a) Las campanas deberán estar encendidas continuamente, de modo de evitar demoras en la adecuacion del flujo a estado estacionario y como medida de seguridad adicional ante descuido del operador. No habrá control de encendido/apagado de campanas disponible al operador. Alternativamente a esto, se podrá implementar un sistema de apagado diferido en el tiempo que garantice la buena operación.

b) Las cañerías serán de PVC de la mayor resistencia que se encuentre, de espesor no menor a 4 mm de pared, estarán colocadas en forma exterior de manera que cualquier problema sea detectado en forma inmediata sin necesidad de sacar tapas. Llegarán con las minimas curvas posibles hasta el pleno vertical de ventilación de campanas de modo de minimizar la pérdida de carga relacionada con cambios de dirección bajo condiciones de flujo turbulento.

c) Las campanas deberán cumplir las normas internacionales, para lo cual deberan tener un velocidad óptima (Face velocity) de 100 fpm (feet per minute), equivalente a 50 cm/s en condicion abierta, con tolerancia entre 70 y 140 fpm (35 y 70 cm/s)

d) La extracción será en terraza mediante ventilador centrífugo o similar, y de una potencia y eficiencia que garantice la depresión necesaria que resulte de los cálculos de cada campana. Esta potencia dependerá principalmente de la distancia vertical y horizontal entre la campana y la salida al exterior. El tubo de extracción estará a presión negativa.

2 - Calculos y consideraciones técnicas:

a) Datos y Magnitudes para el cálculo

Diametro tubo d_h 0.20 m

Rugosidad e (PVC) max. 0.007 mm

Face velocity 50 cm/s = 100 fpm (70-140)

densidad del aire r (25 C, 1 atm) 1,13 Kg/m³

viscosidad dinámica m (absoluta) 1,79x10^-5 Ns/m²

Altura del ducto maxima 12 m (3er piso - terraza)

Longitud total ducto maxima 22 m

b) Flujo

Area abierta en campana max. 1 m²

flujo de aire f 0,51 m³/s

Area tubo 0,031 m²

velocidad en tubo 16,45 m/s = 3200 fpm

c) Numero de Reynolds

Re = d_h . v . r / m = 0,20 m . 16,45 m/s . 1,13 kg/m³ / 1,79x10^-5 Ns/m² = 208000

lo cual implica flujo turbulento, por lo tanto se utiliza la ecuacion de ColeBrooks para calcular el coeficiente de fricción l. Resolviendo mediante el diagrama de Moody, para una relacion de rugosidad e / d_h = 35x10^-6 , tenemos l = 0,017

d) Pérdida de carga

La perdida de carga por fricción Dp_f en tubo de 22 m de largo total se calcula mediante la ecuacion de Darcy Weisbach.

Dp_f = l . L. r . v² / 2 d_h = 0.017 .22 m .1,13 kg/m³ . 107,1 m²/s² / 0.40m = 113 Pa

La perdida de carga por altura Dp_h se calcula como:

Dp_h = rgh = 1,13 kg/m³ . 9,8 m/s² . 10 m = 110,8 Pa

Suponiendo un 40% de incremento en perdida de carga menor por codos, bocas, etc, tenemos:

Dp = 113*1.4 + 110,8 = 269 Pa = 26 mm c.a.

Potencia disipada por la resistencia del conducto + energía potencial ganada por el aire por unidad de tiempo:

Pw = Dp . f = 269 Pa . 0,51 m³/s = 137 W = 0,18 HP

Suponiendo una eficiencia mayor del 40% en motor + ventilador, un equipo de 1/2 HP satisface las necesidades de flujo.

PVC 20 cm x 4m x 4,9 mm $125

codos 20 cm x 90 grados $ 15

curva abierta 20 cm $ 57

Extractor centrífugo trifásico 3/4 HP $500

campana en 3er piso promedio

3 codos $ 45

16 mts de caño PVC $ 500

1 extractor centrifugo $ 500

Elementos de sujeción $ 70

Mano de Obra $ 400

Total campana $ 1470