Manual de Instalación Serie T

Serie-T Generador de Agua Caliente

Manual Instalación

RS01113A 01-2023

Para su comodidad, ingrese el modelo específico y el número de serie de su unidad en el espacio a continuación. El modelo y el número de serie se encuentran en el lado derecho del gabinete de controles

eléctricos. MODEL:

SERIAL NUMBER:

Generador de agua caliente Manual de Instalación

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MANUEL L. STAMPA No. 54

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CIUDAD DE MÉXICO

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Las descripciones y especificaciones de este manual mostradas estaban vigentes en el momento de su aprobación de esta publicación para su impresión. Clayton de México S.A. de C.V. cuya política es la mejora continua, se reserva el derecho de descontinuar modelos en cualquier momento, o cambiar especificaciones o diseño sin previo aviso y sin incurrir en ninguna obligación.

Índice

Sección 1 Introducción..........................................................................................................................1

Sección 2 Información General ...........................................................................................................3

2.1 Localización ......................................................................................................................... 3 2.2 Posicionamiento de Equipo y anclaje ............................................................................ 4 2.2.1 Requisitos generales de instalación...................................................................... 4 2.2.2 Anclaje de equipos .................................................................................................. 8 2.2.3 Tipos de fallas al momento de instalar los pernos de anclaje ........................ 9 2.2.4 Uso de vibra-check en el anclaje del equipo(s)................................................ 9 2.2.5 Argamasa (lechada) ............................................................................................... 10 2.2.6 Instalación de la bomba de agua de alimentación ........................................ 10 2.3 Aire de combustión ............................................................................................................ 11 2.4 Conexiones del cliente: Generador de Vapor ............................................................. 11 2.5 Instalación de la chimenea .............................................................................................. 12 2.5.1 Instalación de la chimenea ................................................................................... 12 2.6 Tubería ................................................................................................................................... 21 2.6.1 General ....................................................................................................................... 21 2.6.2 Sistemas ...................................................................................................................... 21 2.7 Tratamiento del agua de alimentación ......................................................................... 22 2.7.1 Presión de agua fría recomendada para los tanques de almacenamiento de agua .................................................................................................. 22 2.8 Requisitos de suministro de agua de alimentación ..................................................... 23 2.8.1 Sistemas de unidades múltiples ............................................................................. 23 2.8.2 Requerimientos y cálculos de velocidad ............................................................ 24 2.8.3 Caudales recomendados en las tuberías según el diámetro......................... 24 2.8.4 Perdidas por fricción ................................................................................................ 25 2.8.5 Requisitos de aspiración y descarga.................................................................... 25 2.9 Conexión y tamaño de manguera flexible de conexión del agua de alimentación .................................................................................................................. 26 2.10 Eléctrico................................................................................................................................. 26 2.11 Conexión a tierra eléctrica ............................................................................................... 27

Sección 3 Sistemas de alimentación ....................................................................................................29

3.1 General ................................................................................................................................. 29 3.2 Conexiones de cliente ....................................................................................................... 31 3.3 Sistemas integrales de agua caliente ............................................................................. 31

Sección 4 Sistema de Combustible.....................................................................................................33

4.1 General ................................................................................................................................. 33 4.2 Gas Natural........................................................................................................................... 33

4.3 Gas LP .................................................................................................................................... 34 4.3.1 Vaporizadores de gas LP ......................................................................................... 34 4.3.2 Vaporizadores eléctricos ......................................................................................... 35 4.3.3 Vaporizadores de llama directa ............................................................................ 35 4.4 Diésel...................................................................................................................................... 36 4.4.1 General ....................................................................................................................... 36 4.4.2 Diésel ........................................................................................................................... 36 5.1 General ................................................................................................................................. 39 5.2 Aprobaciones de agencias .............................................................................................. 39 5.3 Materiales de Construcción .............................................................................................. 39 5.4 Dispositivo de Seguridad de Flama ................................................................................. 39 5.5 Controles de Seguridad ..................................................................................................... 40 5.5.1 Dispositivo de Control de Temperatura ............................................................... 40 5.5.2 Aprobaciones regulatorias ..................................................................................... 40 5.5.3 Interruptores de Presión límite de vapor .............................................................. 40 5.5.4 Interruptor de Presión de Aire de Combustion ................................................... 40 5.5.5 Boquillas de Atomización de Diésel...................................................................... 40 5.5.6 Interruptor de Nivel de Aceite Bombas de Agua .............................................. 40 5.5.7 Protección por Sobre Amperaje ........................................................................... 40 5.6 Especificaciones Técnicas................................................................................................. 41 5.7 Diseño y Dimensiones del Equipo..................................................................................... 42 Sección 5 Especificaciones Técnicas .................................................................................................39

Sección 6 Equipamiento Opcional......................................................................................................55

7.1 Cámaras de expansión en generadores de agua caliente...................................... 55

Suplemento I ............................................................................................................................................. 57

Apéndice A...............................................................................................................................................61

Apéndice B ...............................................................................................................................................65

Sección I

1.

INTRODUCCIÓN

Los GENERADOR DE AGUA CALIENTE CLAYTON se fabrican de acuerdo con el Código de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos ( ASME ), Sección IV, que constituyen los requisitos mínimos para el diseño, construcción, instalación e inspección seguros de calderas de vapor de baja presión y calderas de agua caliente. Los procedimientos de construcción e inspección son monitoreados regularmente por el equipo de certificación de ASME y por el Inspector Autorizado (AI) encargado por la Jurisdicción y la Junta Nacional de Inspectores de Recipientes a Presión ( NBBI ). El NBBI es una organización sin fines de lucro responsable de monitorear el cumplimiento de las diversas secciones del Código ASME. Sus miembros son los inspectores principales de calderas y recipientes sujetos a presión responsables de administrar las leyes de seguridad de calderas y recipientes sujetos a presión de su jurisdicción. Las protecciones eléctricas y de combustión de cada GENERADOR DE AGUA CALIENTE CLAYTON se seleccionan, instalan y prueban de acuerdo con los estándares de (Underwriters Laboratories) UL y otros requisitos de la agencia según se especifica en la orden de compra del cliente.

NOTA: Es importante que el generador de agua caliente, el sistema de agua de alimentación y todos los accesorios y opciones de instalación se instalen de acuerdo con los códigos ASME / ANSI, así como con todas las leyes, regulaciones y códigos federales, estatales y locales aplicables. NOTA: Los ingenieros o los técnicos de servicio de puesta en marcha o arranque de los equipos Clayton se reservan el derecho a rechazar la puesta en servicio de cualquier equipo Clayton , si el personal de puesta en marcha / servicio de Clayton determina que la instalación de dicho equipo no cumple con las pautas y requisitos descritos en este manual de instalación. NOTA: Los representantes de ventas y los técnicos de servicio de Clayton NO ESTAN autorizados para aprobar diseños de instalación de plantas, diseños o materiales de construcción. Si desea una consulta o participación de Clayton en el diseño de la instalación de la planta, pídale a su representante de ventas local de Clayton que se comunique con la sede corporativa de Clayton para obtener más información y precios.

Sección I

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1

(Página dejada en blanco intencionalmente)

Manual de Instalación

Sección I

2

Sección II

2.1

LOCALIZACIÓN

Considere cuidadosamente su inversión en equipos Clayton y la garantía del equipo al seleccionar una ubicación de instalación. El equipo debe ubicarse cerca de los servicios necesarios, como combustible, agua, electricidad y ventilación. Los datos de consumo general para cada modelo se proporcionan en la Tabla 5-1 de la Sección V . El diseño y las dimensiones generales del equipo se proporcionan en la Tabla 5-2 de la Sección V . Para conocer las dimensiones reales y la información de consumo, consulte los datos enviados con cada pedido específico.

El equipo estándar de Clayton está diseñado para uso en interiores únicamente. El equipo de Clayton debe estar protegido de la intemperie en todo momento. El generador de agua caliente y cualquier equipo de tratamiento químico y de agua asociado deben mantenerse a una temperatura superior a 45°F (7°C) en todo momento.

Mantenga un espacio adecuado alrededor de su equipo Clayton para todas las necesidades de servicio y mantenimiento. Se debe considerar un amplio espacio libre superior, incluido el espacio libre para el equipo de elevación, en caso de que sea necesario retirar la Unidad de Calentamiento. El diseño y las dimensiones del equipo se proporcionan en la Sección V . Revise el plano de instalación suministrado con el pedido para conocer las dimensiones específicas y la información de espacio libre.

.

E

C

A

B

D

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3

Distancias mínimas requeridas para servicio y mantenimiento. Modelo A B C D E Pulgadas (mm) T500 (10 BHP) 36 (914)

20 (508) 20 (508) 30 (762) 30 (762) 40 (1000)

T700 (15 BHP) T1400 (30 BHP) T2500 (50 BHP) T5000 (100 BHP)

36 (914) 40 (1000) 40 (1000) 40 (1000)

60 (1524) 60 (1524)

36 (914)

PRECAUCIÓN: los materiales combustibles deben mantenerse a un mínimo de 48 pulgadas (1.2 m) del frente y 18 pulgadas (0.5 m) de la parte superior, trasera y laterales del equipo. También se debe mantener un espacio libre mínimo de 18 pulgadas (0.5 m) alrededor de la chimenea de los gases de combustión. El suelo debe ser incombustible. Este equipo no debe instalarse en un área susceptible a vapores corrosivos o combustibles. IMPORTANTE: MANTENGA EL EQUIPO CLAYTON ALEJADO DE TODAS LAS OBSTRUCCIONES. NO ENRUTE NINGUNA TUBERÍA, CONDUCTOS ELÉCTRICOS, CABLEADOS O APARATOS QUE NO SEAN DE CLAYTON HACIA O, A TRAVÉS DEBAJO DE LOS EQUIPOS CLAYTON . CUALQUIER OBSTRUCCIÓN CREADA POR DICHO APARATO QUE NO ES DE CLAYTON INTERFERIRÁ MUY PROBABLEMENTE CON EL FUNCIONAMIENTO Y SERVICIO CORRECTOS DEL EQUIPO. TODA INTERFERENCIA ES RESPONSABILIDAD ÚNICA DEL CLIENTE. LOS DIBUJOS DE INSTALACIÓN DE CLAYTON , INCLUIDOS LOS DIBUJOS ESPECÍFICOS DE TRABAJO, SON SÓLO PARA REFERENCIA VISUAL. TODOS

2.2

POSICIONAMENTO Y ANCLAJE DEL EQUIPO

2.2.1

REQUISITOS GENERALES DE INSTALACIÓN

Las instrucciones de elevación se proporcionan en el Apéndice A . Se deben aplicar las prácticas de aparejo y el equipo adecuados al levantarlo. Las carretillas elevadoras con barras antivuelco se pueden utilizar para instalaciones con limitaciones de espacio superior.

PRECAUCIÓN: NO conecte el equipo de aparejo al gancho de elevación de la Unidad de Calentamiento ni a ninguna parte del equipo que no sea el bastidor principal.

En los modelos T1400 y T2500 se proporcionan patas de montaje con tornillería. Todas las patas y sujetadores deben estar sujetos. NO modifique las longitudes de las patas de montaje sin antes consultar a Clayton . Las patas de montaje están diseñadas para proporcionar espacio y accesibilidad adecuados para el mantenimiento del equipo. Se deben proporcionar desagües de piso adecuados debajo de los generadores. ASEGÚRESE DE QUE TODO EL EQUIPO ESTÉ NIVELADO Y UTILICE TODOS LOS PUNTOS DE ANCLAJE.

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Sección II

4

DETALLE DE ANCLAJE TIPICO T500 Y T700

T1400

T2500

DETALLE DE ANCLAJE

Sección II

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5

T5000

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Sección II

6

Rej i l la removible

4.00 ” (100 mm)

Rej i l la

8.00” (20 3 mm )

Drene

8.00 ” (203 mm)

Dirección de inclinación preferida hacia el sistema de drenaje

Nivele el equipo con cuñas ranuradas de acero inoxidable de tamaño completo que coincidan con las almohadillas diseñadas y provistas en el equipo. Clayton recomienda calzas ranuradas de tamaño completo. Si se utilizan cuñas de máquina ranuradas, Clayton requiere un tamaño C o más grande para los patines de las bombas y un tamaño E para patines de agua y generadores. Clayton recomienda colocar sus generadores, bombas principales de agua de alimentación de desplazamiento positivo (PD), patines de agua de alimentación y patines de tratamiento de agua en almohadillas de mantenimiento de equipo de 4 – 6 pulgadas (10 – 15 cm) de altura. Estas placas de mantenimiento del equipo en las que se instalará el equipo deben ser de 3 a 6 pulgadas (8 a 15 cm) más anchas y más largas que las placas base del equipo. Asegúrese de que las plataformas de mantenimiento del equipo estén correctamente reforzadas y niveladas. Aplique argamasa (lechada) en su lugar por completo todos los generadores, bombas y patines, después de nivelar y anclar, para brindar un soporte adecuado y minimizar la vibración del equipo. La argamasa (lechada) es importante, pero no reemplaza el uso de calzas metálicas debajo de la ubicación de cada perno de anclaje. Cada ubicación de orificio de anclaje en los patines del equipo requiere un perno de anclaje. Se recomienda que la masa de la base de concreto sea suficiente para absorber las fuerzas dinámicas y estáticas de la operación, el viento o las condiciones sísmicas que existen en la ubicación de cada instalación específica del equipo. Las pautas de construcción de concreto aceptadas, para la instalación de los equipos, recomiendan que la base de concreto tenga al menos 5- 1/2” a 7- 1/2” (14 cm a 19 cm) de espesor, dependiendo del suelo, agua subterránea, ambiente y condiciones sísmicas. Para mejorar la capacidad de servicio y para el personal de servicio,

Sección II

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7

Si el generador, la bomba o el patín de Clayton están montados en una superficie que no sea una base de concreto, como una estructura de acero, entonces el marco de la base del equipo debe apoyarse en vigas de acero rígidas que estén alineadas a lo largo del marco de la base del equipo. Se recomienda fuertemente que el equipo de Clayton esté apoyado con miembros estructurales principales horizontales y verticales en todas las plataformas de anclaje de su equipo. Realice cálculos de tensión para la estructura de acero para confirmar que tiene la rigidez adecuada para minimizar la distorsión y la vibración de la placa base durante la operación. Clayton recomienda incorporar aislamiento de vibraciones en este tipo de instalación .

2.2.2

ANCLAJE DE LOS EQUIPOS

½ pulgada (1.5 cm)

Tuerca Rondana de ajuste Base del chasis Relleno de junta

Para asegurar adecuadamente los bastidores de la base del equipo a los cimientos y las almohadillas de mantenimiento del equipo, se requieren pernos de anclaje adecuados. El diámetro del perno de anclaje debe estar completamente dimensionado para los orificios de los pernos de anclaje en el bastidor de la base del equipo Clayton . Para conocer los tamaños de pernos requeridos, consulte los planos de instalación del equipo Clayton específico. La longitud del perno de anclaje que se extiende por encima de la base debe ser igual a la altura total de todos los dispositivos de nivelación y calce, relleno de lechada de 3/4 a 1-1/2 pulgada (2 a 4 cm) para nivelar, el grosor del marco de la base del equipo, el juego de arandelas, el anclaje tuerca del perno y 1/2 pulgada (1.5 cm) adicional por encima de la tuerca del perno de anclaje (Ver Figura 2-1.).

niveladora o vibra-check Base de cimentación

Perno de anclaje

Figura 2 – 1

LAS CALZAS DEBEN SER TIPO C, O MÁS GRANDE, PARA PATINES DE BOMBA Y TIPO E, O MÁS GRANDE, PARA MARCOS DE PATINES DE AGUA Y GENERADORES.

PRECAUCIÓN: No soportar adecuadamente el equipo Clayton puede provocar una vibración excesiva, que es perjudicial para el ciclo de vida del producto y los componentes, especialmente los componentes eléctricos.

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Sección II

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2.2.3 TIPOS DE FALLOS AL MOMENTO DE INSTALAR LOS PERNOS DE ANCLAJE

La solicitación excesiva sobre una fijación, una ejecución defectuosa de la misma o una base de anclaje cuya capacidad portante es insuficiente, pueden conducir al fallo de un anclaje basándose en taquetes.

ROTURA CONCENTRICA  Carga N excesiva. 

Resistencia ineficiente de la base de anclaje.  Profundidad de anclaje insuficiente .

FRACCIONAMIENTO DEL MATERIAL BASE  Elemento constructivo de Dimensiones demasiado pequeñas  Distancia a los bordes y entre ejes no respetadas  Presión de expansión excesiva

2.2.4

USO DE VIBRA-CHECK EN EL ANCLAJE DEL EQUIPO(S)

El vibra-check es un material sintético, compuestos de 2 capas de una resistente resina elastomérica de cloruro de vinilo, adheridas a ambos lados de un fuerte núcleo de monofilamentos de fibra de vidrio, todo esto fundido a altas presiones para formar una unidad con tres frecuencias naturales para combatir la vibración. No requiere pernos de anclaje, ni cemento para mantener el equipo en su sitio sobre el piso. Tampoco es necesario sujetarlo a la base o pies de la maquinaria. Los equipos no se deslizan, ni brincan. El alto coeficiente de fricción de material así como sus ventosas de succión, permiten un fuerte agarre al piso.

2.2.4.1

Capacidad de Carga

Su capacidad de carga va desde los 50 – 3600 psi (3.5 – 253 kg/cm²), siendo tan alto su punto de ruptura, asegurando una estabilidad dimensional.

Cojines para montaje

espesor

Rango de carga

1/4 5/8 5/8 1/2 5/8 3/4

Carga ligera

20 – 120 psi (1.4 – 8.44 kg/cm²)

Carga estándar

50 – 150 psi (3.5 – 10.54 kg/cm²)

Carga pesada

150 – 3600 psi (10.54 – 253.16 kg/cm²)

Sección II

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Para seleccionar el tipo de placa de acuerdo a la carga aplique las siguientes formulas:

Para equipos con base cargada uniformemente aplique lo siguiente:  Divida el peso del equipo por el área de la base del borde para determinar las psi. 1) Para obtener la PSI mayores a 10 usar una hoja por debajo de toda el área del borde. 2) Si las PSI son menores a 10 va a requerir placas de montaje intermitentes, seleccione el número de placas de montaje que vaya a necesitar. Este peso de placa debe dividirse por el ancho de la base del borde el equipo por el largo del cojín para obtener las PSI. Si las PSI continúan menores a 10, busque que estas excedan de 10 ya sea reduciendo el número de placas de soporte o la longitud de cada uno de ellos.

Rondana metálica de 3/16 de espesor

Calza de nivelación de 0.001 – 0.062 pulgadas

Rondana de vibra-check de 1/2 espesor

vibra-shim

vibra-check

vibra-check

Nivel de Piso

Buje de vibra-check

Figura 2 – 2 Montaje a piso

Figura 2 – 3 Montaje a piso con anclaje

2.2.5

ARGAMASA (LECHADA)

Asegúrese de aplicar argamasa (lechada) en todo el marco de la base del equipo antes de realizar cualquier conexión adicional a su equipo Clayton . La argamasa (lechada) del marco de la base del equipo a la base proporciona una unión buena y sólida entre ellos. La lechada es un material de tipo concreto que se usa para llenar el espacio entre el marco de la base del equipo y la base. La lechada aumenta la masa de la base para ayudar a reducir la vibración del equipo, que es fundamental para la vida del producto. Además, la lechada llenará cualquier vacío o imperfección en la superficie de la cimentación para aumentar el soporte adecuado del equipo. Cuando la lechada se endurece, el marco de la base del equipo y los cimientos se convierten en una unidad sólida para sostener el equipo.

2.2.6

INSTALACIÓN DE LA BOMBA DE ALIMENTACION DE AGUA

En los modelos T500 y T700 la bomba centrifuga de agua va instalada dentro del chasis de cada equipo, para los modelos T1400, T2500 y T5000 esta debe instalarse lo más cerca al equipo. Se puede desarrollar una vibración hidráulica sustancial cuando los tramos de tubería entre la(s) bomba(s) de agua de alimentación y la entrada de la Unidad de calentamiento se alargan y / o elevan sin cambios adicionales en el diseño de la tubería y los componentes.

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IMPORTANTE: Para evitar la anulación de la garantía del equipo de Clayton , si requiere una reubicación de la bomba de agua de alimentación hacia el generador esta debe ser aprobada previamente por el grupo de ingeniería de Clayton antes de la instalación del equipo. POR NINGÚN MOTIVO MUEVA O REUBIQUE LA POSICIÓN DE LA BOMBA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN PRINCIPAL CLAYTON DEL GENERADOR, COMO ESTA INDICADA EN LOS PLANOS DE INSTALACIÓN POR CLAYTON, SIN CONSULTAR PRIMERO CON EL GRUPO DE INGENIERÍA DE CLAYTON.

El equipo de servicio de Clayton tiene prohibido poner en servicio o poner en marcha cualquier equipo Clayton donde la bomba principal de agua de alimentación haya sido reubicada sin aprobación previa.

2.3

AIRE DE COMBUSTIÓN

Se debe suministrar continuamente un volumen suficiente de aire al cuarto de calderas para mantener una combustión adecuada. Las salidas de aire fresco del cuarto de calderas deben tener un tamaño que mantenga la velocidad del aire a menos de 500 pies²/min (46.5 m²/min) con una caída de presión de menos de 1/4 de pulgada de columna de agua (0.64 cm columna de agua). Las aberturas de ventilación deben tener un tamaño de 3 pies²/ 100 bhp (0.28 m²/100 cc) o más. Como pauta, debe haber 12 pies³/min de aire fresco por caballo caldera para baja altitud y 15 pies³/min de aire fresco por cada caballo caldera para alta altitud . Esto proporcionará suficiente aire para la combustión. Consulte la Tabla 5.1 y 5.2 de la Sección V para conocer el área requerida de entrada de aire libre. Se debe utilizar un conducto de entrada de aire cuando no haya suficiente aire en el cuarto de calderas, cuando el suministro de aire en el cuarto de calderas esté contaminado con material transportado por el aire o vapores corrosivos. Se requiere de una protección contra la intemperie de entrada adecuada y se debe instalar un filtro de aire cuando existe la posibilidad de contaminantes transmitidos por el aire. Si se utiliza un conducto de entrada de aire en climas fríos, debe contener un regulador operado por motor con un interruptor de enclavamiento de posición para evitar la congelación de la Unidad de Calentamiento. La caída de presión máxima permitida en el sistema de conductos de aire de entrada es de 0.5 pulgadas de columna de agua (1.3 cm columna de agua). Dependerá del tipo de equipo que haya adquirido en un sistema integral de agua caliente solo deberá unir drenajes, salida de agua caliente, entrada de agua fría y corriente eléctrica debido a que toda la instalación del equipo va preinstalada desde planta. Para el caso de adquirir el equipo por separado (periféricos y el generador de agua caliente) deberá realizar las conexiones requeridas por el cliente estas variarán según el tamaño del equipo provisto. La Tabla 2-1 a continuación identifica las conexiones requeridas por el cliente del generador de agua caliente. 2.4 CONEXIONES DEL CLIENTE: GENERADOR DE AGUA CALIENTE

Sección II

Manual de Instalación

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Las pautas de instalación del generador de agua caliente se proporcionan en las siguientes secciones. Las pautas de instalación de componentes de agua se proporcionan en la Sección III.

EQUIPAMIENTO

CON EL GENERADOR DE VAPOR

Conexiones Requeridas por el Cliente Incluidas:

Solamente Generador

Receptor Alimentación de agua

Skid Generador

Skid de agua

de Agua Caliente

Chimenea

X

X

X

X

Salida de Agua Caliente

X

X

X

X

Descarga Válvulas de Alivio

X

X

X

X

Entrada Agua de Alimentación

X

X

X

Drene(s) Unidad de Calentamiento

X

X

X

Drene del Tanque de Agua Caliente

X

X

X

Entrada de Combustible

X

X

X

X

Retorno de Combustible (Solo Diésel)

X

X

X

X

Conexión Eléctrica Principal

X

X

X

X

Conexión Eléctrica Patines

X X Tabla 2 – 1 Conexiones Requeridas por el cliente

2.5 INSTALACION DE LA CHIMENEA (Ver Figuras 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 y 2-7.)

2.5.1

INSTALACIÓN DE LA CHIMENEA

Clayton recomienda un Dámper barométrico en todas las instalaciones . La instalación adecuada de la chimenea es esencial para el correcto funcionamiento del generador de agua caliente Clayton . Clayton especifica una contrapresión permisible de 0.0 a - 0.25 pulgadas columna de agua (0 a -0.64 cm columna de agua) debe tenerse en cuenta al momento de diseñar e instalar la chimenea. El instalador de la chimenea es responsable de cumplir con los requisitos de contrapresión del tiro de la chimenea. Deben tratar de evitarse los codos de noventa grados. De preferencia usar codos de cuarenta y cinco grados cuando la chimenea no pueda salir de forma recta hacia arriba. Las chimeneas de más de 20 pies (6 metros) pueden requerir un dámper barométrico. El material y el grosor de la chimenea deben cumplir con los requisitos de los códigos locales y deben determinarse en función de las condiciones ambientales y de funcionamiento (exposición a los elementos, humedad, componentes del combustible, etc.). El área de espacio libre de aire entre la chimenea y el edificio, techo o tapajuntas también debe cumplir con los códigos locales. El material utilizado para los tapajuntas del techo debe tener una clasificación mínima de 600°F (315°C). Se debe instalar una “tapa de protección” en l a parte superior de la chimenea.

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Sección II

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IMPORTANTE: El tamaño de conexión de la chimenea especificado (que se muestra en la Sección V y en los Planos de instalación de Clayton ) el mínimo requerido para el equipo Clayton NO es indicativo del tamaño de chimenea requerido para cumplir con los requisitos de instalación o según los códigos locales. Todas las instalaciones de la chimenea deben tener el tamaño adecuado para cumplir con los códigos vigentes, los estándares de la empresa y la agencia, y las condiciones locales, así como los requisitos recomendados especificados anteriormente.

NOTA: Todas las unidades deben tener un indicador de temperatura (Termómetro) de los gases instalado en la chimenea.

Se debe instalar una sección desmontable en la salida de humos del generador para facilitar la extracción e inspección de la Unidad de calentamiento. Para permitir una elevación vertical suficiente, la sección desmontable deberá tener al menos 4 pies (1.2 m) de altura. La instalación de la sección desmontable deberá coordinarse con el cliente. Si se opera con combustible diésel, se debe proporcionar una puerta de acceso inmediatamente en la salida de humos del generador (primera sección vertical) para proporcionar un medio para el lavado periódico con agua de la Unidad de calentamiento. La sección de la chimenea que se ubique dentro del edificio debe estar aislada para reducir la radiación de calor y el ruido. Las chimeneas deben ser autoportantes (la carga máxima de conexión de la chimenea es de 50 libras {22 kg}) y deben extenderse bastante por encima del techo o del edificio (consulte los códigos de construcción locales). Si las estructuras cercanas son más altas que el edificio que alberga el (los) generador (es) de agua caliente, se debe aumentar la altura de la chimenea para despejar estas estructuras.

NOTA: en lugares con condiciones de congelamiento se recomienda que se instale un dámper de tiro (tamaño completo y operado por motor con interruptor de enclavamiento de posición) para evitar daños por congelación en la Unidad de calentamiento. Las instalaciones de equipos, en zonas de clima frío, pueden mojar el equipo y pueden encontrar condiciones de congelamiento.

NOTA : Clayton recomienda aislar todas las chimeneas para mantener la temperatura del gas por encima del punto de rocío.

Se debe prestar especial atención a las instalaciones alrededor de áreas residenciales. Dependiendo del diseño, es posible que la chimenea emane algo de ruido y vibración armónica. El ruido / armónicos pueden rebotar en las estructuras circundantes y resultar ofensivos para los vecinos. Si ocurre esta condición, se recomienda un silenciador de chimenea. Los silenciadores de chimenea en línea se utilizan típicamente, instalados verticalmente y por encima del nivel del techo. Pueden instalarse horizontalmente o más cerca del equipo.

Sección II

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Consulte las Figuras 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 y 2-7 para conocer las configuraciones de la chimenea.

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Sección II

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NOTA 3

NOTA 1

NOTA 2

NOTA 4

Detalle de Chimenea

GENERADOR AGUA CALIENTE

Figura 2 – 2 Diseño estándar de una chimenea para Gas – NO RECOMENDABLE PARA EQUIPOS CON ENCENDIDO A DIÉSEL –

NOTA 1: Los dampers barométricos son recomendados en todas las instalaciones con alturas superiores a los 20 pies (6 metros).

NOTA 2: Debe instalarse una sección desmontable de 4 pies (1.20 metros) para mantenimiento y reparación de la unidad de calentamiento.

NOTA 3: Una compuerta deberá ser instalada en la chimenea para lugares con ambientes fríos de congelación. Todas las compuertas de tiro deberán ser herméticas con interruptores de posición de prueba.

NOTA 4: Todas las unidades con operación a diésel deberán tener una compuerta de acceso para lavado de la unidad de calentamiento.

Sección II

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SOPORTES

LIMPIEZA UNIDADES A DIESEL

NOTA 3

NOTA 1

Generador Agua Cal iente

Generador Agua Cal iente

Generador Agua Cal iente

Vea las notas de la figura 2-2

Figura 2 – 3 Alternativa de chimenea para unidades múltiples para Gas Natural, Gas LP y Diésel.

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VIENTO

SOPORTES

NOTA 3

NOTA 3

Vea las notas de la figura 2-2

NOTA 1

NOTA 1

Generador Agua Cal iente

Generador Agua Cal iente

PUERTA DE INSPECCION Y LIMPIEZA

NOTA: Las chimeneas que se conectan a una chimenea principal común deben estar desplazadas entre sí.

Figura 2 – 4 Disposición recomendada de la chimenea para instalaciones de diésel de una o varias unidades

Sección II

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Cierre de tiro

El cliente suministra la chimenea superior y la campana contra la intemperie. La chimenea y la campana deben estar de pie y completamente apoyados

Economizador de condensación

Presa drenaje de agua

Sección B – B

El cliente debe instalar un collar de goteo de 2 x 4 pulgadas y drenar con un circuito de agua

Ref. Presa drenaje de agua

El cliente proporcionará la chimenea inferior y los adaptadores y todos los refuerzos y soportes necesarios.

Ver detalle A

Cople 2 NPS (drene

a

Cliente instalara drenaje y circuito de agua Sección de brida desmontable para mantenimiento

trampa)

Detalle A

El cliente debe instalar un collar de goteo de 2 x 4 pulgadas y drenar con un circuito de agua

Dámper barométrico

Generador de Vapor

NOTA 1: Los dampers barométricos son recomendados en todas las instalaciones con alturas superiores a los 20 pies (6 metros). NOTA 2: Debe instalarse una sección desmontable de 4 pies (1.20 metros) para mantenimiento y reparación de la unidad de calentamiento. NOTA 3: Una compuerta deberá ser instalada en la chimenea para lugares con ambientes fríos de congelación. Todas las compuertas de tiro deberán ser herméticas con interruptores de posición de prueba. NOTA 4: es recomendable que todas las chimeneas sean manufacturadas en acero inoxidable tipo 316L.

Figura 2 – 5 Opción 1: Instalación recomendada para chimeneas para Generadores de Agua Caliente con Cámara de condensación

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Cierre de tiro

Economizador de condensación

El cliente debe instalar un collar de goteo de 2 x 4 pulgadas y drenar con un circuito de agua

Instale un protector contra goteo sobre la abertura de la chimenea

Sección B – B

Protector de goteo

El la chimenea inferior y los adaptadores y todos los refuerzos y soportes necesarios. cliente proporcionará

Sección A – A

Dámper barométrico

Conectar el desagüe con el circuito de agua

Sección de brida desmontable para mantenimiento

El cliente debe instalar un collar de goteo de 2 x 4 pulgadas y drenar con un circuito de agua

NOTA 1: Los dampers barométricos son recomendados en todas las instalaciones con alturas superiores a los 20 pies (6 metros) y para todas las unidades de Nox.

NOTA 2: Debe instalarse una sección desmontable de 4 pies (1.20 metros) para mantenimiento y reparación de la unidad de calentamiento.

NOTA 3: Una compuerta deberá ser instalada en la chimenea para lugares con ambientes fríos de congelación. Todas las compuertas de tiro deberán ser herméticas con interruptores de posición de prueba.

NOTA 4: es recomendable que todas las chimeneas sean manufacturadas en acero inoxidable tipo 316L.

Figura 2 – 6 Opción 2: Instalación recomendada para chimeneas para Generadores de Agua Caliente con Cámara de condensación

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Manual

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de Instalación

En algunas instalaciones de generadores de vapor, las condiciones de ubicación, tipo de chimenea, edificios adyacentes, corrientes de aire (debido al viento) u otras condiciones pueden inducir niveles de ruido o reverberaciones objetables. Este dispositivo está diseñado para silenciar el ruido de la combustión a través de la chimenea. La unidad tiene un diseño de flujo completo para una contrapresión mínima y utiliza 2 tubos concéntricos perforados empaquetados con material acústico para atenuar los ruidos de alta y baja frecuencia.

Soportes

Si la altura de la chimenea requiere el uso de un desviador de tiro o un dámper atmosférico, instale el equipo en la chimenea debajo del silenciador.

Instalación Vertical

Silenciador

Soportes

Instalación Horizontal Silenciador

Sección de brida desmontable

El silenciador de diseño medio proporcionará aproximadamente la mitad de la reducción de ruido audible en comparación con el silenciador de diseño máximo. En la mayoría de las instalaciones, el silenciador de diseño medio ofrece un rendimiento satisfactorio. El diseño máximo se sugiere para instalación en áreas residenciales. El diseño medio para áreas industriales. Los silenciadores se pueden instalar en posición vertical u horizontal.

Figura 2 – 7: Instalación de silenciadores en chimeneas para Generadores de Agua Caliente.

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2.6

TUBERÍA

2.6.1

General

Asegúrese de que no se ejerza una tensión o carga excesiva en ninguna tubería del equipo Clayton o sus conexiones. Construya sistemas de anclaje y soporte seguros para todas las tuberías conectadas a la unidad generadora de Agua Caliente y los tanques de almacenamiento de agua. Asegúrese de que los sistemas de anclaje y soporte mantengan el movimiento y la vibración al mínimo absoluto . Asegúrese de que no se transfieran vibraciones extrañas hacia o desde el equipo Clayton . NO use las conexiones del equipo Clayton como puntos de anclaje. No se recomiendan los soportes de tubería con resorte. Todas las conexiones del cliente están limitadas a +200 libras (+90 kg) de carga y +150 libras- pie (+200 N • m) de torsión en todas las direcciones (X, Y y Z). Se pueden usar líneas flexibles y anclajes correctamente diseñados para cumplir con los requisitos de carga. El combustible, los conductos de salida de gases de combustión y las conexiones de suministro de aire fresco no están diseñados para cargas. Las rutas de las tuberías no deben obstruir ni crear ningún peligro potencial para la seguridad, como un peligro de tropiezo. Se deben considerar las zanjas o trincheras para tuberías para minimizar las obstrucciones. Las tuberías utilizadas para transferir un medio fluido caliente deben estar adecuadamente aisladas. Se deben usar uniones de tubería o bridas en los puntos de conexión donde sea necesario proporcionar una desconexión eficiente y conveniente de las tuberías y los equipos. Las conexiones de agua caliente y gas deben entrar o salir desde la parte superior de la tubería. Los fluidos, como el diésel y el agua fría, deben entrar o salir desde la parte inferior de la tubería. Una conexión de suministro de gas debe tener una longitud de 12 a 18 pulgadas (30 a 45 cm) como pierna colectora antes de la conexión al tren de combustible de Clayton .

Evite que metales diferentes entren en contacto entre sí. El contacto con metales diferentes puede provocar la corrosión galvánica.

Se recomiendan válvulas de globo en todas las conexiones de descarga del equipo Clayton que pueden requerir estrangulamiento periódico; de lo contrario, se deben usar válvulas de compuerta o de bola de puerto completo para minimizar las caídas de presión.

2.6.2

SISTEMAS

La tabla 2-2 a continuación es para generadores de agua caliente. Indica el material recomendado que se debe utilizar para los distintos sistemas de tuberías asociados con la instalación.

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TABLA 2 – 2 Recomendaciones de tubería

Sistema

Material/componentes recomendados

Las tuberías del sistema de agua caliente deben tener como mínimo. Tubería de acero negro cédula 40 (se prefiere el grado B sin costura). Consulte las reglas del código ASME para conocer las cédulas de tubería adecuados. El códigos ASME requiere que todas las tuberías de purga sean de acero negro con un espesor mínimo de cedula 80 y que todos los accesorios sean de acero y estén clasificados a 300 psi. La tubería de descarga debe ser de acero negro cédula 40. Las válvulas de alivio deben descargar en un embudo y en una dirección que no causen daño al personal ni al equipo. La tubería de descarga no debe contener válvulas u otras obstrucciones que puedan de alguna manera obstaculizar la liberación de agua caliente. Si el equipo cuenta con 2 válvulas de alivio deberá tener tubería independientes no UNIRLAS . La tubería para los gas LP o natural deberá usar tubería galvanizada cedula 40 o tubería de cobre tipo L. Para el caso de líneas de diésel usar tubería cedula 40, algunas agencias o códigos locales pueden requerir tuberías más pesadas. Para líneas de gas puede usarse tubería galvanizada cedula 40 o tubería de cobre tipo L.

Sistema de Agua Cal iente

Purgas y Drenes

Descarga de Agua Caliente del Generador al tanque de almacenamiento Descarga de la válvula de alivio del Generador de Agua Cal iente

Líneas de Gas LP o Natural

Combustible (Diésel/Gas)

NO UTILICE ESTAS TUBERÍAS Tuberías de CPVC PVC PPR

No es recomendable usar estas tuberías para la transportación de agua caliente, puede provocar severos daños al personal y al equipo.

2.7

TRATAMIENTO DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN

Cuando se requiera manejar agua con dureza superior a 15 granos por galón (gpg) (256 partes por millón ppm) o con contenidos químicos como el agua para albercas es necesario el uso de un intercambiador de calor para evitar incrustaciones en la unidad de calentamiento.

NOTA: Es imperativo si el agua rebasa los 15 gpg (256 ppm) utilice un suavizador de agua e intercambiador de calor, no introduzca agua suavizada al calentador puede causar severos daños a la unidad de calentamiento.

2.7.1 PRESIÓN DE AGUA FRÍA RECOMENDADA PARA LOS TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUA

La presión de suministro de agua fria al tanque de almacenamiento de agua debe ser de 15 psig (1 kg/cm²) a 57 psig (4.0 kg/cm²). Si la presión la presión es mayor a la indicada en este párrafo deberá usar un reductor de presión de agua.

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2.8 REQUISITOS DE SUMINISTRO DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN

El diámetro de la tubería debe ser mayor o cuanto mucho igual al de la tubería de descarga. El tramo horizontal debe tener una longitud tal que permita una estabilización del flujo antes de entrar al ojo del impulsor. Se recomienda una longitud de por lo menos 10 veces el diámetro. Deberá evitar cambios bruscos de dirección así como el uso de accesorios innecesarios que aumenten las perdidas por fricción. Si las dimensiones fraccionarias deberán redondearse a la dimensión de tamaño mayor. Nunca disminuya los diámetros puede provocar vibración y no tener la carga correspondiente al equipo . La tubería o tramo de succión es una de las partes del circuito hidráulico más importante y con mayor influencia en el funcionamiento de una bomba centrífuga. Este tramo es también conocido como tubería de aspiración y comprende la tubería y accesorios instalados entre el reservorio y la conexión de succión de la bomba.

IMPORTANTE: Desafortunadamente, el cliente y el contratista instalador experimentan lo contrario al diseñar su sistema de tuberías de agua de alimentación. Por lo general, se enfrentan a tramos de tubería de longitud equivalente mucho más largos y / o tienen que lidiar con una tubería necesaria para transportar el flujo de más de un generador. Por lo tanto, es fundamental para el diseñador y contratista de la instalación aumentar el tamaño de las líneas de suministro para cumplir con los requisitos en cuanto a velocidad.

2.8.1

SISTEMAS DE UNIDADES MÚLTIPLES

En una instalación de varias unidades, Clayton recomienda instalar líneas de suministro separadas para cada bomba de agua de alimentación. Sin embargo, en algunas situaciones, puede resultar poco práctico instalar líneas de suministro independientes. Si se elige una línea de suministro común, Clayton sugiere lo siguiente:

 Realice los cálculos adecuados para garantizar que se mantengan las velocidades y los requisitos de aceleración de carga.

 Si dos o más bombas operan en paralelo, con una línea de succión común, calcule la altura de aceleración para la línea común asumiendo que todas las bombas están sincronizadas, actuando como una bomba grande. (Las capacidades de todas las bombas se suman para determinar la velocidad de la línea).

 Siempre que sea posible, instale el cabezal de la línea de succión más cerca de las bombas.

2.8.2

REQUERIMIENTOS Y CÁLCULOS DE VELOCIDAD

La velocidad recomendada varía entre (1,5 - 3) m/s. Sabiendo que el área de una tubería se puede calcular como:

El caudal que circula por la tubería puede expresarse como: Q = V x A ; sustituyendo el área en la ecuación del caudal se tiene que:

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Finalmente el diámetro puede calcularse como:

Una vez calculado el diámetro de la tubería se aproxima a los diámetros comerciales.

2.8.3 CAUDALES RECOMENDADOS EN LAS TUBERÍAS SEGÚN EL DIÁMETRO.

Los valores máximos y mínimos permisibles; de esta operación se obtiene la siguiente tabla referencial, algunos fabricantes admiten valores un poco mayores que los mostrados.

Díametro (pulgadas)

½ ¾

0.68 1.54 2.74 4.28 6.16

1.37 3.08 5.47 8.55

1

1-1/4 1-1/2

12.31 21.89 34.20 49.25 87.56

2

10.94 17.10 24.63 43.78

2-1/2

3 4 6 8

98.5

197.01 350.24 547.24 788.03 1072.60 1400.94 1773.07 2188.98 3152.13

175.12 273.62 394.02 536.30 700.47 886.54 1094.49 1576.06

10 12 14 16 18 20 24

Volumen. La unidad de volumen estándar para la aplicación de bombeo de agua puede estar dada en galones (gal.) o litros (l) y, en menor medida, en pie cúbico (pies³) o metros cúbicos (m³). La carga de flujo se expresa en galones por minuto (gpm) o litros por minuto (lpm) y en pies cúbicos por segundo (cfs) o metros cúbicos por segundo (m³/seg.) donde se mueven grandes volúmenes de agua.

Flujo. A través de un sistema o caldera según los requisitos de BTU:

Nota: 1 . * Un galón de agua pesa 8.34 lb/gal. @ 60°F; por lo tanto, 60 x 8.34 = 500 BTU·s

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2.8.4

PERDIDAS POR FRICCIÓN

Cuando el agua se mueve a través de una tubería, debe vencer la resistencia al flujo causada por la fricción a medida que se mueve a lo largo de las paredes de la tubería, así como la resistencia causada por su propia turbulencia. Sumadas, estas pérdidas se conocen como pérdidas por fricción y pueden reducir significativamente la presión del sistema. Para cualquier flujo a través de una tubería de nivel, la presión manométrica en la entrada de la tubería será mayor que la presión manométrica en la salida de la tubería. La diferencia se atribuye a las pérdidas por fricción causadas por la propia tubería y por los accesorios.

En general, las pérdidas por fricción ocurren o aumentan bajo las siguientes condiciones:

1. Las pérdidas por fricción resultan del flujo a través de cualquier tamaño o longitud de tubería.

2. Las pérdidas por fricción aumentan a medida que aumenta la velocidad de flujo o disminuye el tamaño de la tubería (si la velocidad de flujo se duplica para un tamaño de tubería dado, las pérdidas por fricción se cuadruplican)

30 psi

25 psi

300 gpm

300 gpm

A: 30 psi – 25 psi = 5 psi caída de presión (o 5 psi x 2.31 = 11.5 pies de perdida por fricción)

10 psi

30 psi

600 gpm

600 gpm

B: 30 psi – 10 psi = 20 psi caída de presión (o 20 psi x 2.31 = 46.2 pies de perdida por fricción)

30 psi

5 psi

300 gpm

300 gpm

C: 30 psi – 5 psi = 25 psi caída de presión (o 25 psi x 2.31 = 57.8 pies de perdida por fricción)

Como se muestra en estas ilustraciones, las pérdidas por fricción aumentan con caudales adicionales y la adición de válvulas y accesorios.

2.8.5

REQUISITOS DE ASPIRACIÓN Y DESCARGA

Cuando el líquido este sometido a grandes variaciones de temperatura, se deberán prever juntas de dilatación para evitar que los esfuerzos originados por la contracción y dilatación de la tubería sean transmitidos a la bomba.

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