Proceso de Cálculo Del Tamaño Teorico de Los Filtros Conicos (Web)

7/26/2019 Proceso de Clculo Del Tamao Teorico de Los Filtros Conicos (Web)

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CLCULODELTAMAOTERICODELOSFILTROSCONICOS

30sep2013 Pgina1de12

CLCULODELTAMAOTERICODELOSFILTROS

CNICOS


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MARCOTEORICO

Duranteelprocesodearranquedesistemasdeconduccindefluidosyprevioalfuncionamientodel

sistema,esnecesariolimpiarlastuberasdelcircuito.

Unavezterminadalalimpiezayantesdearrancarelprocesoseinstalanfiltrosenelcircuitodetuberas

condosposiblesfines:

1.Comomedioderetencinmecnicadeimpurezasalaentradadeequipos.

2.Comocriteriodeaceptacindelimpiezadetuberas.

Siinsertramosunfiltroplanodentrodeunatubera,inevitablementereduciremoselrealibrede

paso,proporcionalmentealporcentajederealibredisponibledelmaterialutilizado.

Paracontrarrestar elefectodereduccindereamencionadosesueleincrementarelreade

exposicinalflujo.Conestoseincrementaelrealibredepasodemaneraproporcional.

Laformageomtricamentemssimpleparaaumentarelreadecontactoconunfluidoalconstruirun

filtroyfacilitarsuinstalacindentrodeunatuberaeselcono.

OBJETIVO

Determinarlasdimensionesquerequiereunfiltrocnico,teniendocomodatosdeentradaeldimetro

delatuberadondeseinstalara,eltamaomximodelaspartculasquesepermitirpasaryelreade

pasorequerida.

Nota:Noseestdeterminandoconesteclculolasprdidasdepresinatravsdelfiltro.


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EJEMPLOSDEPROBLEMASCOMUNES.

Enlaaplicacinprcticatendremossituacionesencamposimilaresalassiguientes:

Caso

1

TenemosunatuberadedimetroDenlasuccindeunabombadeagua.Elmanualdelfabricantedela

bombarecomiendaparalosarranquesinicialesyporproteccinalasholgurasdetrabajodelabomba

queeltamaomximodepartculaspermisiblesea150milsimasdepulgada.Yparaefectosde

minimizarlasprdidasdepresinenlasuccinyevitarcavitacinenlabomba,queelfiltrotengaun

readepasototaldealmenosel150%dereatransversaldeltubodondeseinstalar

Caso2

Lalimpiezadelastuberasdegascombustiblemedianteairecomprimidoserevaluadamediantela

colocacin

de

un

filtro

cnico

dotado

de

una

malla

mesh

200

con

dimensiones

tales

que

proporcionen

unareadepasolibredealmenosel200%delreatransversaldeltubodondeseinstalar.Elcriteriode

aceptacindelimpiezadelatuberaserceropartculasretenidasenelfiltrodespusde5ciclosde

sopladoalamximavelocidaddesalidaqueelprocesodepruebapuedaproporcionar.


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PLANTEAMIENTODELPROBLEMA.

Sebuscaencontrarlaalturadelconoporsereldatonecesarioparadeterminareltamaodelcarrete

quealojaraalfiltro.

DESARROLLODETALLADODELASOLUCION.

Paso1:Determinarelreadepasototalrequerida

Normalmentesenosindicacomorequisitodefabricantequeelreadepasodelfiltrosea100%,200%

300%,etc.delaseccintransversaldeltubodondeseinstalar.

%%. Dichomscompacto

% (1)Dnde:

Apaso = AP = readepasorequeridaparaelfiltrocnico.

Atubo = AT = reatransversalinternadeltubo(readelabasedelcono)

%ASTT = %ASTT = %dereadelaSeccinTransversalInternadelTubo.

Paso2:Determinarelreadeconorequerida

Imaginemosque

ya

tenemos

un

filtro

terminado

con

una

cierta

rea

de

conoyquecuentaconlascaractersticasquedeseamos.Podraser

algosimilaralafigura1.

Enestapartesiintroducimoslosdatosde%derealibredelascapas

quecomponenelfiltro,podemosinferirquel%realibrecombinada

eselresultadodelproductodelos%derealibredecadamaterial

(vaseapndicesA1,A2,A3yB)yenconsecuenciapodemosafirmar

queelreadepasorealdeestacombinacin(AP)seratambinel

productodelreadelcono(AC)porlos%derealibredecada

material.

%% (2)

Dnde:

AP =readepasorealparaelfiltrocnico.

MallaMesh200,

33.6%realibre

Placa32orificios

porpulgada, 40%

realibre

Figura.1Capasdelfiltrocnico


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AC =readelcono

%AM =%realibredelamallautilizada.

%APP =%realibredelaplacaperforada.

Comoestamos

hablando

de

la

misma

rea

de

paso

podemos

igualar

las

ecuaciones

(1)

y(2).

% %%Deestacombinacindespejamoselreadelconoqueeslaprimeraincgnitaquerequerimoscalcular.

%%% (3)Dnde:

AC =readelcono

AT =reatransversalinternadeltubo(readelabasedelcono)

%ASTT =%dereadelaSeccinTransversalInternadelTubo.

%AM =%realibredelamallautilizada.

%APP =%realibredelaplacaperforada.

Paso3:Determinarlaalturadelconorequerida

Delapndice0delaecuacindelreadeunconodespejamoslageneratriz

(4)

Siendo:

g =Generatriz

AC =readelcono

r =Radiodelabase

Usandodelmismoapndice0elteoremadePitgoraspodemosrelacionarelradio,la

alturaylageneratrizdelconodelasiguientemanera.

ghr


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Despejandolaalturatenemos:

(5)Sustituyendo

la

ecuacin

(4)

en

la

(5)

obtenemos:

(6)Dnde:

h =Altura

AC =readelcono

r =Radiodelabase

Yfinalmentesubstituyendoelvalorderadiodelabasedelconoyresultadodereadelcono(AC)

provenientedelaecuacin(3)enlaecuacin(6)obtendremoslaalturadelconobuscada.


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CLCULO

DEL

TAMAO

TERICO

DE

LOS

FILTROS

CONICOS


APNDICE0Frmulasbsicas.

Lasformulasbsicasnecesariassonlassiguientes:

Geometra.

rea

lateral

del

cono

(AL)

readelcrculo(AB).

,

Siendo:

r=radio,D=dimetro,g=generatriz

TeoremadePitgoras.


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APNDICEA1Materialesdeconstruccindelfiltrocnicoyclculodesus%derealibre.

Laformatpicadeconstruccindeunfiltrocnicoesfabricarelcuerpoprincipalconplacametlicade

aceroinoxidableconperforacionesredondas(losmscomunesconperforacionesa60),sobrelacual

seagregaotracapademalladeaceroinoxidablemsfina.

Losdatosde%derealibredeambosmaterialessepuedenencontrarenloscatlogosdelos

proveedoresdemallasyplacasperforadas(vaseejemplosenlosapndicesA2,A3yB)oensu

defectosepuedencalculardelasiguientemanera.

Paraelcasodelaplacaperforada

Paraelcasodelamallametlicatejida

Mesh=Denominacindelamalla(#Mesh)

Ao=%realibredetamizado

Filtrocnico

con

placa

perforada Filtro

cnico

con

placa

perforada

ymalla

Frmulasdeperforacin(Izquierda)ydescripcindeformaydisposicindeagujeros(derecha)deacuerdoaISO78061983.

CortesaRMPERMESAS.A. http://www.rmig.com


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APNDICEA2Placasconperforacionesredondasa60comunes.

CortesadeLADESA www.ladesa.com


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APNDICEA3Tabladedatosdeplacasconperforacionesredondasa60

CortesadeLADESA www.ladesa.com


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APNDICEBTabladecaractersticasdemallastejidasmetlicasusuales.

Tamao de

tamiz

(Mm) (pulg) (Micras) EE.UU. Tyler Malla Apertura Alambre% Area

libreMalla Apertura Alambre

% Area

libreMalla Apertura Alambre

% Area

libre

11.2 0.438 11200 7/16 " - - - - - 2 0.466 0.054 80.3% 2 0.437 0.063 76.4%

6.35 0.25 6350 1/4 " - - - - - 3 0.292 0.041 76.9% 3 0.279 0.054 70.2%

5.6 0.223 - 3.5 3.5 - - - - 4 0.215 0.035 74.0% 4 0.2023 0.0475 65.6%

4.75 0.187 - 4 4 - - - - - - - - 4 0.187 0.063 56.0%

4 0.157 - 5 5 - - - - 5 0.168 0.032 70.6% 5 0.159 0.041 63.2%

3.35 0.132 - 6 6 - - - - 6 0.139 0.028 69.3% 6 0.132 0.0348 62.6%

2.8 0.11 - 7 7 - - - - 7 0.115 0.028 64.7% 7 0.108 0.035 57.0%

2.36 0.0937 - 8 8 - - - - 8 0.1 0.025 64.0% 8 0.0964 0.0286 59.5%

2 0.0787 - 10 9 - - - - 9 0.088 0.023 62.9% 10 0.0742 0.0258 55.1%

1.85 - - - - - - - - 10 0.08 0.02 64.0% 11 0.073 0.018 64.4%

1.7 0.0661 - 12 10 14 0.062 0.009 76.3% 12 0.065 0.018 61.3% 12 0.0603 0.023 52.4%

1.4 0.0555 - 14 12 16 0.0535 0.009 73.3% 14 0.054 0.017 57.8% 14 0.051 0.0204 51.0%

1.18 0.0469 - 16 14 18 0.0466 0.009 70.2% 16 0.0465 0.016 55.4% 16 0.0445 0.0181 50.5%

1.04 - - - - 20 0.041 0.009 67.2% - - - - - - - -

1 0.0394 - 18 16 22 0.038 0.0075 69.8% 18 0.0406 0.015 53.3% 18 0.0386 0.0173 47.7%

0.841 0.0331 841 20 20 24 0.0342 0.0075 67.3% 20 0.036 0.014 51.8% 20 0.034 0.0162 45.9%

0.787 - - - - 26 0.031 0.0075 64.8% 22 0.032 0.0135 49.5% - - - -

0.71 0.0278 - 25 24 28 0.0282 0.0075 62.4% 24 0.0287 0.013 47.4% 24 0.0277 0.014 44.1%

0.681 - - - - 30 0 .0268 0 .0065 64.8% 26 0 .0275 0.011 51.0% - - - -

0.63 - - - - 32 0.0248 0.0065 62.8% 28 0.0275 0.01 53.8% - - - -

0.595 0.0232 595 30 28 34 0.0229 0.0065 60.7% 30 0.0238 0.0095 51.1% - - - -

0.541 - - - - 36 0 .0213 0 .0065 58.7% 32 0 .0223 0.009 50.8% - - - -

0.5 0.0197 - 35 32 38 0.0198 0.0065 56.7% 34 0.0204 0.009 48.1% 30 0.0203 0.0128 37.6%

0.47 - - - - 40 0.0185 0.0065 54.8% 36 0.0188 0.009 45.7% - - - -

0.465 - - - - 42 0.0183 0.0055 59.1% 38 0.0178 0.0085 45.8% - - - -

0.437 - - - - 44 0.0172 0.0055 57.4% - - - - 35 0.0176 0.0118 35.8%

0.4 0.0165 400 40 35 46 0.0162 0.0055 55.7% 40 0.0165 0.0085 43.6% - - - -

0.389 - - - - 48 0.0153 0.0055 54.1% - - - - 40 0.015 0.0104 34.9%

0.368 - - - - 50 0.0145 0.0055 52.6% - - - - - - - -

0.355 0.0139 - 45 42 52 0.0137 0.0055 50.9% 45 0.0142 0.008 40.9% - - - -

0.33 - - - - 54 0.013 0.0055 49.4% - - - - - - - -

0.323 - - - - 58 0.0127 0.0045 54.5% - - - - - - - -

0.31 - - - - 60 0.0122 0.0045 53.4% 50 0.0125 0.0075 39.1% - - - -

0.3 0.0117 - 50 48 62 0.0116 0.0045 51.9% 55 0.0112 0.007 37.9% - - - -

0.282 - - - - 64 0.0111 0.0045 50.6% - - - - 50 0.011 0.009 30.3%

0.27 - - - - 70 0.0106 0.0037 54.9% - - - - - - - -

0.26 - - - - 72 0.0102 0.0037 53.8% - - - - - - - -

0.25 0.0098 250 60 60 74 0.0098 0.0037 52.7% 60 0.0102 0.0065 37.3% - - - -

0.241 - - - - 76 0.0095 0.0037 51.8% - - - - - - - -

0.231 - - - - 78 0.0091 0.0037 50.5% - - - - 60 0.0092 0.0075 30.3%

0.224 - - - - 80 0.0088 0.0037 49.6% - - - - - - - -

0.21 0.0083 210 70 65 84 0.0084 0.0035 49.8% - - - - - - - -

0.2 - - - - 88 0.0079 0.0035 48.0% - - - - - - - -

0.193 - - - - 90 0.0076 0.0035 46.9% - - - - - - - -

0.177 0.007 177 80 80 94 0.0071 0.0035 44.9% - - - - 80 0.007 0.0055 31.4%

0.165 - - - - 105 0.0065 0.003 46.8% - - - - - - - -

0.149 0.0059 149 100 100 120 0.0058 0.0025 48.8% - - - - 100 0.0055 0.0045 30.3%

0.125 0.0049 125 120 115 145 0.0047 0.0022 46.4% - - - - 120 0.0046 0.0037 30.7%

0.105 0.0041 105 140 150 165 0.0042 0.0019 47.4% - - - - 150 0.0041 0.0026 37.4%

0.088 0.0035 88 170 170 200 0.0034 0.0016 46.2% - - - - 180 0.0033 0.0023 34.7%

0.074 0.0029 74 200 200 230 0.0029 0.0014 45.5% - - - - 200 0.0029 0.0021 33.6%

0.063 0.0024 63 230 250 - - - - - - - - 250 0.0024 0.0016 36.0%

0.053 0.0021 53 270 270 300 0.0021 0.0012 40.5% - - - - 270 0.0021 0.0016 32.2%

0.044 0.0017 44 325 325 - - - - - - - - 325 0.0017 0.0014 30.1%

0.037 0.0015 37 400 400 - - - - - - - - 400 0.0015 0.001 36.0%

0.025 0.001 - 500 - - - - - - - - - 500 0.001 0.001 25.0%

0.02 0.0008 - 632 - - - - - - - - - 635 0.0008 0.0008 25.0%

Aper tura Estndar Mesh Tracci n g asas y te las Grado Mil l Grad o Mar ket

TamizcomercialesMeshDimensiones

Fuente:WIKIPEDIA

http://en.wikipedia.org/wiki/Mesh_(scale)


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APNDICECTabladedimensionesypesodetuberasdeacero

CortesadeWheatlandTube http://www.wheatland.com/

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