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CAIDA DE PRESIÓN EN TUBERIAS DE GASTUBERIAS AL VACIO

La caída de presión en tuberías de gas se debe a la resistencia ofrecidapor la tubería al movimiento del fluído y dependerá de la sección y rugo-sidad del material.

La caída de presión puede ser expresada como:

Δp = λ * 1/d * σ *L* V^2/2

λ = coeficiente que depende de la rugosidad de la tubería λ = 0.03 a 0.05 d = diámetro de la tubería σ = densidad de gas a la presión y temperatura de trabajo v = velocidad del gas en la tubería L = Longitud equivalente de tubería

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Relación entre la unidades de medida de presión:

1 Kg/cm2 = 1 bar = 1 atm = 14.7 psig = 100 Kpa = 750 mm Hg

atm = atmósfera de presiónpsig = lbf/in2 libra-fuerza / pulgada al cuadradoKpa = kilopascalMm Hg = milímetros de mercurio.

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0 absoluto

(presión atmosférica normal)

(presión de diseño de los sistemas de vacío - tuberías)

11.9 Hg, 310 mm Hg, 0.4 bar

760 mm Hg, 1 bar, 1 Kg/cm2

Valores de presión absolutos

- 29.9¨ Hg absoluto

(presión atmosférica normal)

- 18 Hg, - 450 mm Hg, -0.6 bar

0 Kg/cm2 o 0 bar

Valores de presión manométricos

Relación entre presión absoluta y manométrica

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Calculo de caída de presión de tuberíasde vacío (succión)

Depresión o presión negativa media aceptada paralos sistemas hospitalarios:

- 450 mm Hg- 19 “ Hg- 0.6 atmósferas o bares

En presión absoluta equivale a:+ 300 mm Hg o Torr+ 11 “ Hg+ 0.37 atmósferas o bares, presión estándar para el diseño de tuberías al vacío en hospitales.

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Ejemplo:Se calculará el diámetro entre la central de oxígeno, punto Ay la toma más lejana, punto E.(no olvidar que se deben comprobar todos los tramos)

____ m3/hr 250 m__

__ m

3/hr

3

30 m

___ m3/hr 45 m _____ m3/hr 125 m

10 m

3/hr

63

m

____ m3/hr 333 mA B

C20 m3/hr

DE

F10 m3/hr

G15 m3/hr

15 m3/hr

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Ejemplo:Se calculará el diámetro entre la central de vacío, punto Ay la toma más lejana, punto E.

60 m3/hr 250 m

45 m

3/hr

3

30 m

25 m3/hr 45 m 15 m3/hr 125 m10

m3/

hr

63 m

15 m3/hr 333 mA B

C20 m3/hr

DE

F10 m3/hr

G15 m3/hr

15 m3/hr

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Caída de presión permitida entre la toma más lejanay la bomba de vacío: 50 mm Hg o 0.066 bares. Oo 6.6 Kpa (6600 Pascales, este valor se usa para el diseño).

Se pueden utilizar dos formas para calcular las caídasde presión y seleccionar la tubería:

-Nomogramas. Este es un sistema antiguo, requiere tiempo para su aplicación.

Cálculo caídas de presión

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Procedimiento:

1. Determinar los caudales en cada ramal en M3/hr

2. Determinar la presion absoluta de trabajo del siste- ma (0.37 bar para el vacío) 3. Asumir un diámetro para cada ramal

4. Determinar la longitud de cada ramal

5. Definir la temperatura ambiente y el peso mole- cular del gas. Para aire (succión), el peso molecular es de 29 (Kg/Kmol) y para efectos prácticos se puede considerar la temperatura ambiente de 15 C.

6. Aplicar la fórmula y cálcular la caída de presión total.

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Ejemplo de cálculo:

Caudal, longitud tuberías y diámetrosasumidos:

Caída de presión admisible: 6600 PascalesTemperatura ambiente: 15 C Peso molecular: 29 para el airePresión absoluta de trabajo: 0.4 bar

Sección Caudal Longitud Diám. int. Pérdida Comprobación Tramosde tubería de presión de pérdidas

m3/hr mts. mm en pascales en pascalesA-B 60 250 70 3042 6323 AEB-C 45 330 70 2259 4404 AGC-D 25 45 50 511 6404 AFD-E 15 125 50 511 B-G 15 333 50 1362D-F 10 63 36 592

A B

D EC

FG

Ejemplo usando la hoja de cálculo para dimensionamiento