN KIMBERLY CLARKPROPIETARIO : INVERSIONES 5555, C.A.UBICACIÓN: MARACAY - EDO. ARAGUA

HOJA: 04

EXTRACTORES EÓLICOS:EXTRACTOR DE TURBINA 24"Q MIN= 2.942,89 PCMDIÁMETRO = 60 Cms. (D)ALTO = 100 Cms. (C)ANCHO = 70 Cms. (A)PESO = 8,5 KgMATERIAL = ALUMNIO O LAMINA GALVANIZADAAPLICACIÓN = INDUSTRIALCANTIDAD DE VENTILADORES= 77,00 Und


ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO

SELECCIÓN DE VENTILADORES EÓLICOS


ESQUEMAS DE DISPOSICION DE VENTILADORES


Documents

90173836 Memoria de Calculo Ventilacion Kc