Ingeniería Mecánica (Lic.)
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Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema de ventilación para estacionamiento subterráneo de tres niveles(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-01) Torres Melgarejo, Mario André; Barrantes Peña, Enrique JoséEl presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de ventilación mecánica para un estacionamiento subterráneo de tres niveles, perteneciente a un edificio educativo universitario, con el fin de mantener la concentración de monóxido de carbono en el ambiente por debajo de 25 ppm, cumpliendo con los requerimientos de diversas normas internacionales. El sistema tiene como principio la ventilación general por depresión, con 30 rejillas de extracción distribuidas en cada piso. Para cada piso del estacionamiento se diseñó un sistema de extracción independiente. El caudal necesario para ventilar cada piso es de 9756 l/s para el primer sótano, 10365 l/s para el segundo sótano y 10975 l/s para el tercer sótano, siguiendo el método recomendado por la Asociación Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE). Las dimensiones de los ductos se calcularon manteniendo la caída de presión por fricción constante en 0.650 Pa/m y manteniendo la velocidad del aire por debajo del límite recomendado por autores especializados. Se calcularon las caídas de presión, siendo la mayor caída de presión que se produce en el sistema de ductos de cada piso de 630.6 Pa en el primer sótano, 682.1 Pa en el segundo y 745.9 Pa en el tercero. Se seleccionaron los ventiladores que trabajen a las condiciones de caudal y presión dadas anteriormente, siendo todos ventiladores centrífugos con rotor de álabes inclinados hacia atrás trabajando a velocidades de 617 rpm para el sistema del primer sótano, 645 rpm para el segundo y 677 rpm para el tercero. A su vez, se seleccionaron los motores eléctricos que accionen los ventiladores. Los motores poseen potencias nominales de 11 kW para los sistemas del primer y segundo sótano, y 15 kW para el sistema del tercer sótano. Se seleccionó el sistema de transmisión por fajas trapezoidales para entregar la potencia a las velocidades del ventilador requeridas. Se diseñó el circuito de mando y potencia que arranque los motores mediante el método estrella-triángulo, cuando alguno de los sensores de monóxido de carbono detecte una concentración mayor a 25 ppm en cada uno de los niveles del estacionamiento. Además, se dimensionaron los conductores eléctricos, y los elementos de protección, adecuados para alimentar a los motores eléctricos según lo estipulado en el Código Nacional de Electricidad. Finalmente, se calculó el presupuesto del proyecto que asciende a US$ 155,386.97, incluyendo costos de ingeniería, equipos, materiales e instalación.Ítem Texto completo enlazado Diseño de sistema de extracción de emisiones de gases de combustión de biomasa bajo condiciones controladas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-25) Mas Bautista, Ronald EduardoEl presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de extracción de gases de combustión bajo condiciones controladas (velocidad y temperatura), con la finalidad de acondicionar los gases de combustión de la quema de la leña, bosta y yareta para la identificación y cuantificación de las emisiones según normas internacionales. Este sistema se instalará en el Laboratorio de Energía de la Pontificia Universidad Católica del Perú. El diseño de este sistema de extracción se basa en el método 5G de la Agencia del Medio Ambiente de los Estados Unidos de Norteamérica (EPA), que se centra en los procedimientos para la medición del material particulado de estufas estáticas. Esto se complementa con las recomendaciones la Sociedad Americana Gubernamental de la Industria Higiénica (ACGIH), Asociación Americana de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), Asociación Nacional de Contratistas de Fabricación en Láminas de Metal para Aire Acondicionado (SMACNA), entre otros. Las condiciones nominales de operación del sistema son las siguientes: capacidad de extracción de la mezcla de gases (aire con gases de combustión) 0,27m3/s, temperatura de la mezcla de gases al ingreso del sistema es de 76°C. Estas condiciones se alcanzan cuando en la estufa estática se quema 4.7 kg/hr de combustible (leña). El sistema de extracción cuenta con tres zonas: (i) zona inicial, (ii) zona de estabilización, y (iii) zona de medición. Cada una de ellas cumple con una tarea predeterminada para llevar a cabo el proceso de medición. Las dimensiones de los ductos y accesorios (longitud y diámetro) se estimaron en base a la velocidad recomendada de operación considerando el flujo de extracción de gases obtenido. Los diámetros de los ductos y sus longitudes se encuentran entre 150 mm a 300 mm, y 250 mm a 3030 mm, respectivamente. Así mismo las dimensiones de las chimeneas se obtuvieron después de analizar las condiciones externas (edificaciones contiguas) al Laboratorio de Energía, siendo la altura obtenida de 21,5m. Esta altura garantizaría la correcta dispersión al medio ambiente de los gases de combustión, evitando así la contaminación de los edificios con estos mismos. Sin embargo obtener esta altura no será posible debido a las condiciones en la infraestructura del Laboratorio. Se calcularon las pérdidas de presión en la zona de medición, logrando obtener una caída de presión de 66,59mmH2O, este procedimiento se realizó para realizar la selección del ventilador a usar en esta zona con la finalidad de obtener un control permanente sobre la velocidad del flujo de gases en el interior del sistema de extracción. Finalmente se realizó un cuadro comparativo para las dos propuestas económicas presentadas por las empresas Tecnitemp EIRL e Ingeniería Industrial Arana EIRL para la fabricación del sistema de extracción, siendo la empresa Ingeniería Industrial Arana la que ofrece una mejor propuesta económica para realizar este trabajo.Ítem Texto completo enlazado Instalación de ventilación de laboratorios con extracción de gases(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-13) Flores Morales, Allan WalterLa industria minera actual hace uso de diversos procesos químicos y mecánicos para la extracción y refinamiento del mineral explotado, por lo que es fundamental la investigación de este tipo de procesos en un laboratorio. La gran mayoría de estos procesos originan desechos, tales como gases, humos, y vapores, etc., los cuales pueden ser peligrosos si son manejados de manera irresponsable, por lo que se hace necesario su tratamiento. La Especialidad de Ingeniería de Minas se encuentra implementando dos nuevos laboratorios para uso tanto académico como de servicio; estos nuevos ambientes son: el Laboratorio de Hidrometalurgia y el Laboratorio de Pirometalurgia. Estos nuevos laboratorios harán uso de diversos procedimientos metalúrgicos por lo que será necesario implementar un sistema de extracción de sustancias y desechos peligrosos, de tal manera que no se ponga en riesgo la salud de los operarios encargados de hacer los ensayos. Además será necesario tratar estas sustancias luego de ser extraídas de tal manera que puedan ser eliminadas al ambiente con el mínimo de contaminantes. Para este propósito fue necesario investigar acerca de los procesos desarrollados en los laboratorios, los contaminantes emitidos, las posibles soluciones de diseño y los costos del equipo e instalación a utilizar para los fines antes mencionados. Basándose en estas premisas se procedió a diseñar un sistema de extracción compuesto de ductos y accesorios de extracción, asi como de 12 campanas de diversos tamaños (dependiendo de la fuente de contaminación), dos ventiladores de 1.37m3/s con 439,7Pa y 1.16m3/s con 416.87Pa y dos lavadores de gases tipo torre empacada de Ø1.6 y Ø 1.7 de 5 metros de altura con empaque super italox de 1” de plastico, con los cuales se lograría garantizar una eficiencia de 95% de absorción para la concentración de SO2 presente en los gases extraídos. El Costo de la instalación asciende a $42,199 dolares americanos más IGV, el cual incluye el diseño, los materiales y equipos, la instalación del sistema y la obra civil adicional propia del montaje.