La diferencia fundamental entre la ventilación industrial es que el equipo puede hacer frente al mantenimiento de habitaciones grandes, a menudo con condiciones de microclima muy difíciles. Pueden liberarse al aire sustancias nocivas, vapor caliente o polvo. La tarea principal de la ventilación por extracción de locales industriales es "atrapar" rápidamente todas las impurezas no deseadas y eliminarlas sin dañar el medio ambiente.
- Tipos de ventilación de habitaciones
- Ventilación natural en naves industriales
- Aireación de aire interior
- Dispositivo de ventilación natural en producción
- Ventilación forzada en locales industriales
- Tipos de entradas de aire industriales
- Tipos de ventiladores industriales
- Colectores de polvo y filtros para trabajos en producción
- Suministro de ventilación en producción
- Sistema de suministro local en la habitación.
Tipos de ventilación de habitaciones
Según el método de movimiento del aire, existen dos tipos de ventilación:
- mecánico;
- natural.
Según el principio de funcionamiento, todas las unidades de ventilación se dividen en:
- Suministrar aire (para suministro de aire fresco), puede ser local (oasis, cortina o ducha de aire), así como general (entrada dirigida o dispersa).
- Campanas de extracción (se evacúa el aire de escape), son generales o locales.
Ventilación natural en naves industriales
Cualquier suministro natural o ventilación por extracción de una instalación de producción funciona utilizando la diferencia de temperatura y presión de aire en el taller y en el exterior. Esto significa que la fuerza impulsora de la tracción natural es el viento y el calor.
Debido a la diferencia de temperatura, las masas de aire caliente expandidas se desplazan del taller y las masas de aire frío y limpio se extraen en su lugar. Se forma un área de mayor presión en la región de barlovento, lo que aumenta el flujo de aire fresco del exterior. En el lado de sotavento del edificio, por el contrario, la presión siempre se reduce, lo que contribuye a la salida del aire de escape. Las leyes físicas se utilizan con éxito para la ventilación de empresas con intensa generación de calor. Pero no en todos los casos un potente intercambio de aire garantiza la creación de todas las condiciones necesarias para el trabajo del personal.
Cuanto más notable sea la diferencia de temperatura cerca del piso y cerca del techo del taller, así como cuanto más alta sea la habitación, más eficientemente funcionará el sistema.
Si hay grietas en las paredes y ventanas del taller, las puertas o portones se abren a menudo, es probable que haya corrientes de aire y una caída de temperatura. En verano, en áreas alejadas de puertas y ventanas, se violan las normas de ventilación de los locales industriales.
Aireación de aire interior
En algunos casos, la aireación crea un intercambio de aire efectivo basado en corrientes de aire naturales. Para su implementación, se instalan linternas de aireación, elementos de ventilación especialmente diseñados.
A veces, durante la construcción de una instalación de producción, no se calcula la ventilación, no se instala el equipo. Luego es posible colocar minas y canales en el taller ya terminado, operando debido a la presión térmica. Las salidas de las minas están cubiertas con deflectores. El viento sopla sobre el deflector y forma un área de vacío en la tubería, aumentando la succión de aire. Un sistema similar se usa ampliamente en edificios agrícolas y ganaderos, herreros, pequeñas panaderías. La tubería se instala en el saliente más alto del techo.
La aireación es uno de los ejemplos más eficaces de ventilación industrial natural.Se utiliza en industrias con abundante formación de gases, venenos y calor.
Dispositivo de ventilación natural en producción
Los edificios con servicios están equipados con 3 niveles de aberturas con salidas de aire especialmente diseñadas. Las dos primeras filas de aberturas están ubicadas a una altura de 1-4 metros del piso. En el techo se instalan luces de aireación con rejillas de ventilación ajustables.
En verano, entran corrientes de aire limpio a través de los travesaños inferiores y sube el aire sucio. En la estación fría, el aire penetra a través de la fila central de ventilaciones y, al calentarse, alcanza el nivel de disponibilidad del personal.
La intensidad de la ventilación está regulada por diferentes posiciones de las rejillas de ventilación. Calculando la ventilación de la sala de producción, determine el área de las rejillas de ventilación, aberturas. Dado que el peor momento para que el sistema funcione es un clima cálido y tranquilo, se toma como punto de partida.
En clima ventoso, el tiro natural funciona mejor. Pero con una combinación de cierta fuerza y dirección del viento, se puede crear un empuje inverso.
El aire limpio mezclado con polvo y gases se dirige a las áreas donde se encuentran las personas. Para evitar la propagación de polvo y suciedad, se instalan linternas de diseño antiviento con protección contra el viento.
En la estación cálida, el aire de suministro se enfría rociando agua fría desde las boquillas ubicadas en el área de las rejillas de ventilación. El aire se enfría y la humedad aumenta ligeramente.
Existen algunos requisitos para edificios con aireación natural:
- su perímetro debe estar abierto al acceso aéreo;
- Los talleres de una sola planta o los edificios de gran altura ubicados en los últimos pisos están aireados.
Es muy difícil instalar ventilación natural en locales industriales de varios tramos. Con un ancho de taller de más de 100 metros, entregar aire limpio al centro del edificio es prácticamente impracticable. Luego, para la aireación, se instalan linternas Baturin no infladas con un canal separado para el escape y la entrada. En invierno, un sistema de este tipo puede provocar una caída de temperatura no deseada en el área de trabajo del área de producción. Por lo tanto, en talleres de varios tramos, generalmente se instala ventilación forzada con calentamiento de la entrada.
Todos los elementos de aireación se controlan mecánicamente.
La ventaja de este tipo de ventilación en locales industriales es la capacidad de proporcionar un potente intercambio de aire.
Otra ventaja es el bajo costo de los mecanismos.
Desventajas:
- dependencia del clima;
- complejidad de la gestión;
- la imposibilidad de dotar de aire fresco a los lugares de trabajo remotos.
La aireación, como tipo de ventilación en instalaciones industriales, es inaceptable si la tecnología implica la propagación de impurezas nocivas, polvo. Porque la filtración de masas de aire residual es imposible.
Ventilación forzada en locales industriales
Los esquemas de ventilación de suministro o extracción para locales industriales con tracción mecánica permiten llevar los parámetros del aire suministrado a la habitación a los requeridos (humidificar, filtrar, enfriar, calentar y hacer que el aire sea inofensivo).
Beneficios de la ventilación forzada:
- su trabajo no está relacionado con la temperatura exterior;
- suministro, eliminar aire del punto requerido;
- es posible cambiar la tasa de ventilación de la sala de producción dentro de cualquier límite;
- puede realizar un cálculo preciso del escape o la ventilación de suministro de la sala de producción.
Entre los tipos de ventilación en locales industriales que se utilizan en la actualidad, el tiro forzado es el más utilizado.
La ventilación en las áreas de producción limita la propagación del aire sucio y lo elimina directamente de la fuente.
La calidad del trabajo de la ventilación local de las instalaciones industriales está influenciada por la correcta selección de equipos, la forma de las entradas de aire y el grado de rarefacción de la atmósfera.
Todos los tipos de unidades de extracción para la ventilación de locales industriales constan de componentes tales como:
- succión (entrada de aire);
- ventilador;
- conductos de aire;
- filtros;
- ducto de escape.
Todo el volumen de aire sucio debe ser capturado por la entrada de aire y luego transferido a través del sistema de ventilación local del área de producción.
Tipos de entradas de aire industriales
Existen dos tipos de aspiración o entradas de aire para sistemas de ventilación:
- cerrado;
- abierto.
Las entradas de aire de ventilación de tipo abierto constan de:
- carcasa protectora;
- paraguas de escape;
- aspiración telescópica a bordo o articulada (instalada directamente en el lugar de trabajo);
- entradas de aire móviles.
Dichos receptores se diferencian en que la abertura para la entrada de aire sucio se encuentra un poco más lejos del lugar de su descarga.
La cubierta protectora contra el polvo elimina la columna de polvo (la llamada antorcha de polvo), que se forma, por ejemplo, en la industria de la carpintería: durante el pulido, pulido, en las máquinas de pulir. El dispositivo contiene una visera y se instala a través del movimiento de partículas de polvo.
La multiplicidad de ventilación local en el área de producción se calcula en función de la velocidad y el diámetro de la muela o muela.
Las campanas de extracción reducen el área de esparcimiento y eliminan el aire caliente que contiene impurezas peligrosas y se eleva según el principio de convección. El tamaño del paraguas debe cubrir completamente el área de la fuente de aire caliente. Los paraguas se fabrican con o sin voladizos. Los voladizos están hechos de láminas rígidas o lonas densas. Los paraguas abiertos son más convenientes ya que los voladizos no interfieren con el acceso del personal.
En industrias peligrosas, la velocidad del flujo de aire que ingresa al paraguas debe ser de 0,5 metros por segundo o más. Si el paraguas elimina el aire caliente sin impurezas, la velocidad debe estar entre 0,15 y 0,25 metros por segundo.
Las entradas de aire en forma de ranuras o unidades de succión a bordo se instalan en baños de decapado y galvánico. El aire se mueve sobre la bañera y extrae vapores nocivos de álcalis y ácidos antes de que se extiendan por la habitación.
Si el ancho del baño es pequeño (hasta 70 cm), se instalan unidades de succión de una cara.
Los baños anchos están equipados con sistemas de succión de doble cara, así como estructuras que soplan la evaporación de la superficie del líquido, "con soplado".
El volumen de aire que pasa a través de tales dispositivos depende del área de la superficie del líquido, el grado de toxicidad de los vapores y la temperatura del líquido. Dado que los vapores destruyen rápidamente las estructuras metálicas, la ventilación de los locales industriales en esta dirección está hecha de materiales resistentes, como el PVC.
En los talleres de soldadura y soldadura fuerte, las unidades de succión se instalan en paneles verticales o biselados con múltiples orificios.
Las unidades de succión telescópicas y articuladas son muy comunes. Gracias al tubo retráctil, el extremo de succión se puede acercar al lugar deseado.
En los talleres con máquinas de soldar semiautomáticas y soldadores que funcionan con dióxido de carbono, las unidades de succión se montan directamente en las herramientas. Dicho equipo es eficaz para el intercambio de aire hasta 20 metros cúbicos por hora.
Si el lugar de trabajo del soldador no es fijo, se utilizan unidades de succión móviles, algunas de ellas están unidas a la máquina de soldar en ventosas.
Succión de tipo cerrado:
- campanas de extracción;
- cabañas
- cajas de refugio;
- cámaras.
Las campanas de extracción se instalan en talleres con abundante emisión de vapores y gases tóxicos.
Las cajas de refugio no proporcionan aberturas abiertas y se utilizan en industrias con sustancias radiactivas y altamente tóxicas. El trabajador realiza todas las manipulaciones por medio de guantes de goma y mangas incorporadas o dispositivos mecánicos.
La ventilación por extracción local en áreas industriales con aislamiento completo de las fuentes de emisiones peligrosas se llama aspiración y se considera uno de los esquemas más seguros y efectivos.
Tipos de ventiladores industriales
El aire en los sistemas de ventilación forzada es impulsado por dispositivos mecánicos: sopladores alimentados por electricidad. La mayoría de las veces, se instalan modelos radiales o axiales.
Un ventilador radial o centrífugo también se denomina "voluta" en forma de carcasa, en la que se construye una rueda con palas. Durante el giro de la rueda, el aire ingresa a la carcasa, cambia de dirección y se alimenta al conducto de aire bajo presión.
El aire de escape suele estar saturado de componentes dañinos y agresivos e incluso explosivos. Los ventiladores se utilizan en función de las posibles impurezas:
- tipo estándar para aire con temperaturas de hasta +80 grados con una pequeña cantidad de polvo;
- tipo anticorrosión - para vapores de álcalis y ácidos;
- a prueba de chispas - para mezclas de aire explosivas;
- polvo: se utiliza si el polvo en el aire es superior a 100 miligramos por metro cúbico.
Los números de los ventiladores indican el diámetro de la rueda expresado en decímetros.
Los ventiladores axiales son palas inclinadas instaladas en una carcasa cilíndrica. Durante el funcionamiento, el aire se mueve en paralelo al eje del ventilador. Dichos modelos se instalan con mayor frecuencia en redes de tamaño mediano, conductos de escape de emergencia y en minas. Su ventaja es que un ventilador puede suministrar aire en dos direcciones opuestas, realizando tanto el escape como el suministro.
El aire se suministra a los puntos necesarios a través de los conductos. La mayoría de las veces están hechos de chapa y, cuando se trabaja con sustancias agresivas, de plástico, cerámica y otros materiales resistentes.
Colectores de polvo y filtros para trabajos en producción
La calidad de las emisiones atmosféricas a la atmósfera está regulada por los requisitos de ventilación de las instalaciones industriales. Por lo tanto, el aire sucio de las plantas industriales debe filtrarse antes de ser liberado al medio ambiente. Uno de los parámetros más importantes calculados para la ventilación de una instalación de producción es la eficiencia de la purificación del aire.
Se calcula de la siguiente manera:
Dónde Kvkh¿Es la concentración de impurezas en el aire antes del filtro, Kvyh- concentración después del filtro.
A veces, un solo colector de polvo o filtro limpia el aire lo suficiente, luego la limpieza se llama de una etapa. Si el aire está muy contaminado, es necesario organizar una limpieza de varias etapas.
El tipo de sistema de limpieza depende de la cantidad de impurezas, composición química y forma.
El diseño más simple de colectores de polvo son las cámaras de sedimentación de polvo. La velocidad del flujo de aire disminuye bruscamente en ellos y, debido a esto, las impurezas mecánicas se depositan. Este tipo de limpieza solo es adecuado para la limpieza primaria y no es muy eficaz.
Las cámaras de sedimentación de polvo son:
- sencillo;
- laberinto;
- con tope.
Para capturar polvo con partículas de más de 10 micrones, se utilizan ciclones: recolectores de polvo inerciales.
Ciclón Es un recipiente metálico cilíndrico que se estrecha en la parte inferior. El aire se suministra desde arriba, las partículas de polvo bajo la influencia de las fuerzas centrífugas golpean las paredes y caen. El aire limpio se descarga a través de una tubería especial.
Dos ciclones pequeños instalados uno detrás del otro aumentan la eficiencia de limpieza en un 90% en comparación con un ciclón grande.
Para aumentar aún más la cantidad de polvo retenido, se rocía agua en el cuerpo del ciclón. Estos dispositivos se denominan lavadoras ciclónicas. El polvo se lava con agua y se envía a tanques de sedimentación.
El tipo moderno de colectores de polvo son rotativos o rotoclones. Su trabajo se basa en una combinación de Coriolis y fuerzas centrífugas. El diseño de los rotoclones recuerda a un ventilador centrífugo.
Precipitadores electrostáticos Es otra forma de eliminar el polvo del aire.Las partículas de polvo cargadas positivamente son atraídas por los electrodos cargados negativamente. Se pasa un alto voltaje a través del filtro. Para limpiar los electrodos del polvo, se agitan automáticamente de vez en cuando. El polvo se almacena.
También se utilizan filtros de grava y coque humedecidos con agua.
Los filtros medios y finos están hechos de material filtrante: fieltro, no tejidos sintéticos, mallas finas, tejidos porosos. Atrapan las partículas más pequeñas de aceite y polvo, pero se obstruyen lo suficientemente rápido y requieren reemplazo o limpieza.
Si es necesario limpiar el aire de sustancias o gases altamente corrosivos o explosivos, se utilizan sistemas de eyección.
El eyector consta de cuatro cámaras: descarga, confusor, cuello, difusor. El aire entra en ellos a alta presión, arrastrado por un potente ventilador o compresor. En el difusor, la presión dinámica se convierte en presión estática, después de lo cual la masa de aire se lleva hacia afuera.
Suministro de ventilación en producción
Los estándares de ventilación para locales industriales se especifican en SNiP 41-01-2003. Antes de ser suministrado a la habitación, el aire debe procesarse: fresco o tibio, filtrar el polvo, a veces aumentar su humedad.
Suministro de dispositivo de ventilación:
- toma de aire;
- conductos de aire;
- filtros;
- calentadores
- ventilador;
- distribuidores de aire.
Al instalar la ventilación de la sala de producción, se organiza una cámara de suministro para acomodar el calentador, el filtro y el ventilador.
Las entradas de aire están ubicadas a una altura de 2 m sobre el nivel del suelo, en lugares alejados de las fuentes de contaminación, a veces por encima del techo de un edificio. Al elegir un lugar, se tiene en cuenta la dirección de los vientos. En el exterior, las tomas de aire están cubiertas con persianas, rejas o paraguas.
El aire de suministro se limpia con filtros de varios tipos, generalmente de materiales no tejidos.
El aire se calienta en invierno con cortinas o calentadores. El portador de calor es agua o electricidad. Si es necesaria la humidificación, se instalan cámaras de riego, donde se rocía una fracción finamente dispersa de aire. El aire se enfría de la misma forma.
Sistema de suministro local en la habitación.
Los requisitos de ventilación para las instalaciones industriales no siempre se cumplen con la ventilación general. Y luego se instala el sistema de suministro local.
Tipos de ventilación de suministro local:
- cortinas térmicas de aire;
- duchas de aire;
- oasis;
- cortinas de aire.
Ducha de aire es una corriente de aire limpio dirigida al lugar de trabajo. Su propósito es mejorar la transferencia de calor del cuerpo del empleado y evitar el sobrecalentamiento.
Las instalaciones de ducha pueden ser:
- estacionario;
- móvil.
El anochecer se organiza en talleres calientes, así como con irradiación infrarroja de personal superior a 350 W / m2. metro.
Los índices de ventilación de los locales industriales de este tipo dependen de la severidad del trabajo, la temperatura del aire en el taller y la intensidad de la radiación infrarroja. En promedio, la temperatura del aire en una ducha de aire es de +18 a +24 grados. La corriente se mueve a una velocidad de 0,5 a 3,5 metros por segundo. La velocidad es directamente proporcional a la temperatura del aire y la intensidad de la irradiación. Y la temperatura del flujo de suministro es inversamente proporcional a estos indicadores.
Para cambiar la dirección del flujo de aire, se colocan boquillas giratorias especiales en los extremos de los conductos de aire.
Los oasis de aire sirven a toda la sección del taller, que está cercada del resto del área por pantallas de luz. En el área, el aire se mueve a una velocidad y temperatura calculadas. En un oasis, la tasa de ventilación de un edificio industrial se calcula cuidadosamente.
Las cortinas de aire térmicas y de aire están diseñadas para evitar el sobreenfriamiento de los empleados y enfriar las instalaciones a través de puertas o aberturas abiertas.
Hay 2 tipos de cortinas:
- con suministro de aire calentado;
- sin calefaccion.
La ventilación de intercambio general es necesaria en los casos en que la humedad, el calor y la contaminación ingresan a todo el volumen del taller y es imposible cumplir con los estándares de ventilación de las instalaciones de producción con la ayuda de medidas locales. Con un sistema de ventilación general, el aire de escape en la sala de producción se diluye con aire limpio para cumplir con los requisitos de control sanitario e higiénico. No es un sistema económico ni muy eficiente.
Para evitar la succión de aire sucio del taller, las cámaras de ventilación y los conductos de aire se sellan cuidadosamente y la ventilación de la sala de producción se instala en los lugares más limpios.
De acuerdo con las normas de control sanitario e higiénico de los sistemas de ventilación de las instalaciones industriales, todos los componentes se mantienen limpios y se someten a controles periódicos.
El aire se suministra a una velocidad de hasta 15 metros por segundo a través de conductos de aire ranurados, creando una barrera para el flujo de aire frío del exterior. Más información sobre cortinas de aire en el video:
