Diseño de su Sistema de Recolección de Polvo
El diseño de su sistema de recolección de polvo consta de dos fases: La primera fase consiste en dimensionar su trabajo de conductos para obtener el volumen y la velocidad de flujo adecuados para el tipo de polvo que creará; y la segunda fase consiste en calcular la presión estática (SP) de su sistema para determinar el tamaño y la potencia de su unidad de recolección de polvo.
Antes de hacer sus cálculos, diagrame el plano de planta de su tienda a escala en papel cuadriculado. Incluya el tamaño y la ubicación de cada máquina, y la ubicación de su puerto o salida de polvo; la dimensión del piso a la vigueta; la ubicación de la unidad de recolección de polvo; y la ruta más eficiente (menor número de giros o curvas) para enrutar las líneas de conductos. Este también es un buen momento para comenzar su lista de componentes de conductos para su sistema.
También tendrá que familiarizarse con los siguientes conceptos:
- CFM (Pies Cúbicos por Minuto) es el volumen de aire movido por minuto.
- FPM (Pies por minuto) es la velocidad de la corriente de aire.
- SP (Presión estática) se define como la presión en el conducto que tiende a reventar o colapsar el conducto y se expresa en pulgadas de medidor de agua (wg).
- VP (Presión de velocidad), expresada en pulgadas de medidor de agua (wg), es la presión en la dirección del flujo requerida para mover el aire en reposo a una velocidad dada.
CFM se relaciona con FPM por la fórmula CFM = FPM x área de sección transversal (ft2). El FPM es importante porque se requiere un FPM mínimo para mantener las partículas atrapadas en la corriente de aire. Por debajo de este FPM mínimo, las partículas comenzarán a asentarse fuera de la corriente de aire, formando obstrucciones, especialmente en corridas verticales. La tabla 41-1 (ver más abajo) muestra el FPM mínimo que recomienda la fabricación en espiral para varios tipos de polvo en ramales y corridas principales.
Paso 1
De la Tabla 41-1 determine la velocidad (FPM) de su sistema para el tipo de polvo que se producirá. A los efectos de los siguientes ejemplos, supongamos el polvo para trabajar la madera. Wood dust requires 4500 FPM in branches and 4000 FPM in mains.
| Table 41-1: La velocidad para los Tipos de Polvo | |||
| Tipo de Polvo | Velocidad en las Ramas (FPM) | Velocidad en Main (FPM) | |
| Metalurgia de Polvo | 5000 | 4500 | |
| Carpintería de Polvo | 4500 | 4000 | |
| Plástico/Otros la Luz de Polvo | 4500 | 4000 | |
Paso 2
Determinar el diámetro de cada ramal. Puede usar el diámetro de un collar o puerto instalado de fábrica, o consultar al fabricante. Convierta los puertos métricos a la pulgada más cercana. Convierta los puertos rectangulares al diámetro redondo equivalente. Los puertos de menos de 3″ requerirán un reductor a 4″. Registre cualquier reductor o transición rectangular a redonda en su lista de despegue.
Paso 3
Utilizando la Tabla 41-2, determine el requisito de CFM de cada sucursal. Recuerde que el FPM para polvo de madera en líneas ramificadas es 4500. Ejemplo:
- Sierra de mesa de 4 » de diámetro. 390 CFM (redondeado)
- Cepilladora de 5 » de diámetro. 610 CFM (redondeado)
- Torno de 6 » de diámetro. 880 CFM (redondeado)
Continuar para todas las ramas.
| Tabla de 41-2: CFM for Pipe Diameter at Specified Velocity | |||
| Diameter | 3500 FPM | 4000 FPM | 4500 FPM |
| 3″ | 277 | 316 | 356 |
| 4″ | 305 | 348 | 392 |
| 5″ | 477 | 546 | 614 |
| 6″ | 686 | 784 | 882 |
| 7″ | 935 | 1068 | 1202 |
| 8″ | 1222 | 1396 | 1570 |
| 9″ | 1546 | 1767 | 1988 |
| 10″ | 1909 | 2182 | 2455 |
| 12″ | 2749 | 3142 | 3534 |
| 14″ | 3742 | 4276 | 4810 |
Paso 4
Identificar principal de alta o utilizar máquinas. Estas son las máquinas que operan simultáneamente de forma frecuente. El objetivo aquí es definir el escenario de uso más pesado para que pueda dimensionar su sistema para cumplirlo. La inclusión en sus cálculos de máquinas y pastillas de piso usadas con poca frecuencia solo resultará en un sistema sobrediseñado que costará más comprar y operar. En este punto, todas las líneas de ramificación están dimensionadas y tiene una lista de todos los componentes necesarios para sus líneas de ramificación.
Paso 5
Ahora está listo para dimensionar la línea troncal principal. Comience con la máquina primaria que está más lejos de donde colocará la unidad de recolección de polvo de Sierra de mesa (Primaria) Radial de Sierra de brazo. En nuestro ejemplo, esta es la sierra de mesa, que tiene un diámetro de rama de 4″. Ejecute este tubo de 4 espirales hasta el punto en que la segunda máquina primaria (la cepilladora en una rama 5) entrará en la principal. (Nota: Si se agrega una máquina o pick-up no primaria al sistema entre máquinas primarias, el tamaño de la tirada no aumenta.)
Ahora tiene una línea de 390 CFM (sierra de mesa) y una línea de 610 CFM (cepilladora) combinadas para un total de 1000 CFM. Usando la Tabla 41-2 nuevamente, verá que para 4000 FPM (el requisito de velocidad para la línea principal que determinó en el Paso 1) el diámetro de tubería requerido cae entre 6″ y 7″. (Nota: La fabricación en espiral recomienda redondear hasta 7″. Esto no solo garantiza un flujo de aire adecuado, sino que también anticipa una mejora futura del tamaño de la máquina.)
Ahora calcule para la adición de la tercera máquina primaria (el torno en una rama 6). Tiene una línea principal de 1000 CFM + una línea ramal de 880 CFM (para el torno) para un total de 1880 CFM. Usando la Tabla 41-2 una vez más, 1880 CFM a 4000 FPM requiere entre una tubería de 9″ y 10″. Recomendamos redondear hasta 10 » después de agregar el torno. La unidad principal que va a su unidad de recolección de polvo será de 10″, y su unidad de recolección de polvo debe ser capaz de tirar de 1880 CFM a través de un conducto de 10″ a 4000 FPM.
Figura 41-1
Paso 6
En este paso, calculará la Presión estática (SP) o la resistencia de su sistema que su unidad de recolección de polvo debe superar. La presión estática se mide en pulgadas de medidor de agua (wg). Para ello, suma las presiones estáticas de los siguientes grupos de componentes del sistema:
1) El ramal con mayor SP o resistencia (ver Figura 42-1). Calcule el SP de todas las ramas para determinar cuál tiene el mayor SP. Solo se añade al total la rama con mayor SP o resistencia.
2) El SP de la carrera principal (ver Figura 42-2).
3) El SP para el filtro de la unidad de recolección, si lo hay, y para el pre-separador, si lo hay (ver Figura 42-3). (Puede usar los gráficos de las páginas 51 a 60 para ayudar en sus cálculos).
Sumando la pérdida de SP para el sistema, tenemos:
- Rama de pérdida más alta: 5.17
- Pérdida para main: .90
- Pérdida de filtro: 1.50
Pérdida total de SP (wg) en el sistema): 7.57
Ahora tiene la información que necesita para especificar su colector de polvo. Su unidad de recolección de polvo debe proporcionar un mínimo de 1880 CFM a través de un conducto de 10″ a 4000 FPM y tener una capacidad de presión estática de no menos de 7.57 (wg).
Consideraciones y recomendaciones adicionales
El ejemplo anterior es para un sistema pequeño con pocas variables. Se recomienda que para sistemas más grandes se consulte a un ingeniero profesional para asegurarse de que el sistema esté diseñado y dimensionado adecuadamente.
Si el colector de polvo se encuentra en un recinto separado, es esencial proporcionar una fuente de aire de maquillaje al taller para evitar que se produzca una corriente descendente a través de la chimenea del sistema de calefacción. Si esto no se hace, podría producirse una intoxicación por monóxido de carbono. Si es necesario un conducto de retorno desde el colector de polvo, debe tener un tamaño de dos pulgadas más grande que la entrada del conducto principal y su pérdida de SP se debe agregar a sus cálculos.
Algunas unidades de recolección de polvo pueden no incluir información de curva de ventilador que muestre CFM o variables de presión estática. No recomendamos adquirir equipo de recolección sin esta información.
Las compuertas de explosión deben instalarse en todas las líneas de derivación para mantener el equilibrio del sistema.
El polvo suspendido en el aire tiene un potencial de explosión, por lo que se recomienda conectar a tierra todos los conductos, incluida la manguera flexible.
Si su sistema tiene áreas donde es posible que astillas largas de material se cuelguen y causen una obstrucción, instale una limpieza cerca de esa área. Muchos tipos de polvo, incluidas muchas maderas, son tóxicos, así que tenga especial cuidado de elegir un sistema de filtrado que proporcione una seguridad óptima.