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1 agosto 2009 por Bruno 66 comentarios

Cálculo del caudal de aire de una campana extractora industrial

Esta semana un instalador me ha preguntado mi opinión acerca del cálculo del caudal de aire de una campana extractora para una cocina industrial.

Le he contestado de memoria, en base a un criterio que había leído en las hojas técnicas de Soler & Palau. Esto es mantener una velocidad de entre 0,25 y 0,50 m/s en los planos frontales de la campana.

Planteemos un ejemplo, consideremos una campana tipo isla, con los cuatro lados libres y que tiene una longitud de 3 metros y un ancho de 1,50 metros. Si la distancia entre el plano de los fuegos y el borde de la campana es de 1,20 metros, ¿que caudal tendríamos que extraer?

Según la documentación consultada, podemos evitar la fuga de gases manteniendo en los 4 planos imaginarios que cierran el perímetro de la campana hasta la altura de los fogones una velocidad superior a 0,25 m/s. Tomando como valor de diseño 0,30 m/s y recordando que la cocina es una isla (accesible por los 4 lados) tendremos:

S = (3 m + 3 m + 1,50 m + 1,50 m) · 1,2 m = 10,8 m2

El caudal puede obtenerse en m3/h conocida la sección [m2] y la velocidad [m/s] como:

Q = 3600 · Sección · Velocidad = 3600 s/h · 10,8 m2 · 0,30 m/s = 11.664 m3/h

Resulta obvio que una cocina adosada requiere menos extracción, al tener un lado cegado, y que incluso se puede reducir más colocando mamparas laterales.

Es muy importante que recordéis que una extracción nunca funcionará correctamente sin un adecuado aporte de aire exterior, y que preferiblemente este debe hacerse desde varios lados e incluso directamente a la campana.

Agrego una imagen a mano alzada para aclarar el ejemplo, espero que seáis comprensivos con la calidad. Los rectángulos punteados en rojo son las superficies libres a los que hace referencia el cálculo.

7 enero 2009 por Bruno 2 comentarios

Sistemas de Calidad: Los seís errores

Implantar un sistema de calidad requiere dosis de paciencia, energía y recursos económicos a partes no siempre iguales. La experiencia que yo he tenido de primera mano en un par de organizaciones distintas, me ha mostrado que con mucha frecuencia tendemos a caer en graves errores:

1. El sistema calidad como fin en si mismo

Marcarse como objetivo implantar un sistema de calidad es un grave error, por desgracia muy habitual. El objetivo estratégico de la empresa debe ser la CALIDAD en el servicio y en el producto, y el SISTEMA solo es un conjunto de procedimientos documentados que permite fijar objetivos, medir la desviación de los mismos, intuir las causas y corregirlas en una estrategia de mejora continua.

2. La política de empresa tipo «Propósito de año nuevo»

A la hora de implantar sistemas de calidad, se parte de la necesidad de que la organización incluya el concepto de calidad en su cultura de negocio. En este sentido es necesario que la alta dirección empresa redacte una política revisada en la que se incluya objetivos relacionados con la calidad. En este punto suelen ocurrir dos cosas:

– Muchas organizaciones no sabén cual es su política, ni tienen claros sus objetivos en ningún ámbito. La politica acaba siendo un panfleto idílico modelo «propósito de año nuevo».

– Otras organizaciones tienen claros sus objetivos, pero delegan la implantación del sistema de calidad en cuadros que tienen poco contacto y ningún poder de negociación con la dirección de la empresa. De nuevo la política de empresa acaba siendo un «propósito de año nuevo» (de esos que nunca se cumplen).

3. Colocar al responsable de calidad en el lugar equivocado del organigrama:

Este error admite muchas variantes:

– Que el responsable de calidad se integre como subordinado un departamento que tiene objetivos que divergen con respecto a los del sistema de calidad, lo que supondrá que la comunicación entre responsable de calidad y alta dirección será contaminada.

– Para corregir este problema muchas empresas colocan al responsable a nivel de staff, esto también colleva sus riesgos, como que la comunicación con la dirección no sea fluida, o que la autoridad del responsable sea menoscabada, al no pertenecer al esquema operativo de la empresa.

En resumen, el responsable de calidad debe mantener buena comunicación con la dirección de la empresa, y su labor debe estar perfectamente integrada en el sistema productivo de la misma.

4. Todos los indicadores en verde y al máximo son sinónimo de buen funcionamiento

Craso error, todo en verde solo significa que los indicadores no funcionan, y en este punto voy a contaros un cuento:

Imaginaos una organización que se marca como objetivo al inicio del año comercializar 600 cursos formativos de 10 disciplinas distintas, entre ellos dos disciplinas nuevas. Al final de año el indicador de número de plazas cubiertas frente a número de plazas demandadas tiene como valor el 80% porque las dos disciplinas nuevas no han tenido demanda. Si la alta dirección es taimada azuzará a sus subordinados por el 20% de fracaso. En este punto, al año siguiente los cargos intermedios tendrán una tentación, desprogramar los cursos que no han funcionado y seguir impartiendo únicamente las disciplinas tradicionales para que el indicador siempre este al 100%. En este caso marcar como objetivo mantener el indicador al 100% es una espada de Damocles, que coarta la creatividad a la hora de buscar nuevos productos. Además es posible, e incluso probable que el 20% de fracaso no sea indicador de una falta de demanda, sino por ejemplo de un problema de marketing. El todo al 100% no se debe repetir dos años seguidos, o seremos pasto de la competencia por obsolescencia.

5. Temer a las no conformidades

El responsable de calidad debe atender las no conformidades, proponiendo soluciones e implicando a los agentes responsables en la resolución de los problemas, sin acritud. Que en una organización donde trabaja mucha gente haya productos, procesos o servicios que no son conformes con lo esperado es normal. Institucionalizar la no conformidad como el reporte del chivato, conducirá a que nadie las use, excepto los chivatos, claro.

6. Implantar sistemas de calidad sin prever los recursos necesarios

Cuando se implantan sistemas de calidad los empleados veteranos tendrán que trabajar más. Aparte de sus tareas habituales, deberán asistir a reuniones, colaborar en la creación de manuales y formularios, formarse y formar a sus subordinados, etc …

Cometeremos un desliz imperdonable si creemos que implantar un sistema de calidad cuesta lo que cobra el consultor externo y el organismo de certificación, que puede abocarnos al fracaso. Los empleados sentirán como sus tareas aumentan o se complican, si no prevemos en el presupuesto incentivos para frenar su desazón lograremos alinear a buena parte de la empresa contra el sistema de calidad, y lo barato saldrá caro.

Conclusiones

Con frecuencia se confunde al sistema de calidad con el objetivo de la calidad, y al final los sistemas de calidad se convierten en sistemas de burocracia que se abandonan gradualmente. Los sistemas de calidad deben aportar valor al producto o servicio, y requieren la implicación plena de la dirección, en la implantación con una definición de objetivos realista y ambiciosa, y en el seguimiento con un compromiso firme con la mejora continua.

Si vas a participar en la implantación de un sistema de calidad, te recomiendo que regales a los interesados el libro El fabricante de helados, una sencilla fábula sobre los beneficios de la calidad y los riesgos de su implantación.

3 marzo 2008 por Bruno Deja un comentario

Modificación de la clasificación de reacción y resistencia al fuego de los productos de construcción

Te en cuenta que esta entrada es bastante antigua, y que su información podría no estar actualizada.

Como supongo que ya sabréis el R.D. 312/2005 desarrolla la clasificación de comportamiento al fuego utilizada en el Código Técnico de la Edificación y el Reglamento de Seguridad contra Incendios en Establecimientos Industriales. En el B.O.E. del 12 de febrero de 2008 se publica un nuevo Real Decreto que modifica al R.D. 312/2005, y lo hace de manera sustancial, ampliando y cambiando algunas tablas e incorporando nuevos conceptos.

A continuación enlaces a las dos disposiciones, la antigua sin modificar, y la que contiene las modificaciones:

Actualización: El RD 110/2008 se encuentra implícitamente derogado por el Real Decreto 842/2013, de 31 de octubre, por el que se aprueba la clasificación de los productos de construcción y de los elementos constructivos en función de sus propiedades de reacción y de resistencia frente al fuego.

3 febrero 2008 por Bruno 1 comentario

Cálculo de Cargas Térmicas de Calefacción y Climatización

He actualizado el contenido de esta entrada. Los métodos de cálculo de cargas térmicas se describen ahora en las siguientes entradas:

El cálculo de calefacción esta basado en el método simplificado propuesto por la norma UNE-EN 12831, despreciando el efecto de los puentes térmicos, y el de climatización es el indicado por el Manual de Aire Acondicionado de Carrier, utilizado también en el volumen de Aire Acondicionado de la Enciclopedia de la Climatización de Ceac, firmado por Angel Luís Miranda. En cualquiera de los dos libros citados podréis encontrar las tablas necesarias.

Nota: Se declina cualquier responsabilidad derivada del uso del mismo. Antes de emplear un documento alojado en esta web, el usuario debe comprobar su vigencia e idoneidad.

12 octubre 2007 por Bruno 7 comentarios

Como hacer vacío a una instalación frigorífica

Motivos para hacer vacío

Siempre que finaliza el montaje de una instalación frigorífica, o después de operaciones de mantenimiento que supongan entrada de aire a partes de la instalación, es necesario hacer vacío.

Hacer vacío supone extraer el aire y la humedad del interior de la instalación. La humedad procede del propio aire y de los componentes de la instalación, que durante su almacenaje, transporte o puesta en obra han sufrido hidratación.

El aire es un gas no condensable, que durante el funcionamiento de la instalación se acumula en el condensador, provocando la elevación de la presión de alta, perjudicando el rendimiento del compresor.

La presencia de humedad supone riesgo de formación de hielo en el orificio del dispositivo de expansión, u otras zonas frías de la instalación como distribuidores de líquido, el interior de los evaporador o los filtros de aspiración. Además el agua aumentará el riesgo de corrosión interior el circuito, pudiendo llegar incluso a formar ácidos en presencia de determinados refrigerantes o aceites, incidiendo en la falla del compresor por degradación del aislamiento del motor eléctrico en compresores herméticos o semiherméticos.

En resumen debemos hacer vacío para retirar el aire y la humedad, dado que:

El aire es un gas no condensable, que se acumula en el condensador, suponiendo un aumento de la presión de condensación que redunda en reducción del rendimiento del compresor.
La humedad provoca riesgo de formación de tapones de hielo en las zonas frías.
La presencia de humedad aumenta el riesgo de corrosión interior del circuito.
La humedad puede dar lugar a degradación del aceite o refrigerante, llegando a la formación de ácidos corrosivos.
En los compresores que utilizan aceites POE, muy higroscópicos, la hidratación de los mismos supondrá alteración de sus propiedades como lubricante.

Equipo necesario

El equipo necesario para realizar vacío es relativamente sencillo y económico. El caudal de la bomba será crítico si trabajamos de manera habitual en instalaciones de gran tamaño. En todo caso necesitaremos:

Bomba de vacío de servicio frigorista, de tamaño adecuado en función de las instalaciones en las que operamos de manera habitual. Lo recomendable es una bomba de doble etapa.
Juego de mangueras para conexión a la instalación, con racores compatibles con los existentes en la instalación.
Vacuómetro, la mayoría de los puentes de manómetros (analizadores) de frigorista incorporan vacuómetro o cuentan con un mano-vacuómetro de baja (escala de vacío negativa, por debajo de cero).
Llave de carraca o chicharra para las válvulas de servicio que no tengan volante.

Procedimiento

El procedimiento de vacío es muy sencillo, y ayudará a prolongar la vida útil de los elementos de la instalación y a prevenir formación de tapones de hielo. Debe seguir los siguientes pasos.

Conectamos la bomba de vacío a la instalación a través del puente de manómetros (analizador) a la zona de la instalación a la que deseemos hacer vacío.
Ponemos la válvula de servicio en posición adecuada. Si se trata de una instalación grande servida por compresores herméticos o semi-herméticos con válvulas de servicio propias, es conveniente hacer vacío por zonas, y al compresor por separado, para evitar la excesiva vaporización de las fracciones volátiles del aceite durante el vacío de tuberías o intercambiadores.
Arrancamos la bomba de vacío y la mantenemos 1 minuto encendida sin abrir el puente de manómetros. De esta manera esperamos a que el aceite de la bomba esté caliente y reducimos la condensación de vapor de agua procedente de la instalación en el interior del mismo.
Abrimos las válvulas que seccionan el paso entre el punto de conexión a la instalación y la bomba de vacío.
Mantenemos la bomba encendida hasta evacuar todo el aire y todo el vapor de agua. Alcanzar la máxima presión de vacío permitida por la bomba no supone garantía de haber evacuado toda la humedad, debemos esperar un tiempo prudencial con la bomba encendida para garantizar la eliminación del agua, en función del máximo vacío alcanzado determinaremos si es necesario repetir la operación después de haber roto el vacío con nitrógeno o no (véase el apartado siguiente).
En instalaciones pequeñas, para saber si hemos acabado de evacuar la humedad podemos cerrar la válvula «LO» del puente de manómetros y tratar de percibir cambio de ruido en la bomba, si hay un cambio de ruido perceptible es posible que en la instalación todavía haya humedad.
Cuando el nivel de vacío sea adecuado (500 micrones de mercurio de presión absoluta, -29,9 inHg de vació), cerramos la válvula «LO» del puente de manómetros, aguardamos 1 minuto para facilitar el secado del aceite de la bomba y apagamos la bomba de vacío. Es imprescindible respetar el orden para que no exista la posibilidad de contaminar la instalación con aceite de la bomba.
Tomamos lectura de la presión de vacío, y esperamos un tiempo prudencial (30 minutos), proporcional al tamaño de la instalación. Es relativamente habitual un aumento de presión debido a la vaporización de fracciones volátiles del aceite, o en instalaciones usadas, de refrigerante. Si dicho aumento es inferior a 25 mmHg (1 inHg), será aceptable. Ante aumentos mayores debemos proceder a romper el vacío con nitrógeno seco y repetir el procedimiento, salvo que la pérdida de vacío sea muy acusada o total, en cuyo caso deberemos realizar prueba de presión con gas inerte para detección de fugas.

Como saber si el vacío es adecuado

Si al realizar el paso 6, tras aislar la instalación respecto a la bomba experimentamos un rápido aumento de la presión, lo más probable es que tengamos una fuga; debemos realizar una búsqueda de fugas (con nitrógeno seco y espuma de agua jabonosa, por ejemplo) y reparar las que encontremos.

Si el aumento de presión es pequeño, tal y como se indica en el punto 7, podemos tener revaporización de humedad no evacuada, o volatilización de aceite o refrigerante atrapado en los filtros o en el propio aceite (el caso del refrigerante solo en instalaciones usadas). Si este es el caso, debemos romper el vació con nitrógeno seco, y repetir el procedimiento.

Si contamos con una bomba de vació de simple etapa, puede ser difícil alcanzar los -29,9 inHg (pulgadas de columna de mercurio) de vació. En tal caso, una vez realizados los pasos 1 – 7, romperemos el vació con nitrógeno seco hasta una presión ligeramente positiva (0,1 bar) y repetiremos la operación de vació.

Consideraciones finales

Durante el vació de la instalación, si el compresor cuenta con válvulas, mantenlo aislado con respecto a la misma, y abre las válvulas solo cuando haya alcanzado el vació en el resto de la instalación, para permitir a la bomba vaciar el compresor también.
Si el compresor cuenta con resistencia en el cárter, debe estar encendida durante el vacío.
No es recomendable realizar vació con bajas temperaturas ambiente (menos de 10ºC), o con bombas de vacío excesivamente grandes en relación con la instalación, puede provocar congelación de la humedad en el interior de la instalación y «falsos vacíos». Puede aportar calor desde el exterior con una pistola de aire caliente a baja temperatura (jamás uses el soplete).
Nunca arranques compresores herméticos y semi-herméticos en vacío, refrigeran el motor eléctrico con los vapores del refrigerante. Arrancar el compresor en vacío puede provocar que se queme el motor.

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(Actualizado 23/11/2.018)