Manual TK-AC |
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El módulo para instalaciones de aire comprimido, TK-AC, de TeKton3D permite:
Los compresor Booster actualmente no se pueden tener en cuenta en los cálculos, porque el elemento Compresor se considera inicio de la instalación.
El cálculo realizará y justificará el dimensionado del sistema de compresores, depósitos y refrigeradores necesarios, en función de los consumos establecidos, intervalos de tiempo de funcionamiento y demás factores de diseño y dimensionamiento que nosotros podremos establecer y asignar libremente con el uso de este módulo.
El programa además permite generar una memoria de cálculo, justificativa de todos los resultados obtenidos, junto con diferentes planos de planta y detalle de la instalación.
Este apartado del manual de TeKton3D tratará sobre los pasos necesarios para realizar una instalación completa, en este caso el proyecto de ejemplo «Edificio industrial»:
Se debe recordar que para que pueda crear un capítulo TK-AC, debe tenerlo licenciado. Puede comprobarlo en la opción de menú Ayuda/Licencias...
En el proyecto de ejemplo que se toma de base para la instalación de aire comprimido se ha levantado un edificio en el capítulo TK-Edificio para otras instalaciones o justificaciones normativas. Sin embargo, para realizar la instalación no haría falta los elementos de este edificio.
Lo que si es interesante y útil, es realizar en este capítulo TK-Edificio una estructura de plantas para facilitar colocar los elementos de la instalación y obtener detalles de distribución en planta.
En el caso de este ejemplo, las plantas llevan asociadas unos ficheros DWG por cada una de ellas y la instalación se va a realizar en la Planta Nave (cuyo fichero DWG asociado sería el mismo de la Planta sótano). La altura de la planta es de 10,50 metros.
Se debe recordar que cuando se importa o vincula un fichero DWG en una Planta, hay que:
Si se hubiese insertado un fichero IFC con la opción de menú Insertar/Edificio IFC..., no haría falta, en principio, añadir los ficheros DWG porque el programa extrae una huella de los elementos visibles del fichero IFC vinculado al crear un detalle de distribución en planta.
A partir de aquí ya se podría crear un capítulo nuevo desde la opción de menú Datos/Capítulo nuevo/Instalación de aire comprimido.
Para comenzar en este capítulo TK-AC, se puede crear o seleccionar un Expediente existente (opción del menú Datos) con los datos de:
Este punto será importante definirlo si quiere completar los listados del proyecto, si desea exportar las mediciones en formato BC3, o completar los atributos de los cajetines.
Antes de empezar con el proyecto de la instalación, se recomienda tener los modelos de los equipos definidos en la base de datos del programa para que se puedan seleccionar el los Materiales por defecto.
Para ello, debemos acceder al menú Archivo/Bases de datos/Aire comprimido y seleccionar alguna de estas opciones:
El programa por defecto ya contiene muchos elementos definidos, por lo que si quiere saltarse este paso puede volver más tarde, en caso necesario.
Los siguientes apartados que vamos a ver se encuentran en el menú Datos/Generales... y nos servirán para establecer las bases generales del diseño y dimensionamiento de la instalación:
La instalación será calculada en función del dimensionado del Compresor. Este caso es el tipo de instalación básica, en la cual se calculará un compresor que aporte el caudal necesario para alimentar a toda la instalación. Aquí indicaremos la estructura que presentará el compresor.
En esta pestaña, General, se debe elegir en este punto si el compresor dispone de un depósito integrado o, por el contrario, el depósito es independiente.
En nuestro ejemplo vamos a disponer de compresor, depósito, refrigerador y secadora por separado. Entonces seleccionamos la segunda opción, El equipo compresor dispone de un depósito independiente, y fijamos el Tipo de regulación, definida por el usuario, de 12 (relación entre el volumen del calderín y la potencia en compresores).
Si se hubiese seleccionado la opción de «El equipo compresor dispone de un depósito integrado», el modelo de la base de datos debería tener una capacidad definida en la opción Depósito.
Además, puede dejar que el programa dimensione y compruebe dichos elementos.
En la pestaña, Material, se realiza la selección un modelo de la base de datos para cada uno de los elementos posibles de cálculo (se recomienda tener al menos un modelo seleccionado de cada caso).
Se recuerda que en el área de dibujo 3D se podrá cambiar en cada caso particular, en las propiedades de cada elemento o ayudándose también de la opción del menú Datos/Copiar propiedades... y del panel Buscar.
Los criterios a seguir pueden ser:
Los receptores que se van a tener en cuenta en el cálculo deberán ser los siguientes:
La duración de la jornada laboral será de 8 horas, de las cuales el coeficiente de utilización de cada receptor indica el porcentaje de uso dentro de dicho horario.
Cuya distribución en planta será la siguiente:
Una vez realizada la selección de los modelos de la base de datos (recuerde que se puede añadir cualquier modelo en el menú Archivo/Bases de datos/Aire comprimido) pasamos al siguiente apartado para establecer cómo se van a considerar los parámetros de cálculo para el dimensionamiento de la instalación.
El módulo TK-AC tiene dos maneras de calcular los caudales necesarios que circulan por las tuberías y elementos de la instalación para los diferentes cálculos (opciones que se pueden seleccionar en el menú Datos/Generales.../General):
Sólo activaremos la primera opción y no habrá tramos de Tuberías en anillo en la distribución.
El resto de opciones de la pestaña Dimensionado se fijarán los Criterios de dimensionado generales para la instalación (aunque algunos, más tarde, se puedan modificar particularmente en cada elemento).
Recuerde que se puede acceder a la ayuda en línea (tecla F1) para conocer con detalle las posibilidades de cada opción del programa.
Los parámetros Temperatura del aire y Presión máxima de trabajo son necesarios para el cálculo correcto y no se podrán desactivar; el resto de opciones que se recomiendan las puede desactivar el usuario seleccionado la opción Ninguna en cada caso particular.
La Temperatura del aire o gas influirá en la selección del diámetro de los tramos de Tuberías y Mangueras, ya que influye en la caída de presión (a mayor temperatura, existe la posibilidad de menores diámetros); y la deberá indicar el usuario. El caso más desfavorable será indicar la temperatura más baja a la que se pueda estar utilizando el gas teniendo en cuenta los equipos por los que circule en la instalación.
La Presión máxima de trabajo indica la presión máxima admisible en la instalación para proteger sus elementos y la debe indicar el usuario. Si en algún punto de la instalación se supera este valor, el programa mostrará un mensaje de Aviso indicando que será necesario regulación (por ejemplo, disponiendo de una Válvula reductora). Por tanto, el caso más desfavorable será tener en cuenta la presión mínima de las presiones máximas de la instalación.
Además de otros parámetros como: velocidades máximas, pérdida de presión unitaria máxima, diámetros mínimos y máximos, ...; se puede establecer un Coeficiente de mayoración por pérdidas de carga de accesorios en la pestaña General con el que se puede aumentar hasta un 99 % la longitud de cada tramo de tubería como longitud equivalente de accesorios. Por defecto, dejaremos un 30 %.
Otro de los pasos que hay que tomar es seleccionar el Tipo de gas, ya que se tomará la constante del gas, R, correspondiente para su aplicación en la ecuación de pérdida de cargas en los tramos de Tuberías y Mangueras:
En esta pestaña se podrá:
Estas opciones serán clave para la rotulación de los elementos en los detalles de distribución en planta.
Para más información puede pulsar la tecla F1 o pinchar sobre este enlace: https://www.imventa.com/ayuda/TeKton3d/DatosGeneralesEtiquetas.htm
En el ejemplo de la instalación se insertarán los siguientes elementos:
Antes de comenzar, recordemos que cuando se inserta cualquier bloque o símbolo en el área de dibujo, el programa nos pedirá:
En el apartado, Introducir la estructura de plantas en el capítulo TK-Edificio, creamos unas plantas y añadimos unos ficheros DWG en las plantas para apoyarnos en la distribución de los elementos.
Es importante definir las pérdidas de carga en las propiedades de los diferentes elementos para poder realizar un cálculo adecuado a las necesidades de la instalación.
Los elementos insertados se irán uniendo mediante tuberías o mangueras, por sus puntos de conexión. Una forma rápida de comprobar que se están uniendo correctamente es seleccionar un elemento y pulsar la tecla U (opción de menú Edición/Seleccionar entidades conectadas). De esa manera, todo lo que no está unido no se seleccionará, con lo que se podrá corregir.
En los siguientes subapartados explicaremos algunas utilidades de cada elemento insertado.
Cuando se inserta un Compresor, ese bloque o símbolo puede representar a un sólo modelo o a varios al mismo tiempo.
En sus propiedades, por defecto habrá tomado el modelo seleccionado en los datos generales como un único compresor. Aunque en sus propiedades podremos:
En nuestro ejemplo, sólo vamos a dejar el modelo de compresor principal que se eligió en los materiales por defecto.
En sus propiedades podremos ver o cambiar el modelo de Refrigerador de la base de datos.
Como en el caso anterior esperaremos tras el cálculo para comprobar el Número de refrigeradores representados.
En nuestro ejemplo, sólo vamos a dejar el modelo de refrigerador que se eligió en los materiales por defecto y marcamos 2000 mbar de pérdida de carga.
En sus propiedades podremos ver o cambiar el modelo de Depósito de la base de datos.
Como en el caso anterior esperaremos tras el cálculo para comprobar el Número de depósitos representados.
En nuestro ejemplo, sólo vamos a dejar el modelo de depósito que se eligió en los materiales por defecto.
Este elemento no tiene la posibilidad de seleccionar un modelo por defecto de la base de datos.
En nuestro ejemplo, sólo vamos a dejar la Referencia por defecto y marcamos 2000 mbar de pérdida de carga.
El modelo de la base de datos de los Receptores que se hayan insertado habrá que cambiarlos en algunos casos para adaptarlos a los necesarios para nuestra industria (ver apartado Definir material es por defecto). Para cambiar de modelo se puede hacer directamente en las propiedades de cada uno con el botón >> y seleccionando otro modelo de la base de datos. También seleccionar varios y modificar las propiedades de una sola vez o utilizando la opción del menú Datos/Copiar propiedades...
Aunque se muestren en las propiedades la presión útil, consuno nominal, coeficiente de utilización y presión mínima de servicio del modelo del receptor seleccionado se pueden cambiar a otros activando la opción de Indicar manualmente los parámetros del receptor (por si sólo si quiere probar con otro valor).
Los datos aquí recogidos serán importantes para el dimensionado del resto de elementos.
Una parte importante que el usuario debe definir en los tramos de Tubería es su Tipo (en las Mangueras no es necesario) para que el programa aplique de forma diferenciada los criterios de dimensionado de los datos generales:
Si un tramo forma parte de un anillo, se le aplicará el porcentaje de ajuste de caudal para tramos en anillo en red de distribución principal definido en los datos generales.
El resto de campos se dejará por defecto, según los datos generales, para que el programa pueda determinar el diámetro mínimo que cumpla con los requisitos de diseño.
Como se ha definido el trazado de las tuberías y mangueras cómo se realizará en la nave, no habrá que Añadir o Forzar ninguna longitud.
El aspecto más importante de estos elementos es definir correctamente las pérdida de carga, que los filtros será de 1500 mbar y para los purgadores de 1000 mbar.
En las válvulas dejaremos los modelos por defecto de los datos generales para que el programa determine en diámetro mínimo tras el proceso de cálculo.
En las Válvulas reductoras de presión tienen un parámetro para la Regulación de la presión de salida (de la válvula) con la que se puede disminuir la presión que llega a la válvula. Si se pone la válvula antes de los cálculos, recomiendo poner un valor alto hasta que tengamos unos resultados definitivos.
Los Elementos auxiliares como manómetros, termómetros, medidores de caudal, etc. se deben añadir para que se tengan en cuenta en los listados y mediciones.
El método utilizado en el cálculo se puede obtener resumido en el listado, Memoria de cálculo aire comprimido. En nuestro caso, se resume en los siguientes puntos:
A continuación se justifica la selección por el programa de los modelos del:
Para otros casos, en los que el usuario deberá justificar la selección puede ayudarse de los siguientes listados:
Para determinar la capacidad del compresor o compresores que deben entrar en servicio es necesario conocer el consumo medio del conjunto de utilizaciones del aire comprimido en planta.
Para ello, seguiremos el siguiente procedimiento que se puede obtener del listado, Memoria de cálculo compresor:
La suma de todas estas operaciones nos da como resultado el consumo de aire total correspondiente.
Observando la base de datos de compresores que viene por defecto en el TeKton3D podríamos poner un compresor de la marca Bético y referencia ER-11/12 bar, que proporcionará 76,80 m3/h, a una presión máxima de 12 bar.
Se añadirá una Válvula de reducción de presión a la salida del Compresor regulada a 11,70 bar.
Aunque la elección del calderín es conveniente dejarla al fabricante, en este ejemplo vamos a determinar su volumen.
En este ejemplo, al Compresor le corresponderá un depósito independiente. En el listado, Memoria de cálculo depósito, puede consultar más información.
El cálculo del volumen del calderín (en litros), se realiza en función del valor de los siguientes factores principalmente:
Con estos parámetros, obtendremos el valor del volumen mínimo del calderín, ya que el proceso de cálculo se basa en la potencia del compresor.
El volumen del calderín en litros se obtiene dependiendo del tipo de regulación del compresor que según se indicó en los datos generales, la relación entre el volumen del calderín (V) y la potencia en el compresor (P) era igual a 12 (es decir, V ≥ 12,00 · P).
Siendo la potencia total del grupo compresor de 14,96 CV (11,00 kW), el producto será la capacidad mínima de 179,47 l (12 · 14,96).
Por tanto, según el modelo seleccionado, el tamaño superior será el de un depósito SiCC200V de 200 l.
El cálculo del refrigerador (listado, Memoria de cálculo refrigerador), se realiza en función del valor del caudal de aire a enfriar.
Para ello tendremos en cuenta el valor del caudal máximo de circulación (QMAX) y se incrementará por 2 factores a tener en cuenta:
Una vez que conocemos dicho valor para el QTOTAL circulante, entraremos en el catálogo y seleccionaremos un modelo, el cual ha de cumplir con lo requerido. Será posible el montaje de varios enfriadores en serie. Otro factor que también se ha de tener en cuenta es que la presión a la cual circula el aire, será tolerada por el modelo de refrigerador seleccionado.
Por tanto, el refrigerador Puska, modelo PA-10, cumple con los requisitos: presión de 15 bar y capacidad de 60,00 m3/h.
A través de los listados, Resultados detallados en tuberías y Resultados detallados en mangueras, se puede justificar la elección del diámetro en cada tramo. Como ejemplo se muestra esta tabla resumen:
Para más información consulte dichos listados.
El proceso de generación de resultados, y la gestión de los mismos, es similar en todos los capítulos de TeKton3D, razón por la que se incluye en este apartado común. En el menú Resultados se pueden elegir diferentes maneras de obtener los resultados, algunos rápidos para comprobar algún dato y otros más completos que aportan documentación del proyecto final.
Para la generación de los primeros resultados es condición indispensable que el modelo se encuentre calculado. En el caso de los planos, pueden generarse independientemente de que se encuentre, o no, el modelo calculado; no obstante, necesitaría tener los detalles creados para añadir contenido a los planos.
Esta opción está disponible en el programa base TeKton3D para todos los capítulos, permite activar o desactivar la visualización en pantalla de Etiquetas informativas tras el cálculo, relativas al elemento sobre el que se sitúa el cursor en cada momento.
Basta con colocar el cursor del ratón sobre un elemento de la instalación para que aparezca en pantalla una especie de globo con información relativa al mismo. Puede ser información relativa a las características del elemento o, bien, información relativa a los resultados del cálculo.
La configuración del tamaño del texto o el color de fondo de la etiqueta se puede modificar en la opción de menú Ayuda/Acerca de TeKton3D.../OpenGL.../Etiquetas informativas (tecla O).
Esta opción genera un listado sobre los elementos seleccionados previamente que permite realizar consultas rápidas. Estos resultados dependerán del capítulo en el que se encuentre.
Recuerde que esta opción sólo estará activa cuando estén seleccionados uno o más elementos de cálculo en el modelo.
También se puede acceder a esta opción mediante el menú Contextual/Resultados... del elemento seleccionado previamente.
En el caso de que salga el cuadro en blanco, se deberá a qué no existen estos resultados para este elemento. Entonces se deberá utilizar directamente la información de los listados.
Los Listados son textos generados en formato HTML a partir de plantillas, con los resultados obtenidos en el cálculo. Su contenido puede ser muy variado, dependiendo del capítulo que se encuentre activo.
Para generar un listado (el modelo debe estar calculado) puede utilizar la opción del menú Resultados/Crear listado... Se abrirá un cuadro de diálogo con el que podrá definir el contenido del listado.
Este cuadro contiene las siguientes opciones:
Una vez se ha cerrado el cuadro anterior, haciendo clic en el botón Aceptar, la aplicación cambiará a la solapa con el nombre del listado y mostrará el contenido generado.
Puede consultar los listados en pantalla, o bien exportar los datos a Excel, Word, visor PDF, ... (con las opciones del menú Contextual).
Los listados generados se irán almacenando en el panel Proyecto, en su correspondiente carpeta (desde donde también se pueden crear más listados).
La Memoria es un documento que puede contener un conjunto de listados ordenados y la información del expediente (menú Datos/Expediente...). Para generar una memoria, diríjase a la opción de menú Resultados/Componer memoria. El cuadro de diálogo emergente le permitirá configurar la memoria.
El cuadro de diálogo se compone básicamente de dos columnas: una con los Listados disponibles y otra con los Listados añadidos. Entre ambas se sitúan los controles que permiten configurar el contenido de la memoria:
Cuando haya terminado de configurar su memoria, haga clic en el botón Generar memoria para crear el documento, en formato HTML, RTF (compatible con la mayoría de procesadores de textos actuales) o XLS (hoja de cálculo). Al igual que los listados, si selecciona el contenido, copia y pega en Word o Excel, podrá modificar su contenido para adaptarlo a sus formatos. Para guardar la configuración de la memoria, haga clic en el botón Aceptar, y la memoria quedará almacenada en el panel Proyecto.
Los Detalles son gráficos 2D generados a partir de los datos y la geometría del modelo 3D, y se gestionan desde la solapa Detalles, que utiliza la interfaz 2D. Para generar un detalle vaya a la opción de menú Resultados/Crear detalle...
Todos los detalles generados en un capítulo se almacenan en el panel Proyecto. Aunque tenga varios detalles en un proyecto, todos ellos compartirán una estructura de capas, que se activarán o desactivarán automáticamente cuando visualice un detalle u otro. Debe tener esto en cuenta especialmente cuando trate de guardar el dibujo en formato DXF/DWG, con la opción de menú Archivo/Exportar/Exportar dibujo DXF/DWG; si utiliza esta opción sin tener ningún elemento seleccionado de los Detalles, se exportarán todos los detalles en un mismo archivo, con todas las capas generadas en el proyecto. Si sólo desea exportar una parte del dibujo, previamente deberá hacer una selección.
Existen tres tipos de detalles diferentes:
Un Plano es un formato que contiene una serie de detalles, escalados y ordenados convenientemente. Una vez creados los detalles que el usuario considere necesarios, puede componer un plano desde la opción de menú Resultados/Componer plano...
En este cuadro podrá determinar el formato a emplear (puede elegir entre un formato normalizado o uno personalizado) para la composición del plano, así como la disposición el tipo de cajetín a utilizar. Cuando haga clic en Aceptar el cuadro anterior se cerrará y automáticamente aparecerá en la solapa Planos. Esta solapa utiliza un formato de vista previa, en el que no es posible hacer ningún dibujo o edición, ni variar el punto de vista (zoom y encuadre).
La finalidad de esta solapa no es más que ordenar y escalar los detalles, que deben estar convenientemente preparados. Para añadir detalles al plano, basta con arrastrarlos desde el panel de tareas de Proyecto hasta el formato. Una vez añadidos los detalles al plano, podrá ajustarlos convenientemente.
Para ordenar los detalles en el dibujo puede moverlos libremente, o bien utilizar las siguientes herramientas:
Para escalar los detalles, dispone de las siguientes herramientas:
Existen otras opciones específicas para planos, accesibles desde el menú contextual:
Ya sea para imprimir o para guardar como PDF, puede configurar los grosores y colores de línea en la opción Plumillas, con la que se puede asignar un color de impresión y un grosor de línea a cada color utilizado en la representación en pantalla del plano. En el cuadro de diálogo Plumillas podrá editar una o varias plumillas, asignándole color y grosor.
Para terminar de completar la documentación de proyecto, falta obtener las mediciones.
Existen varias maneras de generar las mediciones de la instalación:
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