Dimensionamiento de chimeneas industriales
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EOLIOS diseña chimeneas para equipos industriales
Calculamos la altura reglamentaria de los vertidos y realizamos simulaciones CFD específicas para diseñar chimeneas industriales.
- Altura reglamentaria
- Estudio de la erosión
- Estudio de impacto de contaminantes
- Cálculo de las pérdidas de carga
- Cálculo del tiro térmico
- Elemento de la lista
- Resistencia al viento
- Estudio sobre la contaminación
Diseño y dimensionamiento de chimeneas y conductos industriales
Aprovecha nuestra experiencia en simulación CFD para optimizar el funcionamiento de tus instalaciones
Comoexpertos en simulación CFD (mecánica de fluidos), nuestra empresa está especializada en el diseño de chimeneas y conductos industriales.
El diseño y dimensionamiento de estas estructuras son de crucial importancia para garantizar que las plantas industriales funcionen con una eficiencia óptima. Pondremos nuestros conocimientos y experiencia a tu servicio en esta fase clave de tu proyecto.
Gracias al software avanzado de simulación CFD, podemos modelizar con precisión los flujos de fluidos en chimeneas y conductos. Esto nos permiteanalizar parámetros clave como la velocidad del aire, las presiones, las temperaturas y las concentraciones de contaminantes.
Utilizando modelos numéricos, podemos simular las condiciones reales de funcionamiento e identificar cualquier problema, como la reducción de la velocidad del flujo, las inestabilidades o la formación de vórtices. Gracias a estos análisis en profundidad, podemos proponerte soluciones optimizadas para el funcionamiento seguro y eficaz de tus chimeneas y conductos industriales.
¿Cuáles son las normas para dimensionar una chimenea industrial?
Normas de dimensionamiento de las chimeneas de combustión
La evacuación de los humos de combustión es un paso esencial en el proceso , debido a su impacto en el medio ambiente, así como en la seguridad y el confort de los operarios. Por lo tanto, el dimensionamiento adecuado de la chimenea es fundamental , y este dimensionamiento está regulado por normativas.
La función principal de la chimenea es la de extractor de humos. Gracias a su altura, crea una presión negativa que permite extraer los humos de la cámara de combustión cuando está conectada a un horno.
La segunda función de la chimenea es expulsar los humos de combustión y disiparlos de la forma más eficiente posible, es decir, elevándolos lo máximo posible para favorecer su dispersión y, por lo tanto, reducir su impacto ambiental . Si el cálculo ambiental de la altura (definido por la normativa) indica una altura superior a la requerida para la extracción, se utilizará esta altura mayor.
No existe obligación legal , pero hay una norma ( NF EN 13084-1, septiembre de 2007 ) que recomienda inspeccionar las chimeneas cada dos años. En lo que respecta a la seguridad de las partes exteriores , esto es similar al mantenimiento de un edificio.
Sin embargo, las chimeneas, ya sean de metal, hormigón o ladrillo, son particularmente vulnerables a las altas temperaturas y a los frecuentes ataques ácidos de los gases . Por lo tanto, es fundamental inspeccionarlas periódicamente para detectar los daños causados por estos ataques.
Principales normas que deben cumplirse
Las principales normas son las siguientes:
- Código del Medio Ambiente : Artículo R224-18
- Orden de 2 de febrero de 1998 artículos 52 a 63
Además de estos textos, existen otros documentos:
- Norma NF EN 13084-1, septiembre de 2007: Chimeneas autoportantes – Parte 1: requisitos generales
- Norma EN 1990 – EUROCODES, marzo de 2003: Eurocódigos estructurales – Bases para cálculos estructurales
- Norma EN ISO 14122-1, marzo de 2017: Seguridad de las máquinas – Medios permanentes de acceso a las máquinas
- Ficha técnica de combustión
Estos textos y normas proporcionan directrices y criterios a tener en cuenta para el dimensionamiento, la seguridad y la conformidad de las chimeneas, así como para la gestión de los impactos medioambientales asociados a la evacuación de los humos de combustión.
Cálculo reglamentario de la altura de la chimenea
La altura de la chimenea se determina en metros en función de dos factores:
- niveles de emisiones contaminantes a la atmósfera
- la presencia de obstáculos que pudieran dificultar la dispersión del gas.
Esta medida, que no puede ser inferior a 10 metros, se establece en la orden de autorización de conformidad con los artículos 53 a 56 de la orden de 2 de febrero de 1998, o se calcula a partir de los resultados de un estudio de las condiciones de dispersión de gases adaptado específicamente al lugar.
Dónde
- S se calcula como: s = k q/cm para cada uno de los contaminantes principales donde :
- K: es un coeficiente de 340 para los contaminantes gaseosos y de 680 para el polvo;
- q : es el caudal teórico instantáneo máximo del contaminante en cuestión emitido en la chimenea, expresado en kilogramos por hora ;
- cm: es la concentración máxima del contaminante que se considera admisible a nivel del suelo como consecuencia de la instalación, expresada en miligramos por metro cúbico normal;
- cm: es igual a cr – co donde cr es un valor de referencia que figura en la tabla siguiente y co es la concentración media anual medida en el lugar en cuestión.
Corrección de la altura reglamentaria según el lugar
Para dos pilas i y j, con alturas respectivas hi y hj calculadas conforme al artículo 54 de la Orden de 2 de febrero de 1998, se consideran dependientes si se cumplen simultáneamente las tres condiciones siguientes:
- La distancia entre los ejes de las dos chimeneas es menor que la suma de sus alturas más 10 metros: (hi + hj + 10).
- La altura hi es mayor que la mitad de la altura hj.
- La altura hj es mayor que la mitad de la altura hi.
De este modo, se determinan todas las chimeneas dependientes de la chimenea en cuestión, cuya altura es al menos igual al valor de hp calculado para el caudal másico total de los contaminantes en cuestión y el caudal volumétrico total de los gases emitidos por todas estas chimeneas.
Si hay obstáculos naturales o artificiales en las proximidades que puedan interferir en la dispersión de los gases, la altura de la chimenea se corrige del siguiente modo:
Si hay obstáculos naturales o artificiales en las proximidades que puedan interferir en la dispersión del gas, se corrige la altura de la chimenea.
Para cumplir el decreto de 2 de febrero de 1998, las chimeneas industriales deben medir una determinada altura reglamentaria.
Sin embargo, la altura reglamentaria no debe ser el único factor que determine la altura final de la chimenea. Deben considerarse otros criterios, como el tiro, las pérdidas de presión, los caudales de dilución y el riesgo de contaminación accidental.
Estudio de redes industriales mediante simulación CFD
Optimización de chimeneas industriales mediante estudios especializados de simulación CFD
Los estudios de mecánica de fluidos aplicados a chimeneas industriales son esenciales para garantizar el funcionamiento óptimo de estas instalaciones. Como expertos en simulación CFD (mecánica de fluidos), nos especializamos en la realización de estos estudios clave.
Nuestra experiencia nos permite realizar diversos estudios para chimeneas industriales, como :
– Estudio de tiro térmico: Evaluamos la capacidad del sistema de chimenea para generar suficiente tiro para evacuar humos y gases de combustión. Mediante simulaciones avanzadas, consideramos parámetros como la altura de la chimenea, la temperatura de los gases de combustión, la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la chimenea y las condiciones ambientales locales.
– Cálculo de pérdidas de presión: Analizamos las pérdidas de presión en la chimenea, debidas a la fricción entre los gases en movimiento y las paredes de la misma. Este estudio nos permite determinar la presión disponible para el tiro y optimizar el diseño de la chimenea en cuanto a dimensiones y selección de materiales.
– Erosión por partículas de polvo en los gases de combustión: Estudiamos el impacto de las partículas de polvo presentes en los gases de combustión sobre las paredes de las chimeneas. Mediante simulaciones avanzadas, identificamos las zonas de riesgo y recomendamos medidas de protección adecuadas, como el uso de materiales resistentes a la abrasión o dispositivos de recogida de polvo.
– Análisis de dispersión atmosférica: Analizamos la dispersión de los gases de combustión en la atmósfera, teniendo en cuenta la normativa sobre calidad del aire. Mediante simulaciones precisas, evaluamos la dispersión de gases desde la chimenea, considerando las condiciones meteorológicas locales.
– Análisis de estabilidad estructural: Evaluamos la resistencia de la chimenea a cargas externas, como el viento y los terremotos. Este estudio garantiza la estabilidad estructural de la chimenea y nos permite recomendar modificaciones o refuerzos si fuera necesario.
– Análisis del punto de rocío: En un conducto industrial presurizado, el análisis del punto de rocío es de suma importancia, ya que ayuda a determinar si la humedad presente en el conducto podría condensarse y provocar problemas como corrosión o formación de escarcha.
Diseñar chimeneas industriales con EOLIOS
EOLIOS ingénierie: Tu socio de confianza para estudios de diseño de chimeneas y conductos industriales que cumplan las normas y reglamentos
Nuestro equipo de expertos posee una amplia experiencia en simulación CFD y un profundo conocimiento de las normas y regulaciones vigentes. Podemos tener en cuenta todos los parámetros relevantes para ofrecerle soluciones personalizadas adaptadas a sus necesidades específicas.
Al trabajar con nosotros, se beneficiará de nuestra amplia experiencia, asesoramiento personalizado y asistencia durante todo el proceso de dimensionamiento de sus chimeneas y conductos industriales. Nuestro objetivo es ayudarle a maximizar el rendimiento de sus instalaciones, garantizando al mismo tiempo el cumplimiento de las normas medioambientales y de seguridad vigentes.
Ponte en contacto con nosotros para obtener más información sobre nuestros servicios expertos en dimensionamiento de chimeneas y conductos industriales. Estaremos encantados de hablar de tu proyecto y ofrecerte soluciones adaptadas a tus necesidades específicas.
Ejemplo de estudio de diseño de una chimenea industrial
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Ingeniería de centros de datos
Creada en Francia, EOLIOS Ingénierie es la consultora de referencia en simulación térmica y aeráulica para centros de datos en Europa y en todo el mundo. La empresa presta apoyo a operadores, diseñadores y propietarios de proyectos en todas las etapas de la vida de un centro de datos: diseño, optimización, renovación o ampliación.
Al combinar conocimientos científicos de vanguardia, herramientas de simulación de última generación y un profundo conocimiento del ecosistema de los centros de datos, EOLIOS Ingénierie es un socio de confianza para garantizar la disponibilidad, la seguridad y el rendimiento energético de las infraestructuras informáticas, anticipándose al mismo tiempo a los problemas de sostenibilidad.
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