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Manejo y Uso del Calisuar en el Mantenimiento de Artefactos a Gas

Enviado por olfernandez56



 

El presente TP se refiere al manejo y uso del "calisuar" y su aplicación en la conversión de artefactos de gas envasado a gas natural.

El calisuar está conformado en metal duro; posee una empuñadura (en general, de bronce), un tramo cilíndrico y una hoja o "punta" facetada, que puede ser de tres o cuatro caras; usualmente es de tres caras (piramidal).

Cuanto más larga sea la hoja facetada, más precisa resulta la herramienta.

Los tamaños más usados, son:

-30 mm. L x 1 mm. D Donde: L= largo hoja faceta

D= díametro mayor

-30 mm. L x 2 mm. D

-30 mm. L x 4 mm. D

Esquema de un calisuar y sus proporciones geométricas:

Para ver el grafico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

 

Inyector

El procedimiento es el siguiente ( ver fig.2):

-Se introduce el calisuar , con cuidado , en el orificio del inyector.

-Cuando el calisuar hace tope en el orificio, se marca la profundidad a la que ha llegado la hoja del calisuar y se mide cuanto de la misma ha penetrado. Esta longitud será denominada como "l".

-Luego procedemos a calcular el diámetro del inyector, (al que llamaremos "d"), mediante la siguiente proporción:

d= D x l

L

 PROBLEMA:

Se desea transformar de Gas envasado a Gas Natural , una cocina de tres hornallas y horno convencional, que combustiona correctamente, no conociéndose el diámetro de los orificios de sus inyectores y contando con un calisuar, cuyas medidas son: L= 30 mm. y D= 2 mm.

La penetración del calisuar en cada orificio de cada uno de los inyectores, arroja los siguientes resultados:

longitud de penetración (li)

Quemador de hornalla grande......................15 mm.

Quemador de hornalla mediana...................10 mm.

Quemador de hornalla chico......................... 8 mm.

Quemador del horno.....................................20 mm.

1°- Procedemos a calcular los diámetros de los orificios de los inyectores, trabajando con GE.

Diámetro h.grande= 2 mm. x 15 mm.= 1 mm. (d1)

30 mm.

Diámetro h.mediana= 2 mm. x 10 mm.= 0,66 mm. (d2)

30 mm.

Diámetro h.chica= 2 mm. x 8 mm. = 0,53 mm. (d3)

30 mm.

Diámetro horno= 2 mm. x 20 mm. = 1,33 mm.(d4)

30 mm

2°- Con los diámetros calculados, determinamos las áreas de los inyectores.

Para ello, utilizamos la siguiente fórmula :

Diámetro = 4 x A

pi

 

Despejamos el Area y procedemos a su cálculo:

A1= (d1)2 x pi = (1 mm.)2 x 3,1416 = 0,7854 mm2

4 4

A2= (d2)2 x pi = (0,66 mm.)2 x 3,1416 = 0,3421 mm2

  1. 4

A3= (d3)2 x pi = (0,53 mm.)2 x 3,1416 = 0,2206 mm2

  1. 4

A4= (d4)2 x pi = (1,33 mm.)2 x 3,1416 = 1,3892 mm2

  1. 4

3°- Conocidas las áreas, calculamos los caudales, con la fórmula empírica:

Donde: A= área inyectores (Gas Envasado)

S Q= caudal que entregan

A= Q x h S= densidad del gas (Gas Envas.)

0,0144 x C C= coeficiente de descarga

h= presión de trabajo del Gas Env.

Despejamos Q, y procedemos a su cálculo. Para simplificar las operaciones, podemos obtener un coeficiente, constante para GE, de la siguiente forma:

Conocemos : S para GE = 1,52

C...............= 0,61

h para GE = 280 mm.m.c.a.

Entonces:

A= Q x 0,073678 = Q x 8,39 Q = A Q= caudal

0,008784 8,39 A= área

Q1= A1 = 0,7854 mm2 = 0,0936 m3/h

8,39 8,39

Q2= A2 = 0,3421 mm2 = 0,0407 m3/h

8,39 8,39

Q3= A3 = 0,2206 mm2 = 0,0263 m3/h

8,39 8,39

Q4= A4 = 1,3892 mm2 = 0,1656 m3/h

8,39 8,39

 

4°- Calculamos las Potencias Térmicas para cada uno de los inyectores:

Potencia Térmica = Q x Poder Calorífico Gas Envasado

Q1 x 22.380 kcal/m3 = 0,0936 m3/h x 22.380 kcal/m3= 2.095 kcal/h

Q2 x 22.380 kcal/m3 = 0,0407 m3/h x 22.380 kcal/m3= 911 kcal/h

Q3 x 22.380 kcal/m3= 0,0263 m3/h x 22.380 kcal/m3= 588 kcal/h

Q4 x 22.380 kcal/m3= 0,1656 m3/h x 22.380 kcal/m3= 3.706 kcal/h

Las Potencias Térmicas para cada uno de lo quemadores, deberan permanecer constantes, por lo tanto, para modificar el orificio de los inyectores para Gas Natural, debemos partir de éstas mismas Potencias Térmicas.

Con las Poténcias Térmicas obtenidas, para Gas Envasado e invirtiendo el procedimiento, calculamos, para Gas Natural, los nuevos caudales, las áreas de los orificios de los inyectores; luego sus diámetros y por último, la nueva penetración del calisuar para modificar los orificios de los inyectores.

5°- Nuevos caudales para Gas Natural:

Q= Potencia Térmica

Poder Calorífico Gas Natural

 

Q1= 2.095 kcal/h = 0,2252 m3/h

  1. kcal/m3

Q2= 911 kcal/h = 0,0979 m3/h

9.300 kcal/m3

Q3= 588 kcal/h = 0,0632 m3/h

9.300 kcal/m3

Q4= 3.706 kcal/h = 0,3985 m3/h

9.300 kcal/m3

6°- Area de los orificios de los inyectores, para Gas Natural:

 

S Donde: A= área inyectores Gas Natural

A1= Q x h Q = caudal que entregan

0,0144 x C S = densidad del Gas Natural

C= coeficiente de descarga

h= presión de trabajo Gas Natural

Nuevamente podemos simplicar los cálculos.

Conocemos: S para GN = 0,65

C...............= 0,61

h...............= 180 mm.m.c.a.

Entonces:

A= Q x 0,060092 = Q x 6,84

0,008784

A1= Q1 x 6,84 = 0,2252 m3/h x 6,84 = 1,5403 mm2

A2 = Q2 x 6,84 = 0,0979 m3/h x 6,84 = 0,6696 mm2

A3= Q3 x 6,84 = 0,0632 m3/h x 6,84 = 0,4323 mm2

A4 = Q4 x 6,84 = 0,3985 m3/h x 6,84 = 2,7257 mm2

7°- Recalculamos los diámetros de los orificios de los inyectores, nuevamente con la fórmula:

Diámetro = A x 4

pi

d1 = 1,5403 mm2 x 4 = 1,4004 mm.

3,1416

d2 = 0,6696 mm2 x 4 = 0,9233 mm.

3,1416

d3 = 0,4323 mm2 x 4 = 0,7419 mm.

3,1416

d4 = 2,7257 mm2 x 4 = 1,8629 mm.

3,1416

 

8°- Por último, recalculamos las profundidades a las que debe llegar el calisuar, para modificar los orificios:

l = L x d

D

l1 = 30 mm. x d1 = 30 mm. x 1,4004 mm.= 21,01 mm.

2 mm 2 mm.

l2 = 30 mm. x d2 = 30 mm. x 0,9233 mm. = 13,85 mm.

2 mm. 2 mm.

l3 = 30 mm. x d3 = 30 mm. x 0,7419 mm. = 11,13 mm.

2 mm. 2 mm.

l4 = 30 mm. x d4 = 30 mm. x 1,8629 mm. = 27,94 mm.

2 mm. 2 mm.

CONCLUSIÓN: El calisuar deberá penetrar en los orificios de los inyectores, las siguientes longitudes, para convertir a éstos en inyectores preparados para Gas Natural:

Inyector quemador hornalla grande.......................... 21,01 mm.

Inyector quemador hornalla mediana........................ 13,85 mm

Inyector quemador hornalla chica............................. 11,13 mm.

Inyector quemador horno.......................................... 27,94 mm

Queda sólo un paso más para dejar preparada la cocina para Gas Natural, y éste es modificar el orificio de mínima de los robinetes, procedimiento que no conlleva mayor cálculo que verificar que los diámetros de dichos orificios tengan el 80 % del diámetro de los inyectores respectivos.

El presente, se basa en un Trabajo Práctico de mis actuales estudios.

 

Osvaldo Luis Fernández

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