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SOMBRERETES DE CIRCULACIÓN DE AIRE


 

 

 

 

 

 

 

RESUMEN

 

Información para la construcción de sombreretes de chimeneas en instalaciones metalgraficas.

 

 

UTILIZACIÓN

 

El sombrerete es una pieza que remata el extremo de un tubo o chimenea de conducción de gases. Está situado siempre en el exterior, sobre el tejado de la instalación industrial y puede tener diferentes funciones, entre otras:

 

-         Facilitar el acceso de aire del exterior.

-         Permitir la salida al exterior de gases generados en el proceso industrial.

-         Impedir la entrada de lluvia, granizo u otros agentes atmosféricos en la instalación industrial.

-         Prevenir la introducción de elementos extraños en el conducto que protegen, como hojas, plásticos, papeles, pájaros, etc. que obstaculicen la conducción.

 

Recibe este nombre por la semejanza que presenta a un pequeño sombrero, que cubriese la cabeza o extremo de una conducción vertical de gases.

 

Su forma y diseño interno está relacionado con la función que desempeña en la instalación. En el caso de la industria metalgrafica su uso es frecuente y casi siempre está asociado a los puntos donde se genera una combustión o aplicación de calor con desprendimiento de volátiles. En concreto se usa en:

 

-         Hornos de polimerización en líneas de barnizado de hojas.

-         Hornos de secado de tintas en líneas de litografiado de hojas.

-         Hornos de polimerización de juntas de goma sobre capsulas y fondos.

-         Hornos de polimerización de barnices de protección de soldadura lateral.

-         Líneas de fabricación de envases tipo “dos piezas” para bebidas.

-         Etc.

 

La construcción de estos sombreretes se encomienda a casas especializadas en conducciones de gases, pero no siempre se justifica el encargo de los mismos, bien por no disponer de firmas de este tipo en las proximidades, bien por el escaso volumen de trabajo o bien por simple economía. Por tanto a veces es la misma empresa metalgrafica la que puede correr con el diseño y construcción de los mismos. Por ello presentamos en este trabajo como definir, en función de su uso, las características de un sombrerete para esta industria.

 

 

 

 

SOMBRERETE DE ASPIRACIÓN

 

Se emplea para la toma de aire del exterior. Un caso típico de este uso es en la parte final de los hornos tipo túnel, utilizados en las líneas de barnizado e impresión de bultos de laminados planos.

 

En esta zona se requiere aplicar gran cantidad de aire fresco del exterior, para enfriar las hojas antes de ser apiladas, una vez terminada la fase de polimerización y secado de los barnices y tintas. Este aire se toma de la atmosfera por medio de potentes ventiladores. Hasta ellos llega el aire del exterior a través de conducciones que se inician en el tejado de la nave de litografía. Dichos tubos deben estar protegidos por sombreretes  que permiten esta toma, denominados de tipo “aspiración”.  El dibujo nº 1 presenta una sección en alzado de un sobrerote de estas características.

 

 

 

 

Figura nº 1 :  Sobrerete de aspiración

 

Su cometido es tapar la boca de la chimenea, dejando pasar por un orificio, en forma de corona circular y  posicionado en su base, el aire atmosférico. 

 

Consta de una envoltura 1, prolongación de la chimenea,  una cubierta 3, que cubre al conjunto y un faldón o blindaje 2,  que protege lateralmente. Todo ello estructurado sobre un armazón.

 

Los sombreretes se construyen de chapa galvanizada y pletinas o perfiles de acero. En el cuadro nº 2 se lista cada una de las piezas del sombrerete de aspiración de la figura nº 1, indicando la cantidad, denominación, material u observaciones necesarias para cada componente.

 

 

 

 

 

Cuadro nº 2: Materiales para sombrerete de aspiración.

 

Las dimensiones de un sombrerete están determinadas por el diámetro de la tubería que protege. Para el caso que estamos comentando de hornos de litografía, el diámetro de estas conducciones, suele ser siempre superior 500 mm. Como ejemplo practico de dimensionado para diferentes diámetros de chimenea, incluimos el cuadro nº 3 donde se agrupa varios. 

 

 

 

Cuadro nº 3: Medidas de sombreretes de aspiración en función del diámetro de la chimenea

 

 

Los sombreretes se montan por medio de bridas atornilladas al extremo del conducto.

 

 

SOMBRERETE DE EXPULSIÓN

 

A veces que precisa remitir a la atmosfera fluidos generados durante el proceso y que no perjudiquen el medio ambiente. Puede ser aire caliente, vapor de agua, etc. Un ejemplo normal en una fábrica de envases, es el aire caliente producido en el enfriamiento de las hojas de laminados planos a la salida de los hornos de la sección de litografía.

 

El aire frío introducido del exterior, una vez que se ha hecho pasar a través de las hojas en el tramo final del horno, se ha calentado y hay que evacuarlo de la nave para no sobrecalentar la misma. Se recurre a extractores que lo elevan por la chimenea al exterior. En zonas frías o en invierno, este aire puede utilizarse como elemento calefactor del edificio.

 

Los sombreretes que rematan los conductos de salida de este aire deben permitir la evacuación del mismo, al mismo tiempo que protegen la chimenea de las inclemencias del tiempo y elementos extraños. En la figura nº 4 se dibuja  una sección en alzado de un tipo de sombrerete de expulsión. Su forma es de dos troncos de cono en posición opuesta uno de otro, unidos por un cilindro.

 

 

 

Figura nº 4: Sobrerete de expulsión de aire

 

 

En su centro va ubicado un embudo recolector de lluvia con salida lateral. Tanto este embudo, como los tronco de cono exteriores, van montados sobre un cilindro inferior que enlaza con la chimenea de salida. Dicho embudo es de mayor diámetro que la boca de la chimenea, y está acoplado sobre ella  a una cierta altura de la misma, de esta manera facilita el flujo de gases hacia el exterior, ya que presenta una salida de los mismos en forma suavemente inclinada y anular.

 

Para la eliminación de la lluvia que no sea recogida por el embudo, se mantiene una separación entre el tronco de cono inferior y el cilindro de unión con la chimenea, por medio de unos distanciadores (nº 6 en el dibujo), por la que escurre el agua que fluye por las paredes interiores del sombrerete.

 

Lo mismo que los sombreretes de aspiración, este tipo también se construye normalmente de chapa galvanizada, pero si los fluidos circulantes contienen mucho vapor de agua, como puede ser el caso de hornos de secado de barnices a base de agua, es adecuado realizarlos en acero inoxidable. En el cuadro nº 5 se detallan la cantidad, denominación y material de los componentes de este sombrerete, aunque no se incluye la chapa, que debe tener el espesor de 1 mm.

 

 

 

Cuadro nº 5: Materiales para sombrerete de expulsión.

 

 

También como en el primer caso, incluimos un cuadro con las dimensiones de este tipo de sombrerete para diferentes diámetros de chimenea. Por su diversidad de usos, sus diámetros pueden varias mucho, aunque en la industria metalgrafica rara vez superan el valor de 1000 mm. Ver cuadro nº 6.

 

 

Cuadro nº 6: Medidas de sombreretes de expulsión en función del diámetro de la chimenea

 

Su montaje sobre la chimenea es también por medio de bridas. Ver detalle K de dibujo nº 4.

 

 

INSTALACIÓN

 

 

Para una adecuada instalación de salidas de chimeneas, dotadas con diferentes tipos de sombreretes, se deber tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

 

-         Si hay que salvar algún obstáculo a lo largo del recorrido de la conducción, como por ejemplo cerchas o lucernarios, de la estructura del tejado de la nave, se debe recurrir a codos suaves que no dificulten la circulación de los fluidos.

-         Las chimeneas deben elevarse lo máximo posible sobre el tejado, todo aquello que permita su seguridad de anclaje, para mejorar el tiro de evacuación.

-         Si por imperativos del equipo, quedan muy próximas una toma de aire del exterior y una salida de gases, deben alejarse entre ellas una cierta distancia, por medio de codos instalados a lo largo de las chimeneas. Con ello se reduce la posibilidad de volver a retornar a la nave, a través del sombrerete de aspiración, de fluidos desalojados por el sombrerete de expulsión.

-         Incidiendo en la posibilidad anterior, en caso de proximidad de salidas y entradas, la expulsión de aire caliente debe de estar siempre a un nivel superior que la toma de aire frío. Así los gases calientes, que tenderán a subir, se alejaran de la toma de aire frío, que está aun nivel más bajo, reduciendo la probabilidad  de recirculaciones.

 

Un ejemplo practico de una instalación en la que se han tenido en cuenta todas estas sugerencias, se refleja en el dibujo nº 7.

 

 

 

Figura nº  7: Instalación de sombreretes.

 

En el montaje reflejado en este dibujo, aparece la posibilidad de regular la admisión y salida de aire, tomándolo en parte del interior de la nave, por medio de una “T” con válvula intercalada en la chimenea.

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