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Instituto Universitario de Tecnología del Instituto Universitario de Tecnología del Estado BolívarEstado Bolívar

Departamento de MecánicaDepartamento de Mecánica

PROPUESTA PARA LA INSTALACIÓN DE UNA CAMPANA Y DUCTERIA DE EXTRACCIÓN DE GASES EN LABORATORIO DE QUÍMICA DEL I.U.T.E.B

AUTOR:PABLO HERNÁNDEZ

TUTOR ACADÉMICO:

ING. ROGER MEDINA

TUTOR INDUSTRIAL:

ING. LUIS CARRERA

CONTENIDOCONTENIDO

Introducción

Planteamiento del Problema

Objetivos

Análisis de Resultados

Conclusiones

Recomendaciones

Metodología

INTRODUCCIOINTRODUCCIONN

Este trabajo está referido a la recomendación, selección y tipo de campana con ducteria a ser utilizada en el laboratorio de química del IUTEB. Esto se hizo debido a la necesidad que presenta el local y mantener el espacio o área de trabajo libre de contaminación de los gases generados por reactivos.

Esta investigación es importante porque ella arrojará la selección del diseño de campana que mas se adecua al espacio reservado para los experimentos que se efectúan en este laboratorio, en el cual los materiales usados son medianamente tóxicos y emanan gases perjudiciales para la salud del personal que labora en dicho ambiente localizado en la Casa Rendón, espacio adjudicado al Instituto Universitario de Tecnología del Estado Bolívar.

Planteamiento del ProblemaPlanteamiento del Problema

En la actualidad el laboratorio de Química perteneciente a la Unidad de Geologías y Minas carece de un sistema de evacuación de gases que se generan, debido a que en éste se realizan prácticas de química, donde en un alto porcentaje de ellas se utilizan cantidades de elementos y sustancias reactivas a los materiales que allí se emplean. Estos gases tóxicos son dañinos para la salud de las personas que laboran en el área destinada para tal fin; tales como: Perdida del sentido del olfato, enfermedades pulmonares, y hasta un cáncer a largo plazo. .

Con esta investigación se propone la instalación de una campana con su respectiva ducteria para que permita la extracción de esos gases generados por la manipulación de elementos reactivos dentro del laboratorio

Objetivo GeneralObjetivo General

Proponer la instalación de una campana y ducteria para Proponer la instalación de una campana y ducteria para extracción de gases tóxicos en el laboratorio de extracción de gases tóxicos en el laboratorio de química del (I.U.T.E.B).química del (I.U.T.E.B).

Objetivos EspecíficosObjetivos Específicos

Realizar diagnósticos de las condiciones en las Realizar diagnósticos de las condiciones en las que se trabaja en el laboratorio de Química que se trabaja en el laboratorio de Química del (I.U.T.E.B).del (I.U.T.E.B).

Determinar tipos y dimensiones de las Determinar tipos y dimensiones de las campanas a utilizar en el laboratorio de campanas a utilizar en el laboratorio de química del (I.U.T.E.B.). química del (I.U.T.E.B.). 

Calcular y seleccionar la ducteria de la Calcular y seleccionar la ducteria de la campana para el laboratorio de química del campana para el laboratorio de química del (I.U.T.E.B). (I.U.T.E.B). 

Seleccionar extractor de gas para la ducteria Seleccionar extractor de gas para la ducteria de la campana de extracción de gasesde la campana de extracción de gases

METODOLOGÍA:METODOLOGÍA:

TIPO DE INVESTIGACIÓN

DISEÑO Y ESTRATEGIADOCUMENTAL Y DE CAMPO

FINALIDAD DELA INVESTIGACIONEXPLORATORIA

INVESTIGACION DESCRIPTIVA

MUESTRA YPOBLACION

Análisis de los ResultadosAnálisis de los Resultados

..

CONSIDERACIONES GENERALESCONSIDERACIONES GENERALES

La extracción será mediante un ventilador centrifugo o similar, y de una potencia y eficiencia que garantice la depresión necesaria que resulte de los cálculos de cada campana. Esta potencia dependera principalmente de la distancia vertical y horizontal entre la campana y la salida al exterior. El ducto de extracción estará a presión negativa Las campanas deberán cumplir las normas internacionales, para lo cual deberán tener una velocidad optima de 100 fpm (pie por minuto), equivalente a 50 cm/s en condición abierta, con tolerancia entre 70 y 140 fpm (35 y 70 cm/s).

Análisis de los ResultadosAnálisis de los Resultados

CÁLCULOS REALIZADOS PARA LA CÁLCULOS REALIZADOS PARA LA CAMPANA EXTRACTORACAMPANA EXTRACTORA

Datos y magnitudes para el calculo:

Diámetro del ducto 0.254 m Distancia hasta el extractor 1.27 m Distancia después del extractor 1.27 m (despreciable)Largo de la caja receptora 1.20 m Profundidad de la caja receptora 0.60 m Altura de la caja receptora 0.70 m

Velocidad según normas internacionales 0.50 m/sAltura del cono 0,70 m.

Análisis de los Análisis de los ResultadosResultados

Área de una circunferencia A= π(D)² /4

A= 3.1416 (0.254m) ² /4

A=0.05067 m²

Análisis de los Análisis de los ResultadosResultados

Calculo de caudal para el DuctoCalculo de caudal para el Ducto

Q=V . AQ=V . ADonde:Donde:Q= caudalQ= caudalV= velocidad V= velocidad A= área A= área Q= (0.50 m/s)(0.05067 m²)Q= (0.50 m/s)(0.05067 m²)Q= 0.0253m³/sQ= 0.0253m³/sEsto representa el caudal en el ductoEsto representa el caudal en el ducto

Análisis de los Análisis de los ResultadosResultados

Calculo Para la Caja Receptora del FluidoCalculo Para la Caja Receptora del Fluido

Área de un RectánguloÁrea de un RectánguloA=L.WA=L.WDonde:Donde:L= largo L= largo W= anchoW= anchoA= (1.20 m)(0.60 m)A= (1.20 m)(0.60 m)A= 0.72 m² A= 0.72 m² Q=V.AQ=V.AQ= (0.50 m/s)(0.72 m²) = 0,36 Q= (0.50 m/s)(0.72 m²) = 0,36

Análisis de los Análisis de los ResultadosResultados

Calculo para el Cono ReceptorCalculo para el Cono Receptor

Donde:Donde:Q= 2.6 (L.V.X.) 3600 m³/hQ= 2.6 (L.V.X.) 3600 m³/h

Q= caudalQ= caudalL= largoL= largoV= velocidad X= distancia entre el V= velocidad X= distancia entre el contaminante y la salida del cono.contaminante y la salida del cono.Q= 2.6 (1.20 m) (0.70 m) (0.50 m/s).3600 Q= 2.6 (1.20 m) (0.70 m) (0.50 m/s).3600 m³/hm³/h  Q= 3931.2 m³/h → Q= 1.092 m³/sQ= 3931.2 m³/h → Q= 1.092 m³/s

Análisis de Análisis de ResultadosResultados

sumatoria de los caudales será el caudal definitivo a sumatoria de los caudales será el caudal definitivo a vencer por el extractorvencer por el extractor..

Caudal total=Caudal total=caudal del ducto + caudal de la caja receptora + caudal del ducto + caudal de la caja receptora + caudal del conocaudal del cono

Caudal total=Caudal total=0.0258 m³/s +0.36 m³/s + 1.092m³/s0.0258 m³/s +0.36 m³/s + 1.092m³/s

Caudal total = Caudal total = 1.4778m³/s1.4778m³/s

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Se realizo un diagnostico de las condiciones en las que Se realizo un diagnostico de las condiciones en las que laboran tanto los profesores y auxiliares docentes en el laboran tanto los profesores y auxiliares docentes en el local asignado al laboratorio de Química del I.U.T.E.B, local asignado al laboratorio de Química del I.U.T.E.B, llegando al termino de recomendar la instalación una llegando al termino de recomendar la instalación una Campana Extractora de Gases por las condiciones de Campana Extractora de Gases por las condiciones de insalubridad en el área.insalubridad en el área.

El tipo de campana recomendada es de tipo vitrina El tipo de campana recomendada es de tipo vitrina convencional con salida Flujo directo hacia arriba con convencional con salida Flujo directo hacia arriba con instalación de un ventilador axial colocado en forma instalación de un ventilador axial colocado en forma vertical, y sus dimensiones son: 1.27 m de largo, 0.60 m vertical, y sus dimensiones son: 1.27 m de largo, 0.60 m de profundidad y 0.70 m de alto, la caja receptora debe de profundidad y 0.70 m de alto, la caja receptora debe poseer un acople cónico de 0.70 m de alto la cual se poseer un acople cónico de 0.70 m de alto la cual se considera según este estudio la mas acorde para considera según este estudio la mas acorde para optimizar el área de trabajo del laboratorio de Químicaoptimizar el área de trabajo del laboratorio de Química

Los cálculos efectuados dieron base para la selección de un Los cálculos efectuados dieron base para la selección de un ducto con las siguientes características: material de ducto con las siguientes características: material de construcción de Polivinilico de Cloruro (PVC), con un diámetro construcción de Polivinilico de Cloruro (PVC), con un diámetro de 25 cm. y 4mm de espesor para cumplir con los de 25 cm. y 4mm de espesor para cumplir con los requerimientos y características apropiadas para del requerimientos y características apropiadas para del laboratorio de Química.laboratorio de Química.

Se seleccionó un extractor de gas (ventilador turbo –axial) Se seleccionó un extractor de gas (ventilador turbo –axial) para la extracción de los gases generados en el laboratorio para la extracción de los gases generados en el laboratorio de química, con las siguientes características:de química, con las siguientes características:

1.1. ½ HP de potencia½ HP de potencia

2.2. 120 Voltios120 Voltios

3.3. 25 cm. de Diámetro25 cm. de Diámetro

4.4. Peso no mayor de 5.00 Kg. Peso no mayor de 5.00 Kg.

5.5. Turbina con alabes de plástico (resistentes a la oxidación)Turbina con alabes de plástico (resistentes a la oxidación)

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Debido a la necesidad que presenta el Laboratorio se Debido a la necesidad que presenta el Laboratorio se recomienda la pronta instalación de una Campana Extractora recomienda la pronta instalación de una Campana Extractora de gases.de gases.

La campana debe cumplir con las condiciones recomendadas La campana debe cumplir con las condiciones recomendadas en el diagnostico realizado en este proyecto.en el diagnostico realizado en este proyecto.

Se deben instruir a todas las personas que van a tener uso de Se deben instruir a todas las personas que van a tener uso de la Campana para buen funcionamiento de este sistema de la Campana para buen funcionamiento de este sistema de extracción de gases.extracción de gases.

Tomar en cuenta los cálculos previos para su solicitud de Tomar en cuenta los cálculos previos para su solicitud de fabricación o compra de la campana realizados en este fabricación o compra de la campana realizados en este proyecto.proyecto.

La ducteria debe ser de material PVC para evitar la corrosión.La ducteria debe ser de material PVC para evitar la corrosión. Los ventiladores Turbo- Axial son los mas recomendados para Los ventiladores Turbo- Axial son los mas recomendados para

este tipo de instalación, debido a que estos cuentan con un este tipo de instalación, debido a que estos cuentan con un diseño especifico para la extracción de gases.diseño especifico para la extracción de gases.

RECOMENDACIONES