gas_natural01

La Conexi贸n Vital.

La Conexi贸n Vital.

Instalaciones de

GAS NATURAL

10

Nuestra misión es promover el uso del cobre, especialmente en Chile y en Latinoamérica, fomentando una disposición favorable hacia su utilización e impulsando la investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones.

Colaboramos y trabajamos coordinadamente con las empresas, el gobierno y los organismos relacionados con el cobre para materializar una acción convergente, con visión de largo plazo a nivel mundial.

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

1 INSTALACIONES DE GAS NATURAL

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

2 © Inscripción N° 103.135 I.S.B.N. 956-7776-00-8 Propiedad Intelectual - PROCOBRE Santiago - Chile 2ª Edición 1999

INACAP

Capacitación para el Desarrollo Confederación de la Producción y de Comercio Especialista en Contenido

JACINTO FUENTES ROJAS JORGE CELIS R. INACAP

Diseño de Instrucción

DENIS OSORIO S. INACAP

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

PRESENTACION

3 El Centro Chileno de Promoción de Usos del Cobre, PROCOBRE, pone a disposición de los trabajadores y empresas del área, el manual “Instalaciones de Gas Natural”, cuya información será de gran utilidad a los propósitos técnicos del instalador especializado.

Este manual complementa los contenidos entregados en el manual que lo antecede (“Instalaciones de Gas en Baja Presión”). El objetivo es colaborar con los especialistas del área, para lo cual pone a su disposición los conocimientos técnicos que tienen relación con esta actividad, respondiendo de manera precisa las consultas surgidas durante la planificación y la ejecución de una instalación.

Para lograr estos propósitos, este manual entrega al instalador la información técnica que requiere, presentándola en un formato apropiado, junto a un diseño dinámico y una diagramación moderna, como un real aporte para un eficiente servicio. ■

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

4 LAS CAÑERIAS DE COBRE SON GARANTIA DE DURABILIDAD EN LAS INSTALACIONES

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

INTRODUCCION

5 El propósito central de este manual es entregar a los instaladores especializados de gas natural un conjunto de datos y procedimientos, ordenados en forma lógica y descriptiva, que les permita resolver con rapidez y certeza los problemas que se presentan a su trabajo práctico.

También encontrarán en este manual toda la información técnica, descrita y desarrollada a través de cuadros y tablas actualizadas, normas vigentes y procedimientos prácticos para su aplicación, que les servirá para mantener al día sus conocimientos.

Esperamos que este manual de consulta sea un complemento a sus tareas habituales. ■

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

6 EL COBRE ES FACILMENTE SOLDABLE CON OTROS METALES

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

I7

INDICE

INSTALACIONES DE GAS NATURAL./1 Cálculo del diámetro de cañerías en baja presión./1 Adaptación de la red interior./4 Instalación interior en baja presión./14 Cálculo de diámetros en cañerías de cobre tipo “L”./17 Cálculo del diámetro de cañerías en media presión./24

CONVERSION DE ARTEFACTOS PARA USO CON GAS NATURAL./40 Teoría de la conversión./41

CONVERSION DE ACCESORIOS COMUNES./52 Quemadores./53 Inyectores./55 Reguladores./56 Comburente./57

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

8I

PROCEDIMIENTOS DE ADAPTACION DE LOS ARTEFACTOS./59 Inyectores./59 Artefactos./66 Instalación de artefactos./75

MEDIDORES DE GAS./80 Distribución./81

REGULADORES DE PRESION./86 Reguladores domiciliarios para gases tipo B./91 Reguladores para artefactos./102

CAÑERIAS DE COBRE PARA EL TRANSPORTE DE GAS./103 Ventajas de la cañería de cobre en las instalaciones a gas./104 Generalidades de las cañerías de cobre./105 Propiedades de las cañerías de cobre./106 Dimensionamiento de cañerías de cobre./108 Ejecución de la soldadura fuerte./111

MEDIDAS DE SEGURIDAD./125 Incendios./125 Deflagración./127 Intoxicaciones./130 Prevención contra el fuego de clase B (Fuego de gases)./133

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

INSTALACIONES DE GAS NATURAL ❑ CALCULO DEL DIAMETRO DE CAÑERIAS EN BAJA PRESION Al trabajar en las instalaciones interiores de gas natural, se deben tener presentes los siguientes valores y fórmulas que hacen posible el cálculo del diámetro de cañerías en baja presión:

Presión inicial : (Pi) = 1,8 kPa ⇒ 180 mm columna de agua, aprox.

1 mm columna de agua = 10 Pascal, aprox.

■

NORMA CHILENA

Para las instalaciones interiores la Norma Chilena permite una pérdida de gas natural de 120 Pascal, aproximadamente 12 milímetros columna de agua.

Este valor equivale, aproximadamente, al 6,5 % de la presión inicial de cálculo.

E L

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C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

1

■

2

■ El factor de fricción K

NORMA INTERNACIONAL

Las normas internacionales recomiendan una pérdida de presión aceptable de un 10% de la presión inicial en baja presión.

El factor de fricción K está calculado en tablas que proporciona el Reglamento de Instalaciones de Gas.

La fórmula que permite realizar el cálculo del diámetro de la cañería se deriva a partir de la relación de Pole modificada:

• Para elegir el factor de fricción se escoge estimativamente el primer factor que aparece en la siguiente tabla:

( ) 冪苴苴苴苴苴

冏

L

PCT ø = 5 ––– • –––––––––––– δp Coeficiente • K

⭋

K

3/8” - 1” 1 1/4” - 1 1/2” 2” - 2 1/2” 3” 4”

1800 1980 2160 2340 2420

2

Donde: ø

Diámetro interior real (cm)

L

Longitud (m)

␦p

Pérdida de presión (Pa)

PCT

Potencia de cálculo total (Mcal/hr)

K

Factor de fricción E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

• El coeficiente tiene relación directa

Datos: ø L P.C.T. ␦p

con el tipo de gas a considerar.

Este coeficiente se obtiene conforme a la siguiente tabla: TIPO DE GAS Natural Licuado Manufacturado: • Región Metrop.

• V Región • VIII Región

COEFICIENTE 0,0011916 0,0017621

=? = 20 m = 57 Mcal/hr = 120 Pascal

Reemplazando en la fórmula se tiene: ø = 苴苴苴苴苴 ) 冪 δp (

冏

5

0,00053417 0,00045736 0,00053417

L

––– •

PCT –––––––––––– Coeficiente • K

2

Luego: ø = 2,595 cm El ∅ teórico calculado se debe comparar con los ∅ normalizados, debiendo ser mayor o igual al calculado.

Un ejemplo práctico es el siguiente problema: Calcular el diámetro de una cañería que debe abastecer un consumo de gas natural con potencia de 57 Mcal/hr., con una longitud de 20 metros y una caída de presión de 120 Pascal.

E L

•

C O B R E

De acuerdo con la tabla para cañerías de cobre tipo “L” y “K”, el diámetro interior real será de: 2,604 ≈ 1” •

E S

•

E T E R N O

3

A. Aumentar el diámetro de la cañería.

Como el gas natural tiene menor poder calorífico que el gas licuado, implica entregar mayor volumen de gas natural, a fin de obtener la misma potencia en los artefactos como cocina, cálefon, termo, calefactor, etc.

Para realizar las adaptaciones de redes de GLP a GN, se debe verificar que las instalaciones existentes estén conforme con la normativa vigente.

La conversión residencial implica modificar la red interior de la instalación, mediante cambios e inserciones de cañerías y accesorios.

Estas modificaciones se ejecutan entre la válvula de servicio y los artefactos.

La válvula de servicio está ubicada antes del regulador o medidor.

PODER CALORIFICO GAS NATURAL

GAS LICUADO

9.500 kcal/ m3

22.400 kcal/m3

B. ■

ALTERNATIVAS EN EL TENDIDO DE CAÑERIAS

Dos alternativas se presentan respecto al tendido de cañerías desde el regulador de servicio a los artefactos: E L

•

C O B R E

☞

4

❑ ADAPTACION DE LA RED INTERIOR DE GAS LICUADO DE PETROLEO A GAS NATURAL

•

E S

Instalar el regulador R1, que recibe una presión de entrada (Pe) de 4 bar (400200 Kpa), con una presión de salida (Ps) de 35 milibar (3,5 Kpa), que está dentro del rango definido de baja presión.

Recordando que la baja presión está definida hasta 50 milibar (5 Kpa).

•

E T E R N O

reemplazar al gas licuado es de 2,36 veces mayor, tomaremos esta misma relación para determinar la caída de presión para el gas natural:

Para ser posible la adaptación es necesario considerar la instalación de dos reguladores R1-R2.

Regulador R1 = 3,5 Kpa. = 3500 Pascal Regulador R2 = 1,8 Kpa. = 1800 Pascal 1700 Pascal

• 31 Mcal/h: 22,4 = 1,38 m3/h GLP • 31 Mcal/h: 9,5 = 3,26 m3/h GN

Por lo tanto la disponibilidad de caída de presión entre el regulador R1 y R2 es de 1700 Pascal.

3,26 : 1,38 = 2,36

• 22400 Kcal: 9500 Kcal = 2,36; factor que indica la cantidad más de volumen que circulará por la red cuando sirva al GN.

Supongamos que la instalación propuesta en el ejemplo, el tendido de cañerías y conexión de elementos de medición y regulación de gas desde la salida del RISER hasta acoplarse a la RED EXISTENTE en el domicilio esten a una distancia de 65 metros.

De esta manera los 150 pascal asumido en GLP se multiplican por el factor determinado 2,36 y la caída aceptada sin mayor cálculo para la instalación existente para funcionar con GN será:

Para lo cual consideraremos en forma práctica que la instalación de gas licuado hubiese tenido una pérdida de 150 pascal, como volumen de gas natural requerido para E L

•

C O B R E

150 x 2,36 = 354 pascal

•

E S

•

E T E R N O

5

6

Como se disponía de 1700 pascal entre el regulador R1 - R2, la diferencia para determinar el diámetro en la preconversión será: Los 354 pascal más 150 pascal considerados para permitir un eventual crecimiento en el consumo de la instalación.

55 metros de 3/4” = 465 pascal 10 metros de 1/2” = 524 pascal 989 pascal Pero para beneficio del usuario es mejor la primera solución, la cual le permitiría una ampliación de consumo sin requerir modificar diámetros. Y técnicamente es más consecuente salir desde el RISER con 3/4” y llegar a la RED EXISTENTE con3/4” ya que ésta tiene ese diámetro en el punto de conexión.

1700 - (354 + 150) = 1196 se aproxima a 1200 pascal Al ingresar a la tabla PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS DE COBRE TIPO «L» PARA GAS NATURAL ( Diámetro 3/4”) en la columna POTENCIA MCAL/H se encuentra una pérdida de 549 pascal que es inferior a la caída de presión disponible de 1200 pascal, lo que confirma el diámetro de 3/4”.

También se podría realizar una interpolación de aproximación con las TABLAS de 1/2» y 3/4» lo que determinaría dos tramos, uno de 3/4» y otro de 1/2».

E L

•

C O B R E

Equipos de cilindros 3/4”

Calefón R2 1/2”

R2 Cocina 3/8”

L = 65 m.

R1 Regulador y medidor

3/4”

RISER

•

E S

•

E T E R N O

R2 Calefactor

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS DE COBRE TIPO “L”, PARA GAS NATURAL

7

Pe = 3500Pa; Dp = 1700 Pa; Diámetro tubería = 3/8”; Diámetro interior real = 1,092 cms.

Largo tubería en metros POTENCIA

Mcal/hr.

2 4 6 8 10 14 18 22 26 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

1 4 10 18 28 55 91 136 189 252 343 448 567 700 847 1008 1183 1372 1575 1792

2 9 20 36 56 110 181 271 379 504 686 896 1134 1400 1694 2016

3 13 30 54 84 165 272 407 568 756 1029 1344 1701

4 18 40 72 112 219 363 542 757 1008 1372 1792

6 22 50 90 140 274 454 678 946 1260 1715

7 27 60 108 168 329 544 813 1136 1512 2058

8 31 71 125 196 384 635 949 1325 1964

9 36 81 143 224 439 726 1084 1514 2016

10 40 91 161 252 494 816 1220 1703

11 45 101 179 280 549 907 1355 1893

12 49 111 198 308 604 998 1491 2082

13 54 121 215 336 658 1089 1626 2271

15 58 131 233 364 713 1179 1762

16 63 141 251 392 768 1270 1897

17 67 151 269 420 823 1361 2033

20 78 176 314 490 960 1587 2371

22 90 202 358 560 1097 1814

25 101 227 403 630 1234 2041

38 112 252 448 700 1372 2268

31 123 277 493 770 1509 2495

34 134 302 538 840 1646 2721

36 146 328 582 910 1783

39 157 353 627 980 1920

42 168 378 672 1050 2058

45 179 403 717 1120 2195

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS DE COBRE TIPO “L”, PARA GAS NATURAL

8

Pe = 3500 Pa; Dp = 1700 Pa; Diámetro tubería = 1/2”; Diámetro interior real = 1.384 cms.

Largo tubería en metros POTENCIA

Mcal/hr 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

5 21 48 86 134 193 262 342 433 535 647 771 904 1049 1204 1369 1546 1733

11 43 96 257 268 385 524 685 867 1070 1295 1541 1808

16 64 144 257 401 578 787 1027 1300 1605 1942

21 86 193 342 536 771 1049 1369 1733

27 107 241 428 669 963 1311 1712

32 128 289 514 803 1156 1573 2054

37 150 337 599 936 1348 1835

43 171 385 685 1070 1541 2098

48 193 433 771 1204 1733

54 214 482 856 1338 1926

59 235 530 942 1471 2119

64 256 578 1027 1605 2312

70 278 626 1113 1739

75 300 674 1199 1873

80 321 722 1284 2700

86 342 771 1369 2140

91 364 819 1455 2274

96 385 867 1541 2408

E L

•

C O B R E

•

E S

•

95 100 110 120 130 140 150 102 407 915 1627 2542

107 428 963 1712

118 471 1059 1884

E T E R N O

128 514 1156 2055

139 556 1252 2226

150 599 1348 2397

161 642 1446 2568

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS DE COBRE TIPO “L”, PARA GAS NATURAL Pe = 3500 Pa; Dp = 1700 Pa; Diámetro tubería = 3/4”; Diámetro interior real = 1.994 cms.

Largo tubería en metros POTENCIA Mcal/hr.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

1 3 8 14 22 31 42 53 70 86 104 124 146 169 194 221 249 279 311 345 380 417 456 497 539 583 628 676 725 776 828 883 939 996 1056 1117 1180 1245 1311 1379

2 7 16 28 43 62 84 110 140 172 209 248 291 338 388 441 498 559 622 690 760 834 912 993 1077 1165 1257 1352 1450 1551 1657 1765

3 10 23 41 65 93 127 165 209 259 313 372 437 507 582 662 747 838 933 1034 1140 1252 1368 1489 1616 1748

3 14 31 55 86 124 169 221 279 345 417 496 583 676 776 883 996 1117 1245 1379 1520 1669 1824

4 17 39 69 108 155 211 276 349 431 521 621 728 845 970 1103 1246 1396 1556 1724

5 21 47 83 129 186 253 331 419 517 626 745 874 1014 1164 1324 1494 1676 1867

6 24 54 97 151 217 296 381 489 603 731 869 1020 1183 1358 1545 1743

7 28 62 110 172 248 338 441 559 690 834 993 1165 1352 1551 1765

8 31 70 124 194 279 380 496 628 776 939 1117 1311 1520 1745

9 34 78 138 215 310 422 552 698 862 1043 1241 1457 1689 1939

10 38 85 152 237 341 465 607 768 948 1147 1365 1602 1858

10 41 93 165 259 372 507 662 838 1034 1252 1489 1748

E L

•

C O B R E

•

65

70

75

80

85

90

95

100

110

120

130

140

150

11 12 13 14 15 16 16 17 19 21 22 24 26 45 48 52 55 58 62 66 69 76 83 83 97 103 101 109 116 124 132 140 147 155 171 186 202 217 233 179 193 206 221 234 248 262 276 303 331 359 386 414 280 302 323 345 366 388 409 431 474 517 560 603 646 403 434 465 496 528 559 590 621 683 745 807 869 931 549 591 634 676 718 760 802 845 929 1014 1098 1183 1267 717 722 827 883 938 993 1048 1103 1213 1324 1434 1545 1655 908 977 1047 1117 1187 1257 1327 1396 1536 1676 1815 1955 2095 1121 1207 1293 1379 1465 1551 1638 1724 1896 2069 1355 1460 1564 1669 1773 1877 1982 1613 1737 1862 1986 1893

E S

•

E T E R N O

9

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS DE COBRE TIPO “L”, PARA GAS NATURAL

10

Pe = 3500 Pa; Dp = 1700 Pa; Diámetro tubería = 1”; Diámetro interior real = 2,604 cm.

POTENCIA MCal/hr.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200

5 0 1 2 4 6 8 11 15 18 23 27 33 38 44 51 58 66 74 82 91 100 110 120 131 142 153 165 178 191 204 218 232 247 262 278 294 311 328 345 363

10

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

110

120

130

140

150

0 1 1 2 3 4 4 6 8 7 11 15 11 17 23 16 25 33 22 33 44 29 44 58 37 55 74 45 68 91 55 82 110 65 98 131 77 115 153 89 133 178 102 153 204 116 174 232 131 197 262 147 221 294 164 246 328 182 272 363 200 300 400 220 330 439 240 360 480 261 392 523 284 426 567 307 460 614 331 496 662 356 534 712 382 573 763 408 613 817 436 654 872 465 697 930 494 741 989 525 787 1049 556 834 1112 588 882 1176 621 932 1243 655 983 1311 690 1035 1381 726 1089 1452

15

1 5 10 18 28 41 56 73 92 113 137 163 192 222 255 290 328 368 410 454 500 549 600 654 709 767 827 890 954 1021 1090 1162 1236 1312 1390 1471 1553 1638 1726

1 5 12 22 34 49 67 87 110 136 165 198 230 267 306 349 394 441 492 545 600 659 720 784 851 920 993 1067 1145 1225 1309 1394 1483 1574 1668 1765

2 6 14 25 40 57 78 102 129 159 192 229 268 311 357 407 459 515 573 635 701 769 840 915 993 1074 1158 1245 1336 1430 1527 1627 1730

2 7 16 29 45 65 89 116 147 182 220 261 307 356 408 465 525 588 655 726 801 879 960 1046 1135 1227 1323 1423 1527 1634 1745

2 8 18 33 51 74 100 131 165 204 247 294 345 400 460 523 590 662 737 817 901 969 1080 1166 1277 1381 1489 1601 1718

2 9 20 36 57 82 111 145 184 227 275 327 384 445 511 581 656 735 819 908 1001 1098 1200 1307 1416 1534 1654 1779

2 10 22 40 62 90 122 160 202 250 302 359 422 489 562 639 721 809 901 999 1101 1208 1321 1438 1560 1687 1820

3 11 25 44 68 98 133 174 221 272 330 392 460 534 613 697 787 882 983 1089 1201 1316 1441 1569 1702

3 12 27 47 74 106 145 189 239 295 357 425 499 578 664 755 853 956 1065 1180 1301 1428 1561 1699 1844

3 13 29 51 79 114 156 203 257 318 384 457 537 623 715 813 918 1029 1147 1271 1401 1538 1681 1757

3 14 31 54 85 123 167 218 278 340 412 490 575 667 766 871 984 1103 1229 1362 1501 1648 1801

4 15 33 58 91 131 178 232 294 363 439 523 614 712 817 930 1049 1176 1311 1452 1601 1757

4 10 35 62 96 139 189 247 312 386 467 556 652 756 868 988 1115 1250 1393 1543 1701

4 16 37 65 102 147 200 261 331 408 494 588 690 801 919 1046 1181 1323 1475 1634 1801

4 17 39 69 108 155 211 276 349 431 522 621 729 845 970 1104 1246 1397 1557 1725

5 18 41 73 113 163 222 290 368 454 549 654 767 890 1021 1162 1312 1471 1638 1815

5 20 45 80 125 180 245 320 404 499 604 719 844 979 1123 1278 1443 1618 1802

5 22 49 87 136 196 267 349 441 545 659 784 920 1067 1225 1394 1574 1765

6 24 53 94 148 212 289 378 478 590 714 850 997 1156 1328 1510 1705

6 25 57 102 159 229 311 407 515 635 769 915 1074 1245 1430 1627 1836

7 27 61 109 170 245 334 436 551 661 824 980 1151 1334 1532 1743

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

PERDIDA DE CARGA EN TUBERIAS DE COBRE TIPO “L”, PARA GAS NATURAL Pe = 3500 Pa; Dp = 1700 Pa; Diámetro tubería = 1 1/4”; Diámetro interior real = 3,212 cms.

Largo tubería en metros POTENCIA 5 MCal/hr.

5 0 10 0 15 0 20 1 25 2 30 2 35 3 40 4 45 5 50 7 55 8 60 9 65 11 70 13 75 15 80 17 85 19 90 21 95 24 100 26 105 29 110 32 115 35 120 38 125 41 130 44 135 48 140 51 145 55 150 59 155 63 160 67 165 72 170 76 175 80 180 85 185 90 190 95 195 100 200 105

10

15

20

25

30

35

40

0 1 1 2 3 5 6 8 11 13 16 19 22 26 30 34 38 43 47 53 58 64 69 76 82 89 96 103 110 118 126 135 143 152 161 170 180 190 190 210

0 1 2 3 5 7 10 13 16 20 24 28 33 39 44 50 57 64 71 79 87 95 104 114 123 133 144 154 166 177 189 202 215 228 241 255 270 285 300 315

0 1 2 4 7 9 13 17 21 26 35 38 44 51 59 67 76 85 95 105 116 127 139 151 164 178 192 206 221 236 252 269 286 304 322 340 360 379 400 420

0 1 3 5 8 12 16 21 27 33 40 47 56 64 74 84 95 106 119 131 145 159 174 189 205 222 239 257 276 296 316 336 658 380 402 426 450 474 500 525

0 2 4 6 10 14 19 25 32 39 48 57 67 77 89 101 114 128 142 158 174 191 208 227 246 266 207 309 331 355 379 404 429 456 483 511 540 569 599 631

0 2 4 7 11 17 25 29 37 46 56 66 78 90 103 118 133 149 166 184 203 223 243 265 287 311 335 360 387 414 442 471 501 531 563 596 629 666 699 736

1 2 5 8 13 19 26 34 43 53 64 76 89 103 118 135 152 170 190 210 232 254 278 303 328 355 383 412 442 473 505 538 572 607 644 681 719 759 799 841

E L

•

45

50

65

70

75

80

85

90

95

100

110

120

130

140

150

1 1 1 1 1 2 3 3 3 3 5 6 7 7 8 9 11 12 13 14 15 16 18 20 21 21 24 26 28 31 29 32 35 39 42 38 42 46 50 55 48 53 59 64 69 59 66 72 79 85 72 79 87 95 103 85 95 104 113 123 100 111 122 133 144 116 129 142 154 167 116 148 163 177 192 151 168 185 202 219 171 190 209 228 247 192 213 234 255 277 213 237 261 285 308 236 263 285 289 342 261 290 319 348 377 286 318 350 381 413 313 347 362 417 452 340 378 416 454 492 369 411 452 493 534 400 444 488 533 577 431 479 527 575 622 463 515 566 618 669 497 552 608 663 718 532 591 650 709 768 568 631 694 757 821 605 673 740 807 874 644 715 787 858 930 683 759 835 911 987 724 805 885 966 1046 766 851 936 1021 1107 809 899 989 1079 1169 854 948 1043 1138 1233 899 999 1099 1199 1299 946 1051 1156 1261 1366

1 4 8 15 23 33 45 59 74 92 111 132 155 180 207 235 266 298 332 368 406 445 486 529 575 622 670 721 773 828 884 942 1001 1063 1126 1192 1259 1328 1399 1471

1 4 9 16 25 35 48 63 80 99 119 142 167 206 222 252 285 319 356 394 434 477 521 567 616 666 718 772 829 887 947 1009 1073 1139 1207 1277 1349 1423 1499 1576

1 4 9 17 26 38 51 67 85 105 127 151 178 207 236 269 304 340 379 420 463 509 556 605 657 710 766 824 884 946 1010 1076 1144 1215 1287 1362 1439 1517 1598 1681

1 4 10 18 28 40 55 71 90 112 135 161 189 219 251 286 323 362 403 447 492 540 591 643 698 755 814 875 939 1005 1073 1143 1216 1291 1368 1447 1529 1612 1698 1787

1 5 11 19 30 43 58 76 96 118 143 170 200 231 266 303 342 383 427 473 521 572 625 681 730 799 862 927 994 1064 1136 1211 1287 1367 1448 1532 1619 1707

1 5 11 20 31 45 61 80 101 125 151 180 211 245 281 319 361 404 451 499 550 604 660 719 780 844 910 978 1050 1123 1199 1278 1359 1443 1529 1617 1708

1 5 12 21 33 47 64 84 106 131 159 189 222 257 296 336 380 426 474 525 579 636 695 757 821 888 958 1030 1105 1182 1262 1345 1431 1519 1609 1702

1 6 13 23 36 52 71 92 117 144 175 208 244 283 325 370 418 468 522 578 637 699 764 832 903 977 1053 1132 1215 1300 1389 1480 1574 1670 1770

2 6 14 25 39 57 77 101 128 158 191 227 266 309 355 404 456 511 569 631 695 763 834 909 985 1066 1149 1236 1326 1419 1515 1514 1717

2 7 15 27 43 61 84 109 138 171 207 246 289 335 384 437 494 553 616 683 753 827 903 984 1067 1154 1245 1339 1436 1537 1641 1749

2 7 17 29 46 66 90 118 149 184 223 265 311 360 414 471 531 598 664 736 811 890 973 1059 1149 1243 1341 1442 1547 1655 1767

2 8 18 32 49 71 97 126 160 197 238 284 333 386 443 504 569 638 711 788 869 954 1042 1135 1232 1332 1436 1545 1657 1773

C O B R E

55

60

•

E S

•

E T E R N O

11

■

12

PRESIONES DE SERVICIO

De acuerdo a nuestra normativa vigente, las Empresas deberán entregar las presiones de servicio con las tolerancias que se indican en la siguiente tabla.

GAS MANUFACTURADO REGION METROPOLITANA

VIII REGION

V REGION

GAS LICUADO

GAS NATURAL

PRESION

1,35 kPa

1,40 kPa

1,55 kPa

2,70 kPa

1,8 kPa

NOMINAL

(135 mm.c.a)

(140 mm.c.a)

(155 mm.c.a)

(270 mm.c.a)

(180 mm.c.a)

PRESION

0,67 kPa

0,70 kPa

0,77 kPa

2,2 kPa

1,5 kPa

MINIMA

(67 mm.c.a)

(70 mm.c.a)

(77 mm.c.a)

(220 mm.c.a)

(150 mm.c.a)

PRESION

2,03 kPa

2,1 kPa

2,33 kPa

3,3 kPa

2,2 kPa

MAXIMA

(203 mm.c.a)

(210 mm.c.a)

(233 mm.c.a)

(330 mm.c.a)

(220 mm.c.a)

Estas presiones se deben medir en el punto de entrega a la instalación interior, cuyo suministro se desea controlar, pudiendo ser a la salida del medidor o del regulador.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

■

Control de la presión de servicio

13

Al realizar el control de la presión de servicio a una instalación interior, se debe cumplir lo siguiente:

• Regulando el consumo entre el 5% y el 10% de la potencia instalada, la presión controlada no podrá ser superior a la presión máxima de servicio.

• Regulando el consumo al total de la potencia instalada, la presión controlada no podrá ser inferior a la presión mínima de servicio.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

❑ INSTALACION INTERIOR EN BAJA PRESION ADAPTACION DE UNA INSTALACION DE GAS LICUADO A GAS NATURAL

14

La demostración práctica del cálculo de la adaptación de una instalación interior de gas licuado a gas natural se presenta a través del siguiente ejemplo, mostrando inicialmente el procedimiento de determinación de los diámetros funcionando con GLP. Luego, se demuestra que estos diámetros obtenidos permiten que la instalación funcione con gas natural.

■

INSTALACION DE GAS LICUADO

1

L=6 mt 3

L= 7 mt

2 L=12 mt

E L

•

4

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

INSTALACION DE GAS LICUADO

15 1 L=6 mt

R

3 L= 7 mt

2 L=12 mt

4

POTENCIA INSTALADA

ARTEFACTO

CANTIDAD

POT • ARTEFACTO

POTENCIA TOTAL

Cálefon

1

20 Mcal/hr

20 Mcal/hr

Cocina

1

8 Mcal/hr

8 Mcal/hr

Calefactor

1

3 Mcal/hr

3 Mcal/hr

E L

•

C O B R E

•

E S

TOTAL

31 Mcal/hr

TOTAL

36,05 kW

•

E T E R N O

■

16

A partir de este valor, se calculan los ␦p proporcionales en una primera aproximación.

DETERMINACION DE LOS DIAMETROS DE UNA INSTALACION INTERIOR DE GAS LICUADO

␦p proporcionales =

Los cálculos, en la determinación de los diámetros de las cañerías, se realizan desde el regulador de simple etapa, ubicado en el abastecimiento (nicho) del gas licuado, hasta el artefacto conectado a mayor distancia del lugar de inicio de la instalación.

C O B R E

L tramo

L total

Tramo 1-2 ␦p prop. =

–––––– 25

150 • 12

➡ ␦p = 72 Pascal

150 • 6 ––––––

➡ ␦p = 36 Pascal

150 • 7

➡ ␦p = 42 Pascal

Tramo 2-3 ␦p prop. =

La caída máxima admisible de presión (δp) en gas licuado es de 150 Pascal.

•

•

Entonces, aplicando la fórmula para el cálculo de la caída de presión en cada uno de los tramos, se tiene:

El regulador de simple etapa puede ser un equipo de cilindros de 45 kg o de estanque.

El artefacto ubicado a mayor distancia puede ser un calefactor, como el indicado en el esquema.

E L

␦p máximo

–––––––––––––––––

25

Tramo 3-4 ␦p prop. =

•

E S

•

–––––– 25

E T E R N O

CALCULO DE DIAMETROS EN CAÑERIAS DE COBRE TIPO “L” De la fórmula entregada anteriormente en «cálculo del diámetro de cañerías en baja presión» :

TIPO DE GAS

Natural Licuado Manufacturado: • Región Metropolitana • V Región • VIII Región

( ) 冪苴苴苴苴苴

冏

L

PCT ø = 5 ––– • –––––––––––– δp Coeficiente • K

2

y de las tablas que proporcionan el factor de fricción K y su coeficiente, se pueden calcular los diámetros en cañerías de cobre tipo L:

⭋

K

3/8” - 1” 1 1/4” - 1 1/2” 2” - 2 1/2” 3” 4”

1800 1980 2160 2340 2420

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

17 COEFICIENTE

0,0011916 0,0017621 0,00053417 0,00045736 0,00053417

18

Por lo tanto:

☞

Cálculo de diámetros en cañerías de cobre tipo “L”.

El valor Ø = 1,739 cm entregado por fórmula, equivale a Ø = 3/4” determinado por la tabla CAÑERIAS DE COBRE TIPO “L” y “K”.

Tramo 1-2: ( Suponiendo ∅ ≤ 1” )

( ) 冪苶苶苶苶苶

31 12 • –––––––––––––– ø = 5 ––– 72

2

0,0017621 • 1800

Los diámetros de los siguientes tramos se calculan aplicando la fórmula anterior y realizando las respectivas equivalencias en la tabla mencionada.

ø = 1,739 cm.

El valor del diámetro encontrado se aproxima al valor más cercano del diámetro interior real otorgado por la tabla CAÑERIAS DE COBRE TIPO “L” y “K”.

Tramo 2-3

( ) 冪苶苶苶苶苶

ø=5

En este caso se aproxima al valor 1,994 cm de diámetro interior real, dado en la columna Tipo “L”.

•

C O B R E

2

ø = 1,149 cm fi Equivalencia con el diámetro interior real : 1,384 cm.

Luego: ø = 1/2 ”

El valor señalado en la columna TIPO “L” , determina el diámetro de la designación comercial.

E L

11 6 • 36 0,0017621 • 1800

•

E S

•

E T E R N O

☞

Tramo 3-4

La caída de presión permitida en baja presión, de la presión calibrada (inicial), es del 10%.

( ) 冪苶苶苶苶苶

3 12 • –––––––––––––– ø = 5 ––– 72

2

0,0017621 • 1800

ø = 0,683 cm ⇒ Equivalencia con el diámetro interior real : 1,092 cm.

Luego: ø = 3/8 ”

Esto es: 3.500 Pa • 10% = 350 Pa permitido.

Considerando la adaptación de esta instalación de gas licuado para que funcione con gas natural, se hace necesario la instalación de dos reguladores, uno al inicio de la instalación de gas y otro a la llegada del artefacto.

La presión de 3,5 kPa se aplica a las redes antiguas para gas licuado y se logran así los caudales necesarios.

El primer regulador se calibra a una presión de 3,5 kPa ( 3.500 Pascal ).

El segundo regulador se calibra a una presión de 1,8 kPa (1.800 Pascal ).

E L

•

C O B R E

como δp

•

E S

•

E T E R N O

19

20

MEMORIA DE CALCULO DE DIAMETRO INSTALACION INTERIOR RESIDENCIAL DE GAS LICUADO EN BAJA PRESION CAÑERIA DE COBRE TIPO «L» TRAMOS

LONGITUD m

PIT Mcal/h

KW

DIAMETRO EN PULGADA

CAIDA DE PRESION EN Pa. PARCIAL

ACUMULADA

PUNTO

1-2

12

31

36,05

3/4

36

36

2

2-3

6

11

12,79

1/2

14

50

3

3-4

7

3

3,49

3/8

4

54

4

El cálculo de los δp proporcionales se realiza a través de la fórmula :

■ JUSTIFICACION DE DIAMETROS PARA INSTALACION FUNCIONANDO CON GAS NATURAL

δp proporcionales =

δp máximo • L tramo L total

A. Cálculo de los dp proporcionales, en una primera aproximación:

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Aplicando la fórmula de los tramos definidos, se tiene:

El valor del diámetro encontrado se aproxima al valor 2,604 cm de diámetro interior real, dado en la columna Tipo “L” otorgado por la tabla CAÑERIAS DE COBRE TIPO “L” y “K”.

Tramo 1-2 ␦p prop. = 120 . 12 = ␦p = 58 Pascal 25 Tramo 2-3 ␦p prop. = 120 . 6 = ␦p = 29 Pascal 25 Tramo 3-4 ␦p prop. = 120 . 7 = ␦p = 34 Pascal 25

CAÑERIAS DE COBRE TIPO “L” y “K”

B. Cálculo de los diámetros en cañerías de cobre tipo “L” para gas natural: Tramo 1-2 (suponiendo Ø ≤ 1”)

( ) 冪苶苶苶苶苶苶

31 12 • –––––––––––––– ø = 5 ––– 58

2

0,0011916 • 1800

Ø = 2,124 cm ⇒ 2,604 cm = 1” E L

•

C O B R E

•

Designación comercial

Tipo “ L” Diámetro interior cm

Tipo “ K” Diámetro interior cm

3/8” 1/2” 3/4” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2” 3” 4”

1,092 1,384 1,994 2,604 3,212 3,824 5,042 6,262 7,480 9,920

1,022 1,340 1,892 2,528 3,162 3,762 4,976 6,186 7,384 8,598

E S

•

E T E R N O

21

MEMORIA DE CALCULO DE DIAMETRO INSTALACION INTERIOR RESIDENCIAL DE GAS NATURAL EN BAJA PRESION CAÑERIA DE COBRE “L”

22

Tramos

Longitud m

Mcal/h

P IT KW

Diámetro en Pulgada

1–2

12

31

36,05

1”

21

21

2

2–3

6

11

12,79

1/2”

31

52

3

3-4

7

3

3,49

3/8”

9

61

4

El cálculo de los siguientes tramos se realiza de la misma manera que el ejercicio anterior.

Caída de Presión en Pa Parcial Acumulada

Punto

冪苶苶苶苶苶苶 ) 66 (

ø=5 6

•

Ø = 1,190 cm

Tramo 2 – 3

11 0.0011916 • 1800

2

fi 1,384 cm = 1/2”

Tramo 3 – 4

El δp proporcional del tramo 1 – 2, se determinó en 58 pascal pero la pérdida de presión solamente fue de 21 pascal, la diferencia a favor se agrega al tramo 2 –3 = 29 + ( 58 – 21 ) = 66 Pascal.

ø=

冪苶苶苶苶苶

5

7 69

3

2

0,0011916 • 1800

Ø = 0,726 cm fi 1,092 cm = 3/8” E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Considerando la adaptación de esta instalación de gas licuado para que funcione con gas natural, se produce una falta de diámetro importante en el tramo 1 – 2, ya que para el gas natural se requiere 1” en vez del 3/4” existente en la instalación de GLP. En otros diseños las diferencias de diámetros pueden afectar a más de un tramo.

GN. Este regulador entrega una presión de 35 milibares (3,5 KPa) R2 = Regulador para artefactos que se instala antes del artefacto en una instalación de GLP convertida a GN, para bajar la presión de 35 milibares (3,5 KPa) a 18 milibares (1,8 KPa).

Al trabajar en las instalaciones de baja presión, se debe tener presente que se pueden dar tres condiciones.

R3= Regulador empleado al ingreso de una instalación diseñada para GN. Este regulador entrega una presión de 20 milibares (2 KPa) para tener una caída de presión máxima equivalente al 6% para que el artefacto reciba aproximadamente 1,8 KPa.

Instalaciones diseñadas para trabajar con GN Instalaciones de GLP convertida a GN Instalaciones de GM convertida a GN

Para una mejor comprensión definiremos los reguladores de uso residencial y reguladores para artefactos, de la siguiente forma:

Para las instalaciones diseñadas para gas natural, la presión inicial entregada por el regulador (R3) es de 20 milibares (2 KPa), de esta presión disponible se permite una caída máxima de presión de 120 pascal para el dimensionamiento de la red interior.

R1 = Regulador domiciliario, que se instala al ingreso de la instalación para permitir preconvertir una instalación de GLP a E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

23

24

❑ CALCULO DEL DIAMETRO DE CAÑERIAS EN MEDIA PRESION En los cálculos de los diámetros de cañerías en media presión, se deben recordar los siguientes conceptos, valores y fórmulas: CONCEPTO

VALOR

Presión atmosférica (Atmósfera física )

101,3 kPa

Presión manométrica (Presión a la salida del regulador = Atmósfera técnica)

E L

•

C O B R E

EQUIVALENCIA 760 mm c.H 10,336 mm c.H2O 10,33 m.c.a 1,033 kgf/cm2 14,7 psi

98,07 kPa.

•

E S

•

E T E R N O

Para efecto del cálculo, ambas presiones se aceptan como 100 kPa.

25

( )

F L = δp • D • –––– PCT 5

2

ø=

( ) 冪苶苶苶 5

L

Longitud (m)

␦p

Pérdida de presión (kPa)2

D

Diámetro interior de la

L

––– •

δp

PCT –––– F

Factor

PCT

Potencia de Cálculo Total (Mcal/h)

E L

•

C O B R E

L PCT δp = –––5 • –––– F D

2

F: FACTOR DEPENDIENTE DEL TIPO DE GAS

cañería (cm) F

( )

2

•

E S

GAS NATURAL

GAS LICUADO

F = 7,1

F = 10,49

•

E T E R N O

■

26

■

PERDIDA O CAIDA DE PRESION (␦)

Se define la pérdida o caída de presión como la diferencia de los cuadrados de las presiones absolutas, medida en kPa2 .

El Reglamento de Instalaciones Interiores de Gas, N° 222 del 25 de Abril de 1996, establece que la velocidad de circulación del gas en baja presión debe ser inferior a 5 m/seg .

Para el gas en media presión señala que la velocidad de circulación debe ser de 40 m/ seg , en todos los puntos de la instalación.

␦p = (P12 - P22) x 10-2 ␦p : PERDIDA O CAIDA DE PRESION

Estas restricciones tienen como objetivos:

MANOMETRICA DE LA RED GAS NATURAL

GAS LICUADO

(*) No debe exceder del 20 % de la presión inicial.

Valor en término absoluto: 7.600 (kPa)2

No debe exceder del 50 % de la presión inicial.

Valor en término absoluto: 17.500 (kPa)2

VELOCIDAD DE CIRCULACION DEL GAS

•

Procurar que los ruidos no alcancen niveles excesivos.

•

Prevenir la erosión en las tuberías.

* Este es un valor aproximado, considerando sólo para los efectos de estudio del manual.

Por lo tanto, no es un dato oficial E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

La fórmula para cuantificar la velocidad utilizada para baja presión es:

El Poder Calorífico del gas natural y del gas licuado del petróleo tiene los siguientes valores

PCT V= –––––––––– (0,283 • D2) Gas Natural

9,5 Mcal/m3

Gas Licuado del Petróleo

22,4 Mcal/m3

Donde : V

=

PCT

=

D

=

Velocidad de circulación del gas (m/seg).

Potencia de Cálculo Total (m3/hr).

Diámetro interior real de la cañería (cm)

La aplicación de lo anterior se demuestra en el siguiente ejemplo :

Esta fórmula utilizada para media presión, expresa el resultado con alto grado de aproximación. (Existe, en rigor, un efecto por la presión interior).

Determinar la velocidad en una tubería de ø 4”, que conduce GLP en media presión, para abastecer un consumo con PCT de 6.608 Mcal/hr.

Para que la Potencia de Cálculo Total esté medida en m3/hr se debe dividir la PCT por el Poder Calorífico superior del gas en cuestión .

E L

•

C O B R E

•

•

E S

De acuerdo con la tabla “Cañerías de cobre tipo L y K”, el diámetro interior real de la tubería de 4” es de 9.920 cm.

•

E T E R N O

27

Aplicando la fórmula:

28

6608 –––––– 22,4 V= ––––––––––––––––– ⇒ V= 10,59 (m/seg) ( 0,283 • 9,9202 )

■ Procedimiento para calcular la red de alimentación en media presión para

Gas Natural En las instalaciones en media presión se pueden presentar tres casos:

• Red que alimenta a un conjunto de edificios • Red que alimenta un edificio con batería de medidores colocados en la planta baja.

• Red que alimenta un edificio con los medidores colocados piso a piso.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

El procedimiento de cálculo de la red de alimentación se explica a continuación considerando este último caso:

29 Procedimiento ■ Designar los tramos a dimensionar.

■ Acotar los tramos designados, a través de un rango establecido, con dos letras o dos números sucesivos, tomando como referencia principal, cualquier nudo donde se produzca una derivación.

■ Medir la longitud de los tramos ■ Determinar las potencias instaladas por cada tramo, desde los reguladores de 2ª etapa, hasta el de 1ª etapa.

■ Determinar la potencia instalada total (pit) de cada tramo, de acuerdo con el número de instalaciones que abastece. ☛ La pit se debe afectar por un factor de simultaneidad (fs) que determina la Potencia de Cálculo Total (PCT). ☛ El factor de simultaneidad se obtiene de las tablas diseñadas por SC o por las fórmulas que éste mismo organismo recomienda.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Por lo tanto:

30

PCT = fs • pit ■ ■

Seleccionar el ø de tubería a utilizar.

Desarrollar una memoria de cálculo. ☛ ☛

Entre los reguladores de 1ª etapa y 2ª etapa, la pérdida de presión máxima no debe ser superior a 7.600 kPa2.

Este valor supone un 20% de caída de presión inicial. (*) (*) Este valor sólo es considerado para los efectos de este manual.

En el siguiente ejemplo se detallan los pasos del procedimiento descrito : Dimensionar para un edificio la red de distribución de gas natural en media presión, en cañería de cobre tipo “L”, con los siguientes datos: Datos :

• El edificio tiene 4 pisos • Cada piso tiene 4 departamentos E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

• Cada departamento tiene una potencia instalada de: 1 cocina x 8 Mcal/hr = 1 cálefon x 20 Mcal/hr = 1 calefactor x 3 Mcal/hr =

8 Mcal/hr = 9,3 kW 20 Mcal/hr = 23,26 kW 3 Mcal/hr = 3,49 kW

• Potencia Instalada por Departamento =

31 Mcal/hr = 36,05 kW

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

31

32 Regulador Segunda Etapa

6

5

4

2,60 3

Regulador Primera Etapa

0,80 2 L=40 m

1

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

■ Aplicación del procedimiento

33

• Determinación de la potencia instalada total ( pit ) : - Potencia instalada por departamento - Potencia instalada por piso - Potencia instalada total del edificio

= = =

31 Mcal/hr 4 Dptos x 31 Mcal/hr = 124 Mcal/hr 4 pisos x 124 Mcal/hr = 496 Mcal/hr

• Determinación de la potencia instalada por tramo : - Tramo 1-2 - Tramo 2-3 - Tramo 3-4 - Tramo 4-5 - Tramo 5-6

= = = = =

496 496 372 248 124

Mcal/hr Mcal/hr Mcal/hr Mcal/hr Mcal/hr

• Cálculo del factor de simultaneidad : De acuerdo con los artefactos existentes, se utilizará la siguiente fórmula:

f ′s =

E L

•

fs (Ca + Co) + 0,12 1,12

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Por lo tanto, en f’s se tiene que:

Para determinar el factor fs de la fórmula anterior, se aplica:

34 fs =

a . (pit) pit

b

f’s =

+ c

0,26 + 0,12 1,12

luego :

Donde : f’s = 0,34

a, b, c = parámetros dependientes de los artefactos conectados.

De acuerdo al desarrollo anterior, se puede determinar el factor de simultaneidad por cada tramo, completando la siguiente tabla:

En nuestro ejemplo: a b c

= = =

1,01 0,75 23

Sustituyendo los valores en la fórmula de fs, se tiene: fs = luego :

0,75 1,01 . (496) + 23 496

fs

TRAMO

fs

1-2

0,34

2-3

0,34

3-4

0,37

4-5

0,42

5-6

0,54

= 0,26

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

☛ Recordar que la pérdida de carga (δp) máxima admisible es 7.600 kPa2 entre los reguladores de 1º etapa y 2º etapa.

• Determinación de la potencia de cálculo total (PCT), por tramo : TRAMO 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6

fs 0,34 0,34 0,37 0,42 0,54

PCT = pit ≠ fs 496 • 0,34 = 169 496 • 0,34 = 169 372 • 0,37 = 138 248 • 0,42 = 104 124 • 0,54 = 67

☛ A partir de lo anterior se calculan las pérdidas de carga proporcionales, en una primera aproximación, de acuerdo al siguiente desarrollo:

δp=

δp máximo . longitud del tramo longitud total

• Determinación de los diámetros : Desarrollando el tramo 1-2: δp =

El cálculo se inicia desde el regulador de primera etapa hasta el último piso.

7600 • 40 48,6

⇒ δp = 6255,14 kPa2

El último piso, el más alejado del regulador de primera etapa, requiere que el gas llegue con la presión y el caudal establecido por la normativa, para asegurar un eficiente funcionamiento.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

35

Otros tramos:

36

TRAMO

dp ( kPa )2

2-3 3-4 4-5 5-6

125,1 406,58 406,58 406,58

Cálculo del diámetro y pérdida de carga Empleando la fórmula para calcular diámetros en media presión, se tiene: Tramo 1-2

ø=

E L

•

( ) 冪苶苶苶苶

5

40 • –––– 169 ––––– 6255

C O B R E

7,1

•

2

⇒ ø = 1,294 cm

E S

•

E T E R N O

Aproximando este valor al diámetro interior real, mayor o igual que el entregado por la tabla CAÑERIAS DE COBRE TIPO “L” y “K”, se tiene una equivalencia de 1,384 cm.

37

Por lo tanto, el diámetro de la designación comercial es 1/2”

40  169  2 ∅p = ⋅   ⇒ δ p = 4.463 kPa 2 = 44,63 ⋅ 102 kPa 2 5,078  7,1  Disponible = 6.255 - 4.463 = 1.792 kPa2 Los siguientes tramos se calculan aplicando las dos fórmulas anteriores, realizando sus respectivos reemplazados y equivalencias en la tabla mencionada.

Tramo 2-3 ∅ = 1,294 cm ⇒ 1,384 cm = 1/2” δp = 89,26 kPa2 Disponible = 125,1 - 89,26 = 35,84 kPa2

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Tramo 3-4 ∅ = 1,193 cm ⇒ 1,384 cm = 1/2” 2 δp = 193,43 kPa Disponible = 406,58 - 193,43 = 213,15 kPa2

38

Tramo 4-5 ∅ = 1,065 cm ⇒ 1,092 cm = 3/8” δp = 359,21 kPa2 Disponible = 406,58 - 359,21 = 47,37 kPa2

Tramo 5-6 ∅ = 0,893 cm ⇒ 1,092 cm = 3/8” δp = 149 kPa2 Disponible = 406,58 - 149 = 257,58 kPa2

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Todos los datos anteriormente obtenidos se agrupan en la tabla siguiente:

39 TRAMO

N° Inst.

pit

fs

PCT

L

ø

␦p parcial kPa2 • 102

␦p acum. kPa2 • 102

1-2

16

496

0,34

169

40

1/2

44,63

44,63

2-3

16

496

0,34

169

0,8

1/2

0,89

45,52

3-4

12

372

0,37

138

2,6

1/2

1,93

47,45

4-5

8

248

0,42

104

2,6

3/8

3,59

51,04

5-6

4

124

0,54

67

2,6

3/8

1,49

52,53

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

CONVERSION DE ARTEFACTOS PARA USO CON GAS NATURAL

40

La conversión de un artefacto es entendida como la transformación que se realiza en un aparato que trabaja con gas manufacturado o licuado, para que funcione con gas natural.

P

ara ejecutar la conversión se requiere que el artefacto mantenga la potencia nominal para la cual fue diseñado.

Para conservar la potencia nominal en el artefacto, es preciso tener presente los conocimientos acerca de la teoría de la conversión.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

❑ TEORIA DE LA CONVERSION ■

PODER CALORIFICO

Los valores del poder calorífico, en los gases manufacturados y licuados, respecto del gas natural, son todos distintos entre sí.

Si se convierte de gas manufacturado a gas natural, variará la cantidad de gas a combustionar, reduciendo el flujo volumétrico a consumir.

Del mismo modo, si la conversión es de gas licuado a gas natural, se trata del proceso inverso, por lo cual se debe aumentar el flujo volumétrico a consumir. De esta forma es posible mantener invariable la potencia del artefacto.

poder calorífico gas manufacturado < gas licuado >

41

Ejemplo:

gas natural gas natural

Por lo tanto: Mantener la potencia nominal de un artefacto implica variar la cantidad de gas a combustionar.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

■

42

DIAMETRO DE LOS INYECTORES

La presión de trabajo contribuye en la cantidad de gas que llega al quemador y en la cantidad de aire absorbido por el venturi.

Para poder variar la cantidad de gas a combustionar que llega al quemador, se interviene el artefacto, de manera que pueda entregar el flujo de gas necesario para mantener su potencia nominal. Esto significa variar diámetros de inyectores, pasos en válvulas y otros elementos.

■

■

La estabilidad de la llama se refiere a su capacidad de permanecer en el lugar adecuado sin que se apague.

PRESION DE TRABAJO

La mezcla gas/aire (combustible/ comburente) emerge de la cabeza del quemador a una velocidad dada.

Las presiones de trabajo están, dadas en el « Reglamento de Instalaciones Interiores de Gas» y sus modificaciones y son para el G.N.

La llama en su combustión, se propaga hacia el quemador, también a una velocidad dada.

Para que la llama adherida al quemador quede en equilibrio, es necesario que ambas velocidades sean aproximadamente iguales, dentro de ciertos límites.

- Presión Mínima: 1,5 KPa (150 mm c.a.)

- Presión Nominal: 1,8 KPa (180 mm c.a.)

- Presión Máxima: 2,2 KPa (220 mm c.a)

E L

•

C O B R E

ESTABILIDAD DE LA LLAMA

•

E S

•

E T E R N O

■

Presión crítica

El límite, a partir del cual se produce este fenómeno, se denomina «velocidad crítica» o «límite de calado».

Si se aumenta la presión del combustible, aumenta también la presión y la velocidad de salida de la mezcla. En un momento dado, la llama se desprenderá debido a que la velocidad de salida de la mezcla es mayor que la de propagación de la llama. A este fenómeno se le denomina «presión crítica» o «límite de soplado».

■

Este fenómeno es muy frecuente en quemadores de gases de alto contenido de hidrógeno (primera familia), ya que con este elemento aumenta enormemente la velocidad de propagación de la llama.

☛ Resumiendo ...

Velocidad crítica

Si se produce el soplado o desprendimiento de la llama, será consecuencia del exceso de presión en la alimentación del gas.

Si se produce el retroceso de la llama hasta el inyector, será debido al exceso de aire primario en la mezcla.

Si se disminuye la presión del gas o se aumenta el aire primario, se puede llegar a un punto tal en que disminuyen la presión y la velocidad de la mezcla. Cuando esto ocurre, la velocidad de la mezcla es menor que la velocidad de propagación de la llama, originando el retroceso de la llama hasta el inyector.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

43

■

44

Estabilidad de la llama en los quemadores de mezcla en boquilla y de premezcla.

•

bustible para arder de manera correcta y completamente.

En los quemadores de mezcla en boquilla la llama tiende a ser muy estable. Sin embargo, pueden surgir problemas cuando: • la cantidad de aire que se entrega es mucho mayor que la requerida, especialmente para llamas reducidas.

• la llama que se pretende obtener es más pequeña que el mínimo que permite el quemador.

• el disco difusor o la forma de suministro del aire presentan defectos.

■

•

El aire teórico es el que precisa cada com-

■

GENERALIDADES

Existe una gran variedad de quemadores de mezcla en boquilla, donde la principal diferencia radica en la forma de inyectar el gas, para que se mezcle con el aire y se forme la llama.

Son ampliamente utilizados en la industria debido a que:

CONCEPTO DE AIRE PRIMARIO Y AIRE TEORICO

•

El aire primario es el que se combina con

•

el combustible antes de llegar a la cabe-

estos quemadores son más seguros para grandes capacidades las características de la llama ofrecen un mejor control.

za del quemador, formando una mezcla E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Los quemadores de mezcla en boquilla permiten una mayor estabilidad de la llama por las grandes variaciones de su capacidad.

En general son más sencillos y de menor costo, pero no permiten un buen control de la forma e intensidad de la llama.

En los quemadores de premezcla es más difícil mantener una llama estable, debido a las grandes variaciones que presenta la capacidad del quemador.

Normalmente la mezcla contiene aire teórico, pudiendo ser ligeramente pobre, (menos gas que el aire teórico) o ligeramente rica (más gas que el aire teórico); en este caso, el aire adicional requerido se debe suministrar en el hogar.

En efecto, cuando la capacidad del quemador es muy reducida se produce el retroceso de la llama, y cuando es muy amplia se produce el desprendimiento de ella.

La forma de producir la mezcla puede ser mediante un mezclador tipo inspirador o atmosférico, y uno del tipo aspirador.

Los quemadores de premezcla se utilizan cuando las capacidades son reducidas y cuando se necesita una llama de gran intensidad.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

45

■

Velocidad de propagación de la llama

• La proporción entre el combustible y

A medida que sale mezcla inflamable por la cabeza del quemador, el frente de llama va avanzando y quemando la mezcla.

La velocidad con que se propaga la llama depende de los siguientes factores:

Cuando es el aire utilizado para desarrollar la combustión lo que constituye una acción normal en todos los quemadores, se puede calcular la variación de la velocidad de propagación de la llama a través de la tasa de aireación primaria.

• La naturaleza del comburente.

☞ La tasa de aireación primaria (n) es el

el comburente.

46

cuociente entre los volúmenes de aire primario y el teórico:

Los gases inertes, como el Nitrógeno, disminuyen la velocidad del comburente. En cambio el Oxígeno aumenta la velocidad.

n = Volumen de aire primario Volumen de aire teórico

• La temperatura de la mezcla.

La velocidad de propagación de la llama aumenta si se eleva la temperatura de la mezcla.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

La siguiente tabla entrega los valores del aire teórico necesario para combustionar un metro cúbico de combustible y los productos que de esta combustión resultan:

47 CONSTANTES DE LA COMBUSTION DE ALGUNOS GASES EN m3 GAS

FORMULA

AIRE PARA LA COMBUSTION

PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

O2

N2

TOTAL

CO2

H2O

N2

Metano

CH2

2

7,62

9,62

1

2

7,62

Etano

C2H6

3,5

13,33

16,83

2

3

13,33

Propano

C3H8

5

19,5

24,05

3

4

19,05

n-Butano

C4H10

6,5

24,76

31,26

4

5

24,76

Oxi. de C.

CO

0,5

1,9

2,4

1

-

1,9

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

•

48

La naturaleza del combustible.

Cada combustible tiene sus características y comportamientos particulares.

La siguiente tabla muestra la fórmula y la velocidad de propagación de la llama, considerando la media según la convención, ésto es, para un tubo de ∅ = 0,8 cm y t = 25ºC.

FORMULA

COMBUSTIBLE

VELOCIDAD DE PROPAGACION DE LA LLAMA

H2

Hidrógeno

267 cm/seg

CO

Oxido de Carbono

45 cm/seg

CH4

Metano

35 cm/seg

C2H6

Etano

43 cm/seg

C3H8

Propano

41 cm/seg

C4H10

Butano

40 cm/seg

C5H12

Pentano

40 cm/seg

C2H2

Acetileno

150 cm/seg

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

■

El color anaranjado de la llama, a veces puede inducir a error. En efecto, este color generalmente es debido a la falta de aire; pero también el color anaranjado es producto de la acumulación de elementos extraños en el interior del quemador, como el polvo. Este hecho es circunstancial y de fácil eliminación.

Color de la llama La llama generada por la combustión de un gas es correcta cuando en el centro presenta un penacho, casi transparente.

Allí se forma un cono de color azul o azul verdoso, según el gas.

Esta llama será corta y dura, de combustión rápida.

■

Si la llama arde de color amarillo y de aspecto alargado y débil, es una llama defectuosa. La causa se debe a una mala regulación del aire primario.

La longitud de la llama, en ciertas ocasiones depende de la aireación. En otras, depende de la potencia o del caudal suministrado por el quemador, sin dejar de considerar la constante característica de cada gas.

Esta llama tendrá una combustión más lenta.

E L

•

C O B R E

Longitud de la llama

•

E S

•

E T E R N O

49

La siguiente relación expresa la longitud de la llama de difusión estable:

50 L=K•P

donde: L : Longitud de la llama P : Potencia calorífica K : Constante o coeficiente experimental característico de cada gas:

Dependiendo de la separación «e» entre los orificios de salida de la cabeza del quemador, la constante K se aplica en el estudio de las llamas denominadas de difusión o llamas blancas.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Este coeficiente “K” adopta los siguientes valores en función del espacio ˝e˝ en mm para los gases, según la familia donde se encuentren encasillados.

51 FAMILIA DE GASES

VALORES DE “K” PARA e

e

0,3 mm

5 mm

10 mm

15 mm

Primera familia

2,1

1,5

0,75

0,5

Segunda familia

2,4

1,7

0,85

0,6

2

1,3

0,75

0,6

Tercera familia

☞ Detalle práctico: Para un mismo gas y una misma potencia (P), la longitud de la llama (L) es inversamente proporcional a la separación entre orificios (e).

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

52

CONVERSION DE ACCESORIOS COMUNES Existen algunos componentes de los artefactos que tienen funciones comunes y trabajan bajo los mismos principios. Estos son: ❑ Los quemadores ❑ Los inyectores ❑ Los reguladores ❑ Los comburentes

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

❑ QUEMADORES

En general, la forma constructiva de los quemadores varía de una marca a otra. Pero, básicamente se componen de un inyector o una perforación calibrada .

Todos los quemadores utilizados para uso domiciliario son del tipo quemadores atmosféricos.

Los inyectores poseen una sección que puede ser fija o graduable, por el que sale el gas a presión con un caudal y una velocidad previamente calculados. Este gas es el llamado fluido inductor.

Estos quemadores funcionan del siguiente modo:

Una fracción de ese aire utilizado para provocar la combustión, se hace mezclar primero con el gas, constituyendo el llamado aire primario.

Al pasar desde el inyector, el fluido inductor crea dentro del cuerpo del quemador, un vacío ( depresión o presión negativa ) que produce la entrada del aire primario o fluido inducido aspirado.

El resto del aire, denominado aire secundario, lo recibe la llama directamente de la atmósfera.

E L

•

C O B R E

Un dispositivo regula el paso del aire primario. Este dispositivo puede ser un disco que al girar se acerca o aleja del quemador, obstruyendo, más o menos, el flujo de aire.

•

E S

•

E T E R N O

53

54

En el mezclador del quemador se produce la turbulencia que asegura una mejor mezcla del gas y el aire.

En la cabeza del quemador se produce la salida de la mezcla hacia la atmósfera y es en ella donde tiene origen la o las llamas, según el número de orificios de salida de mezcla.

AIRE SECUNDARIO AIRE PRIMARIO

INYECTOR CABEZA

REGULACION DE AIRE

MEZCLADOR

INGRESO DE GAS

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Los quemadores de los artefactos a gas deben cumplir con la condición siguiente:

En aquellos casos en que no sea posible lo anterior, el quemador deberá ser reemplazado por otro.

La velocidad de la llama debe ser igual a la velocidad de salida de la mezcla combustible.

❑ INYECTORES Para la conversión de gas licuado a gas natural, tantos los inyectores de los quemadores como los del piloto, deben tener mayor área transversal en la perforación, ya que es necesario que dejen pasar mayor cantidad de gas para mantener los mismos requerimientos energéticos.

o bien: Que los quemadores tengan un anillo de retención de la llama, para que no se produzca levantamiento de la llama.

En caso contrario, y con mayor razón en la conversión de gas manufacturado a gas natural, se tendrá que perforar y/o agregar anillo de retención de la llama al quemador. La razón de ello es disminuir la velocidad con que el gas abandona el quemador.

E L

•

C O B R E

En el criterio conversión de gas manufacturado a gas natural, se requiere que el área transversal de la perforación sea menor, ya que el poder calorífico es mayor.

Para estos efectos se pueden perforar los mismos inyectores de gas licuado al diámetro necesario para gas natural.

•

E S

•

E T E R N O

55

56

En el caso de los inyectores de gas manufacturados, se deben encamisar y luego perforar al diámetro necesario para gas natural, o reemplazar por otro inyector con el diámetro y la sección transversal adecuada.

vo. A contar de ese momento el artefacto puede ser convertido «in-situ», perforando los inyectores, práctica que durará hasta que se cree el Kit. Si lo anterior tampoco es posible, entonces el artefacto se declarará «inconvertible».

Además de intervenir los inyectores, en los artefactos que tengan regulación del paso de gas también será necesario calibrarlos.

❑ REGULADORES Dado que en el proceso de conversión un alto porcentaje de trabajos considera la utilización de redes de gas licuado, será necesario entrar al domicilio con una presión mayor que la usual para el gas licuado. Esto es, desde las matrices con presión de 400 kPa, el gas entra a la red domiciliaria a través de un regulador antes del medidor, el que baja la presión a 5 kPa, presión suficiente para vencer las pérdidas de carga en la red.

En todo caso, los artefactos deben ser convertidos al gas natural empleando sus respectivos «Kit de conversión», utilizando los procedimientos especialmente creados para ello.

Cuando el Kit no exista, porque el artefacto sea muy especial o porque simplemente no fue considerado, éste se podría convertir en un laboratorio. El laboratorio generará entonces el procedimiento de conversión respectiE L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

Por esta razón, y ya que los artefactos trabajan en su mayoría a 1,8 kPa, es que se hace necesario agregar un regulador de artefacto para obtener la presión de servicio adecuada en el artefacto.

El control visual de la llama se realizará bajo el siguiente criterio:

☛ Si la llama es azul, entonces la combustión es completa. Esto significa que la relación aire combustible de la mezcla es igual a la teórica y, por lo tanto, no será necesario variar el aire primario.

En los casos en que los artefactos cuenten con reguladores y la calibración no alcance la presión requerida será necesario reemplazar el resorte y luego calibrar, o bien, cambiar el regulador.

☛ Si la llama es amarilla, entonces la combustión es incompleta. Esto significa que la llama posee un exceso de combustible o falta de aire primario en la mezcla.

❑ COMBURENTE

La solución es aumentar el aire primario hasta que la llama tome el color azul característico de combustión perfecta.

Al realizar la conversión, sea de gas manufacturado o gas licuado a gas natural, se deberá recalibrar el aire primario que entra al quemador, de acuerdo a un control visual de la llama.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

57

58

Una forma práctica de verificar la calidad de la combustión es poniendo un elemento metálico en contacto con la llama; si ésta es incompleta, a dicho elemento se le adherirá un carboncillo.

☛ Si la llama es roja o naranja, entonces la combustión es incompleta. En este caso, se tiene un exceso de aire o falta de combustible, por lo que se debe disminuir la regulación del aire primario.

Lo anterior se puede producir producto del polvo o partículas extrañas.

Para que el quemador retome su combustión completa, sólo bastará retirar estas partículas o limpiarlas del polvo.

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

PROCEDIMIENTOS DE ADAPTACION DE LOS ARTEFACTOS ❑ INYECTORES La forma más sencilla de quemar un gas, pero no lo más conveniente, es la de provocar su combustión a medida que va saliendo de orificios practicados en un tubo o cuerpo especial, llamado quemador.

El procedimiento de cálculo es el siguiente:

1.- Determinar la necesidad calórica del quemador.

En base a la fórmula de calentamiento de los cuerpos, se calcula la cantidad de calorías:

Q=

E L

•

P • (Tf - Ti) • 60 n • t

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

59

Donde: Q P Tf Ti n t

60

Cantidad de calorías necesarias Peso del cuerpo a calentar Temperatura final del proceso Temperatura inicial del proceso Rendimiento o eficiencia del gas Tiempo de duración del calentamiento, según la necesidad del proceso

(kcal/hr) (kg) (ºC) (ºC) (0,75 = 75%) (min)

2.- Determinar el consumo en (m3/hr), aplicando la siguiente fórmula: Q Pc

C =

Donde: C

Consumo en m3/hr

Pc

Poder calorífico del combustible

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

El poder calorífico del combustible se determina de acuerdo con la siguiente tabla: GAS

Donde: N L d

P c

Manufacturado

5000 kcal /m3

Natural

9500 kcal /m3

☞

Licuado

22400 kcal /m

El número de inyectores a utilizar en el quemador está en función de:

3

• la longitud del quemador ➯ si es del tipo lineal • su circunferencia media ➯ si es del tipo aro

El poder calorífico en los gases se mide en kcal/m3 . En los sólidos y líquidos se mide en kcal/kg.

3.- Determinar el número de inyectores que tendrá el quemador.

La distancia entre los orificios debe oscilar entre 8 mm y 20 mm .

Este se logra aplicando la siguiente fórmula:

E L

Una distancia menor restaría aire necesario a cada inyector.

Una distancia mayor dificultaría la propagación de la llama.

L d

N=

•

C O B R E

Número de inyectores Longitud del quemador Distancia entre inyectores

•

E S

•

E T E R N O

61

4.- Determinar el área de cada inyector.

62

Se calcula a través de la siguiente fórmula:

C A = 69,5 –– K

S –– 冪苶 h

Donde : A

Área o superficie del inyector

(mm2 )

C

Consumo de gas de cada inyector

(m3/hr)

S

Densidad relativa del gas

h

Presión de trabajo del gas

K

Coeficiente de descarga del inyector

E L

•

C O B R E

•

(mm.c. a)

E S

•

E T E R N O

El coeficiente de descarga del inyector se calcula de acuerdo con la siguiente tabla:

Ejemplo: Determinar el diámetro de un inyector, cuyo quemador va a trabajar con gas natural, de acuerdo con los siguientes datos:

COEFICIENTE DE DESCARGA Tipo Tipo Tipo Tipo Tipo

1 2 3 4 5

• • • •

0,84 0,97 0,67 0,7 0,651

Volumen de agua a calentar : 100 l Temperatura inicial del proceso : 20°C Temperatura final del proceso : 100° C Tiempo de calentamiento exigido : 20 min.

1.- Se determina la necesidad calórica del quemador:

Determinada el área del inyector, se calcula su diámetro.

Aplicando los datos en la fórmula, se tiene:

De este valor depende la característica de la broca a emplear.

Q =

Para ello, se requiere la fórmula:

D=

E L

100 ⋅ (100 - 20) ⋅ 60 0,75 ⋅ 20

Q = 32.000 kcal/hr

4A 冪苴 π

苴 •

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

=

480.000 15

63

2.- Enseguida se determina el consumo:

64

Sustituyendo los valores en la fórmula, se tiene : C

=

C =

= 16,06 mm2

A

4.- Finalmente se determina el diámetro del inyector :

32000 9500

Aplicando la fórmula se tiene :

D =

3,368 m3/hr

冪苴苴 苴苴 4 • 16,06 3,14

D = 4,5 mm

3.- Luego, se calcula el área del inyector (asumiremos un inyector tipo 1) Efectuando los reemplazos en la fórmula, se tiene que:

A =

0,59 冪苶 180 0,84 苴苴苴 苴 69,5 • 3,368

E L

•

C O B R E

•

E S

•

E T E R N O

CAPACIDAD DE ORIFICIOS DE INYECTORES DRILL

N\

kcal/h

MM

MTD

GLP

0.32 0.35 0.38 0.4 0.45 0.5 0.52 0.58 0.6 0.65 0.68 0.7 0.75 0.8 0.82 0.85 0.9 0.92 0.95 0.98 1 1.02 1.05 1.07 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.85 1.95 2 2.5 2.1

81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45

316.54 378.67 446.37 494.6 625.97 772.81 835.87 1039.89 1112.84 1306.04 1429.38 1514.7 1738.81 1978.38 2078.54 2233.41 2503.89 2616.41 2789.83 2968.81 3091.22 3216.11 3408.07 3539.14 3740.38 4451.36 5224.16 6058.79 6955.25 7913.53 8933.63 10015.56 10579.7 11754.37 12364.88 12990.86 13632.29

Kw/h

Kcal/h

KW/h

GN

0.368069 0.440313 0.519034 0.575116 0.727872 0.898616 0.971941 1.209174 1.294 1.518651 1.662069 1.761279 2.021872 2.300441 2.416906 2.596988 2.9115 3.042337 3.243988 3.452104 3.594441 3.739662 3.962872 4.115279 4.349279 5.176 6.074604 7.045104 8.0875 9.201779 10.38794 11.646 12.30197 13.66787 14.37776 15.10565 15.8515

E L

167.05 199.84 235.56 261.01 330.34 407.83 441.11 548.78 587.28 689.23 754.32 799.35 917.62 1044.04 1096.9 1178.63 1321.37 1380.75 1472.27 1566.72 1631.32 1697.23 1798.53 1867.7 1973.9 2349.1 2756.93 3197.39 3670.47 4176.18 4714.52 5285.48 5583.19 6203.09 6525.28 6855.62 7194.12

•

0.194244 0.232372 0.273906 0.3035 0.384116 0.474220 0.512918 0.638116 0.682883 0.801430 0.877116 0.929476 1.067 1.214 1.275465 1.3705 1.536476 1.605523 1.741941 1.821767 1.896883 1.973523 2.091313 2.171744 2.295232 2.731511 3.205732 3.717895 4.267988 4.856023 5.482 6.145906 6.492081 7.212895 7.587534 7.971651 8.365255

kcal/h

KW/h DRILL

N\

kcal/h

GM

MM

MTD

GLP

2.2 2.25 2.35 2.45 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2.75 2.8 2.85 2.95 3 3.3 3.5 3.55 3.6 3.7 3.8 3.85 3.9 3.95 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.55 4.6 4.7 4.8 4.85 4.9 5

44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9

14961.51 15649.31 17071.27 18555.06 19320.13 20100.67 20896.66 21708.1 22535 23377.36 24235.17 25108.44 26901.35 27820.99 33663.4 37867.46 38957.12 40062.23 42318.82 44637.23 45819.63 47017.47 48230.78 49459.54 51963.43 54529.14 57156.68 59846.04 62597.23 63996.01 65410.24 68285.08 71221.74 72713.25 74220.22 77280.53

60.36 72.21 85.11 94.31 119.36 147.36 159.38 198.29 212.2 249.04 272.56 288.82 331.56 377.24 396.34 425.87 477.44 498.9 531.97 566.1 589.44 613.25 649.86 674.85 713.22 848.79 996.15 1155.3 1326.96 1508.96 1703.48 1909.78 2017.35 2241.34 2357.75 2477.11 2599.42

C O B R E

0.070186 0.083965 0.098965 0.109662 0.138790 0.171348 0.185325 0.230569 0.246744 0.289581 0.316930 0.335837 0.385534 0.438651 0.460860 0.495197 0.555162 0.580116 0.618569 0.658255 0.685395 0.713081 0.755651 0.784709 0.829325 0.986965 1.158313 1.343372 1.542976 1.754604 1.980790 2.220674 2.345755 2.606209 2.741569 2.880360 3.022581

•

E S

•

Kw/h

Kcal/h

KW/h

GN

17.39710 18.19687 19.85031 21.57565 22.46526 23.37287 24.29844 25.24197 26.20348 27.18297 28.18043 29.19586 31.28063 32.34998 39.14348 44.03193 45.29897 46.58398 49.20793 51.90375 53.27863 54.67147 56.08230 57.51109 60.42259 63.40597 66.46125 69.58841 72.78747 74.41396 76.05841 79.40125 82.81597 84.55029 86.30258 89.86108

7895.59 8258.56 9008.97 9792 10195.75 10607.66 11027.72 11455.95 11892.32 12336.86 12789.55 13250.4 14196.56 14681.88 17765.08 19983.67 20558.71 21141.91 22332.77 23556.26 24180.24 24812.38 25452.67 26101.12 27422.49 28776.49 30163.11 31582.36 33034.23 33772.41 34518.73 36035.86 37585.62 38372.73 39168 40783

kcal/h

KW/h

GM

9.180918 9.602976 10.47554 11.38604 11.85552 12.33448 12.82293 13.32087 13.82827 14.34518 14.87156 15.40744 16.50762 17.07195 20.65706 23.23682 23.90547 24.58361 25.96833 27.391 28.11655 28.85160 29.59612 30.35013 31.88661 33.46103 35.07338 36.72367 38.41189 39.27024 40.13805 41.90216 43.70420 44.61945 45.54418 47.42209

E T E R N O

2852.88 2984.03 3255.17 3538.1 3683.99 3832.82 3984.6 4139.33 4297 4457.63 4621.19 4787.71 5129.58 5304.94 6418.98 7220.62 7428.39 7639.12 8069.41 8511.49 8736.95 8965.35 9196.71 9431.01 9908.45 10397.69 10898.71 11411.52 11936.12 12202.84 12472.51 13020.69 13580.65 13865.06 14152.41 14735.95

3.317302 3.469802 3.785081 4.114069 4.283709 4.456767 4.633255 4.813174 4.996511 5.183290 5.373476 5.567104 5.964627 6.168534 7.463930 8.396069 8.637662 8.882697 9.383034 9.897081 10.15924 10.42482 10.69384 10.96629 11.52145 12.09033 12.67291 13.26920 13.87920 14.18934 14.50291 15.14033 15.79145 16.12216 16.45629 17.13482

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❑ ARTEFACTOS

mantenimiento de temperaturas. También se conoce como artefacto de uso industrial.

De acuerdo al “Reglamento de Instalaciones Interiores de Gas”, Nº 222 del 25 de Abril de 1996 y las modificaciones del Decreto Nº 78 del 12 de Febrero de 1998.

■

■

Artefacto de gas cuyo diseño fue concebido para ser instalado en una posición permanente en el tiempo.

ARTEFACTO DE GAS O ARTEFACTO

■

Es el aparato fijo o portátil, que utiliza combustibles gaseosos, en el cual se realiza la mezcla de gas con aire y la combustión correspondiente.

■

Esto hace que el artefacto de gas no necesariamente presente envolvente en toda su estructura.

Artefacto de gas utilizado en grandes cocinas colectivas, para las operaciones de cocción, fritura, plancha, asado, gratinado y

•

C O B R E

ARTEFACTO DE GAS PARA EMPOTRAR

Artefacto destinado a ser instalado en un armario, en un mueble de cocina o dentro de un nicho ubicado en la pared o en condiciones análogas.

ARTEFACTO DE GAS DE USO COLECTIVO

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ARTEFACTO DE GAS FIJO

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E S

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E T E R N O

Para los efectos de su instalación, y según la forma de evacuación de los productos de la combustión y de la admisión de aire comburente, los artefactos de gas se clasifican en tipos, como sigue:

CLASIFICACION DE LOS ARTEFACTOS TIPO A

TIPO B

TIPO C

Artefacto no conectado.

Artefacto conectado con circuito abierto.

Artefacto conectado con circuito estanco de combustión.

Artefacto diseñado para ser usado con conexión a un sistema de conducto de evacuación de los productos de la combustión hacia el exterior del recinto en que está ubicado el artefacto; el aire para la combustión se obtiene desde el recinto o espacio interno en que está instalado el artefacto.

Artefacto diseñado para usarse con conexión a un sistema de conducto de evacuación de los productos de la combustión hacia el exterior del recinto en que está ubicado el artefacto; el aire para la combustión se obtiene desde el exterior del recinto en que está instalado el artefacto.

Artefacto diseñado para ser usado sin conexión a un sistema de conducto de evacuación de los productos de la combustión, dejando que éstos se mezclen con el aire del recinto en que está ubicado el artefacto; el aire para la combustión se obtiene desde el recinto o espacio interno en que está instalado el artefacto.

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E T E R N O

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Tipo C1

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Tipo C2 Artefacto con circuito estanco de combustión, puesto en comunicación con la atmósfera exterior del inmueble indirectamente por medio de un conducto común de alimentación del airecomburente y de evacuación de los productos de la combustión.

Artefacto con circuito estanco de combustión, puesto en comunicación con la atmósfera exterior del inmueble directamente por medio de un dispositivo especial en el muro exterior, compuesto por dos conductos, uno que lleva el aire comburente y otro que evacúa los productos de la combustión.

De acuerdo a cómo se suministrará el aire necesario para que los artefactos realicen correctamente su combustión y cómo éstos productos,( CO, H2O, N2 ) que se generen debido a la combustión misma del artefacto, deben de ser evacuados, está referido el siguiente tema y tablas, que indican precisamente el suministro de aire y la ventilación adecuada que los artefactos requieren cuando están operativos.

E L

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C O B R E

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E S

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E T E R N O

VENTILACION DE LOS RECINTOS CON ARTEFACTOS DE GAS

☞

■

La ventilación de los recintos donde se encuentren instalados artefactos de gas, deberá cumplir con las siguientes condiciones:

■

Ventilación superior

La ventilación debe ser siempre directa. Es decir, deberá descargar directamente al exterior a través de una pared, o por el entretecho mediante un doble conducto, o por medio de un conducto colectivo exclusivo para ventilación, que sirva a varias unidades en un edificio de departamentos.

• Estar ubicada a una altura mínima de 1,80 m sobre el piso.

•

• Ser utilizada para la salida del aire viciado.

• La sección libre mínima de salida del aire viciado debe ser de 150 cm2.

La salida de la ventilación debe estar siempre ubicada a una altura inferior a la de un sombrerete de un conducto para artefactos tipo B, a no más de 60 cm de cualquier parte de dicho sombrerete y a 30 cm del conducto correspondiente.

Asimismo, la salida de la ventilación debe estar ubicada a una altura igual o superior a 30 cm sobre cualquier punto de un conducto para artefactos tipo C1.

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C O B R E

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E T E R N O

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• Ventilación: El recinto debe disponer de una sección libre mínima de 100 cm2, y que reuna las características señaladas en este texto.Si en el recinto hay instalado otro artefacto de gas, la sección libre mínima será de 150 cm2.

• Estar ubicada a una altura máxima de 30 cm sobre el nivel del piso, tratando que su ubicación no constituya una molestia para los ocupantes del recinto.

• Ser usada para proveer aire para la combustión a los artefactos de gas tipo A como a los de tipo B. ■

Ventilación directa

☞

• La entrada de aire puede ser directa desde el exterior o indirecta a través de otros recintos.

La ventilación directa se logra introduciendo aire en un punto adyacente al artefacto de gas o en otro punto ubicado adecuadamente respecto de él.

Para lograr lo anterior se utiliza una de las siguientes alternativas:

☞

La sección libre de entrada de aire desde el exterior debe ser de 150 cm2, exceptuándose para las estufas de gas tipo B, donde regirá lo siguiente:

☞

70

Ventilación inferior

• Por pasadas a través de los muros exteriores.

• Por un conducto de ventilación indi-

• Volumen: Los recintos donde se instalen estos artefactos deben tener un volumen mayor o igual a 8 m3.

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C O B R E

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vidual, ya sea horizontal, ascendente o descendente.

Por un conducto de ventilación colectivo.

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E T E R N O

■

• Es obligatoria en el caso de artefactos instalados que no precisen estar conectados a un conducto de evacuación de los productos de la combustión.

Ventilación indirecta La ventilación indirecta se logra por pasadas de aire a través de un muro interior que forma parte de un recinto que tenga una ventilación directa al exterior. Dicho recinto no podrá ser dormitorio, baño o cocina.

• La entrada de aire debe estar ubicada a no menos de 30 cm de cualquier parte de un conducto para artefacto tipo B o tipo C. Asimismo, si la ventilación se logra por un conducto individual ascendente a un conducto colectivo, su entrada de aire deberá estar ubicada siempre a una altura inferior a la de un sombrerete de un conducto para artefactos tipo B, y a no menos de 60 cm de cualquier parte de dicho sombrerete.

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C O B R E

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E T E R N O

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Tablas para determinar el suministro de aire y ventilación adecuada

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VENTILACION DE RECINTOS PARA LA INSTALACION DE COCINAS, HORNOS Y ASADORAS Volumen del recinto (V) m3 5 ≤ V ≤ 10 10 ≤ V ≤ 16 16 ≤ V

Número de artefactos permitidos

Ventilaciones

No más de 1 1 2 ó más 1 2 ó más

Una superior y una inferior Una inferior Una superior y una inferior No requiere Una inferior

* Las cocinas, hornos, asadores o cualquier combinación de ellos para uso doméstico, se instalarán en recintos con volumen mínimo de 5 m3.

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C O B R E

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E T E R N O

VENTILACIONES PARA LA INSTALACION DE CALEFONES Y TERMOS EN RECINTOS DE COCINA Volumen del recinto (V) m3

Número de artefactos permitidos

Ventilaciones

7 ≤ V ≤ 10 10 ≤ V ≤ 20

No más de 1 1 2 ó más 1 2 ó más

Una superior y una inferior Una inferior Una superior y una inferior No requiere Una inferior

20 ≤ V

* Los calefones y termos se pueden instalar en recintos de cocinas que tengan como mínimo un volumen de 7 m3.

Se prohibe la instalación de calefones y termos en salas de baño.

Se prohibe la instalación de calefones o termos de gas en departamentos cuya superficie edificada no sobrepase los 35 m2.

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C O B R E

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E T E R N O

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VENTILACIONES PARA ESTUFAS CUYO CONSUMO NOMINAL SEA IGUAL O MENOR QUE 6,8 kW ( 6 Mcal/hr )

74 VOLUMEN

VENTILACION

Estufas a gas TIPO A

Estufas a gas TIPO B

Estufas a gas TIPO C

Instalar en recintos cuyo volumen asegure que el gasto equivalente sea igual o inferior a 300 W/m3.

(0,27 Mcal/hr/m3).

Poseer una capacidad de volumen mayor o igual a 8 m3 .

La instalación de estos artefactos a gas no tiene restricciones respecto de la ventilación y del volumen de los recintos, cualquiera sea su destino.

Se exigen dos aberturas, una superior y una inferior, de acuerdo a lo estipulado.

El recinto dispondrá de una sección libre mínima de 100 cm2 que reuna las características anteriormente señaladas. Si en el recinto hay instalado otro artefacto de gas, la sección mínima libre será de 150 cm2.

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C O B R E

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E T E R N O

❑ INSTALACION DE ARTEFACTOS • El lugar NO debe presentar condiciones de riesgo para las personas y cosas.

Se entiende por instalación de un artefacto a gas, al conjunto de elementos que inciden en la correcta operación de éste.

• Evitar la exposición a corrientes de aire que puedan afectar el normal funcionamiento del artefacto.

La instalación incluye los requisitos que debe cumplir el recinto donde se instalará el artefacto, además del artefacto mismo y su montaje.

• El recinto debe cumplir con las capacidades de volumen y requisitos de ventilación exigidos.

El montaje comprende fijaciones, conexiones para gas, agua y electricidad, conductos para la toma de aire y evacuación de los productos de la combustión.

■

• Los artefactos diseñados para funcionar con gas licuado del petróleo, GLP, no podrán ser instalados en subterráneos, pisos zócalos y otros, cuyo nivel permita la acumulación de mezclas explosivas gas-aire.

UBICACION DE LOS ARTEFACTOS A GAS

La ubicación de los artefactos a gas se debe efectuar teniendo en cuenta los siguientes requisitos:

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C O B R E

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E T E R N O

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INSTALACIONES DE COCINAS, HORNOS, ASADORAS O COMBINACIONES.

En la instalación de cocinas, hornos, asadoras o cualquier combinación de ellos para uso doméstico, se deben cumplir los siguientes requisitos:

•

Ninguno de estos artefactos a gas podrá instalarse empotrado, con excepción de los modelos aprobados para este fin.

•

Cada uno de estos artefactos a gas debe quedar nivelado.

Se aceptará una pendiente máxima de 1%.

•

La separación entre la cocina y los muebles debe ser a lo menos de 5 cm.

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■

Cuando estos artefactos a gas se instalan a menos de 10 cm de muros de madera, se deberá destinar una zona de protección.

■

La zona escogida debe estar protegida con un material que asegure una resistencia al fuego. Dicha resistencia será equivalente o superior a la que proporciona una plancha lisa de asbesto cemento de 5 mm de espesor y con una dimensión tal que exceda, al menos, en 10 cm la proyección del artefacto en todo su contorno.

■

Cuando estos artefactos a gas se instalan en espacios reducidos, como oficinas y departamentos de ambiente único, los espacios deberán considerar una ventilación inferior y una superior, de superficie mínima de 150 cm2 cada una.

La ventilación superior deberá comunicar con el exterior del edificio.

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mensión tal que exceda, al menos, en 5 cm la proyección del cálefon en todo su contorno.

Cuando no sea posible colocar la celosía superior, ésta puede ser reemplazada por una campana que conecte a un conducto exclusivo para la evacuación de los productos de la combustión.

Esta campana debe quedar sobre la cocina.

■

INSTALACION DE CALEFONES Y TERMOS.

Para la instalación de calefones y termos, se deberá cumplir los requisitos siguientes: ■

Cuando los calefones se coloquen contiguos a tabiques o muros de madera, se deberá destinar una zona de protección.

■

La zona escogida debe estar protegida con un material que asegure una resistencia al fuego. Dicha resistencia será equivalente o superior a la que proporciona una plancha lisa de asbesto cemento de 5 mm de espesor, y con una di-

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Además, las fijaciones del cálefon deben quedar incorporadas a las estructuras del tabique o muro, coincidiendo con los ejes de los pies derechos y travesaños.

Estas fijaciones no podrán quedar fuera de la superficie definida por el alto y ancho del artefacto.

• Se prohibe instalar cualquier tipo de cálefon o termo en dormitorios.

• Los calefones o termos tipo B, se deberán instalar lo más cerca posible de patios de luz o en recintos de cocinas, loggias, lavaderos, u otro lugar que permita una renovación adecuada del aire ambiente para un correcto funcionamiento del artefacto; como asimismo, para una buena evacuación de los productos de la combustión.

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• Los calefones o termos tipo C se po-

• Se prohibe instalar calefones tipo B

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El recinto tenga como máximo tres muros y el cuarto lado esté abierto directamente al exterior, al menos en un 50% de su superficie. La modificación de esta condición será sancionada con multa.

☞

78

drán instalar en cualquier recinto, excepto dormitorios y baños, siempre que los conductos de succión y descarga directa al exterior queden a una distancia mínima de 1 m de aberturas de edificios, medida entre las respectivas proyecciones verticales.

sobre artefactos para cocinar o artefactos sanitarios, excepto sobre el secador del lavaplatos.

• Se podrán instalar calefones o termos tipo B en lavaderos o recintos similares, cuyo volumen sea menor o igual a 7 m3, siempre que:

En el recinto no se instalen más de dos artefactos.

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INSTALACION DE ESTUFAS DE GAS.

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Para la instalación de estufas de gas, se deberán cumplir los siguientes requisitos: ■

Cuando las estufas a gas se coloquen contiguas a tabiques o muros de madera, se deberá destinar una zona de protección.

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La zona escogida debe estar protegida con un material que asegure una resistencia al fuego.

Dicha resistencia será equivalente o superior a la que proporciona una plancha lisa de asbesto cemento de 5 mm de espesor, y con una dimensión tal que exceda, al menos, en 5 cm la proyección de la estufa en todo su contorno.

• Las estufas tipo A, no se deben ubicar en dormitorios ni baños.

• Las estufas tipo B, no se deben instalar en dormitorios.

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