Vortia 3D Obre l’app

Cas pràctic: aspiració d’un taller de fusteria

Publicada el per Raul Rodríguez

Quatre màquines, un filtre de mànegues i un ventilador centrífug. En l’aspiració d’encenalls no mana el soroll ni la pèrdua de càrrega: mana que l’aire vagi prou de pressa perquè les serradures no es quedin al conducte. És l’exemple «Taller de fusteria» de l’app.

Obre aquest exemple a l’app

1. El punt de partida

MàquinaCabalBoca
Serra circular800 m³/hAmb brida, 200 × 200 mm
Tupí900 m³/hAmb brida, 200 × 200 mm
Regruixadora1.300 m³/hAmb brida, 250 × 250 mm
Raspall1.100 m³/hAmb brida, 250 × 250 mm

Cabals habituals de catàleg per a màquines de fusteria industrial. Total: 4.100 m³/h.

Un col·lector de Ø315 recorre el taller i d’ell baixen conductes de Ø200 a cada màquina. Davant del ventilador hi ha un filtre de mànegues amb 900 Pa de pèrdua al seu cabal nominal: entra a l’app com a «Accessori (ΔP coneguda)», amb la dada del fabricant.

A «Instal·lació», el contaminant és «Pols pesada (encenalls, sorra)»: ACGIH demana com a mínim 20 m/s a tot el recorregut. La pols de fusta és combustible, així que també es marca ATEX.

2. Primer càlcul: les serradures es queden al conducte

MàquinaNecessitaLi arribaDesviació
Serra circular800 m³/h1.134 m³/h+42 %
Tupí900 m³/h826 m³/h-8 %
Regruixadora1.300 m³/h606 m³/h-53 %
Raspall1.100 m³/h1.534 m³/h+39 %

L’aire va a entre 5,4 m/s (el tram final) i 14,6 m/s (el col·lector): cap peça arriba a 20 m/s. A la vista 3D es veuen les serradures arrossegant-se pel fons dels trams horitzontals. A més, la Regruixadora rep menys de la meitat del que necessita i la Serra i el Raspall, un 40 % de més.

Vista 3D de la xarxa d’aspiració inicial amb les serradures dipositant-se als trams horitzontals
Primer càlcul: per sota de 20 m/s la pols cau al fons del conducte.

Els avisos de velocitat de transport s’ajunten en un, amb un botó per peça per veure-la al 3D i un altre per dimensionar:

Panell d’avisos de Vortia 3D amb les peces per sota de la velocitat de transport i el botó «Dimensionar…»
El panell d’avisos: cada arranjament, a un clic.

3. Dimensionar amb la velocitat de transport

En extracció industrial, «Dimensionar…» proposa per defecte el criteri de velocitat mínima de transport: a cada tram, el Ø més gran que manté 20 m/s. Més gran no pot ser (les serradures es dipositen) i més petit només afegeix pèrdua de càrrega.

  • Col·lector de Ø315 a Ø250, amb tres reduccions a mesura que baixa el cabal: Ø224, Ø200 i Ø125 al Raspall.
  • Baixants de Ø200 a Ø112 (Serra), Ø125 (Tupí) i Ø140 (Regruixadora).

Ara totes les peces van a entre 19,2 i 25,3 m/s. El ventilador passa de 1.184 a 2.169 Pa: anar de pressa costa pressió, i és el preu de no haver de netejar els conductes.

4. Equilibrar les comportes

Una comporta a cada baixant i una altra al tram final. «Equilibrar comportes» les tanca el just perquè cada màquina rebi el seu cabal:

MàquinaNecessitaEquilibratDesviacióBaixantComporta
Serra circular800 m³/h799 m³/h-0,1 %Ø11219,5°
Tupí900 m³/h902 m³/h+0,2 %Ø12521°
Regruixadora1.300 m³/h1.303 m³/h+0,2 %Ø1401,5°
Raspall1.100 m³/h1.097 m³/h-0,3 %Ø1250°

Error màxim del 0,3 % i velocitats entre 20,4 i 24,8 m/s. El Raspall, al final del col·lector, queda obert: és el ramal més desfavorable. El ventilador necessita 2.428 Pa.

Vista 3D de la xarxa d’aspiració equilibrada, acolorida per velocitat
La xarxa equilibrada: tot el recorregut per sobre de 20 m/s.

En fusteria se solen tancar del tot les màquines aturades. Amb menys màquines obertes, la velocitat puja als seus baixants i baixa al col·lector: convé calcular també la simultaneïtat real (obre el projecte, treu el cabal objectiu de les màquines aturades i mira les velocitats).

5. Ventilador i filtre

  • Punt de treball: 4.155 m³/h (4.100 més 55 de fuites) a 2.428 Pa. És un centrífug de mitjana pressió.
  • Repartiment de la pressió: el filtre s’emporta 900 Pa (el 37 %); cada boca, entre 120 i 180 Pa (coeficient 0,49 d’ACGIH sobre uns 290 Pa de pressió dinàmica).
  • Potència elèctrica: 4,7 kW amb un 70 % de rendiment del ventilador i un 85 % de motor i transmissió.
  • Soroll que arriba pels conductes a la nau: 65–67 dB(A), per sota de 80 dB(A) (RD 286/2006). El de les màquines i el ventilador va a part.

La potència específica (SFP) de la UNE-EN 16798-3 és per a la ventilació d’edificis: en aquest exemple el límit és «SFP 7», sense exigència.

6. ATEX

Amb la pols marcada com a combustible, l’app recorda el que demana el RD 681/2003: ventilador i equips segons la Directiva 2014/34/UE per a la zona classificada, conductes connectats a terra i protecció del filtre contra explosions (venteig, supressió o aïllament). L’avaluació del risc d’explosió és un document a part.

Resum

PasPressió del ventiladorVelocitat al recorregutDesviació màxima de cabal
Primer càlcul1.184 Pa5,4–14,6 m/s53 %
Dimensionament2.169 Pa19,2–25,3 m/s15 %
Equilibrat2.428 Pa20,4–24,8 m/s0,3 %