VENTILACIÓN INDUSTRIAL
Consiste en la producción de una corriente de aire que permite la eliminación de contaminantes de la atmósfera en la que se desenvuelve un trabajador, con el fin de evitar que se introduzcan en su organismo y provoque enfermedades.
Se distinguen dos tipos de ventilación: la ventilación local y la general. En algunos casos, el propósito de la ventilación es extraer el aire contaminado, por lo que se denomina extracción; en otros, la ventilación pretende cambiar el aire viciado por aire puro, por lo que estos sistemas se denominan, recirculación de aire.
EXTRACCIÓN LOCALIZADA
Se enfoca en la captación del contaminante en su lugar de origen antes de que pueda pasar al ambiente de trabajo. La mayor ventaja de este método respecto a la ventilación general, es su menor requerimiento de aire y que no contribuye a esparcir el contaminante.
Los dos requisitos básicos que debe reunir son: que el foco se encuentre lo más encerrado posible y la creación de una velocidad adecuada del aire próximo al foco de generación, para asegurar que se establezca una corriente hacia la campana.
Un sistema de extracción localizada consta de:
- Campana: para la captación del contaminante en el foco.Conducto: para transportar el aire con el contaminante al sitio adecuado, evitando que se disperse en la atmósfera.
- Separador: para separar el contaminante del aire, recogiéndolo de forma adecuada y liberar aire lim pio.
- Ventilador: para transmitir la energía necesaria al aire y hacerlo circular a través del sistema.
Las características básicas de cada uno de los componentes son:
- CAMPANA: Es una estructura diseñada para encerrar total o parcialmente una operación genera dora de un contaminante. Es un punto de entrada de aire contaminado al sistema.
La eficacia de una campana depende básicamente de su capacidad para generar en las cercanías del foco de emisión del contaminantes velocidades de aire que contrasten el efecto de las corrientes ya existentes en la zona; dichas corrientes son, en general, provocadas por el proceso contaminante o están estrechamente ligadas a él.
TIPOS DE CAMPANAS Y APLICACIONES
En general se denominan campanas a todos los tipos de aberturas por donde penetra el aire a los conductos. Las campanas pueden ser clasificadas en lo siguientes grupos:
- Campanas de techo: Son las más conocidas. Consiste en una bóveda situada por encima del lugar de trabajo. Este tipo de campana no se utiliza cuando el material es tóxico y el operario debe inclinarse sobre el tanque o proceso generador de los contaminantes.
- Cabinas: Esta formada por un gran hueco, de tal manera que parte de la operación contaminante pude efectuarse dentro de la campana. El aire generalmente circula horizontalmente en lugar de vertical.
- Campana de rejilla lateral: Es similar a la cabina, pero el hueco es más pequeño. Se trabaja, por lo general, enfrente de la campana y de forma que el aire que penetra en la misma circula por encima de donde se está trabajando.
- Campana de aire descendente: El aire circula hacia abajo. Su empleo es limitado ya que cualquier corriente ascendente o transversal tiene un efecto adverso sobre la penetración del c ontaminante de las aberturas.
- Campana extractora alargada: Es simplemente una campana de rejilla lateral, en la cual la relación lado mayo a menor es más grande. Como ejemplo, las bocas de aspiración de los tanques y baño.
CONDUCTO: Es un sistema de extracción localizada, es el lugar por donde se traslada el aire contaminado desde la campana, que se encuentra junto al foco contaminante, al punto en quese ha ubicado elseparador y la descarga.
En los conductos es importante tener en cuenta los siguientes aspectos:
- En la extracción de polvo, la velocidad del conducto debe ser lo bastante alta para evitar que el polvo sedimente y atasque la tubería.
- Para la extracción de gases y vapores, la velocidad en el conducto se obtendrá de un balance económico entre el costo del conducto y el ventilador y los costos del motor y la potencia del mismo.
- En la localización y construcción del conducto, deben estar previstos los medios de protección necesarios para evitar la corrosión, con objeto de aumentar la vida del sistema de extracción.
El flujo, en un conducto de extracción localizada, es, en la práctica, siempre turbulento, por lo que la velocidad no es constante, sino que oscila alrededor de su valor medio.
Los conductos de un sistema de extracción localizada deben diseñarse teniendo presente los siguientes puntos:
- Conseguir el mínimo consumo de fuerza motriz (disminuyendo la pérdida de carga).
- Mantener la velocidad de transporte necesaria para que el contaminante no se deposite y tapone el conducto.
- Mantener el sistema equilibrado en todo momento.
- SEPARADOR: El objeto de los separadores o purificadores es recoger el contaminante del aire antes de que éste vuelva a la atmósfera. Es un dispositivo separador de aire adecuado debería formar parte de todo sistema de extracción. Los separadores pueden ser de muy diversos tipos, según la técnica empleada y le contaminante que debe separarse.
Ciclón
- Filtros mangas
Son separadores que utilizan mangas confeccionadas en tejidos de algodón u otros materiales. El sistema de limpieza del tejido filtrante es lo que determina la diferencia de los tipos. Existen tres tipos de dispositivos de limpiezas de las mangas:
Filtro automático: Es un filtro de mangas filtrantes cilíndricas, con un sistema de limpieza de estas mangas por una breve inyección de aire comprimido a través de un vénturi, el cual induce un gran volumen de aire que infla la manga desprendiendo la torta de polvo del exterior de la misma. El funcionamiento de este filtro puede ser continuo durante 24 horas al día, siendo ésta su principal ventaja de implantación. Admite concentraciones de polvo y velocidades de filtración, más importantes que un captador de polvo automático. Permite la recuperación o la recirculación de productos tratados.
Filtro de limpieza por vibrador: Es un filtro de saco filtrante o mangas cilíndricas, con un sistema de limpieza por vibrador, que al final de cada período de trabajo, el medio filtrante es descolgado por sacudidas que realiza una excéntrica accionada por un motor eléctrico. Estos filtros se utilizan para trabajos discontinuos.
Filtros de limpieza por sacudida manual: Es un filtro de bolsa filtrante suspendida en un cuadro metálico provisto de un dispositivo de sacudida manual, accionándolo de abajo arriba para obtener la limpieza del tejido filtrante. Estos filtros sirven para equipar individualmente lo puestos de trabajo.
Precipitadores
electroestáticos Los separadores electroestáticos utilizan el fenómeno natural por el que las partículas de carga opuesta se atraen. Las partículas de polvo entrantes se cargan eléctricamente y a continuación se recogen en placas conectadas a tierra. Su principal ventaja es su insignificante pérdida de carga, su inconveniente en su elevado costo.
Están constituidos por un cuerpo en cuyo interior se sitúan un cierto número de pares de electrodos (emisor- colector). Uno de los electrodos está conectado a tierra y el otro a un conjunto rectificador- generador de alta tensión, alcanzándose diferencias de potencial de hasta 70.000 volts. Dispone además de un sistema de desprendimiento de polvo recogido en los colectores y un sumidero de evacuación. Se utilizan para la eliminación de humos.
- Hidráulicos
Son separadores húmedos que permiten la separación de partículas de polvo y de los gases solubles o condensables contenidos en el aire. El agente depurador es el agua. Existen diferentes tipos:
- De rueda centrífuga, para fuertes concentraciones de polvo.
- Vertical, para polvos pesados no solubles.
- De lámina de agua, para polvos incrustantes.
- De vénturi, para humos.
Las desventajas de los filtros húmedos son su alto mantenimiento, corrosiones, gastos de agua y evacuación de lodos.
- Filtros para nieblas de aceite
La captación de la niebla de aceite se efectúa mediante una campana directamente sobre la máquina.
Una filtración puede realizarse con filtros metálicos de 50 mm de espesor, con una baja velocidad de paso, inferior a 1 / Sg.
Una filtración más eficaz se obtiene con filtros equipados con un moto- ventilador a 3.000 r.p.m. y centrifugarla a gran velocidad sobre una virola estática equipada con un filtro. El aceite es evacuado al exterior por un orificio apropiado.
Otro tipo de filtro autónomo utilizado para eliminar neblinas de aceite es el precipitador electroestático, siendo su principal ventaja el poder recircular el aire limpio dentro de la zona de trabajo.
VENTILADOR: Son los dispositivos que suministran energía al sistema para el movimiento del aire en el interior del mismo. Siempre que sea posible, el ventilador se colocará después del separador, con objeto de que por él pase aire limpio y así evitar el deterioro del mismo por erosión de partículas o corrosión de las diversas sustancias.
PRINCIPIOS BÁSICOS DE UNA EXTRACCIÓN LOCALIZADA
- Encerrar la fuente tanto como sea posible, ya que el caudal de aire a extraer será tanto menor cuanto más encerrado quede el foco contaminante en el interior de la campana. El diseño geométrico de una campana deberá siempre perseguir el objetivo de encerrar al máximo el proceso en su interior, teniendo siempre presente las necesidades de un acceso adecuado al proceso.
- Capturar el contaminante con velocidad adecuada. La velocidad del aire a través de todas las aberturas de la campana debe ser lo bastante alta como para captar el contaminante. La importancia de la velocidad óptima de control y captura es uno de los puntos fundamentales en el diseño de este tipo de campanas.
- Extracción del contaminante fuera de la zona de respiración del operario. Las campanas deben situarse con respecto al foco contaminante, de tal forma que el flujo de aire se desplace del operario a la fuente del contaminante, para evitar que el operario respire aire contaminando.
- Suministro adecuado de aire. Todo el volumen de aire extraído debe ser reemplazado para no originar una depresión.
- Descarga del aire extraído lejos del punto de reposición, ya que todo el efecto de una extracción localizada puede malograrse por una recirculación hacia el interior del aire contaminando será expulsado.
- Proveer una adecuada velocidad de transporte para las partículas. El transporte de material particulado debe realizarse a una velocidad de aproximadamente 18 a 20 m/sg, para evitar la deposición de partículas en los conductos. El transporte de gases o vapores pude realizase a velocidades inferiores.
