manualpracticoventilacion_sp

8/8/2019 ManualPracticoVentilacion_SP

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Con este Manual Prctico de Ventilacin se pretendeproporcionar una ayuda a quien desee acceder rpidamenteal conocimiento de los principios bsicos de esta tecnologa

y a la vez guiar los primeros pasos en el clculo de ventila-ciones corrientes, que pueden presentarse en mltiplesocasiones.

Antes de adquirir la soltura necesaria para recorrer las etapasdel proceso a seguir, tal como la identificacin del problema,el clculo de los valores y la seleccin del equipo apropiado,es posible que aparezcan dudas e indecisiones. No dudeentonces en acudir a los servicios de nuestra AsesoraTcnica, que le clarificar cuanto necesite hasta que pueda

moverse con acierto por el mundo de la ventilacin, que es alque dedicamos nuestros afanes.

SOLER & PALAU

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NDICE DE MATERIAS

Pgina

Captulo 1. EL AIRE 5

Captulo 2. LA VENTILACIN 6

2.1 Funciones de la Ventilacin 62.2 Conceptos y Magnitudes 6

Caudal 6Presin 6

2.3 Unidades 72.4 Aparatos de Medida 82.5 Tipos de Ventilacin: 9

Ambiental 9

Localizada 92.6 Ventilacin Ambiental 92.6.1. Caudal de Aire necesario 92.6.2. Situacin del extractor 13

Casos de Aplicacin:2.6.3. Cuartos de bao 142.6.4. Aparcamientos 16

2.7 Ventilacin Localizada 202.7.1. Captacin Localizada 202.7.2. Elementos de una Captacin localizada 202.7.3. Principios de diseo de la captacin 22

Casos de aplicacin:2.7.4. Casos de Ventilacin Industrial Localizada 242.7.5. Cocinas Domsticas 25

2.7.6. Cocinas Industriales 26

Captulo 3. CIRCULACIN DE AIRE POR CONDUCTOS 29

3.1 Prdida de carga: Tramos rectos 29Conductos rectangulares 29Accidentes en la conduccin 30

3.2 Clculo prdida de carga. Mtodo del coeficiente n 303.3 Ejemplo de aplicacin 34

Captulo 4. VENTILADORES 35

4.1 Generalidades 354.2 Definiciones 354.3 Clasificacin 354.4 Curva caracterstica 384.5 Punto de Trabajo 404.6 Leyes de los Ventiladores 41

Captulo 5. RUIDO 42

5.1 Nivel Sonoro 425.2 Silenciadores 445.3 Ruidos mecnicos 45

Captulo 6. RESUMEN 46

SERVICIO DE ASESORA TCNICA S&P 47


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INDICE DE TABLAS

Tabla N Pg. TEMA

1 5 Composicin de la Atmsfera2 5 Composicin del aire seco

3 7 Conversin unidades presin

4 10 Criterios de ventilacin segn norma UNE 100-011

5 12 Renovaciones / hora en locales habitados

6 14 Extractores S&P para baos

7 15 Caudal de extraccin para baos

8 21 Velocidades de captacin

9 21 Velocidades de transporte

10 25 Caudal y aparatos campanas adosadas

11 25 Caudal y aparatos campanas isla

12 41 Leyes de los ventiladores

13 42 Ejemplos de ruido

14 43 Ejemplos de presin y potencia sonora

15 44 Atenuacin del ruido con la distancia

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1. EL AIREEl aire es un gas que envuelve laTierra y que resulta absolutamenteimprescindible para la respiracin detodos los seres vivos. Est compues-to de una mezcla mecnica de variosgases, prcticamente siempre en lamisma proporcin y en la que destacael Nitrgeno que es neutro para lavida animal y el Oxgeno, que esesencial para la vida en todas susfomas.

En la tabla 2 puede verse su compo-sicin media, que de forma sinptica

representamos en la Fig. 1.

Ntese que se cita aire seco y nosimplemente aire. Esto se debe aque el aire que nos rodea es airehmedo, que contiene una cantidadvariable de vapor de agua que revistegran importancia para las condicionesde confort del ser humano.

Adems del aire seco y vapor deagua mencionados, el aire que respi-ramos contiene otros elementos degran incidencia sobre la salud. stosson gases, humos, polvo, bacterias...

La tabla 1 muestra la composicin deaires reales, el que puede considerar-se limpio y un ejemplo de airecontaminado.

Oxgeno 20,94%

Nitrgeno 78,08%

Argn 0,93%

Anhidrido Carbnico 0,03%

Otros 0,014%

Fig. 1

AIRE LIMPIO, g/m3 AIRE CONTAMINADO, g/m3

Medida anual en una gran ciudad

xido de Carbono CO mx. 1000 6.000 a 225.000

Dixido de Carbono CO2 mx. 65.104 65 a 125.104

Anhdrido Sulfuroso SO2 mx. 25 50 a 5.000

Comp. de Nitrgeno NOx mx. 12 15 a 600

Metano CH4 mx. 650 650 a 13.000

Partculas mx. 20 70 a 700

(Datos de IEAL, John Shenfield, Madrid 1978) Tabla 1

COMPONENTES DEL AIRE SECO

(12928 kg/m3, a 0 C 760 mm)

Smbolo En volumen En peso Contenido en el Peso especfico% % aire, g/m3 kg/m3

Nitrgeno N2 7808 75518 97630 12504

Oxgeno O2 2094 23128 29900 1428

Argn Ar 0934 1287 1665 17826

Anh. Carbnico CO2 00315 04.10-6 062 1964

Otros 0145 00178 023 -

100000 100000 129280 -

Tabla 2


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Se entiende por ventilacin la sustitu-cin de una porcin de aire, que seconsidera indeseable, por otra queaporta una mejora tanto en pureza,como de temperatura, humedad,etc.

2.1 FUNCIONESDE LA VENTILACIN

La ventilacin de los seres vivos, laspersonas entre llos, les resuelve fun-ciones vitales como el suministro deoxgeno para su respiracin y a la vez

les controla el calor que producen yles proporciona condiciones de con-fort, afectando a la temperatura, lahumedad y la velocidad del aire.

La ventilacin de mquinas o de pro-cesos industriales permite controlar elcalor, la toxicidad de los ambientes ola explosividad potencial de los mis-mos, garantizando en muchos casosla salud de los operarios que seencuentran en dichos ambientes detrabajo.

Para efectuar una ventilacin adecua-da hay que atender a:

a) Determinar la funcin a realizar(el calor a disipar, los txicos a diluir,los slidos a transportar, etc.)

b) Calcular la cantidad de airenecesaria.

c) Establecer el trayecto decirculacin del aire.

2.2 CONCEPTOSY MAGNITUDES

En el movimiento del aire a travs deun conducto distinguiremos, Fig. 2:

Caudal- La cantidad o Caudal Q (m3/h) deaire que circula.

- La seccin S (m2) del conducto.

- La Velocidad v (m/s) del aire.

Vienen ligados por la frmula

Q = 3600 v S

PresinEl aire, para circular, necesita de unadeterminada fuerza que le empuje.Esta fuerza, por unidad de superficie,es lo que se llama Presin. Existentres clases de presin:

PRESIN ESTTICA, Pe

Es la que ejerce en todas las direc-ciones dentro del conducto, en lamisma direccin del aire, en direccincontraria y en direccin perpendicular,sobre las paredes del mismo.Si el conducto fuese cerrado, comoun recipiente con el aire en reposo,tambin se manifestara este tipo dePresin.

La Presin Esttica puede ser positi-va, si es superior a la atmosfrica obien negativa, si est por debajo de

lla.

PRESIN DINMICA, Pd

Es la presin que acelera el airedesde cero a la velocidad de rgimen.Se manifiesta slo en la direccin delaire y viene relacionada con la direc-cin del mismo, aproximadamente porlas frmulas:

Pd = v2 (mm c.d.a.)

16

v = 4 Pd (m/s)

La grfica de la fig. 3 relaciona ambasmagnitudes, la Velocidad del aire v ysu correspondiente Presin DinmicaPd .

La Presin Dinmica es siemprepositiva.

PRESIN TOTAL, Pt

Es la presin que ejerce el aire sobreun cuerpo que se opone a su movi-miento. En la fig. 2 sera la presinsobre una lmina L opuesta a la

direccin del aire. Esta presin essuma de las dos anteriores.

Pt = Pe + Pd

En hidrulica esta expresin recibe elnombre de Ecuacin de Bernoulli.

V

Q QPe Pe

Pe

Pe

Pt

Pd

Pd

SL

Fig. 2

2. LA VENTILACIN

6


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2.3 LAS UNIDADESLas unidades de presin usadas enventilacin son:

1 mm c.d.a. (milmetro columna deagua)

1 Pascal, Pa

Ambas, y la unidad industrial depresin, la atmsfera o Kp/cm2, seequivalen de la siguiente forma:

1 atmsfera = 1 Kp/cm2

= 10.000 mm c.d.a.

= 98 x 1.000 Pa

1 mm c.d.a. = 981 Pascal

= 00001 atmsferas

En la prctica, aproximadamente:

1 mm c.d.a. = 10 Pa

En la tabla 3 se establece la corres-pondencia entre distintas unidades depresin. Obsrvese la diferencia entre

la Atmsfera y la Presin atmosfrica.

El milibar es la unidad usada por losmeterelogos.

7

CONVERSIN ENTRE DISTINTAS UNIDADES DE PRESIN

kp/m2 mm Presin

mm c.d.a. c.d.m.kp/cm2

atmosfricabar milibar dinas/cm2

1 mm c.d.a.1 0,07355 10-4 10.337 10-4 98 10-6 98 10-3 98,1

kp/m2

1 mm c.d.m. 13,6 1 13,6 10-4 13,15 10-4 1,33 10-3 1,334 1.334

1 kp/cm2 10.000 735,5 1 0,966 0,981 9,81 102 9,81 105

1 presin atm. 10.334 760 1,0334 1 1,013 1.013 1,01334 106

1 bar 10.200 750 1,02 0,985 1 1.000 106

1 milibar 10,2 0,75 1,02 10-3 0,985 10-3 10-3 1 103

Tabla 3


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2.4 APARATOS DE MEDIDALas presiones ABSOLUTAS semiden a partir de la presin cero.Los aparatos usados son los barme-tros, que utilizan los de los meterelo-

gos, y los manmetros de laboratorio.

Las presiones EFECTIVAS se midena partir de la presin atmosfrica.Los aparatos usados son los man-metros industriales.

Las presiones Total, Esttica yDinmica son de este tipo. Losaparatos en este caso son los micro-manmetros. En los laboratorios demecnica de fluidos se utilizan lossiguientes:

Tubo de PitotMide directamente la Presin Total Ptpor medio de un tubo abierto querecibe la presin del aire contra sudireccin y que conecta su otro extre-mo a un manmetro. ste se repre-senta en la Fig. 4 por medio de untubo en U, lleno de agua, abierto ensu otro extremo a la presin atmosf-rica, y cuyo desnivel del lquido en lasdos ramas, seala la Presin Total enmm c.d.a.

Sonda de Presin EstticaMide la Presin Esttica Pe por mediode un tubo ciego dirigido contra lacorriente de aire y abierto, por unasrendijas, en el sentido de la misma.En el esquema de la fig. 5 puedeverse conectado, por su otro extremo,a un manmetro de columna de agua,que est abierto a la presin atmosf-rica.

Tubo de PrandtlEs una combinacin de un Pitot y unaSonda de Presin Esttica. El Pitotconstituye el tubo central que estabierto a la corriente de aire y estenvuelto por una sonda que capta lapresin esttica. Como los extremosde ambos acaban en un mismomanmetro, se cumple la frmula,

Pt Pe = Pd

con lo que indica la Presin DinmicaPd.

La Fig. 6 representa esquemtica-mente este instrumento de medida.

MEDIDA DEL CAUDALUna vez determinada la PresinDinmica del aire en un conducto,puede calcularse el caudal que circu-la, por la frmula indicada antes

Q(m3/h) = 3600 v S

La velocidad del aire v = 4 Pd y laSeccin S de la conduccin, son tam-bin muy fciles de determinar.Grfica de la Fig. 3.


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2.5 TIPOS DE VENTILACINPodemos distinguir dos tipos deVentilacin: La Ventilacin Ambientaly la Ventilacin Localizada. Fig. 8.

Ventilacin Ambiental o, tambin,Ventilacin General es la que se prac-tica en un recinto renovando todo elvolumen de aire del mismo, con otrode procedencia exterior.Suele realizarse instalando aparatosde extraccin de aire en una cara deledificio y abriendo entradas al aireexterior en el muro puesto. Para esta-blecer una ventilacin ambiental hayque conocer el volumen del local y elnmero de veces por hora que senecesite cambiar de aire, lo que se

conoce como el nmero de renova-ciones por hora.

Ventilacin Localizada, es el tipo deventilacin que pretende captar el airecontaminado en el mismo lugar de suproduccin, evitando que se esparzapor todo el local. Es el caso de con-trolar aire caliente, txico, polvoriento,etc. Las variantes a tener en cuentaen este caso son la cantidad de polu-cin que se genera, la velocidad decaptacin del aire, la boquilla o cam-pana de captacin y el conducto a

travs del que se llevar el aire conta-minado hasta su descarga.

2.6 VENTILACINAMBIENTAL

2.6.1. Caudal de aire necesario

Hasta hace relativamente pocosaos, no exista ninguna normativaque indicase cual era el caudalnecesario para la correcta ventila-cin de determinados ambientes,

por lo que se venia aplicando unatabla de renovaciones/hora, que sever en las pginas siguientes.Sin embargo, la concienciacin dela necesidad de ventilar los edifi-cios, y de asegurar una aportacinmnima de aire fresco a todo tipode ambientes en los cuales seencuentren personas, ha hecho quelas diversas normativas que se han

Expulsin

La contaminacinafecta todo el local

Aire puro

Fig. 8

La contaminacinse controlaen donde

se produce

Aire puro

Expulsin

ido publicando y que tienen relacincon el apartado de climatizacin,empiecen a contemplar los cauda-les necesarios.

As, el nuevo RITE (Reglamento delas Instalaciones Trmicas en losEdificios), que es de obligado cum-plimiento con excepcin de losambientes industriales, en su ins-truccin ITE 02.2.2. Calidad delaire interior y ventilacin, indica losiguiente: Para el mantenimientode una calidad de aire aceptable

del aire en los locales ocupados,se considerarn los criterios deventilacin indicados en la normaUNE 100-011, en funcin del tipo

de local y del nivel de contamina-cin de los ambientes, en particu-lar la presencia o ausencia defumadores.

En la tabla 4 correspondiente a lanorma anterior, donde se indican loscaudales, en l/s, en funcin delnmero de personas o de la superfi-cie de los recintos.


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Tipo de local Por persona Por m2 Por local Otros

Almacenes11) 0,75 a 3

Aparcamientos4) 5

Archivos 0,25

Aseos pblicos1) 2512)

Aseos individuales1), 2) 15

Auditorios14), 16) 8

Aulas14) 8

Autopsia8), 9) 2,5

Bares 12 12

Cafeteras 15 15

Canchas para el deporte 2,5

Comedores 10 6

Cocinas2), 3) 8 2

Descanso (salas de) 20 15 Dormitorios colectivos 8 1,5

Escenarios 8 6

Espera y recepcin (salas) 8 4

Estudios fotogrficos 2,5

Exposiciones (salas de) 8 4

Fiestas (salas de ) 15 15

Fisioterapia (salas de) 10 1,5

Gimnasios 12 4

Gradas de recintos deportivos 8 12

Grandes almacenes14) 8 2

Habitaciones de hotel 15 Habitaciones de hospital 15

Imprentas, reproduccin y planos 2,5

Juegos (salas de) 12 10

Laboratorios6) 10 3

Lavanderas industriales1), 3) 15 5

Vestbulos 10 15

Oficinas 10 1

Paseos de centros comerciales 1

Pasillos15)

Piscinas7) 2,5

Quirfanos y anexos8) 15 3

Reuniones (salas de) 10 5

Salas de curas 12 2

Salas de recuperacin 10 1,5

Supermercados14) 8 1,5

Talleres:

- en general 30 3

- en centros docentes 10 3

- de reparacin automtica5) 7,5

Templos para culto 8

Tiendas:

- en general 10 0,75

- de animales8) 5

- especiales10) 2

UVI8) 10 1,5

Vestuarios8) 2,5 1013)

1) Local en depresin con respecto a localesadyacentes.

2) En aseos y cocinas de uso particular esposible el funcionamiento intermitente de laventilacin mecnica.

3) El caudal de aire extrado a travs de cam-panas debe ser superior al introducido segnse indica en esta tabla, a fin de mantener ellocal en depresin.

4) El caudal de aire de ventilacin indicado seha calculado fijando el lmite superior de COy asumiendo una produccin total de COdebida al nmero mximo de vehculos enmarcha lenta (hiptesis de clculo: lmitesuperior de CO de 100 ppm, produccin deCO de 0,9 l/s por coche, 40 m2 de superficiepor coche, 1,5% de coches en movimiento).El sistema de ventilacin se controlarmediante sensores de CO.

5) Donde haya motores en marcha, se dispon-dr de una toma cerca de cada tubo deescape y se descargar directamente a laatmsfera.

6) El caudal de aire exterior necesario en losdistintos locales de un laboratorio est deter-minado por las vitrinas (si stas no estnconcentradas en un nico local). Para laszonas en las que se encuentren guardadosanimales, el caudal de aire exterior vendrdeterminado segn el nmero y tipo de ani-males (consultar literatura especializada). Enciertas reas ser necesario calcular el airede ventilacin en base a la produccin desustancias contaminantes y mantener la con-

centracin de dicha sustancia por debajo dellmite mximo admitido.

7) Si las condensaciones se eliminan por mediodel aire exterior, el caudal de aire resultantedel clculo podr resultar superior al indica-do. El local de la piscina o parque acuticose mantendr en ligera depresin con res-pecto a los locales adyacentes.

8) Se usar normalmente todo aire exterior.

9) No se debe retornar aire de estos locales.

10) Barberas, peluqueras, floristeras, muebles,farmacias, lavanderas comerciales, etc,

11) El caudal de aire de ventilacin depende delgnero almacenado; para ms informacin,deber consultarse la literatura especializada.

12) Por inodoro, urinario y vertedero.

13) Por taquilla.

14) El caudal indicado es para lugares donde noest permitido fumar; en caso contrario, elcaudal deber incrementarse en un 50%.

15) Se utilizar exclusivamente aire procedentede otros locales.

16) Salones de actos, teatros, cines, salas de

conferencias, estudios de televisin, etc.

Tabla 4: Criterios de ventilacin segn norma UNE 100-011.Caudales de aire exterior en I/s por unidad.


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Sin embargo, segn se observa enla tabla de caudales indicados en lanorma UNE 100-011-91 publicada enla hoja anterior, esta norma se refie-re casi exclusivamente a locales del

sector terciario y no da orientacionessobre los distintos ambientes indus-triales, con las excepciones de losTalleres en general y losAlmacenes.En consecuencia, si el tipo de localal cual se quiere efectuar una venti-lacin ambiental no est contempla-do en el criterio anterior, debemosseguir nuestra peregrinacin enbusca de la normativa, si es queexiste, que nos oriente sobre loscaudales adecuados.

Una fuente de informacin la encon-tramos en la Ley de Prevencin deRiesgos Laborales y en concreto enel Real Decreto 486/1997 de 14 deabril, publicado en el BOE 23-IV-1997, que fija las DisposicionesMnimas de Seguridad y Salud enlos Lugares de Trabajo y que portanto forzosamente ha de tener inci-dencia en todo tipo de ambienteslaborales. Dentro de esta disposi-cin, se especifica lo siguiente en suCaptulo II, Art.7:

1.La exposicin a las condicionesambientales de los lugares de

trabajo no deber suponer un

riesgo para la seguridad y salud

de los trabajadores. A tal fin,

dichas condiciones ambientales y

en particular, las condiciones

termohigromtricas de los lugares

de trabajo debern ajustarse a lo

establecido en anexo III.

2.La exposicin a los agentes

fsicos, qumicos y biolgicos del

ambiente de trabajo se regir porlo dispuesto en su normativa

especfica.

Dentro del Anexo III mencionado porel anterior captulo, los apartados enlos cuales la ventilacin puede teneruna incidencia concreta son lossiguientes:

Anexo III: Condiciones ambientalesde los lugares de trabajo

3.En los lugares de trabajo cerrados

debern cumplirse, en particular,las siguientes condiciones:

a) La temperatura de los locales

donde se realicen trabajos seden-

tarios propios de oficinas o simila-

res estar comprendida entre 17 y

27C.

La temperatura de los locales

donde se realicen trabajos ligeros

estar comprendida entre 14 y25C.

b) La humedad relativa estar

comprendida entre el 30 y el 70

por ciento, excepto en los locales

donde existan riesgos por electrici-

dad esttica en los que el lmite

inferior ser el 50 por ciento.

c) Los trabajadores no debern

estar expuestos de forma frecuen-

te o continuada a corrientes de

aire cuya velocidad exceda lossiguientes lmites:

1. Trabajos en ambientes no

calurosos: 0.25 m/s.

2. Trabajos sedentarios en

ambientes calurosos: 0.5 m/s.

3. Trabajos no sedentarios en

ambientes no calurosos: 0.75

m/s.

Estos lmites no se aplicarn a las

corrientes de aire expresamente

utilizadas para evitar el estrs en

exposiciones intensas al calor, nilas corrientes de aire acondiciona-

do, para las que el lmite ser de

0.25 m/s en el caso de trabajos

sedentarios y 0.35 m/s en los

dems casos.

d) La renovacin mnima del aireen los locales de trabajo, serde 30 metros cbicos de aire

limpio por hora y trabajador, enel caso de trabajos sedentariosen ambientes no calurosos ni

contaminados por humo detabaco y de 50 metros cbicos,

en los casos restantes, a fin deevitar el ambiente viciado y losolores desagradables.

El sistema de ventilacin emple-ado y, en particular, la distribu-

cin de las entradas de aire lim-pio y salidas del aire viciado,debern asegurar una efectiva

renovacin del aire del local detrabajo.

4.A efectos de la aplicacin de lo

establecido en el apartado anteriordebern tenerse en cuenta las

limitaciones o condicionantes que

puedan imponer, en cada caso, las

caractersticas particulares del

lugar de trabajo, de los procesos u

operaciones que se desarrollen en

l y del clima de la zona en la que

est ubicado. En cualquier caso, el

aislamiento trmico de los locales

cerrados debe adecuarse a lascondiciones climticas propias del

lugar.

Tenemos, pues, ya una nueva orien-tacin, obligatoria, en lo que respec-ta a la ventilacin de ambienteslaborables, fijada en 30 50 m3/hpor persona en funcin del ambiente.Adems hemos subrayado el ltimoprrafo del apartado 3 por su impor-tancia para el objetivo de una ade-cuada ventilacin ambiental de un

recinto y sobre la cual volveremosen hojas posteriores.

No se nos puede escapar, pero, queel caudal obligatorio anterior puedeser suficiente para ambienteslaborables relativamente normalespero, por contra, ser totalmenteinsuficiente cuando el ambiente enel cual se encuentren los operariostenga otras fuentes contaminantesno derivadas del humo de tabaco,que son las ms habituales enambientes laborables.

Luego, si debemos ventilar unambiente industrial en el cual elproceso de fabricacin genera undeterminado tipo de contaminante(humo, calor, humedad, disolventes,etc.) en cantidades molestas operjudiciales y no es posible pensaren la utilizacin de sistemas decaptacin localizada para captar elcontaminante en la fuente deproduccin, deberemos recurrir alempleo de la ventilacin ambiental

para lograr unos ndices de confortadecuados. Como veremos, noexistirn ya unos estndares yaobligatorios, pero si unos criterioscomunmente aceptados que seaplicarn para la solucin de estetipo de problemas.

Por ltimo, si el ambiente en el cualnos encontramos no queda com-prendido por la reglamentacin delRITE y son insuficientes los cauda-les previstos en el Real Decreto486/1997 cuyos apartados ms

importantes, en lo que respecta a laventilacin, se han visto anterior-mente, deberemos ceirnos a la tra-dicional, pero no por ello menos til,tabla de renovaciones/hora.

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Renovacin del aire en Renovaciones/hora

locales habitados N

Catedrales 0,5

Iglesias modernas (techos bajos) 1 - 2

Escuelas, aulas 2 - 3

Oficinas de Bancos 3 - 4

Cantinas (de fbricas o militares) 4 - 6

Hospitales 5 - 6

Oficinas generales 5 - 6

Bar del hotel 5 - 8

Restaurantes lujosos (espaciosos) 5 - 6

Laboratorios (con campanas localizadas) 6 - 8

Talleres de mecanizado 5 - 10

Tabernas (con cubas presentes) 10 - 12

Fbricas en general 5 - 10

Salas de juntas 5 - 8

Aparcamientos 6 - 8

Salas de baile clsico 6 - 8

Discotecas 10 - 12

Restaurante medio (un tercio de fumadores) 8 - 10

Gallineros 6 - 10

Clubs privados (con fumadores) 8 - 10

Caf 10 - 12

Cocinas domsticas (mejor instalar campana) 10 - 15

Teatros 10 - 12

Lavabos 13 - 15

Sala de juego (con fumadores) 15 - 18

Cines 10 - 15

Cafeteras y Comidas rpidas 15 - 18

Cocinas industriales (indispensable usar campana) 15 - 20

Lavanderas 20 - 30

Fundiciones (sin extracciones localizadas) 20 - 30

Tintoreras 20 - 30

Obradores de panaderas 25 - 35

Naves industriales con hornos y baos (sin campanas) 30 - 60

Talleres de pintura (mejor instalar campana) 40 - 60

En efecto, en funcin del grado decontaminacin del local se deberaplicar un mayor o menor nmerode renovaciones/hora de todo elvolumen del mismo, segn se obser-

va en la tabla 5.Esta tabla se basa en criterios deSeguridad e Higiene en el trabajo ypretende evitar que los ambienteslleguen a un grado de contaminacinambiental que pueda ser perjudicialpara los operarios, pero sin partir nidel nmero de los mismos ni de cri-terios ms cientficos.Obsrvese que, a medida que elgrado de posible contaminacin delrecinto es mayor, aumenta la canti-dad de renovaciones a aplicar sien-

do ms dificil determinar con preci-sin cual es el nmero exacto derenovaciones para conseguir unambiente limpio con plenas garant-as, por lo que ser la propia expe-riencia la que nos oriente en casoscomo stos, especialmente si sealcanzan niveles de contaminacinimportantes.

12

Tabla Nrenovaciones/hora.


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2.6.2. Situacin del extractor

La gran variedad de construcciones yde necesidades existentes disminuyela posibilidad de dar normas fijas en

lo que se refiere a la disposicin delsistema de ventilacin.

Sin embargo pueden darse una seriede indicaciones generales, que fijan lapauta a seguir en la mayora de loscasos:

a) Las entradas de aire deben estardiametralmente opuestas a la situa-cin de los ventiladores, de forma quetodo el aire utilizado cruce el reacontaminada.

b) Es conveniente situar los extracto-res cerca del posible foco de contami-nacin, de manera que el aire nocivose elimine sin atravesar el local.

c) Debe procurarse que el extractorno se halle cerca de una ventanaabierta, o de otra posible entrada deaire, a fin de evitar que el aire expul-sado vuelva a introducirse o que seformen bolsas de aire estancado enel local a ventilar.

En las figuras siguientes de Fig. 9 aFig. 15 se ilustran formas correctaspara asegurar un buen barrido delaire contaminado al sustituirlo por otroms puro de aportacin exterior.

Todas estas disposiciones para loscircuitos de aire suponen que el aireextrado se desecha y lanza al exte-rior. Pero no siempre debe proceder-se as ya que si se trata de aire cale-faccionado en poca invernal, se per-deran un buen nmero de caloras

que gravaran los costes de la cale-faccin.

Por so se procede a veces a recircu-lar, esto es, aprovechar parte del airede extraccin para volver a insuflarloal local conservando sus caloras,pero sometindole previamente a unproceso de depuracin. Este tipo deinstalaciones requieren de un estudioy diseo especiales, calibrando elcoste de la instalacin y su manteni-miento frente al ahorro de energaque supondra el mismo.

Pero este tipo de instalaciones se ale-jan del propsito de exponer generali-dades de este captulo.

Fig. 9

Fig. 10Fig. 11

Fig. 12Fig. 13

Fig. 14Fig. 15


14/4714

2.6.3. Ventilacin de cuartosde baoLos vahos y olores se eliminanmediante una correcta renovacin delaire, que se consigue con un barrido

del aire del cuarto de bao, en senti-do de abajo arriba.

Es importante que las entradas deaire (rejillas, puertas, etc.) se encuen-tren en la zona opuesta a aqulladonde ha de situarse el extractor, afin de conseguir que el barrido sea loms completo posible (Figura 16).

El sistema de descarga condicionarel tipo de extractor. Las diferentesmodalidades que normalmente se

presentan son:

1) Extraccin con descarga directa alexterior. Este sistema, presenta laventaja de la fcil instalacin delextractor. En este caso, el ventiladortrabaja a pleno rendimiento, puestoque no debe vencer prdidas decarga, al no tener conducto que opon-ga resistencia.

2) Extraccin por acoplamiento a unsistema de ventilacin esttica de tiposhunt. Este sistema, muy generaliza-

do, presenta una gran facilidad de

instalacin, puesto que slo es nece-sario sustituir la ejilla existente por elmodelo de extractor adecuado, segnlas necesidades de caudal.

3) Extraccin por acoplamiento a unsistema de ventilacin ya existente.Este sistema es en s una variante delanterior. Presenta el inconveniente detener la boca de descarga en contac-to directo con el conducto exterior, loque puede ocasionar problemas deretorno de olores. Para evitarlos sepueden utilizar extractores con com-puerta antirretorno.

4) Extraccin de descarga por con-ducto individual: Para la instalacin de

este sistema, poco frecuente, slo es

necesario practicar un orificio adecua-do a las dimensiones del extractor. Esmuy importante haber calculado pre-viamente la prdida de carga del con-

ducto de la forma que se describirms adelante.

En todos los casos es muy recomen-dable que el extractor a instalar estdotado de temporizador, que permiteque el aparato siga funcionandodurante un tiempo despus de apaga-da la luz del cuarto de bao, y sedesconecta automticamente, consi-guiendo con ello una ms completarenovacin del aire.

Tabla. 6

Tabla para la eleccin del extractor ms adecuado

DECOR-100

EDM-80

DECOR-100

EDM-80

DECOR-100

EDM-100

DECOR-200

TD-160

EB-100

DECOR-100

EDM-100

EDM-160

DECOR-200

TD-160

EB-100

DECOR-100

EDM-100

EDM-80

DECOR-100

EDM-100

EB-100

DECOR-200

TD-160

EB-250

DECOR-200TD-160

EDM-160

EB-250

TD-160

EB-250

DECOR-300TD-250

TD-350

EB-250

Fig. 16


15/4715

La tabla 6 muestra, en funcin deltamao del cuarto de bao y de laprdida de carga, algunos aparatosde la marca S&P que lo pueden venti-lar convenientemente. La primeracolumna contiene los extractores tra-bajando a descarga libre o sea colo-cados en un muro que separe el baodel exterior. Las otras tres correspon-den a descargas entubadas, de distin-tas longitudes de recorrido, hasta ladescarga.

La tabla 7 proporciona los caudaleslmite para la ventilacin adecuada debaos distintos y la seccin de lasbocas convenientes de entrada de

aire.

Los baos y las cocinas constituyenlas piezas tcnicas de las viviendas yes conveniente que la extraccin deaire de toda la casa se haga a travsde las mismas, pues estando endepresin respecto del resto de lasdependencias, siempre el sentido dela ventilacin se efectuar desde lasentradas de aire puro por las piezasde estar o de descanso, salas,comedor, dormitorios, etc. hacia laspiezas tcnicas que son las que pro-ducen mayormente las contaminacio-nes por olores, humos, grasas, etc.Se consigue as que stos no inva-dan toda la vivienda.Existe un tipo de extractor de aire

para cuartos de bao que lleva incor-

porado un sensor que capta lahumedad del ambiente y, al llegar aun cierto nivel que voluntariamentese le puede seleccionar, acciona elaparato que ventila el local. Es idealpara controlar el aire de duchas ybaeras con agua caliente y grandesprendimiento de vapor, queempaa espejos, cristales de lasventanas y paredes.

Uno de estos aparatos es elEDM-100 H (con Higrostato), quepuede instalarse en los locales reco-mendados en la tabla 6 como sushomlogos EDM-100.

Tabla. 7

Tabla orientativa del caudal de aire necesario para ventilacin de aseos y baos

Caudal mnimo Caudal mximo Abertura parade ventilacin de ventilacin la entrada de aire

m3/h m3/h cm2

Aseo

24 36 50

Volumen = 2,5 m3

Bao pequeo

68 100 140

Volumen = 7 m3

Bao mediano

110 165 230

Volumen = 11 m3


16/47

2.6.4. Ventilacin deaparcamientos

ObjetivoEl sistema de ventilacin de un

aparcamiento tiene como objetivo,en primer lugar, garantizar que no seacumular monxido de carbono enconcentraciones peligrosas en nin-gn punto del aparcamiento.

En segundo lugar, y en cumplimientode la normativa NBE-CPI 96, garanti-zar la evacuacin de humos que pue-dan generarse en caso de incendio.Adems, con la ventilacin se man-tendrn el resto de contaminantesemitidos por los automviles en unos

niveles mnimos.

Se contemplan en este apartadosolamente los criterios a tener encuenta cuando se deba practicaruna ventilacin forzada de los apar-camientos, siendo tambin posiblerealizar una ventilacin natural si elaparcamiento est por encima delnivel del suelo y dispone de fachadasaccesibles directamente al exterior.

Caractersticas del CO

Sin ninguna duda el CO monxidode carbono es el gas ms peligrosode los emitidos por un vehculo auto-mvil y el que requiere de mayor dilu-cin para que no sea perjudicial paralas personas. El CO es un gas imper-ceptible, sin olor ni sabor, cuyo efectosobre las personas, aspirado en can-tidades importantes, es la reduccinprogresiva de la capacidad de trans-porte de oxigeno por la sangre,pudiendo, en casos extremos, llegar aprovocar la muerte. Sin embargo, los

efectos por intoxicacin son totalmen-te reversibles y sin secuelas, y laexposicin breve a concentracioneselevadas de CO no presenta riesgoalguno y puede tolerarse.

Se admite que para estancias inferio-res a una hora, la concentracinde CO pueda alcanzar 125 ppm(143 mg/m3), mientras que para unaestancia igual a una jornada laboralde ocho horas, el nivel mximo admi-sible es de 50 ppm (57 mg/m3).

La densidad del CO es de 0.968, porlo que se acumular normalmente enlas partes altas del aparcamiento.

Consideraciones sobre laevacuacin de humo en caso deincendio

La extraccin de humo en caso deincendio de alguno de los vehculosautomviles en el interior de un apar-camiento pretende evitar que losusuarios que se encuentren en elinterior del aparcamiento respiren loshumos txicos generados y pierdanla visibilidad necesaria para alcanzarlas vas de escape.

Debido a su temperatura, los humosse acumulan en la parte alta delrecinto y deberan poderse evacuarantes de que se encuentren en canti-dades importantes, lo que ademsdificultara el trabajo de los servicios

de extincin, o bien se enfren exce-sivamente y alcancen capas inferio-res.

Normativa

El Reglamento Electrotcnico deBaja Tensin, trata en su instruccinMIE BT027 Captulo 9 de lasInstalaciones en Estaciones deServicio, Garajes y Talleres deReparacin de Vehculos, y en suhoja de interpretacin n 12 A,15-1-77, se ocupa de la VentilacinForzada indicando que para aparca-mientos subterrneos la ventilacinser suficiente cuando se asegure

una renovacin mnima de aire de 15m3/h por metro cuadrado de super-ficie. Adems, el caudal de ventila-cin por planta se repartir, comomnimo, entre dos dispositivos otomas de ventilacin independientes.Cuando el local sea pblico y dems de 1000 m2 deber existir unsuministro complementario para losventiladores y es obligatorio disponerde detectores de CO para el acciona-miento automtico del sistema deventilacin.

Como sea que la instruccin MIE BT027 est en fase de revisin por susdiscrepancias con la correspondiente026, y ante las posibles dilaciones ensu publicacin, han ido apareciendoreglamentaciones autonmicas que

complementan o interpretan algunode sus aspectos para facilitar sucumplimiento.

Como quiera que existen distintasvariantes, en funcin de laComunidad Autnoma correspondien-te, no es posible recoger en estahoja tcnica todas las disposiciones,por lo que recomendamos recopilarla normativa particular de cada zona.Si realizamos un resumen global delas mismas, el caudal mnimo vienefijado por el valor ms alto que seobtiene al aplicar 15 m3/h.m2 desuperficie, o bien 6 renovaciones/hora(7 en la Comunidad de Madrid), y en

16

CO2, H2O, N2y, adems:

xido Carbono CO

xidos Nitrgeno NOx

Plomo

Comp. sulfurosos

Hidrocarburos

Partculas varias

Polutantes diversos

Prdidas de vapor

Fig. 17

EMISIONES DE UN VEHCULO ACTUAL


17/47

todos los casos se han de mantenercomo mnimo los dos sistemas deventilacin (generalmente impulsiny extraccin, o dos sistemas deextraccin).

Como normativa de obligadocumplimiento se encuentra tambin,desde el ao 97, la Norma Bsicade Edificacin, Condiciones DeProteccin contra IncendiosNBE-CPI-96, que en su Captulo 4,Artculo 18 Instalaciones y Serviciosgenerales del edificio, y en su mbitode aplicacin G.18 Uso Garaje oAparcamiento se especifica que losgarajes dispondrn de ventilacinnatural o forzada para la evacuacin

de humos en caso de incendio.

17

Fig. 19

Fig. 20

Fig. 21

Rutas de circulacin de coches

Aparcamiento primera planta Entrada cochesSalida coches

Impulsinde

ventilacin Rampa

Rampa

Rutas de circulacin de coches

55 m

Extraccin deVentilacin

65m

EJEMPLO DE APLICACIN

Fig. 18


18/47

La ventilacin forzada deber cumplirlas condiciones siguientes:

a)Ser capaz de realizar 6 renovacio-nes por hora, siendo activada

mediante detectores automticos

b)Disponer de interruptoresindependientes para cada plantaque permitan la puesta en marchade los ventiladores.

c)Garantizar el funcionamiento detodos sus componentes durantenoventa minutos a una temperaturade 400C.

d)Contar con alimentacin elctrica

desde el cuadro principalTanto en ventilacin natural comoforzada, ningn punto estar situadoa ms de 25 m de distancia de unhueco o punto de extraccin de loshumos.Por ltimo existe la normaUNE 100-166-92 VENTILACIN DEAPARCAMIENTOS, que si bien no esde obligado cumplimiento, fija unoscriterios adicionales que son tilespara disear correctamente la instala-cin: Se dispondrn rejillas de extrac-

cin a razn de cada 100 m2 y noms de 10 m una de otra. La veloci-dad de aire en los conductos no sersuperior a 10 m/s y el nivel de presinsonora en el aparcamiento no podr

ser superior a 55 dB(A). El aire extra-do se descargar a un lugar que diste10 m, por lo menos, de cualquier ven-tana o toma de aire, con descargapreferiblemente vertical, y si el con-ducto desemboca en un lugar deacceso al pblico, la boca de salidaestar a una altura de 2.5 m sobre elsuelo, como mnimo.

Sistemas de ventilacin

Tres son los sistemas posibles para la

adecuada ventilacin de un aparca-miento:

por impulsin por extraccin sistema mixto

Sea cual sea el sistema empleado, ypara dar correcto cumplimiento de lasnormativas expuestas en la anteriorhoja, ser necesario repartir el caudalde ventilacin, como mnimo, entredos unidades o sistemas de ventila-cin (REBT).

Ventilacin por inyeccinSu principal ventaja viene del hechode que el aire de aportacin vienedirectamente del exterior.Todo el recinto queda en sobrepre-

sin y el aire viciado es obligado asalir por las rampas de acceso alaparcamiento, lo que puede provocar,en caso de recorridos de excesivalongitud, una elevada concentracinde CO, que saldr precisamente porlas zonas de acceso al aparcamientoy a nivel de la misma calle. Por otrolado, la NBE-CPI 96 solicita la eva-cuacin del humo, lo que descartaraautomticamente este sistema.

Ventilacin por extraccin

Este sistema, que es el ms utilizado,tiene la ventaja de poder controlar ladescarga, a travs de conductos,hasta el lugar apropiado acorde conlas normativas vigentes (especialmen-te con las Ordenanzas Municipales decada localidad en las que habitual-mente se especifican los criterios quehan de cumplir las chimeneas de des-carga de aire viciado).En lo posible es aconsejable preverotras entradas de aire, si es posible,independientes de la propia rampa deacceso, pues all se producen escapes

18

MAL

BIEN

min 4 m

B AR

Letreroluminoso

MAL

Entrada de aire

MAL Cocina

Entrada deaire en elaparcamiento

BIEN

min 0,75 m

Captacin

Torreta

MALMAL

ENTRADAS DE AIRE A APARCAMIENTOS

Fig. 22


19/47

de gases de los vehculos que entran ysalen con retenciones y aceleracionesaltamente productivas de CO.

Una ventaja de este sistema es el

hecho de que permite usar conductosde menor seccin. As, por ejemplo,en el supuesto de que para la ventila-cin de un aparcamiento se requieren10.000 m3/h (para cumplir las necesi-dades de caudal indicadas por elREBT o por la NBE-CPI 96), y repar-tiendo el caudal entre dos sistemasde extraccin, cada uno de los siste-mas debera extraer slo un caudalde 5.000 m3/h.Pero, lgicamente, cada uno de losextractores tendr que aguantar una

temperatura de 400C durante 90minutos, para soportar una posibleevacuacin de los humos que se pro-dujesen en caso de incendio.

Sistema mixto (impulsin yextraccin)Este sistema permite una ptimadistribucin de aire por el interior delaparcamiento, al permitir, llegar atodos los rincones.Como inconveniente el hecho de quelos sistemas de ventilacin quedarntrabajando en serie, por lo que, utili-

zando el mismo supuesto anterior, elsistema de impulsin debera inyec-tar 10.000 m3/h de aire fresco, y el

sistema de extraccin extraer lamisma cantidad de aire (en algunaszonas se introduce, en la primeraplanta, una cantidad de aire superiora la que se extrae, con el objeto de

provocar la salida de aire por larampa, donde se produce la mayoremanacin de CO).El sistema de impulsin transportaraire fresco del exterior y por tanto seutilizar un ventilador normal; mien-tras que el de extraccin es suscepti-ble de evacuar humo en caso deincendio, y por tanto soportar tempe-raturas de 400C durante 90 minutos.

Entradas de aireLas bocas de captacin del aire

exterior deben alejarse del suelo dejardines o forestas para no captarhojas o polen; separadas de letrerosluminosos por su atraccin de insec-tos; lejos de descargas de aire parano recircular emisiones viciadas, ynunca en el suelo porque puedeobturarse por objetos o desechos.

De forma habitual se vienen instalan-do rejillas por encima de las propiaspuertas de acceso, lo que permite, asistema de ventilacin parado, unacierta ventilacin natural del propio

aparcamiento, y garantiza una correc-ta entrada de aire cuando el sistemade ventilacin est en funcionamiento,

independientemente de la abertura ono de la puerta de acceso al recinto.

Descargas de aireSi bien las normativas generales de

obligado cumplimiento no dan orienta-ciones de cmo debe efectuarse ladescarga de aire viciado, si que secontemplan en multitud deOrdenanzas Municipales este criterio,indicndose, en la mayora de ellas,que la descarga se efectuar deforma vertical a 2.5 m del suelo sidesembocan en lugares de uso oacceso al pblico, debiendo estar pro-tegidas horizontalmente en un radiode la misma dimensin; o bien sobre-pasando un metro la altura mxima

de los edificios colindantes, quedandosiempre a ms de 10 m de cualquierabertura.

Niveles sonorosLa norma UNE especfica que el nivelsonoro producido por el sistema deventilacin en el interior de un aparca-miento no podr ser superior a los 55dB (A).En funcin del nivel sonoro del tipo deextractores utilizados (determinados porlas propias caractersticas de la instala-cin), del punto de descarga y el nivel

sonoro mximo admisible, deberntenerse en cuenta la aplicacin demedidas correctoras (silenciadores).

19


20/4720

Entradade aire

Dispositivode captado

Conducto

Expulsin

Bao de tratamiento

LW

X

X

A = WL

H

W

LW

X

H

2.7 VENTILACINLOCALIZADA

2.7.1. Captacin localizada

Cuando en un local se originangases, olores y polvo, aplicar almismo los principios de la ventila-cin general expuestos en las hojasanteriores, puede originar algunasproblemticas concretas como unainstalacin poco econmica y enalgunos casos poco efectiva debidoa los grandes volmenes de aire avehicular, la importante repercusinenergtica en locales con calefac-cin e incluso la extensin a todo elrecinto de un problema que inicial-

mente estaba localizado. (Fig. 23).En consecuencia, siempre que ellosea posible, lo mejor es solucionarel problema de contaminacin en elmismo punto donde se producemediante la captacin de los conta-minantes lo ms cerca posible de sufuente de emisin, antes de que sedispersen por la atmsfera del recin-to y sea respirado por los operarios.Las aspiraciones localizadas preten-den mantener las sustancias moles-tas o nocivas en el nivel ms bajoposible, evacuando directamente los

contaminantes antes de que estossean diluidos.Una de las principales ventajas deestos sistemas es el uso de meno-res caudales que los sistemas deventilacin general, lo que repercuteen unos menores costes de inver-sin, funcionamiento y calefaccin.Por ltimo la ventilacin por capta-cin localizada debe ser prioritariaante cualquier otra alternativa y enespecial cuando se emitan produc-tos txicos en cantidades importan-

tes.

2.7.2. Elementos de una captacinlocalizada

En una captacin localizada sernnecesarios los elementos siguientes:- Sistema de captacin.- Canalizacin de transporte del

contaminante.- (En determinadas instalaciones)

Sistema separador.

Sistema de captacin

El dispositivo de captacin, que enmuchos casos suele denominarsecampana, tiene por objeto evitar queel contaminante se esparza por elresto del local, siendo este elemento

Fig. 23: Los dos grandes tipos de ventilacin.

Fig. 24: Tipos de campanas

Entradade aire

Ventiladorde extraccin

Bao de tratamiento

a) Ventilacin localizada:captado de los contaminantes.

b) Ventilacin general: dilucinde los contaminantes.

la parte ms importante de la insta-lacin ya que una mala concepcinde este dispositivo puede impedir alsistema captar correctamente los

contaminantes o llevar, para com-pensar esta mala eleccin inicial, a

la utilizacin de caudales, coste defuncionamiento y de instalacinexcesivos.Este dispositivo puede adoptar

diversas formas, tal como se obser-va en la Fig. 24.

Tipo de campana Descripcin Caudal

Campana simple Q = V(10X2+A)

Campana simple Q = 0,75V(10X2+A)con pestaa

Rendija mltiple. Q = V(10X2+A)2 ms rendijas.

Q = 1,4 PVHCampana P = permetroelevada H = altura sobre

la operacin

Cabina Q = VA = VWH


21/4721

Tabla 8: Velocidades de captacin.

Tabla 9: Gama de los valores mnimos de las velocidades de transporte de aire contaminado en las conducciones.

nicamente gases y vapores Caractersticas de la fuente Ejemplos Velocidad dede contaminacin captacin

m/s

Desprendimiento con velocidades Cocinas. Evaporacin en tanques. 0,25 - 0,5casi nulas y aire quieto. Desengrasado.

Desprendimientos a baja velocidad Soldadura. Decapado. 0,5 - 1

en aire tranquilo. Talleres galvanotecnia.

Generacin activa en zonas de Cabinas de pintura. 1 - 2,5movimiento rpido del aire.

Con partculas slidasen suspensin Generacin activa en zonas de Trituradoras. 1 - 2,5

movimiento rpido del aire.

Desprendimiento a alta velocidad Esmerilado. Rectificado. 2,5 - 10en zonas de muy rpidomovimiento del aire.

Se adoptarn valores en la zona inferior o superior de cada intervalo segn los siguientes criterios:

Inferior Superior

1. Pocas corrientes de aire en el local. 1. Corrientes turbulentas en el local.

2. Contaminantes de baja toxicidad. 2. Contaminantes de alta toxicidad.

3. Intermitencia de las operaciones. 3. Operaciones continuas.

4. Campanas grandes y caudales elevados. 4. Campanas de pequeo tamao.

Gases, vapores 5 a 6(*)

Humos Humos de xido de zinc y de aluminio. 7 a 10(*)

Polvos muy finos y ligeros Felpas muy finas de algodn. 10 a 13

Polvos secos y plvoras Polvos finos de caucho, de baquelita; felpas de yute;

polvos de algodn, de jabn. 13 a 18

Polvos industriales medios Abrasivo de lijado en seco; polvos de amolar; polvos de yute, de grafito;

corte de briquetas, polvos de arcilla, de calcreo; embalaje o

pesada de amianto en las industrias textiles. 18 a 20

Polvos pesados Polvo de toneles de enarenado y desmoldeo, de chorreado, de escariado. 20 a 23

Polvos pesados o hmedos Polvos de cemento hmedo, de corte de tubos de amianto-cemento,

de cal viva. >23o transporte

neumtico hmedo

Para que el dispositivo de captacinsea efectivo, debern asegurarseunas velocidades mnimas de capta-cin. Esta velocidad se define como:La velocidad que debe tener el

aire para arrastrar los vapores,gases, humos y polvo en el puntoms distante de la campana.

Estas velocidades se observan en latabla 8.

Canalizacin de transporteUna vez efectuada la captacin y

para asegurar el transporte del airecontaminado, es necesario que lavelocidad de ste dentro de la cana-

lizacin impida la sedimentacin delas partculas slidas que seencuentran en suspensin.As el dimensionado del conducto seefectuar segn sea el tipo de mate-

riales que se encuentren en suspen-sin en el aire, tal como puede verseen la tabla 9.

(*)Generalmente se adoptan velocidades de 10 m/s


22/4722

L

Se necesitan 100 m3/h

2L

Se necesitan 400 m3/h

(Caudal cuadruple)

(Distanciadoble)

Foco decontaminacin

Fig. 25

BIEN MAL

Fig. 26

MEJORBIEN

(Atencin a las cotas!)

H0,4H

45

Apantallar

Fig. 27

BIEN

Productosnocivos omolestos

Productosnocivos omolestos

MAL

Fig. 28

2.7.3. Principios de diseo de lacaptacin

El rendimiento de una extraccinlocalizada depende, en gran parte,

del diseo del elemento de capta-cin o campana. Se indican a conti-nuacin un conjunto de reglas parael diseo de los mismos:

Colocar los dispositivos decaptado lo ms cerca posible

de la zona de emisin de loscontaminantes

La eficacia de los dispositivos de

aspiracin disminuye muy rpida-

mente con la distancia. As, por

ejemplo si para captar un determi-

nado contaminante a una distancia Lse necesita un caudal de 100 m3/h,

si la distancia de captacin es el

doble (2L) se requiere un caudal

cuatro veces superior al inicial para

lograr el mismo efecto de aspiracin

de dicho contaminante (Fig. 25).

Segn lo anterior, la mejor situacin

de una campana extractora ser la

que consiga la mnima distancia

entre aqulla y el borde ms alejado

que emita gases o vapores (Fig. 26).

Encerrar la operacin tanto comosea posibleCuanto ms encerrado est el foco

contaminante, menor ser la canti-

dad de aire necesario para evacuar

los gases (Fig. 27).

Instalar el sistema de aspiracinpara que el operario no quede

entre ste y la fuente decontaminacinLas vas respiratorias del trabajador

jams deben encontrarse en el tra-

yecto del contaminante hacia elpunto de aspiracin (Fig. 28).


23/4723

BIENMAL

Fig. 29

BIENMEJOR

max = 150min = A

A

Fig. 30

100%

60%

30%

15%

7,5%

0 50 100

% de dimetro

100%

60%

30%

15%

7,5%

0 50 100

% de dimetro

Fig. 31

Situar los sistemas de captadoutilizando los movimientos

naturales de las partculasSe efectuar la extraccin de

manera que se utilicen las mismas

fuerzas de inercia para ayudarnosen la captacin de las partculas

(Fig. 29).

Enmarcar las boquillas de

extraccinSiempre que sea posible, enmarcar

las boquillas de extraccin reduce

considerablemente el caudal de aire

necesario (Fig. 30).

Si no se coloca el enmarcado, la

boquilla o campana, adems de

extraer el aire que est frente a ellay que se supone que est contami-

nado, se aspira tambin aire de

encima y de los lados con lo que se

pierde eficacia. En una boquilla

enmarcada la zona de influencia de

la misma es mayor que si no se

coloca este elemento, tal como se

observa en la Fig. 31.

Repartir uniformemente laaspiracin a nivel de la zona decaptado

El caudal aspirado debe repartirse

lo ms uniformemente posible, demanera que se eviten las fugas de

aire contaminado en aquellas zonas

donde la velocidad de aspiracin

pudiese ser ms dbil.

INCORRECTO

CORRECTO

Pantallas

Fig. 32


24/4724

CABINA DE LABORATORIO

CABINA CON PUERTA DE GUILLOTINAY MARCO DE PERFILAERODINMICO- Q = 0,3 0,76 m3/s/m2 de superficie total abierta en funcin de la eficacia

de la distribucin del aire aportado al local- Prdida en la entrada = 0,5 PD- Velocidad en conducto = 5 10 m/s segn uso

CAPTACIN DE POLVOSPara CAMPANA PARA MUELAvelocidades DE DISCOmayores, Caperuza bien cerrada = Mx. 25%prolongan la disco descubierto.caperuza y Vel. mn. vc = 23 m/s ramlcolocar una v = 18 m/s cond. pral.plataforma de Prdida de entrada:apoyo para n = 0,65 conex. rectapiezas. n = 0,40 conex. cnica

Fig. 33

EXTRACCIN LOCALIZADA PORTTIL PARA SOLDADURA

VENTILACIN PARA SOLDADURA SOBRE BANCO FIJO

Q = 2.000 m3/h por m de Prdidas entrada:campana. = 1,8 Pd (ranura) = 0,25 PdLongitud campana: La que (conducto)requiera el trabajo a real izar. Velocidad mxima de la cmaraAncho banco: 0,6 m mximo. V igual a la mitad de la velocidadVelocidad conducto: v c = 12 m/s en las ranuras.Vel. en las ranuras: v r = 5 m/s

DESENGRASADO CON DISOLVENTES

Q(m3/h) = 920 LM L, M (m) La tapa T debe cerrarse cuandoVelocidad mx. ranura v r = 5 m/s no se usa. Debe preverse unVel. mx. plenum: v p = 2,5 m/s conductor separado para laVel. conducto v

c= 12 a 15 m/s evacuacin de los productos de

Prdidas entrada: la combustin, si los hubiere. Para1,8 Pd ranura = 0,25 Pd el trabajo es necesario un

suministro directo de aire para larespiracin.

2.7.4. Casos de ventilacin industrial localizada

TANQUES PARA RECUBRIMIENTOS ELECTROLTICOS

El caudal necesario: La velocidad de aire en laQ(m3/h) = KLM ranura:K = de 1.000 a 10.000, v r > 10 m/susualmente de 3.000 a 5.000 Con esta captacin se mantieneL, M en metros (m) alejado el contaminante de la

zona de respiracin del operario.

Velocidad amolado m/sMenos 35 Ms 35

Dim. Ancho Bien Poco Espe- Biendisco disco cerra- cerra- cial cerra-mm mm da da da

hasta 125 25 375 375 375 650

125 a 250 38 375 500 650 1050250 a 350 50 500 850 850 1250350 a 400 50 650 1050 1050 1500400 a 500 75 850 1250 1250 1750500 a 600 100 1050 1500 1500 2050600 a 750 125 1500 2000 2000 2650750 a 900 150 2000 2650 2650 3350

CAMPANA MVILCon pestaa

Conducto simple o pieza cnica

X, mm m3/s m3/s

Hasta 150 0,16 0,12

150-225 0,35 0,26

225-300 0,63 0,47

- Velocidad en la cara abierta =7,5 m/s

- Velocidad en conducto = 15 m/s- Prdida en la entrada conducto

simple = 0,93 PDconducto- Prdida en la entrada con

pantalla o cono = 0,25 PDconductoX


25/4725

Longitud Caudal Modelo de extractor SPrea de coccin aconsejado segn longitud del conducto de salida

(cota L) (m3/h)0 a 5 m 5 a 15 m ms de 15 m

CK-35N CK-40 y CK-40F

HastaCK-25N

CK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500

60 cm200-300

TD-250TD-350 TD-500

Campana de 60 cmCampana de 60 cm con Campana de 60 cm

con 1 motor2 motores o motor tangencial con motor tangencial

CK-35N CK-40 y CK-40FCK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500

CK-50 y ECO-500

Hasta300-600

CK-50 y ECO-500 CK-60FCK-60F

90 cm TD-350, TD-500 TD-500TD-800

Campana de 90 cm con Campana de 90 cm conCampana de 90 cm

2 motores o motor tangencial 2 motores o motor tangencial

con motor tangencial

TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DE

COCINA MS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS ADOSADAS A LA PARED.

Tabla 10

Fig. 34

Longitud Caudal Modelo de extractor SPrea de coccin aconsejado segn longitud del conducto de salida

(cota L) (m3/h)0 a 5 m 5 a 15 m ms de 15 m

CK-40 y CK-40F CK-60FCKB-800

HastaCK-50 y ECO-500 CKB-600

TD-80060 cm

300-450 CK-50 TD-500Campanas tipo IslaTD-500 Campanas tipo Isla

de 90 cmCampanas tipo Isla de 90 cmde 90 cm

CK-50 y ECO-500 CK-60FCK-60F CKB-800

CKB-1200Hasta

450-900 TD-500 TD-800TD-1000

90 cmCampanas tipo Isla Campanas tipo Isla

Campanas tipo Isla

de 120 cm de 120 cmde 120 cm

TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DECOCINA MS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS TIPO ISLA.

Tabla 11

2.7.5. Cocinas domsticas

Las cocinas son un caso tpico deaplicacin de la ventilacin localizada.Captar el aire cargado de gases,

humos, grasas y calor, encima mismode los fogones donde se produce, fil-trarlo y conducirlo hasta la descarga.

DiseoEl caudal de aire necesario que debeextraer la campana es el capaz dearrastrar y diluir los polucionantesdesprendidos. Este caudal debe serel mnimo posible por razones deeconoma de energa.

Es importante tambin conseguir un

equilibrio entre el aire extrado de lacocina con el impulsado a lla a tra-vs de los locales adyacentes o direc-tamente del exterior, de modo que lacocina quede en una ligera depresin.Se trata de evitar que el aire contami-nado que no capte la campana sedifunda por el piso, invadiendo consus olores indeseables las otrasestancias de la casa.

El aire necesario ser tanto menorcomo mejor la campana abrace,cubra de cerca, los focos de la pro-

duccin contaminante. Una campanabaja, es mucho mejor que una cam-pana a una altura suficiente para per-mitir pasar la cabeza del cocinero/a.

Campanas compactasSon campanas que llevan filtro, luzgrupo de extraccin y mandos, for-mando un conjunto listo para instalar.Pueden conectarse de manera quedescarguen el aire viciado al exteriormediante el conducto correspondien-te, o bien para que recirculen el aire

captado, y previa instalacin de un fil-tro de carbono, en aquellas instalacio-nes que no dispongan de salida alexterior. Fig. 34.

Campanas vacasSon las que tienen, propiamentedicho, la forma de campana y quepueden alojar en su interior una masade aire contaminado. Permiten insta-lar un extractor de aire de libre elec-cin del usuario. As pueden elegirentre diversos modelos de alta o bajapresin, de caudal mayor o menor y

de forma de sujeccin a voluntad. Enlos catlogos de S&P existen mode-los que pueden escogerse segn elgrado de aspiracin que se desee.

Para instalar dentro de la campanapueden usarse extractores de la SerieCKB; para instalar en el conducto dedescarga, fuera de la campana yantes del final, un aparato de la serieTD o DIRECT-AIR y, por ltimo, para

colocar al extremo del con-ducto, enel tejado, las gamas TH o MAX-TEMP.Para las campanas adosadas a lasparedes utilizadas en las cocinas do-

msticas, el caudal necesario para laextraccin correcta de los humos vienedado en la tabla 10 dependiendo delvalor de la anchura de la campana L.Para el caso de campanas tipo isla,es decir con acceso a los fogones por

los cuatro costados, el caudal deextraccin debe escogerse segn latabla 11.


26/47

que se consideran cocinas industrialesaquellas en las que concurran algunode los casos siguientes:- La potencia nominal de utilizacin

simultnea para usos de coccin y/o

preparacin de alimentos y bebidassea superior a 30 kW (25.000 kcal/h).

- La potencia nominal de utilizacinsimultnea instalada para cualquierotro uso no indicado en el prrafoanterior sea superior a 70 kW(60.000 kcal/h).

Adems, en la misma NBE-CPI 96 seespecifica que el sistema de evacua-cin de los humos ser indepen-diente de toda extraccin o ventila-cin y exclusivo para cada local de

cocina. La campana, los conductos ylos filtros estarn fabricados con mate-riales M0 (ininflamables).Por otro lado, en Espaa existe lanorma UNE 100-165-92, de aplicacina cocinas de tipo comercial, que esta-blece una serie de puntos de los queentresacamos los siguientes:El borde de la campana estar a 2 msobre el nivel del piso (salvando justola cabeza del cocinero) y sobresaldr0.15 m por sus lados accesibles de laplanta de coccin.Los filtros metlicos de retencin de

grasas y aceites tendrn una eficaciamnimo del 90% en peso. Estarninclinados de 45a 60sobre la hori-zontal y la velocidad de paso del aireser de 0,8 a 1,2 m/s con prdidas decarga de 10/40 Pa a filtro limpio/sucio.Los filtros estarn 1,2 m por encimade fuegos abiertos y ms de 0,5 m deotros focos de calor.La ventilacin general de la cocinadebe ser de 10 l/sm2.La depresin de la cocina respecto alocales adyacentes no debe ser supe-

rior a 5 Pa.La temperatura del aire exterior aintroducir en las cocinas no debe ser

inferior a 14C en invierno y superior a28C en verano.Otros aspectos de la norma contem-plan materiales y el diseo de conduc-tos de descarga y la necesaria facili-

dad de inspeccin y mantenimiento.

Clculo prctico del caudal

La norma UNE citada anteriormenteda unas frmulas para proceder alclculo del caudal necesario para unacorrecta evacuacin de los humos yvapores generados. Sin embargo, deforma genrica se viene utilizando lasfrmulas indicadas en la fig. 36a paracampanas adosadas a la pared contres lados abiertos; y en la fig. 36b

para campanas tipo isla, de cuatrocostados abiertos. Para campanascon un slo lado abierto, el frontal,puede usarse la frmula de caudalmnimo, Q mn:

Q = 900 L x H

En todo caso el caudal no ser infe-rior a una velocidad de paso de 0.25m/s en la superficie tendida entre elborde de la campana y el plano decoccin en todo su permetro abierto.

Filtros

Los filtros, que actan adems comopaneles de condensacin de vapores,debern ser preferiblemente metli-cos, compuestos de varias capas demallas con densidades crecientespara retener mejor las grasas en sus-pensin.La superficie total debe calcularse:

S [m2] = Q4.000

(resultando velocidad de aire deaprox. 1 m/s)siendo conveniente repartirla entre

2.7.6. Ventilacin de cocinasindustriales

Normativa

La NBE-CPI 96 contempla en su apar-tado 18.3 Instalaciones para extrac-cin de humos en cocinas indus-triales algunas de las condicionesque deben reunir este tipo de instala-ciones.Es necesario, pues, definir que seconsidera como cocina industrial, ypara ello se ha de seguir el criterio dela Instruccin TcnicaComplementaria ITC-MI-IRG 07 del

Reglamento de instalaciones de gasen locales destinados a usos domsti-cos, colectivos o comerciales en la

26

El caudal necesario depende de laanchura de la campana y la distanciaentre la campana y la fuente.En esta seccin as definida, llamadaseccin de referencia, la velocidad de

captacin debe ser: cocina domestica: 0,15 a 0,20 m/s

Cuando la campana es de tipo isla,es decir, no adosada a ninguna pared,hay que doblar este caudal.

caudal = 3600 x V x SR

Seccin de

referencia

Sr = h x l (m2

)

Vc = velocidad decaptacin (m/s)

Fig. 35

Q

M [m]

V

0,20 0,20 0,20 0,20 0,20

M [m]L [m]

Q/2

V

Q/2

V

Q

Vv = 10 a 15 m/s

H

a) CAMPANA ADOSADA b) CAMPANA ISLA

= 45 a 60

CaudalQ mn = 900 H (2L+2M)

CaudalQ mn = 900 H (L+2M)

Fig. 36


27/47

dos o ms paneles, fcilmente extra-bles y de dimensiones aptas para sercolocados en lavavajillas y someterlesa un lavado cmodo con agua calien-te y detergentes.

El borde inferior de los filtros debeevacuar a un canaln recogedor decondensaciones y lquidos grasos,que pueda ser fcilmente vaciable oser conducido a un depsito a prop-sito. La norma dice que este depsitono debe ser superior a 3 litros decapacidad.

Cocinas industriales

Las cocinas industriales de restauran-tes, hoteles, hospitales, fbricas, etc

mueven grandes masas de aire parapoder controlar los contaminantes ypor ello tiene mucha mayor importan-cia su diseo y clculo.Si las consideramos simples, o sea,que su caudal sea tomado del interiorde la cocina y expulsado al exterior,prescindiendo del ahorro de energa

de calefaccin, uso frecuente en pai-ses de clima benigno con operacionesa ventanas abiertas, el clculo, segnlas dimensiones indicadas en losdibujos, se contiene en cada tipo de la

fig. 36.Las posibles campanas de recircula-cin, para aplicaciones industriales,deben desaconsejarse a ultranza.Las campanas de cocinas industrialesde lugares con pocas invernalesfras, deben disearse siempre conaportacin de aire primario exterior enevitacin de malversar grandes canti-dades de aire calefaccionado. Porotra parte resultan tambin intolera-bles las corrientes de aire fro queinciden por la espalda a los cocineros

ocupados en su labor debajo de lascampanas.Un esquema muy corriente de campa-na con aportacin de aire primarioexterior es el de la fig. 37.El caudal de aire primario Qp puedeser regulado por medio de compuer-tas accionables a mano, permitiendo

en todo momento decidir la proporcinidnea de la mezcla a extraer. Existenmuchas variantes de campanas en elmercado que resuelven el problemade forma original, muchas veces pro-

tegida por patentes.En grandes cocinas todo el techo dellocal est tratado como si fuera unacampana de extraccin contnua.Combinan las entradas de aire prima-rio con los caudales de extraccin, elcontrol de las condensaciones y lqui-dos grasos y los puntos de ilumina-cin. Son sistemas de extraccin quepermiten cocinar en cualquier puntodel local y repartir los fogones, lasfreidoras, los hornos, etc sin teneren cuenta su ubicacin ms que por

la logstica del trabajo y no por situarlos cocinados debajo de las reas deextraccin, ya que todo el techo esaspiracin.El dibujo de la fig. 38 ilustra un siste-ma de este tipo.

27

Fig. 37

Qp Qp

IMPULSINAIREEXTERIOR

IMPULSIN

Q EXTRACCIN Q EXTRACCIN

Fig. 38

Q

CAMPANA ADOSADA

Qp

Qc

Q

CAMPANA ISLA

Qp

Qc


28/4728

Fig. 39

CONDUCTOS CIRCULARES RECTILNEOS

PRDIDA DE CARGA POR ROZAMIENTO DEL AIRE


29/4729

3. CIRCULACIN DE AIRE POR CONDUCTOS

Fig. 40

Para ventilar un espacio, un recintoo una mquina, ya sea impulsandoaire o bien extrayndolo, es muycorriente tener que conectar elventilador/extractor por medio deun conducto, una tubera, de mayoro menor longitud y de una u otraforma o seccin.

El fluir del aire por tal conducto absor-

ve energa del ventilador que loimpulsa/extrae debido al roce con lasparedes, los cambios de direccin olos obstculos que se hallan a supaso. La rentabilidad de una instala-cin exige que se minimice esta partede energa consumida.

Como el consumo de un ventilador esdirectamente proporcional a la pre-sin total Pt a que trabaja, podemosconstatar que, de no cuidar el diseode una canalizacin, puede darse el

caso de gastar mucha ms energade la necesaria.

3.1 PRDIDA DE CARGAA la presin del aire necesaria paravencer la friccin en un conducto, quees la que determina el gasto de ener-ga del ventilador, se le llama prdidade carga. Se calcula a base de la lon-gitud de la conduccin, el llamadodimetro hidrulico, la velocidad ydensidad del aire y el coeficiente defrotamiento, de la rugosidad de lasparedes, de las dimensiones y la dis-

posicin del mismo.

Tramos RectosLa forma prctica de hacerlo es recu-rriendo a nomogramas confecciona-dos en base a todo el bagaje tcniconecesario y son vlidos para conduc-ciones con la rugosidad corriente enmateriales habitualmente usados.

El nomograma de la Fig. 39 muestrauno de llos para secciones circularesy un coeficiente de friccin

= 002 (plancha de hierro galvaniza-da).

Conductos rectangularesSi la seccin del conducto no es cir-cular, caso frecuente en instalacionesde ventilacin en donde se presentanformas rectangulares o cuadradas, esnecesario determinar antes la seccin

circular equivalente, sto es, aqullaque presenta la misma prdida decarga que la rectangular considerada.El dimetro equivalente puede deter-minarse de forma prctica por mediode la grfica de la Fig. 40.

DIMETRO EQUIVALENTE DE UN CONDUCTO RECTANGULARCON IGUAL PRDIDA DE CARGA


30/4730

Accidentes en la conduccinLas canalizaciones de aire no siem-pre se componen de tramos rectilne-os sino que a menudo se presentanaccidentes en su trayectoria que obli-

gan al uso de codos, desviaciones,entradas, salidas, obstculos, etc.,todos los cuales ofrecen resistenciatotal de un sistema de conductos sernecesario calcular las prdidas decada uno de tales accidentes ysumarlas a las de los tramos rectos.

Existen diversos mtodos para calcu-lar la prdida de carga debida a losaccidentes de una canalizacin, sien-do el ms usado en los manualesespecializados (con muchos datos

experimentales que permiten, conunas sencillas operaciones, determi-nar su valor), el siguiente:

3.2 CLCULO DE LAPRDIDA DE CARGA

Mtodo del coeficiente n

Se basa este mtodo en calcular laprdida de carga de un elemento dela conduccin en funcin de la pre-sin dinmica Pd del aire que circulay de unos coeficientes n de propor-cionalidad, determinados experimen-

talmente, para cada uno segn suforma y dimensiones. La frmulausada es:

Prdida de carga

P = n x Pd (mm c.d.a.)

De esta forma calcularemos uno auno los accidentes de la conduccinque, sumados a los de los tramosrectos, tendremos la prdida de cargatotal del sistema de conduccin.

La presin dinmica Pd que apareceen la frmula puede hallarse fcilmen-te del siguiente modo. A partir delcaudal de aire que circula Q (m3/h) yel dimetro del conducto d (m), en lagrfica de la figura 39 determinare-mos la velocidad v (m/s) del aire. Coneste dato, y por la grfica de la fig. 41encontraremos la presin dinmica pd(mm c.d.a.) que necesitamos paraaplicar la frmula de la prdida decarga.En las figuras siguientes se proporcio-nan los coeficientes n de prdida

de carga de diversos accidentes enla circulacin de aire por conductos,desde su captacin hasta la descarga.

Fig. 41

Fig. 42


31/47


32/4732

Fig. 44

COEFICIENTES n DE PRDIDAS DECARGA EN CODOS


33/4733

Fig. 45


34/4734

3.3 EJEMPLO DEAPLICACIN

Imaginemos que debamos proceder ala evacuacin de los vapores no txi-

cos que se desprenden de un tanquepor medio de una campana suspendi-da encima del mismo y que estcerrada por tres costados. La descar-ga debe efectuarse a nivel del tejadoy el conducto debe recorrer un tramohorizontal y otro vertical, con codosen ngulo recto, hasta alcanzar elsombrerete de salida. La Fig. 46 ilus-tra el conjunto de la instalacin:

La campana en cuestin deberabsorber un caudal de:

Q (m3/h) = 3.600 LHV = 3.600 x 2 x085 x 1 m/s = 6.100

considerando que la velocidad decaptacin de los vapores es suficientecon 1 m/s.

La velocidad de aire en el conducto ladecidiremos de Vc = 10 m/s con loque podemos determinar por mediode la grfica de la Fig. 3 que la pre-sin dinmica en el mismo ser:

Pd = 6 mm c.d.a.

El dimetro del conducto circulardeber ser, de acuerdo con los6.100 m3/h y la velocidad de 10 m/s,ledo en la grfica de la Fig. 39,d = 045 m, redondeando su valor auna medida comercial. A estos valo-res corresponde una prdida de cargade 02 mm c.d.a., tambin sacada dela misma grfica, para los tramosrectos del conducto.

Los coeficientes n de prdida decarga son:

Campana: 025, segn Fig. 43.

Codos: n = 02, si el radio interior esigual al dimetro. Fig. 44.

Sombrerete: n = 108 para H = D,segn Fig. 45.

La prdida de carga para los tramosrectos es:

Pt1 = Long. conducto x Perd. por m =(1 + 10 + 20) 02 = 62 mm c.d.a.

y la prdida por la campana, codos ysombrerete:

Pt2 = (025 + 02 + 108) 6 =104 mm c.d.a.

La prdida de carga total de la insta-lacin resulta ser:

Pt = Pt1 + Pt2 = 62 + 104 =

166 mm c.d.a.

As pues, el extractor de aire aescoger debe ser capaz de vehicular6.100 m3/h a travs de un sistemaque presenta unas prdidas de166 mm c.d.a.Un tipo axial, tubular, del mismo di-metro que el de la campana resultaraser el ms idneo.Al hablar de la curva caractersticasealaremos el llamado punto de tra-bajo que nos remitir de nuevo a este

ejemplo.

Fig. 46


35/4735

4. VENTILADORES

Fig. 47EMBOCADURA VOLUTA

Fig. 48 Fig. 49

4.2 DEFINICIONESUn ventilador, en la aceptacin msamplia del vocablo, es una turbom-quina que recibe energa mecnicapara mantener un flujo contnuo de

aire, u otro gas, con una presin dehasta 3.000 mm c.d.a.

4.3 CLASIFICACIN DE LOSVENTILADORES

Los ventiladores, denominados as deuna forma amplia para todas sus con-cepciones, pueden clasificarse de for-mas muy diferentes, siendo la mscomn la siguiente:

4.3.1. SEGN SU FUNCIN

1. VENTILADORES CONENVOLVENTESuele ser tubular, por lo que tambin

se les denomina Tubulares y tienenpor objeto desplazar aire dentro de unconducto.

1.1 IMPULSORESSon los ventiladores en los que laboca de aspiracin est conectadadirectamente a un espacio libre,estando la boca de descargaconectada a un conducto. Fig. 48.

1.2 EXTRACTORESSon los ventiladores en los que laboca de aspiracin est conectada

a un conducto y la boca de descar-ga est conectada a un espaciolibre. Fig. 49.

4.1. GENERALIDADESQu son y para qu sirvenLos ventiladores son mquinas rotato-rias capaces de mover una determi-nada masa de aire, a la que comuni-can una cierta presin, suficiente paraque pueda vencer las prdidas decarga que se producirn en la circula-cin por los conductos.

Se componen de:- Elemento rotativo- Soporte- Motor

El elemento rotativo es la pieza delventilador que gira en torno al eje delmismo. Puede ser una Hlice o unRodete.

Lo llamaremos Hlice si la direccinde salida del aire impulsado es para-lela el eje del ventilador (direccin

axial). Generalmente la hlice puedemover gran cantidad de aire comuni-cando al mismo una discreta presin.

Lo llamaremos Rodete si la direccinde salida del aire impulsado es per-pendicular al eje del ventilador.Generalmente los rodetes mueven unvolumen de aire menor que las hli-ces, pero con una presin muchomayor.

En los ventiladores de hlice, general-mente, el conjunto se compone tam-

bin de una embocadura acampanadaque mejora el rendimiento, Fig. 47 A.Los ventiladores de rodete se montanen una voluta en espiral, Fig. 47 B.Cuando se desea conseguir ventila-dores con rendimiento por encima delos usuales, puede recurrirse a lasdirectrices, que son unos labes fijos,colocados a la entrada o salida delventilador, cuya funcin principal esenderezar la vena de aire hacindolaaproximadamente axial.El motor es el componente que accio-

na la hlice o rodete.


36/47

1.3 IMPULSORES-EXTRACTORESSon los ventiladores en los que tantola boca de aspiracin como la dedescarga estn conectadas a unconducto. Fig. 50.

2. VENTILADORES MURALESConocidos tambin como, simplemente,Extractores, sirven para el traslado deaire entre dos espacios distintos, deuna cara de pared a otra. Fig. 51.

3. VENTILADORES DE CHORROSon aparatos que se utilizan cuando senecesita una determinada velocidad deaire incidiendo sobre una persona ocosa. Fig. 52.

4.3.2. SEGN LA TRAYECTORIADEL AIRE EN EL VENTILADOR

1. VENTILADORES CENTRFUGOSEn los que el aire entra en el rodetecon una trayectoria esencialmente axialy sale en direccin perpendicular. Fig.53.

Los rodetes de los ventiladores centr-fugos pueden ser de tres tipos:

labes radiales, Fig. 54labes hacia adelante, Fig. 55

labes hacia atrs, Fig. 56

2. VENTILADORES AXIALESEn los cuales el aire entra y sale de lahlice con trayectorias a lo largo desuperficies cilndricas coaxiales al venti-lador.Las hlices de los ventiladores axialespueden ser de dos tipos:

Perfil delgado, Fig. 57Perfil sustentador, Fig. 58(o de ala de avin, portante).

3. VENTILADORESHELICOCENTRFUGOSEn los cuales la trayectoria del aire enel rodete es intermedia entre las delventilador centrfugo y axial. Fig. 59.

4. VENTILADORES TENGENCIALESEn los cuales la trayectoria del aire enel rodete es sensiblemente normal aleje, tanto a la entrada como a la salidadel mismo, en la zona perifrica.Fig. 60.

4.3.3 SEGN LA PRESIN DELVENTILADOR

1. BAJA PRESINCuando la presin del ventilador esinferior a 72 mm c.d.a. Fig. 61.

Fig. 50

Fig. 52 Fig. 53

Fig. 54 Fig. 55

Fig. 56 Fig. 57

Fig. 58 Fig. 59

Fig. 60Fig. 61

Fig. 51

36


37/4737

2. MEDIANA PRESINCuando la presin del ventilador estcomprendida entre 72 y 360 mmc.d.a. Fig. 62.

3 ALTA PRESINCuando la presin del ventilador essuperior a 360 mm c.d.a. Fig. 63.

4.3.4 SEGN LAS CONDICIONESDE FUNCIONAMIENTO

1. VENTILADORES CORRIENTESSon los que efectan el movimientode aire no txico, no saturado, noinflamable, no corrosivo, no cargadode partculas abrasivas y que latemperatura no sobrepasa 80 C

( 40 C, si el motor se encuentra enla corriente de aire).

2. VENTILADORES ESPECIALESSon los diseados para vehiculargases calientes, hmedos, corrosivos,para el transporte neumtico, antiex-plosivo, etc.

4.3.5. SEGN EL SISTEMA DEACCIONAMIENTO DE LAHLICEAtendiendo al sistema empleado parael accionamiento de la hlice, es

decir, si est accionada directamentepor el motor, mediante correas, conmotor de rotor exterior, etc.

4.3.6 SEGN MTODO DECONTROL DE LASPRESTACIONES DELVENTILADORAtendiendo al sistema empleado paravariar las prestaciones del ventilador,que puede conseguirse variando lavelocidad del motor, mediante com-puertas, variando la inclinacin de los

labes, tanto los de la hlice como losde la directriz de entrada, etc.

1. CON REGULADOR DEVELOCIDADLos reguladores varan las condicio-nes de la corriente de alimentacin ycon llo la velocidad del motor y, a lapostre, la caracterstica del ventilador.Pueden ser de transformador, quevaran la tensin de alimentacinmanteniendo su forma senoidal; yvariadores de frecuencia que aumen-tan o disminuyen sta y por tanto la

velocidad del motor.

2. CON COMPUERTASLas compuertas, siempre a la admi-sin del ventilador y mejor para cen-trfugos (los axiales las soportan mal)abren y cierran el paso al aire deentrada al aparato con lo que regulala caracterstica del mismo.

3. CON LABES DE INCLINACINVARIABLESe usa generalmente este mtodo en

ventiladores axiales, logrndose cau-dales muy ajustados a los objetivosfijados, pero exige una alta compleji-dad constructiva para la hlice de losmismos. Variando el ngulo de loslabes se logran regmenes distintosdel ventilador pero hay que ir con cui-dado con la capacidad del motor deaccionamiento para no sobrepasarla ycomprometer su seguridad. Los apa-ratos ms sofisticados, y caros, deeste tipo pueden variar la inclinacinde sus labes estando el aparato enfuncionamiento, sin interrumpir su tra-

bajo. Slo es aplicable este mtodoen grandes ventiladores.

O10

9

8

7

6

54

3

2

1

Fig. 62

Fig. 63

Reguladorelectrnicode Velocidad


38/4738

4.4 CURVA CARACTERSTICAEl ensayo de ventiladores tiene porobjeto determinar la capacidad delaparato para transferir la potencia alaire que mueve.

El ventilador se hace funcionar a unrgimen de giro constante, tomandovalores de diferentes caudales movi-dos, segn sea la prdida de cargaque debe vencerse.

La curva caracterstica de un ventila-dor se obtiene dibujando en unos ejesde coordenadas los distintos valorescaudal-presin, obtenidos medianteensayo en un laboratorio.

Para entender mejor el concepto decurva caracterstica pondremos elsiguiente ejemplo

Supongamos un ventilador tubulartrabajando segn indica la posicin a)de la figura 64. Al medir el caudal deaire que proporciona, encontramosQ1 = 10.000 m3/hora.

Si repetimos el ensayo empalmandoun conducto de 10 m por el lado deadmisin (posicin b) y medimos denuevo el caudal, nos encontramos

con que ha bajado a Q2 = 8.000m3/hora.

En otro ensayo, acoplamos un tubode 50 m de longitud (posicin c), ycomprobamos que el caudal ha des-cendido a Q3 = 5.000 m3/hora.

Las experiencias anteriores nosdemuestran que no es suficienteconocer el caudal que es capaz desuministrar un ventilador a descargalibre (posicin a), esto es, sin obstruc-

ciones, para poder catalogarlo. Esnecesario conocer qu caudales irproporcionando segn sean las distin-tas prdidas de carga que deba ven-cer.

En la figura 65 tenemos representadauna curva caracterstica de un ventila-dor.

Observemos en primer lugar en lafigura curvas diferentes. Cada una dellas representa un valor distinto y sulectura se hace en las diferentes

escalas que estn a la izquierda de lafigura.

10 m

b

50 m

c

a

Q1 = 10.000 m3/h

Q1 = 8.000 m3/h

Q1 = 5.000 m3/h

Fig. 64

Fig. 65

PRDIDA DE CAUDAL CON LA LONGITUD


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Tres estn relacionadas con la pre-sin que da el ventilador para distin-tos caudales (son las denominadasPt, Pe, Pd).

Pe: es la Presin Esttica

Pd: es la Presin Dinmica (debido ala velocidad)

Pt: es la Presin Total

Cumplindose en todo momento

Pt = Pe + Pd

Obsrvese que a descarga libre, esdecir cuando la Presin Esttica (Pe)es nula, el ventilador da el mximo

caudal que puede mover; en estepunto la Presin Total es igual a laDinmica (Pt = Pd).

Asimismo, cuando el ventilador estobturado, es decir que da el mnimocaudal, la Presin Dinmica (Pd) esnula; en este punto, la Presin Total

es igual a la Esttica (Pt = Pe).Otra curva que podemos ver en elgrfico es: la curva de potencia absor-bida (W), que leeremos en la escalavertical situada ms a la izquierda (en

watios). Esta curva nos da la potenciaque consume el motor que acciona elventilador, y podemos ver que presen-ta un mximo (en la figura correspon-de al punto de caudal 3.000 m3/h).

Tambin tenemos representada lacurva de rendimiento (), que se leeen % en la escala vertical intermedia,se puede ver que el rendimiento delventilador depende del caudal queest moviendo.

El conjunto de estas curvas recibe elnombre de caracterstica de un ven-tilador.

La caracterstica de un ventilador esla mejor referencia del mismo, ya quesiempre nos indicar su comporta-miento segn sea el caudal y la

presin que est dando.En los catlogos comerciales, sueledarse solamente una curva, que es lade mayor importancia la de PresinEsttica (Pe). Los servicios tcnicos

suministran ms informacin si se lessolicita.

El punto ideal de funcionamiento delventilador, aqul para el que ha sidodiseado, es el correspondiente almximo rendimiento. Cuanto mscerca de este punto trabaje el ventila-dor, ms econmico ser su funciona-miento.

El punto R de la figura 64 se conocecomo punto de desprendimientos, y

la zona a la izquierda de ste es defuncionamiento inestable. Debe, portanto, escogerse el ventilador demanera que el punto de trabajo esta la derecha de R; de esta manerase evita la inestabilidad de funciona-miento.

Fig. 66

Observemos la figura 66 en que sehan representado las curvas caracte-rsticas de los tipos fundamentales deventilacin, para poder comprendermejor su comportamiento.

Los tres ventiladores que se compa-ran tienen el mismo dimetro derodete.

Podemos ver que, a igualdad de cau-dal impulsado (Q), los ventiladores

centrfugos dan ms presin que loshelicentrfugos, y stos a su vez msque los helicoidales.

Tambin se observa que, los centrfu-

gos mueven caudales menores quelos helicocentrfugos, y stos menosque los helicoidales.

Por tanto, puede aceptarse que losventiladores ms adecuados cuandolos caudales sean grandes y laspresiones que deban vencer seanpequeas son los helicoidales. Estetipo de ventilador tiene adems laventaja de la facilidad de instalacin.

Los ventiladores indicados paramover caudales pequeos pero aelevada presin son los centrfugos;finalmente, un caso intermedio es elde los ventiladores helicocentrfugos.


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4.6 LEYES DE LOSVENTILADORES

Las curvas caractersticas de los ven-tiladores siguen ciertas leyes, llama-das leyes de los ventiladores,

que permiten determinar cmo varancaudal, presin y potencia absorbidapor el ventilador al variar las condicio-nes de funcionamiento. Nosotros apli-camos estas leyes en el caso de lavariacin de velocidad de giro delventilador:

El caudal es proporcional a la relacinde velocidades:

Q2 = Q1

La presin es proporcional al cuadra-do de la relacin de velocidades:

P2 = P1

La potencia absorbida es proporcionalal cubo de la relacin de velocidades:

N2 = N1

La tabla 13 rene las leyes agrupadasen funcin de tres variaciones.

Mediante las relaciones anteriorespodemos conocer los valores quetoman las diferentes variables paradiferentes regmenes de giro del ven-tilador. Variando la velocidad de ste

podemos conseguir que el caudal y lapresin se ajusten a las necesidadesde cada momento.

Debemos tener muy en cuenta de lascurvas caractersticas de los ventila-dores estn siempre realizadas a lasmximas revoluciones posibles. Laregulacin slo se puede realizar dis-minuyendo la velocidad de giro delventilador.

Como ejemplo, hacemos el siguientesupuesto:

Tenemos instalado en una cabina unaparato que mueve 1.800 m3/hora a

una presin de 12 mm c.d.a. girandoa 2.700 r.p.m. Queremos determinarel caudal y la presin que movereste aparato girando a 2.000 r.p.m.obtenidas mediante un regulador.

Aplicaremos la ecuacin

Q2 = Q1

Tenemos que n1 = 2700 r.p.m.;

Q1 = 1800 m3/hora y n2 = 2000 r.p.m.

Por tanto, Q2 = 1800

2000

=1330 m3/hora 2700

Para hallar la nueva presin P2

P2 = P1

P2 = 12 = 6,58 mm c.d.a.

La presin es proporcional a la relacin deDensidad Caudal densidades.

del aire, Velocidad

La potencia es proporcional a la relacin de

absorbida densidades.

El caudal es

manualpracticoventilacion_sp

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