Chimenea tiro natural
Tienes las fórmulas para diseñar y calcular conductos de evacuación de productos de la combustión (chimenea tiro natural)
1 respuesta
Respuesta de guadalupea
1
Debo decirte que en particular en mi carrera no diseñamos chimeneas, pero encontré una página que esta muy completa. El problema es que esta en ingles. Te la copio por si entiendes el idioma: http://energyconcepts.tripod.com/energyconcepts/chimneys.htm
Sino, encontré una en castellano, pero parece algo simplificada. No se si va a servirte ... Te la copio a continuación:
Cálculo de la chimenea.
El tiro de la chimenea se origina por la diferencia de pesos específicos del aire exterior frío y de los gases de la combustión, y es tanto más intenso cuanto más alta sea la chimenea aunque depende de la resistencia que ofrecen los conductos de humos de la caldera y de las características constructivas de la propia chimenea.
El tiro se calcula con la siguiente fórmula:
T = H (Ya - Yg)
Donde:
T = Tiro de la chimenea en mm c.a.
H = Altura vertical en m.
Ya = Peso específico del aire exterior (Kg/m3).
Yg = Peso específico gases de combustión (Kg/m3).
También podemos utilizar las tablas, ya que el tiro no lo podemos calcular así por falta de datos, considerando que para una temperatura media de los humos de 250°C entonces T = 0,51 mm c.a./m. Colocando una chimenea de 10 m de longitud,
T = 10 · 0,51 = 5,1 mm c.a.
Calculo de la sección:
Utilizamos la expresión:
S = k*P/raiz(h)
Siendo:
S = Sección (cm²).
P = Potencia de la caldera (1746,3 Kcal/h).
k = Coeficiente = 0,014 para calderas presurizadas.
h = Altura en m, se calcula mediante la expresión:
h = H - (n · 0,5 + L + p)
Donde:
H = Altura real de la chimenea = 10m.
n = Número de codos = 2.
h = Altura reducida.
L = Longitud horizontal = 0,2 m.
p = Resistencia de la caldera de 2 mm hasta 160000 Kcal/h.
Con estos datos hallamos:
h = 10 - (2·0,5 + 0,2 + 0,002) = 8,798 m
h = 8,798 m.
Una vez hallado h, S nos da:
S = 8.242 cm2
El lado de la chimenea cuadrada será (S), l = 2,871 cm.
El diámetro de la sección equivalente es:
2 · a · b 2 · 2,871 · 2,871
D = = = 2,871 cm
a + b 2,871 + 2,871
Siendo a, b los lados de la sección rectangular o cuadrada. En nuestro caso a = b = 2,871 cm.
D = 2,871 cm.
Cálculo Del Conducto Horizontal:
Toda chimenea debe tener un conducto horizontal que une la caldera con la chimenea propiamente dicha. La sección se determina con la siguiente relación:
E= S* (0,6L/H + 1)
Donde:
E = Sección en cm² del canal horizontal.
S = Sección vertical en cm².
L = Longitud horizontal en m.
H = Altura de la chimenea en m.
E = 8,341 cm²
El diámetro de la sección circular equivalente es: l = 2,888 cm
2 · 2,888 · 2,888
D = = 2,888 cm
2,888 + 2,888
D = 2,888 cm
Suerte y espero que te sirva. La alternativa es conseguir bibliografía más detallada, porque en la web no encuentro nada más y personalmente no tengo material para enviarte.
Hasta pronto!
Guadalupe.
PD: Por favor, cierra la pregunta luego de leer la respuesta.
Sino, encontré una en castellano, pero parece algo simplificada. No se si va a servirte ... Te la copio a continuación:
Cálculo de la chimenea.
El tiro de la chimenea se origina por la diferencia de pesos específicos del aire exterior frío y de los gases de la combustión, y es tanto más intenso cuanto más alta sea la chimenea aunque depende de la resistencia que ofrecen los conductos de humos de la caldera y de las características constructivas de la propia chimenea.
El tiro se calcula con la siguiente fórmula:
T = H (Ya - Yg)
Donde:
T = Tiro de la chimenea en mm c.a.
H = Altura vertical en m.
Ya = Peso específico del aire exterior (Kg/m3).
Yg = Peso específico gases de combustión (Kg/m3).
También podemos utilizar las tablas, ya que el tiro no lo podemos calcular así por falta de datos, considerando que para una temperatura media de los humos de 250°C entonces T = 0,51 mm c.a./m. Colocando una chimenea de 10 m de longitud,
T = 10 · 0,51 = 5,1 mm c.a.
Calculo de la sección:
Utilizamos la expresión:
S = k*P/raiz(h)
Siendo:
S = Sección (cm²).
P = Potencia de la caldera (1746,3 Kcal/h).
k = Coeficiente = 0,014 para calderas presurizadas.
h = Altura en m, se calcula mediante la expresión:
h = H - (n · 0,5 + L + p)
Donde:
H = Altura real de la chimenea = 10m.
n = Número de codos = 2.
h = Altura reducida.
L = Longitud horizontal = 0,2 m.
p = Resistencia de la caldera de 2 mm hasta 160000 Kcal/h.
Con estos datos hallamos:
h = 10 - (2·0,5 + 0,2 + 0,002) = 8,798 m
h = 8,798 m.
Una vez hallado h, S nos da:
S = 8.242 cm2
El lado de la chimenea cuadrada será (S), l = 2,871 cm.
El diámetro de la sección equivalente es:
2 · a · b 2 · 2,871 · 2,871
D = = = 2,871 cm
a + b 2,871 + 2,871
Siendo a, b los lados de la sección rectangular o cuadrada. En nuestro caso a = b = 2,871 cm.
D = 2,871 cm.
Cálculo Del Conducto Horizontal:
Toda chimenea debe tener un conducto horizontal que une la caldera con la chimenea propiamente dicha. La sección se determina con la siguiente relación:
E= S* (0,6L/H + 1)
Donde:
E = Sección en cm² del canal horizontal.
S = Sección vertical en cm².
L = Longitud horizontal en m.
H = Altura de la chimenea en m.
E = 8,341 cm²
El diámetro de la sección circular equivalente es: l = 2,888 cm
2 · 2,888 · 2,888
D = = 2,888 cm
2,888 + 2,888
D = 2,888 cm
Suerte y espero que te sirva. La alternativa es conseguir bibliografía más detallada, porque en la web no encuentro nada más y personalmente no tengo material para enviarte.
Hasta pronto!
Guadalupe.
PD: Por favor, cierra la pregunta luego de leer la respuesta.
Guadalupe, gracias por tu ayuda.
Por favor me ayudas a interpretar, donde dice "L = Longitud horizontal = 0,2 m.
" A que parte de la chimenea se refiere?.
Encontré en la web:
Calculo
Para calcular una chimenea de tiro natural se pueden seguir los pasos indicados en la norma UNE 123.001,
que son los siguientes:
* DEFINICION DE LAS CONDICIONES INICIALES:
-
Chimenea:
· Altura (como mínimo será la indicada por la normativa).
· Trazado (codos, tes, tramo horizontal, etc.).
· Dimensiones y espesores.
· Materiales constructivos (conducto de humos, aislamiento, etc.).
· Situación (exterior o interior al edificio, etc.).
-
Combustión:
· Tipo de combustible.
· Potencia Nominal.
· Exceso de aire.
· Temperatura de salida de humos de la caldera.
* CALCULO DE LA MASA DE HUMOS PRODUCIDA.
La masa de humos se obtiene con la potencia nominal, el exceso de aire y el poder fumígeno del
combustible. (Se supone que la combustión es completa).
Evacuación de humos: calderas individuales a gas
Página 11
--------------------------------------------------------------------------------
* CALCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA DE LOS HUMOS EN LA CHIMENEA.
Para ello se deben seguir los siguientes pasos:
- Cálculo del coeficiente de transmisión de la envolvente de la chimenea (K: W/h m2 ºC).
- Cálculo de la superficie total exterior de la chimenea (S: m2).
- Cálculo de la potencia térmica pérdida por los humos en la chimenea (DQh: W).
Con esta potencia se calcula la temperatura media de los humos.
* CALCULO DE LAS PERDIDAS DE CARGA.
- Con la masa de humos y la temperatura media de los mismos en el interior de la chimenea, se tiene el
volumen de humos generado (Vh).
- Con el volumen de humos y la sección de la chimenea, se calcula la velocidad de los mismos en el
interior del conducto de humos.
- Con esta velocidad, el factor de fricción del conducto de humos y la longitud, forma y accesorios del
sistema de evacuación de los PdC, se obtienen las pérdidas de carga en el derrame total de los humos.
* CALCULO DEL TIRO CREADO POR LA CHIMENEA.
El tiro creado por la chimenea se calcula en función de la altura de la chimenea y de las temperaturas de
ambiente exterior y media de humos.
* COMPROBACION DE LA VALIDEZ DE LA SECCION DE CONDUCTO DE HUMOS
Seleccionada.
- Para calderas de TIRO NATURAL, el tiro creado debe ser superior a las pérdidas de carga en el sistema
de evacuación de los PdC (calculadas anteriormente) más las pérdidas de carga en el interior de la
caldera (dato del fabricante).
- Para calderas de TIRO FORZADO se debe comprobar que el tiro creado es superior a las pérdidas de
carga de los humos en la chimenea.
Si el tiro creado por la chimenea es inferior al necesario se debe repetir el cálculo con una sección de
conducto de humos mayor; si el tiro creado fuese muy superior al necesario se repetirían los cálculos para
una sección inferior.
La correcta realización de este cálculo resulta laboriosa.
Si tienes fórmulas para estos cálculos te agradeceré me los envíes.
Gracias
Por favor me ayudas a interpretar, donde dice "L = Longitud horizontal = 0,2 m.
" A que parte de la chimenea se refiere?.
Encontré en la web:
Calculo
Para calcular una chimenea de tiro natural se pueden seguir los pasos indicados en la norma UNE 123.001,
que son los siguientes:
* DEFINICION DE LAS CONDICIONES INICIALES:
-
Chimenea:
· Altura (como mínimo será la indicada por la normativa).
· Trazado (codos, tes, tramo horizontal, etc.).
· Dimensiones y espesores.
· Materiales constructivos (conducto de humos, aislamiento, etc.).
· Situación (exterior o interior al edificio, etc.).
-
Combustión:
· Tipo de combustible.
· Potencia Nominal.
· Exceso de aire.
· Temperatura de salida de humos de la caldera.
* CALCULO DE LA MASA DE HUMOS PRODUCIDA.
La masa de humos se obtiene con la potencia nominal, el exceso de aire y el poder fumígeno del
combustible. (Se supone que la combustión es completa).
Evacuación de humos: calderas individuales a gas
Página 11
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* CALCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA DE LOS HUMOS EN LA CHIMENEA.
Para ello se deben seguir los siguientes pasos:
- Cálculo del coeficiente de transmisión de la envolvente de la chimenea (K: W/h m2 ºC).
- Cálculo de la superficie total exterior de la chimenea (S: m2).
- Cálculo de la potencia térmica pérdida por los humos en la chimenea (DQh: W).
Con esta potencia se calcula la temperatura media de los humos.
* CALCULO DE LAS PERDIDAS DE CARGA.
- Con la masa de humos y la temperatura media de los mismos en el interior de la chimenea, se tiene el
volumen de humos generado (Vh).
- Con el volumen de humos y la sección de la chimenea, se calcula la velocidad de los mismos en el
interior del conducto de humos.
- Con esta velocidad, el factor de fricción del conducto de humos y la longitud, forma y accesorios del
sistema de evacuación de los PdC, se obtienen las pérdidas de carga en el derrame total de los humos.
* CALCULO DEL TIRO CREADO POR LA CHIMENEA.
El tiro creado por la chimenea se calcula en función de la altura de la chimenea y de las temperaturas de
ambiente exterior y media de humos.
* COMPROBACION DE LA VALIDEZ DE LA SECCION DE CONDUCTO DE HUMOS
Seleccionada.
- Para calderas de TIRO NATURAL, el tiro creado debe ser superior a las pérdidas de carga en el sistema
de evacuación de los PdC (calculadas anteriormente) más las pérdidas de carga en el interior de la
caldera (dato del fabricante).
- Para calderas de TIRO FORZADO se debe comprobar que el tiro creado es superior a las pérdidas de
carga de los humos en la chimenea.
Si el tiro creado por la chimenea es inferior al necesario se debe repetir el cálculo con una sección de
conducto de humos mayor; si el tiro creado fuese muy superior al necesario se repetirían los cálculos para
una sección inferior.
La correcta realización de este cálculo resulta laboriosa.
Si tienes fórmulas para estos cálculos te agradeceré me los envíes.
Gracias
La verdad que no tengo ningún libro al respecto, pero no se si habrás leído en la página en ingles que te envíe... ahí esta bastante detallado todo ... quizá con algún traductor te puedas guiar ... hay varias fórmulas y tablas... Sino, unicamente vas a poder conseguirlas en alguna biblioteca técnica, porque es algo muy especifico y como te decía antes, no es un tema que yo particularmente estudie en mi carrera. Hacemos muchos cálculos similares pero nunca hicimos hasta el momento de chimeneas.
Respecto a lo de la longitud horizontal, eso seria en el caso de que la chimenea tuviera tramos horizontales. Depende el tipo de chimenea que sea, vas a necesitar calcular la perdida de carga o al menos las dimensiones (sección E), para lo que se pide la longitud que va a tener ese tramo en horizontal. En el caso ejemplo que había en internet, de la caldera no sale el tiro directamente por arriba sino que tiene una pequeña longitud, 20 cm, de cañeroa horizontal, para después subir.
Respecto a lo de la longitud horizontal, eso seria en el caso de que la chimenea tuviera tramos horizontales. Depende el tipo de chimenea que sea, vas a necesitar calcular la perdida de carga o al menos las dimensiones (sección E), para lo que se pide la longitud que va a tener ese tramo en horizontal. En el caso ejemplo que había en internet, de la caldera no sale el tiro directamente por arriba sino que tiene una pequeña longitud, 20 cm, de cañeroa horizontal, para después subir.
