MC-3-330-175-14.001-02

MEMORIA DE CALCULO N MC-3-330-175-14.001-01 CLIENTE:

YPFB REFINACIN SA.

PROYECTO:

INGENIERA BSICA EXTENDIDA PARA CONSTRUCCIN DE NUEVAS SUBESTACIONES ELCTRICAS G Y N EN REAS ADMINISTRATIVAS".

HOJA:

1 de 7

REA : INSTALACIONES DE VENTILACIN, PRESURIZACIN, AIRE

ACONDICIONADO Y EXTRACCIN

TTULO:

MEMORIA DE CLCULO SISTEMA DE PRESURIZACIN SUBESTACIN "G"

EMISIN ORIGINAL:

LA INFORMACIN DE ESTE DOCUMENTO ES PROPIEDAD DE YPFB REFINACIN SA SIENDO SU UTILIZACIN PROHIBIDA PARA OTRO FIN. DOCUMENTO DESARROLLADO POR DGR BOLIVIA INGENIERA Y CONTROL

NDICE DE REVISIONES

REV.

DESCRIPCIN Y/O HOJAS AFECTADAS

A

PARA APROBACIN

REV.0 REV. A REV. B REV. C REV. D REV. E REV. F REV. G REV. H

FECHA: 08/Abril/15

EJECUT: S.C.B.

REVIS: D.G.R.

APROB: J.C.R.

MEMORIA DE CALCULO N MC-3-330-175-14.001-01 REV.

A CLIENTE:

YPFB REFINACIN SA HOJA:

2 de 7 TTULO:



CONTENIDO 1. OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 3

2. ALCANCE.............................................................................................................................................. 3

3. NORMAS Y DOCUMENTOS DE REFERENCIA ................................................................................. 3

4. CRITERIO DE DISEO ........................................................................................................................ 3

4.1. CONDICIONES EXTERIORES DEL LOCAL............................................................................. 3

4.2. CONDICIONES INTERIORES DEL LOCAL .............................................................................. 4

4.3. DIMENSIONES ........................................................................................................................... 4

4.4. PRINCIPIOS BASICOS DE PRESURIZACIN ........................................................................ 5

5. DESARROLLO DE CLCULO ............................................................................................................. 5

5.1. CLCULO DE CAUDALES ............................................................................................................ 5

5.2. CAUDAL DE AIRE DE PRESURIZACIN .................................................................................... 5

5.3. RESUMEN DE CAUDALES ........................................................................................................... 6

5.4. VENTILADOR SELECCIONADO................................................................................................... 6

5. POTENCIA REQUERIDA .................................................................................................................. 7

6. CONCLUSIONES .............................................................................................................................. 7


A CLIENTE:


3 de 7 TTULO:



1. OBJETIVOS

Los objetivos del presente documento son:

Calcular el caudal necesario para el sistema de presurizacin.

Calcular la potencia total requerida.

2. ALCANCE El alcance de este estudio comprende los interiores de la subestacin elctrica G para el proyecto de

Ingeniera Bsica Extendida para Construccin de Nuevas Subestaciones Elctricas G y N en reas

Administrativas en la Refinera Guillermo Elder Bell (YPFB Refinacin S.A.).

3. NORMAS Y DOCUMENTOS DE REFERENCIA

En esta memoria de clculo se han seguido los siguientes estndares, normas y recomendaciones:

ASHRAE: American Society of Heating, Refrigerating & Air Conditioning Engineers.

NFPA 496, Purged and Pressurized Enclosures for Electrical Equipment.

Norma DIN 1946, Ventilation and air conditioning. Los documentos de referencias son: MC-3-330-175-14.001-01, CLCULO SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO SUBESTACIN "G" MC-3-330-730-14.001-01, CLCULO DE ILUMINACIN INTERIOR, EXTERIOR Y DE EMERGENCIA. DI-3-330-190-14.001-001, VISTA EN PLANTA SALA CCM SUB ESTACIN "N".

4. CRITERIO DE DISEO

4.1. CONDICIONES EXTERIORES DEL LOCAL

Refinera Guillermo Elder Bell, Santa Cruz, Bolivia:

Latitud: 175229.29 S Longitud: 631212.69 O Altura: 435 m.s.n.m.

Humedad relativa: 70 %

Temperatura ambiente mxima: 38 C

Temperatura ambiente mnima: 4 C

Temperatura promedio anual: 28 C

Humedad a temperatura mxima: 48%

Humedad Relativa promedio anual: 70%

Mxima Velocidad del Viento: 100 km/h

Direccin del Viento Preponderante: Sud-Este a Nor-Oeste

Velocidad del Viento Preponderante: 30 km/h

Presin baromtrica: 1013.88 hPa


A CLIENTE:


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Zona ssmica: 2B

Fuente: [http://www.tutiempo.net/tiempo/Santa_Cruz_El_Trompillo/SLET.htm]

4.2. CONDICIONES INTERIORES DEL LOCAL

Salas elctricas:

Temperatura de Diseo para Equipos Elctricos: 45 C

Temperatura Interior Mxima: 30 C

Temperatura Interior Mnima: 20 C

Humedad Relativa: 50 %

Velocidad del aire: 0 km/h

4.3. DIMENSIONES

Tabla 1: Dimensiones de la subestacin

NOMBRE ANCHO

(m) LARGO

(m) ALTO

(m) AREA (m2)

VOLUMEN (m3)

SALA ELCTRICA 10,6 7 4,5 74,2 333,9

SALA BATERAS 3,6 3,6 4,5 12,96 58,32

TOTALES 87,16 392,22

Tabla 2: Aberturas de la subestacin

NOMBRE ANCHO

(m) PROF.

(m) ALTO

(m) AREA (m2)

VOLUMEN (m3)

PUERTA 1 3 0,05 3 9 0,45

PUERTA 2 0,9 0,05 2,1 1,89 0,0945

TOTALES 10,89 0,5445

Grfico 1: Vista superior de la subestacin


A CLIENTE:


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4.4. PRINCIPIOS BASICOS DE PRESURIZACIN El propsito del sistema de presurizacin es el de establecer un flujo de aire en la sala el cual inyecte

una presin diferencial de al menos 25 Pa a puertas cerradas (NFPA 496). La presurizacin en este

caso pretende crear una sobrepresin en la sala elctrica con respecto al exterior de la misma. Para

lograr este objetivo se debe calcular:

El caudal de aire necesario mediante la superficie de una puerta abierta, y la velocidad segn

la normativa elegida.

La presin diferencial ser de 25 Pa como mnimo con todas las aberturas cerradas.

PRESIN DIRERENCIAL [Pa] [mmcw] [incw]

MNIMO SEGN NORMA 25 2,549 0,10

DISEO 30 3,059 0,12

Tabla 3

5. DESARROLLO DE CLCULO

5.1. CLCULO DE CAUDALES

5.1.1. CAUDAL DE AIRE DE PRESURIZACIN

Para este clculo se proponen condiciones, de las cuales la condicin con mayor caudal se tomara

como el caudal de presurizacin para la sala.

1era condicin.- Filtraciones de aire por puertas y/o ventanas. Se calcula de acuerdo a la siguiente

expresin:

= ()

Donde P: Presin (incw) = 0,120442 incw A: rea de filtraciones en puertas (pie2) = 0.84 pie2 Q1: Flujo o caudal (CFM) = 760.87 cfm 2da condicin.- con la ecuacin de continuidad podemos calcular el flujo de aire teniendo una

velocidad de salida con todas las aberturas capaces de ser abiertas (ver tabla 2), descrita por la

norma NFPA 496 (60 pies/min).

= ()

Donde AT: rea promedio de todas las puertas abiertas (pie2) = 45.85 pie2 V: Velocidad mnima de salida al exterior = 60 pie/min Q2: Flujo o caudal (CFM) = 2751 cfm


A CLIENTE:


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3era condicin.- clculo de caudal por el nmero de renovaciones por hora en la sala.

= / ()

Donde n: nmero de renovaciones por hora = 4

v: volumen total de la sala = 13851.12 pie3

t: tiempo (min) = 60 min

Q3: Flujo o caudal (CFM) = 923.41cfm

5.1.2. RESUMEN DE CAUDALES

Realizado el clculo de caudales, se debe seleccionar el mayor caudal de las condiciones dadas. (ver tabla 4).

CONDICIONES CAUDAL

[CFM] [m3/s] [m3/h]

COND.1 760,87 0,359 1292,73

COND.2 2751 1,298 4673,98

COND.3 923,41 0,436 1568,88 Tabla 4

5.2. VENTILADOR SELECCIONADO

De acuerdo a los CFM requeridos, seleccionamos un ventilador regulable que nos permita tener el

valor de 2751 cfm. Ver tabla 5.

VENTILACION CBXT DE SODECA

Modelo CBXT-15/15-3

Caudal Max 9500

Caudal Nominal 5374

Voltaje & Fase (AC)

230V/ 1PH

Velocidad de motor (RPM)

740

POTENCIA MAX. INSTALADA (kW)

2,2

CORRIENTE MAX. (A)

8,36

Tabla 5


A CLIENTE:


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5. POTENCIA REQUERIDA Una vez seleccionado el sistema de ventilacin, por su hoja de datos determinamos que la potencia elctrica requerida para el sistema de ventilacin es de 8,36 kW.

6. CONCLUSIONES

En base a las normas se logr calcular el caudal necesario para lograr la presurizacin en la subestacin.

Se determin la potencia necesaria en base a un equipo elegido.

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