CÓMO DISEÑAR UN SISTEMA DE ESCAPE CO/DIESEL PARA VEHÍCULO

Diseño y selección de un sistema de escape de monóxido de carbono/diésel adecuado.

A continuación podrá hacerse una buena idea de qué sistema es el adecuado para su situación o aplicación.

Automóviles, camiones, camionetas pequeñas, vehículos especiales, equipos de construcción, vehículos recreativos todoterreno, vehículos militares.

  • Bahías de servicio dedicadas para automóviles, camionetas y otras áreas para vehículos más grandes.
  • Bahías designadas para diferentes tipos de trabajo, tales como trabajo de transmisión, trabajo interior, bahías de puesta a punto, cambio de aceite, etc.
  • Hacer funcionar los motores en ralentí, ralentí alto o RPM más altas.
  • Duración y condiciones de funcionamiento del motor.
  • Si los motores se colocan bajo carga mientras se prueban unidades de CA, transmisiones, pruebas hidráulicas u otras operaciones de toma de fuerza.
    Tipo de combustible que se utiliza.
  • Las bahías de servicio para automóviles o “áreas de trabajo pequeñas” generalmente no requieren mangueras largas.
  • Las áreas de servicio de plan abierto o “áreas de trabajo grandes” pueden requerir un brazo oscilante o carretes de manguera motorizados con mangueras de escape largas.
  • Número de mecánicos vs. número de bahías de servicio.
  • Si se necesita flujo de escape para cada bahía de servicio a la vez.
  • Si una sola manguera/carrete de manguera puede servir a dos áreas de trabajo que están una al lado de la otra.
  • Altura del techo, accesorios de iluminación, conductos HVAC, puentes grúa y estructura del edificio.
  • Toma fotos si es posible.
  • Los carretes de manguera con resorte de retroceso están montados a 12-16′ AFF.
  • Los carretes de manguera motorizados se pueden montar a mayor altura.
  • Puede tener sentido montar inicialmente el carrete más bajo para que se pueda usar una manguera más corta, lo que reduce el costo futuro de reemplazo de la manguera si es necesario.
  • Determine el número de ventiladores necesarios.
  • Considere si se debe proporcionar un ventilador con cada manguera/carrete de manguera o si un ventilador ubicado en el centro es la mejor opción.
  • Considere si el ventilador debe ubicarse dentro o fuera.
  • Los controles adecuados garantizan la ventilación necesaria donde y cuando se necesita.

  • Considere agregar un controlador DCV y amortiguadores a un sistema más antiguo, o amplíe la capacidad de un ventilador existente.

  • Determine qué tipo de tubos de escape tiene la flota.
  • Considere la accesibilidad, el diámetro y la forma del tubo de escape.
  • Determine si se necesita una boquilla estándar, múltiples adaptadores de tubo de escape o una solución personalizada.
  • Considere la pared o columna a la que puede conectar el carrete de manguera o el brazo oscilante de la pluma.
  • Las columnas de acero y las paredes de mampostería son ideales para montar carretes de manguera o brazos de pluma.
  • Considere si hay suficiente amperaje y ranuras para nuevos interruptores en el panel eléctrico.
  • Considere los requisitos de energía eléctrica para el sistema, según la cantidad de mangueras y el CFM requerido.

Automotor:
Un taller de reparación de automóviles generalmente requiere 275-300 CFM a través de una manguera de 4 pulgadas. En la mayoría de los casos, los talleres de automóviles no tienen temperaturas de escape excesivas, dado que el escape debe fluir por todo el tubo de escape antes de llegar a la manguera y la boquilla. Este volumen también se puede aplicar a las camionetas pick-up.

Recomendación general: La manguera COESCAPE TIPO E (350 °F / 170 °C continuos – 400 °F / 205 °C punta) es la manguera típica que se usa para condiciones de taller automotriz.

Motocicletas: Las instalaciones de reparación de motocicletas generalmente requieren 600-650 CFM a través de una manguera de 6 pulgadas (esta puede dividirse en dos patas de cinco pulgadas para escape doble).
Recomendación general: La manguera tipo COEXHAUST EG (350°F / 170°C continuo, 400°F / 205°C Spike) es la manguera típica recomendada. Si el equipo de reparación carga el motor o está probando Dyno, entonces se puede usar la manguera EF2/SNF2 (550 °F / 260 °C continuos, 660 °F / 350 °C Spike).
Nota: dos ciclos generan el doble del volumen de escape que los motores de cuatro ciclos.

Recomendaciones CoExhaust

Nuestras recomendaciones son que el flujo de aire a través de las mangueras exceda al menos el volumen de escape del vehículo. Queremos asegurarnos de que sus sistemas capturen adecuadamente tanto los gases de escape como el aire ambiente del taller en la manguera. Este flujo de aire adicional asegura que se capturen los gases de escape del motor y el flujo de aire adicional proporciona refrigeración a medida que se mezcla con los gases de escape calientes. Demasiado flujo de aire a través de la manguera es mucho mejor que muy poco. Estos elementos deben tenerse en cuenta al diseñar y diseñar un sistema de eliminación de gases de escape del vehículo. Los expertos de COEXHAUST pueden ayudarlo a seleccionar el sistema correcto en función de su volumen de escape.

Camiones

Los talleres de reparación pueden incluir obras públicas (DPW), talleres del departamento de transporte (DOT), flotas de alquiler, reparación de flotas de entrega, etc. Por lo general, requieren 500-550 CFM a través de una manguera de 5 pulgadas.
Recomendación general: A menudo se recomienda la manguera COEXHAUST EF2 o SNF-2 (550 °F / 260 °C continuo, 660 °F / 350 °C Spike). Sin embargo, los talleres de reparación de motores diesel pueden realizar pruebas que generen temperaturas más altas. La carga del motor para el funcionamiento de la toma de fuerza (PTO) para accionar bombas hidráulicas o la prueba de la unidad de aire acondicionado puede aumentar la temperatura y el volumen, ya que el motor está bajo carga. Es importante saber cuánto tiempo se prueban los motores bajo carga antes de determinar la manguera correcta.

Camiones pesados

Esto incluiría tractores de carretera, talleres de reparación de camiones Kenworth/Detroit Allison/Cummings/Mack. Recomendación general: estas instalaciones a menudo exigen 650-800 CFM a través de una manguera de 6 pulgadas. Las mangueras COEXHAUST EF2 o SNF-2 cumplirán con estos requisitos de flujo de aire y temperatura. Las temperaturas de escape pueden ser más altas si los motores están bajo carga durante las operaciones de taller (esto podría ocurrir cuando la toma de fuerza está operando bombas hidráulicas, pruebas de unidades de aire acondicionado o pruebas de frenos o transmisión). En estos casos, la instalación puede requerir mangueras combinadas, como 20 pies de la manguera EF2 o SNF-2 acoplada a una sección inferior de 5 a 10 pies de

Equipos todoterreno y equipos de construcción:
Ejemplos de estas instalaciones son equipos de construcción, talleres de reparación de compresores/generadores/bombas, etc.
Recomendación general: estas instalaciones exigen una manguera de 6 pulgadas a 700-800 CFM a través de la manguera. Para aplicaciones más grandes, se puede utilizar una manguera de 8 pulgadas. Debe confirmar las temperaturas de escape para determinar la selección adecuada de manguera, ventilador y flujo de aire. La manguera de 8 pulgadas admite volúmenes de escape de 1200 a 1400 CFM. Cuando sea

los motores están funcionando bajo carga, el flujo de escape y la temperatura aumentan drásticamente.

Prueba de dinamómetro:
Las pruebas Dyno requieren un sistema de escape de volumen mucho mayor, ya que a menudo genera
temperaturas extremadamente altas dentro de las mangueras y el ventilador. El cuadro de texto en la
derecha proporciona más detalles.

SISTEMA adecuado de eliminación de gases de vehículos

El extractor fijo, a veces denominado caída de manguera retráctil o cuentagotas de manguera, suele ser apropiado para áreas de servicio de tamaño pequeño a mediano en las que las grúas y otros equipos no son un problema.

Los sistemas de caída de manguera suelen estar disponibles en dos tipos:

Sistemas de cabrestante o cuerda y polea: montados a varios pies de distancia de la ubicación de la manguera, estos sistemas se utilizan para tirar de la manguera hacia arriba y hacia afuera a través de dos poleas conectadas a la estructura del techo. Esta es la opción menos costosa,
y aunque son más difíciles de usar, pueden soportar mangueras más largas y pesadas que otras opciones.

Equilibrador de retroceso de resorte: un casete de resorte tira de la manguera hacia arriba y hacia afuera cuando no está en uso. Esta es la opción más popular. Las longitudes de manguera son típicamente de 16 a 20 pies de largo, pero hay mangueras más largas disponibles. El peso y la longitud de la manguera deben tenerse en cuenta al seleccionar el equilibrador de retroceso correcto, de modo que pueda levantar completamente la manguera de escape y el adaptador del tubo de escape cuando no estén en uso.

Extractores fijos: dos preguntas que hacer
P. ¿Qué pasa si hay espacio limitado?
A. Incluya un ventilador y un soporte de montaje. COEXHAUST proporciona un sistema de extracción fijo (FEF) que incluye un ventilador y un soporte de montaje. Estos son útiles para áreas de trabajo pequeñas y espacio limitado. Por ejemplo, un taller de servicio puede querer
para localizar la caída de la manguera entre dos puertas de garaje.

P. ¿Cómo puedo ampliar el alcance del sistema?
A. Utilice el extractor fijo en una pluma pivotante. Puede aumentar el alcance y la cobertura de la manguera conectándola a una pluma giratoria. El brazo oscilante FEB coloca la manguera de 15 a 26 pies hacia afuera, lejos de la columna o el punto de montaje en la pared. Esta pluma giratoria es una selección ideal dentro de estas instalaciones:
– Un edificio prefabricado que no tiene columnas interiores;
– Instalaciones que utilizan puentes grúa, que requieren que las mangueras lleguen por debajo
– Instalaciones que no tienen áreas de trabajo definidas.

El sistema de extractor fijo con brazo (FEB) de COEXHAUST utiliza un brazo articulado simple o doble con un extractor fijo en el extremo. Cuando se monta en una columna, la versión de pluma articulada puede cubrir casi un arco de 270 grados alrededor del punto de montaje. En algunos casos, dependiendo de dónde esté ubicado el tubo de escape, la pluma giratoria casi puede cubrir un arco de 360 ​​grados alrededor de la columna.

Cuándo considerar un sistema de enrollamiento de manguera.

Los carretes de manguera son ideales para instalaciones donde las mangueras deben almacenarse sobre el área de servicio cuando no se usan. Aquí hay pautas generales para elegir el carrete de manguera correcto:

Taller pequeño con múltiples áreas de servicio: Recomendamos un carrete de manguera con resorte de retroceso, según la longitud de la manguera y la altura de montaje. Un operador tira hacia abajo de la manguera de escape y conecta la boquilla al vehículo y tira de la manguera nuevamente para retraerla suavemente.

Taller mediano con áreas de servicio amplias: Recomendamos un carrete de manguera con resorte de retroceso en un brazo de pluma, que está diseñado para cubrir un área amplia y mantener la manguera fuera del camino cuando no se usa. El brazo de la pluma puede acoplarse a un sistema de ventilador central o conectarse a un ventilador de montaje directo, según la situación del taller.

Taller de vehículos pesados ​​con puentes grúa: Recomendamos un carrete de manguera motorizado, en algunos casos sobre una pluma, que retrae la manguera con la ayuda de un motor eléctrico de alto par. Recomendamos este carrete de manguera en áreas de servicio donde las mangueras y boquillas son pesadas y/o pueden existir puentes grúa y otros obstáculos.
Nota: COEXHAUST no fabrica ni recomienda sistemas subterráneos de extracción de gases de escape. Todos los sistemas de escape COEXHAUST son sistemas de conductos “sobre el suelo”.

Selección de la manguera adecuada

El sistema de riel de extracción de extracción de escape de vehículos CoExhaust (VEER) es una solución muy flexible y rentable para extraer el escape en grandes áreas. Pueden dar servicio a todo tipo de talleres e instalaciones de reparación mecánica. Simplemente deslice el carro con la manguera o el carrete hacia el área problemática.

Manejo de ALTAS TEMPERATURAS

Algunas mangueras de alta temperatura en realidad están tejidas para tener pequeños orificios en la tela que permiten que el aire de enfriamiento ingrese a través de la tela a nuestras velocidades recomendadas. Esto proporciona un efecto refrescante a la tela de la manguera. Los flujos de aire insuficientes pueden aparecer como puntos negros en el exterior de la manguera. Si una instalación experimenta una falla en la manguera,
simplemente actualizar a una manguera que pueda soportar temperaturas más altas puede no resolver el problema. El flujo de aire insuficiente a través de un sistema de mangueras puede ser una razón clave por la cual fallan las mangueras. Las curvas pronunciadas cerca del tubo de escape y el adaptador del tubo de escape también pueden contribuir a los problemas de la manguera.

SELECCIÓN DE UN VENTILADOR DE ESCAPE

El tipo más común de ventilador utilizado en los sistemas de extracción de gases de escape de los vehículos es el soplador centrífugo, construido según los estándares de construcción Clase B de la Asociación Internacional de Control y Movimiento de Aire (AMCA). Estos ventiladores están fabricados con materiales resistentes a las chispas, como un impulsor de aluminio y una carcasa de acero. A menudo se recomiendan impulsores inclinados hacia atrás, ya que ofrecen una alta eficiencia.


Algunos fabricantes ofrecen ventiladores accionados por correa, mientras que otros ofrecen transmisión directa. Hay beneficios para ambos. COEXHAUST recomienda que discuta sus necesidades con el fabricante de su sistema de escape para identificar el ventilador más apropiado. El ventilador es el corazón del sistema y las instalaciones deben invertir en el mejor ventilador posible. Puede confiar en las listas de rendimiento y sonido que ofrecen fabricantes como COEXHAUST, cuyos ventiladores han sido probados y listados por AMCA. Los ventiladores deben seleccionarse según la cantidad de flujo de aire que pueden mover a una resistencia determinada, en lugar de la potencia, las RPM, el diámetro de entrada, etc.

 


Aquí hay tres criterios para seleccionar un ventilador:
■ Volumen de aire que el ventilador necesita mover a la resistencia de presión estática total del sistema;
■ Temperaturas del aire de escape;
■ Elevación de su edificio sobre el nivel del mar: cuanto mayor sea la elevación o la temperatura, menos denso se vuelve el aire; el tamaño del ventilador debe alinearse con estas medidas; esto es aplicable si la instalación está ubicada en un área montañosa o si la temperatura de los flujos de escape es muy alta.
Vale la pena señalar que UL no enumera los fanáticos. UL enumera y administra dispositivos eléctricos como motores, luces, electrodomésticos y controles eléctricos, pero no conjuntos de ventiladores. Solo el motor está listado en UL. El símbolo UL en un motor
es una R al revés y una U, como se muestra a continuación.

P. ¿Cómo determino la mejor ubicación para los ventiladores?

R. Al seleccionar una ubicación para el ventilador, tenga en cuenta que es posible que necesite servicio de vez en cuando. Asegúrese de que un mecánico pueda acceder al ventilador cuando sea necesario. Los ventiladores de transmisión directa generalmente necesitan menos mantenimiento, especialmente si el motor tiene rodamientos permanentemente engrasados ​​y sellados. Los ventiladores accionados por correa necesitan un mantenimiento periódico para el ajuste de la correa y la chumacera
lubricación. Se deben usar conectores flexibles en la entrada y salida del ventilador para aislar el ventilador de los conductos y reducir los niveles de vibración y ruido, así como las fugas y fallas.


Se deben usar aisladores de vibración de resorte o caucho en cizallamiento para aislar el ventilador de la estructura del edificio. Esto también reducirá la vibración y, en última instancia, los niveles de ruido. Además, la estructura de soporte del ventilador debe ser adecuada para el peso del ventilador.

Seleccione UN ADAPTADOR DE TUBO DE ESCAPE

Comprensión de la gama de boquillas necesarias

COEXHAUST tiene más variedad de adaptadores de tubo de escape estándar que cualquier otro fabricante. Los adaptadores de tubo de escape suelen ser el elemento más difícil de seleccionar, por lo que diseñamos uno para casi cualquier aplicación posible. Es
Es común tener muchas ubicaciones, formas y diámetros de tubos de escape diferentes dentro de una sola flota. Los adaptadores de tubos de escape también pueden denominarse boquillas, accesorios de aparatos o botas. COEXHAUST ofrece numerosos tipos y tamaños diferentes de boquillas, según el diámetro de la manguera y el tamaño/forma/ubicación del tubo de escape en el vehículo.

Recomendación general: para camiones y vehículos con tubos de escape dobles, considere una boquilla que absorba aire de refrigeración ambiental, reduciendo así la temperatura de las emisiones de escape. Este tipo de boquilla debe estar hecha de goma moldeada resistente a altas temperaturas y estar equipada con un tornillo de banco o abrazadera o clips de resorte de inserción del tubo de escape para fortalecer la conexión con el tubo de escape sin dañar los tubos de escape como el cromado o el acabado alrededor de los tubos de escape. . Considere tener múltiples tipos de adaptadores de tubo de escape disponibles para cada manguera. En estos casos, considere usar “desconexiones rápidas” para que las boquillas se puedan agregar e intercambiar fácilmente en las mangueras.

Desafíos de pila vertical

La mayoría de los camiones se fabrican con diferentes apilamientos según el chasis y el tipo de carrocería adherida a ellos. Por ejemplo, el chasis de un camión usado para tractores de carretera puede tener una pila vertical diferente que si ese mismo chasis se usara para un camión volquete donde el volquete cubriría la cabina. Mientras selecciona los adaptadores de tubo de escape para su proyecto, debe inspeccionar su flota. Es posible que necesite más de un adaptador de tubo de escape.

Por ejemplo, COEXHAUST ofrece dos adaptadores de columna vertical que se pueden colocar en la columna vertical desde el nivel del suelo. Con un brazo telescópico, la boquilla se puede fijar fácilmente al tubo de escape mediante una barra guía.


SELECCIONE UN ARRANQUE DE VENTILADOR
Los arrancadores de ventilador facilitan el uso de un sistema de escape porque maximiza el tiempo de los mecánicos. Un sistema de escape que
inicia o detiene automáticamente el extractor de aire a medida que se usa la manguera, brinda comodidad a los mecánicos mientras dan servicio a sus vehículos y garantiza un uso constante.
Al diseñar el sistema, el tamaño del proyecto a menudo determina el tipo de arrancador de ventilador que debe instalarse. En un sistema pequeño que incluye dos o tres mangueras, un arrancador de motor manual ubicado en una posición conveniente dentro del área de trabajo puede ser todo lo que se necesita.
Un sistema más grande con cuatro o más carretes de manguera o extractores fijos puede beneficiarse de tener un sistema de encendido/apagado del ventilador de bajo voltaje incluido en el diseño. Estos generalmente incluyen un interruptor de palanca de algún tipo ubicado en el carrete de la manguera o un balanceador de retroceso que envía una señal de inicio cada vez que se baja una manguera para su uso.

Determinar el factor de uso
Como se señaló en la página cinco, un sistema de bajada de 20 mangueras, que funciona a 500 CFM por manguera, requeriría un ventilador que pudiera extraer 10 000 CFM. Pero muchas instalaciones deben anticipar un factor de uso del 40 % (por ejemplo, solo ocho mangueras en uso a la vez). El factor de uso debe determinarse antes de finalizar el diseño.

Los sistemas automatizados pueden agregar costos al comienzo del proyecto, pero se puede esperar que un controlador reduzca las cargas de ventilación, calefacción y enfriamiento entre un 10 y un 30 %. En la edición de abril de 2017 de Facility Executive, una evaluación de la eficiencia en la zona de operaciones
La compañía calculó que los proyectos automatizados pueden reducir la energía hasta en un 38 % en entornos intensivos en energía, como los laboratorios.

Diseñe el sistema de conductos

Cuando diseñe los conductos para un sistema de extracción de gases de escape, recuerde que se trata de un producto cancerígeno que puede estar húmedo. COEXHAUST recomienda que las velocidades de transporte sean tan altas como sea práctico dado el
diámetros de conductos que funcionan mejor.

 


Recomendación general: Velocidad de transporte de 3000 FPM o superior.

Es posible que esto no siempre sea posible en función del flujo de aire a través de los diversos componentes y los accesorios de conexión de conductos del equipo. Al instalar la red de conductos y existe la posibilidad de condensación, puede ser
ventajoso inclinar el conducto e incluir un desagüe.

Coloque la columna de escape sobre el techo

En algunos casos, se selecciona una persiana ubicada en la pared lateral del edificio para la descarga del sistema de escape. COEXHAUST no recomienda la persiana de la pared lateral porque esto puede permitir que el escape sople contra el exterior del edificio o, lo que es peor, recircule hacia el interior del edificio a través de puertas u otras penetraciones en la envolvente del edificio. Recomendación general: En la mayoría de los proyectos, una chimenea de escape en el ventilador debe descargar verticalmente y terminar muy por encima del techo, lejos de todas las tomas de aire y unidades de tratamiento de aire.

Precauciones importantes
No se deben usar conductos y codos de climatización con costura de bloqueo de servicio ligero. Este tipo de ductos no es lo suficientemente fuerte para manejar la presión negativa que generará el ventilador en este tipo de sistemas. COEXHAUST no recomienda tuberías de PVC como conductos. El aire que fluye a través de una tubería o conducto puede generar electricidad estática y el PVC es difícil de conectar a tierra.
La electricidad estática y los vapores inflamables presentan un cierto peligro.
No comparta los conductos del sistema de escape del vehículo con ejes comunes o conductos de otros sistemas, como los sistemas de escape de soldadura, ya que el sistema de escape contiene vapores inflamables. Siga las pautas de la Asociación Nacional de Contratistas de Hojas de Metal y Aire Acondicionado (SMACNA) para el diseño de conductos.

CALCULAR LA PRESIÓN ESTÁTICA

La presión estática es la resistencia al flujo de aire a través de todos los componentes dentro del sistema de escape. Esto incluye la manguera, el dispositivo de almacenamiento de la manguera, los conductos, el ventilador y la columna de escape del ventilador. Por ejemplo, la presión estática de los conductos se calcula como pérdida por fricción por cada 100 pies de conducto a un cierto CFM. Esta resistencia puede ser calculada por el ingeniero de diseño o
los especialistas en sistemas de escape con los que está trabajando. La presión se mide en pascales (Pa)/pulgadas manométricas de agua (w.g.). Se debe buscar el cuidado y la asistencia de los fabricantes para asegurarse de que el flujo de aire
y la presión estática se calcula correctamente. Al extraer el escape del vehículo, es importante mantener una velocidad relativamente alta para evitar que se depositen líquidos y partículas en el sistema de conductos. Para calcular la pérdida de presión de aire en un sistema de conductos, debe saber cuánto aire pasa a través de ese conducto, factorizando en cualquier curva del sistema.
El volumen de aire se mide en m3/h (metros cúbicos por hora) / CFM (pies cúbicos por minuto) o l/s (litros por segundo). Por ejemplo, aquí hay un gráfico que proporciona la pérdida de presión del conducto y las curvas típicas, según las dimensiones del conducto.

Cálculo del flujo de escape esperado cuando los motores funcionan con carga

Consulte el manual de diseño de la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH®, por sus siglas en inglés) (“Ventilación industrial: un manual de prácticas recomendadas”), que proporciona criterios de diseño y una fórmula que puede usar para
calcular el flujo de escape esperado en condiciones de operación cuando el motor está bajo carga. Necesitará la temperatura de escape, las RPM y el tamaño del motor para realizar un cálculo preciso (VS-85-01 y VS-85-02).

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