Problemática:

Dimensión y posicionamiento del dámper.

Se desea conocer el tipo y dimensiones adecuadas para la fabricación y montaje de un dámper para el ducto de succión del horno rotatorio hacia las casas de sacos así como su correcta ubicación a fin de que este sirva como una entrada de aire del ambiente para disminuir la temperatura de los gases circulantes y minimizar la posibilidad de daño/combustión en mangas textiles de las casas de sacos.

Los dámper son elegidos típicamente en base al tamaño del ducto y la ubicación mas conveniente. Sin embargo, selecciones bajo este criterio podrían arrojar como resultado un sobredimensionamiento del equipo y derivar en resultados no deseables en cuanto al control del sistema se trata. Una correcta instalación y dimensionamiento del dámper presentara beneficios tales como costos de instalación menores debido a que el tamaño del dámper será menor, adicionalmente a esto serán requeridos actuadores más pequeños o un número menor de estos.Por conveniencia y debido a especificaciones del usuario la ubicación recomendable para el dámper será tal como se muestra en la figura (fig. 1).

12/07/2012

O.T.PROPUESTA DE FABRICACION E INSTALACION DE DAMPER PARA DUCTO DE SUCCION DE HORNO ROTATORIO HACIA CASAS DE SACOS

12/07/2012

fig. 1

Según datos proporcionados por el cliente:

Q= 564.42 m3/min = 19,932.30 cfm*Pb= 88,904.00 PaPe= 24.88 PaD= 36.00 inch r= 18.00 inch

Q= A1V1 = A2V2

A1= 1,017.88 in2

Se escoge el lomo del codo por motivos prácticos ya que, teóricamente por ser un cambio de trayectoria representa una singularidad con pérdida de carga y debido a que el propósito practico del dámper es el enfriamiento de aire por convección este debe de ser lo más perpendicularmente posible a la trayectoria del fluido.

Para fines prácticos se supone un caudal constante en cualquier punto del ducto quedando expresado de la siguiente manera:

Donde las magnitudes An representan las áreas normales a los respectivos vectores velocidad. De dicha ecuación conocemos:

Área de la sección transversal del ducto de succión hacia casas de sacos

Entre las consideraciones para el dimensionamiento de un dámper la mas importante es la relación entre el flujo de aire y el porcentaje de apertura de este, un dámper bien dimensionado guardara una relación lineal entre el flujo/apertura mientras que un dámper sobredimensionado guardara una relación no lineal tal como se ilustra en la figura (fig. 2)

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O.T.PROPUESTA DE FABRICACION E INSTALACION DE DAMPER PARA

DUCTO DE SUCCION DE HORNO ROTATORIO HACIA CASAS DE SACOS

Calcular la velocidad aproximada

Velocidad aprox=Flujo (cfm)

X144 in2

Área (in2) 1 ft2

Velocidad aprox= 19,932.30

X144

1,017.88 1

Velocidad aprox = 2,819.84 fpm

Usar la velocidad aproximada para calcular un factor de corrección

Factor de corrección =10^6

(Velocidad aprox)^2

Factor de corrección = 1,000,000.00

= 0.13 7,951,484.19

El movimiento de fluidos si bien es un fenómeno complejo en cuanto al diseño de dámper hay aproximaciones y factores de conversión. Una procedimiento conservador que nos asegura dimensionar adecuadamente nuestro equipo seria el siguiente:

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O.T.

% D

E FL

UJO

DE

AIRE

% DE APERTURA DE DAMPER

COMPORTAMIENTO IDEAL

DAMPER SOBREDIMENSIONADO

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fig.3

PROPUESTA DE FABRICACION E INSTALACION DE DAMPER PARA DUCTO DE SUCCION DE HORNO ROTATORIO HACIA CASAS DE

SACOS

Perdida de presión a 1000 fpm = 0.06 in, wc x Factor de corrección

Perdida de presión a 1000 fpm = 0.01 in, wc

Calcular el rango de área libre

Para perdidas de presión menores a 0.23

Rango = [1+(79.7448 x perdida de presión)]^-0.2340

Rango = 0.90

Calcular el área del ducto

Para un dámper de hojas paralelas^0.9085

Área del dámper (in2) =área del ducto (in2) x rango

0.37

Área del dámper (in2) = 1,205.83 in2

Para un dámper de hojas opuestas^0.9217

Área del dámper (in2) =área del ducto (in2) x rango

0.381

Área del dámper (in2) = 1,301.16 in2

Ya que el alto máximo del dámper es de 36.00 in (ancho del ducto de succión)el ancho del dámper indicado seria el siguiente:

33.50 in Dámper de hojas paralelas 36.14 in Dámper de hojas opuestas

O bien medias proporcionales que cumplan con las áreas indicadas para cada configuración.

Calcular la perdida de presión a 1000 fpm

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O.T.

12/07/2012

PROPUESTA DE FABRICACION E INSTALACION DE DAMPER PARA DUCTO DE SUCCION DE HORNO ROTATORIO HACIA CASAS DE

SACOS

Referente a la ubicación del dámper hay dos posibles sitios de montaje de acuerdo a la trayectoria del ducto existente.

Se descarta la alternativa de ubicación mostrada en la figura (fig. 3) ya que en caso de presentarse precipitaciones pluviales el agua podría entrar por el dámper y comprometer la operatividad del equipo

Se descarta la alternativa de ubicación mostrada en la figura (fig. 4) debido a que los solidos que se acumulan por gravedad y por el sentido del flujo en el lomo del codo ahora se acumularían en el baffle del dámper afectando su funcionamiento.

La mejor opción se muestra en la figura (fig. 1) requiriendo para esto una modificación a la trayectoria existente.

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O.T.

fig.3

fig.4

PROPUESTA DE FABRICACION E INSTALACION DE DAMPER PARA DUCTO DE SUCCION DE HORNO ROTATORIO HACIA CASAS DE SACOS