Diseño de ductos para un centro comercial

DISEÑO DE DUCTOS PARA UN CENTRO COMERCIAL

Trabajo presentado al INGENIERO Antonio Bula en la asignatura de Refrigeración y Aire Acondicionado

UNIVERSIDAD DEL NORTE DEPARTAMENTO DE ING. MECÁNICA BARRANQUILLA 2003

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN 1.CALCULO DE CFM PARA CADA RECINTO. 3 4

2.1 CALCULO DE PERDIDAS LINEALES EN LOS TRAMOS RECTOS DE LOS DUCTOS Y DE SU GEOMETRÍA 5 2.2 CALCULO DEPERDIDAS EN CODOS 2.3 CALCULO DE PERDIDAS EN TES 2.4 DIFUSORES 2.5 CALCULO DE PERDIDAS POR TRANSICIONES 2.6 CALCULO DE PERDIDAS POR DAMPER 11 2.7 CÁLCULO DE CAÍDAS DE PRESIONES TOTALES 2.8 POTENCIA DEL VENTILADOR 3. RETORNO 11 14 15 6 7 8 10

3.1 CALCULO DE PERDIDAS LINEALES EN LOS TRAMOS RECTOS 15 3.2 CALCULO DE PERDIDAS EN CODOS 3.3 CALCULO DE PERDIDAS EN TES 3.4 CALCULO DE PERDIDAS PORTRANSICIONES 3.5 CALCULO DE PERDIDAS POR LAS REJILLAS DE RETORNO 3.6 RAMALES PRINCIPALES DE RETORNO ANEXO 16 17 18 18 20 23

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INTRODUCCIÓN
En el siguiente trabajo se harán los cálculos de las geometrías y caídas de presión para los ductos. Entre las condiciones que se quieren obtener es la de que las perdidas sean lo menor posible, y esto se logra mediante el uso de pocos accesorios, haciendotramos cortos, entre otros. Luego se pondrá el arreglo de ducto de forma tal que el sistema quede balanceado. Esto se hace poniendo puntos extremos equidistantes de el ventilador, aumentando las perdidas en los trayectos donde hay menos caídas de presión, ya sea poniendo una Te sin curvas, difusores de menor diámetro, disminuyendo el diámetro de los ducto y en ultimas si es mucha la diferencia, sele coloca un damper que obstruya el flujo.

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CALCULO DE DUCTOS
1.CALCULO DE CFM PARA CADA RECINTO. Se recopilan las cargas térmicas en cada uno de los recintos. Estos datos ya fueron obtenidos en el trabajo de calculo de cargas. Luego se hayan los CFM para cada recinto con la fórmula:
CFM  Qs 1.1T

Por ejemplo para el recinto 1:
69573 1.1(20) CFM  3162 CFM 
Precámara 591 Corredor4845 Almacén 1 3162 CFM Almacén 2 Restaurante 5751 8369 Almacén 4 5878 Almacén 5 6291 Total 34887

2. DIFUSIÓN DEL AIRE

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2.1 CALCULO DE PERDIDAS LINEALES EN LOS TRAMOS RECTOS DE LOS DUCTOS Y DE SU GEOMETRIA Antes de calcular las pérdidas en los tramos rectos de tubería, se debe escoger de la grafica un factor de perdidas lineales que evite ruido y caída de presión exagerada. Este es elindicado por la franja sombreada en la figura 9-2 de Principles of HVAC. Este factor, que se localiza con los CFM de cada recinto, se multiplica por la longitud del tramos en pies.

hL 

h L 100 0.3inH 2O  10 ft 100 ft

Por ejemplo para el tramo VB se procede así:

hL 

hL  0.03inH 2 O Luego, de la misma figura 9.2 se obtiene el diámetro correspondiente para cada tramo de ducto, ydebido a que estos valores de diámetros dan muy grandes y no se seria apropiado su instalación en recintos de 12 ft de altura, se procede a hallar las dimensiones de secciones rectangulares equivalentes a la sección circular por medio de la tabla 9 – 1 de Principles of HVAC. En las dimensiones que se escogieron se trato de que solo variara una de las dimensiones de la sección rectangular variandolos aspect ratios.

Los resultados de las pérdidas y de las dimensiones de los ductos se muestran en la siguiente tabla:
CFM ft3/min 34887 34887 591 34296 19974 8369 6695 5021 3348 h in H2O/100 ft 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 L ft 10 10 10 15 15 25 10 10 10 D in 42,5 42,5 9 42,5 33 24 21 21 16 V Aspect Ratio fpm 3541 2,5 3541 2,5 1337 2 3481 2,5 3363 1,5 2664 2,5 2784 2,5 2088 2,5 2398 3,5W in 63 63 12 63 38 35 30 30 28 H in 25 25 6 25 25 14 12 12 8 Área in 2 1575 1575 72 1575 950 490 360 360 224 Delta p in H2O 0,030 0,030 0,030 0,045 0,045 0,075 0,030 0,030 0,030

Tramo Lineal V - A Lineal A - B Lineal B - C Lineal B - D Lineal D - E Lineal E - F Lineal F - AK Lineal AK - G Lineal G - AL

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Lineal AL - H Lineal E - I Lineal I - J Lineal J - K Lineal K - L Lineal L - AI...