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1 Materia : Ambiente de Trabajo III Profesor: Lic. Carlos N. Puga Alumno / a: ___________________ Aula: ___________________ VENTILACION “Cuida el orden y el orden te cuidará a Tí” Proverbio Latino 1 DEFINICION Se denomina ventilación a la renovación del aire del interior de un local mediante extracción o inyección de aire. La finalidad de la ventilación es: Asegurar la limpieza del aire respirable. Asegurar la salubridad del aire, tanto el control de la humedad, concentraciones de gases o partículas en suspensión. Colaborar en el acondicionamiento térmico del edificio. Luchar contra los humos en caso de incendio. Disminuir las concentraciones de gases o partículas a niveles adecuados para el funcionamiento de maquinaria o instalaciones. Proteger determinadas áreas de patógenos que puedan penetrar vía aire. APUNTE No 2 VENTILACION Ambiente de Trabajo III 2015 2 2 TIPOS DE VENTILACION 2.1 Ventilación Forzada Al crearse artificialmente depresiones o sobrepresiones en conductos de distribución de aire o áreas del edificio, se logra este tipo de ventilación. Esto se logra, a través de extractores, ventiladores, unidades manejadoras de aire (UMAs) u otros elementos accionados mecánicamente. 2.2 Ventilación Natural Se realiza mediante la adecuada ubicación de superficies, pasos o conductos aprovechando las depresiones o sobrepresiones creadas en el edificio por el viento, humedad, sol, convección térmica del aire o cualquier otro fenómeno sin que sea necesario aportar energía al sistema en forma de trabajo mecánico. https://es.wikipedia.org/wiki/Ventilador https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_manejadora_de_aire 3 Tanto la ventilación natural como la forzada se pueden especializar más y dividir de la siguiente forma: Ventilación por capas. Ventilación cruzada. Ventilación por inyección de aire o sobrepresión. Ventilación por extracción de aire o presión negativa. Ventilación localizada o puntual. Ventilación general. 2.3 Ventilación Selectiva Es una estrategia de diseño bioclimático de edificios cuando el contenido de humedad del aire es bajo y de aplicarse estrategias como la ventilación cruzada el edificio tendría incomodidad higrotérmica. Esto debido a que una corriente de aire con bajo contenido de humedad sobre la piel produce su desecación con el consiguiente disconfort. En estos casos la ventilación selectiva se aprovecha de la diferencia de entalpía entre el aire diurno y nocturno favoreciendo el refrescamiento de los espacios interiores de los edificios. Esto implica que durante el día la ventilación de los locales será mínima y deberán ser umbrios (sombreados) reduciendo todo lo posible la incidencia de la radiación solar directa y difusa. Con esto se pueden mantener los locales frescos. 2.4 Infiltración Es la entrada de aire desde exterior por fenómenos o usos en principio no controlados, pero que afectan o son asumidos para la ventilación, por ejemplo, rendijas en puertas o difusión a través de determinadas superficies. https://es.wikipedia.org/wiki/Ventilaci%C3%B3n_cruzada https://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_solar 4 2.5 Ventilación industrial La ventilación industrial se refiere al conjunto de tecnologías que se utilizan para neutralizar y eliminar la presencia de calor, polvo, humo, gases, condensaciones, olores, etc. en los lugares de trabajo, que puedan resultar nocivos para la salud de los trabajadores. Muchas de estas partículas disueltas en la atmósfera no pueden ser evacuadas al exterior porque pueden dañar el medio ambiente. 2.6 Distintos Equipos de Ventilación https://es.wikipedia.org/wiki/Calor https://es.wikipedia.org/wiki/Polvo https://es.wikipedia.org/wiki/Humo https://es.wikipedia.org/wiki/Gas https://es.wikipedia.org/wiki/Olor https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nocivo&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Grano_%28mineral%29 https://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera https://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambiente 5 2.7 Modernos Equipos de Ventilación con Energía Solar Estos equipos recientemente lanzados al mercado internacional, poseen las siguientes ventajas. Pueden utilizarse en industrias, comercios y hogares Son totalmente autónomos (no necesitan energía de la red convencional) Son modulares. Pueden colocarse tantos como sea necesario Se encienden y se apagan automáticamente con la radiación solar El tiempo de instalación es de aprox. 20 minutos No poseen mantenimiento No producen ruido ni vibraciones. Tampoco contaminación ambiental. 6 7 3. CONTAMINACION DEL AIRE 3.1 COMPOSICION El AIRE, se encuentra compuesto naturalmente por: 78% de Nitrógeno; 21% de Oxígeno; 0,99% de Argón; 0,003% de Anhídrido Carbónico y trazas de otros gases. Cualquier otro elemento presente en el, denota algún grado de contaminación. 3.2 FUENTES DE CONTAMINACION DEL AIRE 3.3 CONTROL DE LA CONTAMINACION DEL AIRE 8 3.4 CLASIFICACION DE CONTAMINANTES DEL AIRE Se define como contaminantes del AIRE, a todos los POLVOS, FUMES, HUMOS, NIEBLAS, VAPORES o GASES que se desprenden de una amplia gama de procesos industriales. Estos contaminantes, deberán ser reabsorbidos o eliminados por sistemas de filtrado que garanticen una eficiencia del mismo, mayor al 99%. POLVOS: Pequeñas partículas sólidas, creadas por el rompimiento de partículas más grandes (Ej.: Molienda, Pulido, Perforado, Aserrado, etc.) FUMES: Pequeñas partículas sólidas, formadas por la condensación de vapores de materiales sólidos. Tienen la particularidad de aglomerarse entre sí HUMOS: Partículas suspendidas en el AIRE no necesariamente sólidas y generadas en procesos de combustión o sublimación VAPOR: Sustancia en estado gaseoso, cuya condición normal en forma de líquido o sólido, puede ser llevado a ser vapor (Ej.: Vapor de Agua) NIEBLA: Pequeñas gotas de material que son líquidas a temperatura y presión normal. Generalmente son producidas por el Sprayado (Ej.: Pintura con soplete), Cromado, Cobreado y procesos de enfriamiento (Ej.: Cámaras frigoríficas) TIPO DE CONTAMINANTE MEDIDA EN MICRONES POLVOS De 0,25 a 30 um HUMOS De 0,1 a 0,5 um FUMES De 0,01 a 0,1 um NIEBLAS De 10 a 20 um VAPORES TAMAÑO VARIABLE 3.5 ACTIVIDADES GENERADORAS DE CONTAMINACION Empacado de azúcar, polvos, semillas, etc. Fundición de Metales (Hornos rotativos, de arco, etc.) Combustión (Transporte, generación eléctrica, etc.) Fabricación de fármacos y alimentos 3.6 NECESIDAD DE CONTROLAR Sobre todo en el caso de los POLVOS, (que en muchos casos son además abrasivos), se debe realizar un estricto control para lograr… Protección del personal Ambiente de trabajo adecuado Cumplir legislaciones vigentes Evitar atmósferas explosivas Evitar demandas legales de los empleados Deterioro de los equipos e infraestructura 9 4. DEPURACION DEL AIRE FILTROS DE AIRE / COLECTORES DE POLVO Los FILTROS y los COLECTORES se utilizan para absorber o eliminar los contaminantes del AIRE. Su eficiencia, deberá estar por encima del 99%, para ser utilizados. Existen distintos tipos: Aspersión De Manga / Tela o Pulse Jet Electrostáticos Húmedos Inerciales Que se adecuarán al tipo y cantidad de contaminante presente en el AIRE de un determinado proceso industrial. Como así también, a las características del local donde deban ser utilizados 4.1. SEPARADORES POR GRAVEDAD 4.1.1 Cámaras de sedimentación Estos equipos son los más utilizados por su sencillez. Su empleo se limita a la extracción de polvo relativamente grueso, del orden de las 200 µm y como paso previo de una depuración más fina. El esquema de su funcionamiento puede verse en la figura El aire cargado de polvo entra en la cámara de sedimentación disminuyendo así su velocidad, con lo que una parte de las partículas abandonan la corriente de aire debido a la fuerza gravitatoria. El rendimiento de este tipo de separadores es relativamente bajo, menor del 50%. En la tabla mencionada pueden verse un conjunto de parámetros referentes a este tipo de separador. ESPACIO EN BLANCO 10 Cámaras de sedimentación 4.2. SEPARADORES POR FUERZA DE INERCIA 4.2.1 Cámaras de Choque El separador por inercia más sencillo es la Cámara de Choque, sensiblemente igual a una cámara de sedimentación en la que se han intercalado unas pantallas contra las que choca el aire cargado de partículas. El tamaño de las partículas que es capaz de separar este tipo de separador se encuentran comprendidas entre 50 y 150 µm, ESPACIO EN BLANCO 11 Cámaras de choque 4.3 CICLONES Cuando es necesario separar partículas de diámetro superior a 5 µm suele emplearse el dispositivo denominado ciclón. Es de gran sencillez, compacto, fácil mantenimiento y elevada eficacia. Ciclones 12 El aire cargado de polvo entra tangencialmente por la parte superior cilíndrica. La corriente de aire sigue una trayectoria en espiral que primero se dirige hacia el fondo del tronco de cono, ascendiendo después por el centro del mismo. El aire, una vez depurado, abandona el ciclón por la parte superior. Las partículas separadas se descargan por el fondo del ciclón. El rendimiento de un ciclón depende del diámetro del mismo y del tamaño de las partículas a separar tal como puede verse en la Tabla 1. Diámetro del ciclón Rendimiento total % Rendimiento % según tamaño partículas Tamaño partículas µm Rendimiento % Tamaño partículas µm Rendimiento % 150 90 <5 66 <5 98 230 83 <10 60 <10 99 610 70 <20 47 <20 98 Tabla 1. Rendimiento de un ciclón Otro elemento fundamental para un óptimo rendimiento de este tipo de separador de polvo es el correcto dimensionado del mismo. 4.4. MULTICICLONES En la Tabla 1 se muestra que el diámetro del ciclón es determinante para aumentar, tanto el rendimiento como el poder de separación de pequeñas partículas. La velocidad tangencial en la espiral principal puede ser varias veces la del flujo del aire. Hay un gradiente de velocidad desde la tangencial hasta la velocidad casi cero en el fondo del ciclón. Los ciclones de pequeño diámetro tiene pequeños radios de curvatura por lo que producen mayores aceleraciones radiales para una misma velocidad tangencial. Esto unido a la menor distancia radial que el polvo debe recorrer hasta alcanzar la pared del ciclón hace que los pequeños ciclones sean mucho más eficientes para colectar pequeñas partículas que los ciclones mayores. Por el contrario, ciclones de pequeño tamaño sólo son aptos para el tratamiento de pequeñas cantidades de aire. Una solución al anterior dilema se ha conseguido instalando un conjunto de pequeños ciclones en paralelo con lo que, sin disminuir el rendimiento y el poder separador, se pueden tratar caudales de aire de cualquier orden. La Fig. 4 muestra un esquema de una instalación de este tipo denominado multiciclón. 13 . Multiciclones Un separador ciclónico es un equipo utilizado para separar particulas solidas suspendidas en el aire, gas o flujo de líquido, sin el uso de un filtro de aire, utilizando un vórtice para la separación. Los efectos de rotación y la gravedad son usados para separar mezclas de sólidos y fluidos. El método también puede separar pequeñas gotas de un líquido de un flujo gaseoso. Una alta velocidad del flujo de aire se establece dentro del contenedor cilíndrico o cónico llamado ciclón. El aire fluye en un patrón helicoidal, comenzando desde lo más alto (el final más ancho) del ciclón a lo más bajo (más estrecho) y finalizando en un flujo central ascendente que sale por el tubo de salida (en la parte más superior del ciclón). Las grandes (y más densas) partículas en el flujo rotatorio tienen demasiada inercia para seguir la fuerte curva ascendente en la parte inferior del ciclón, y chocan contra la pared, luego caen hacia la parte más baja del ciclón donde pueden ser retiradas. En el sistema cónico, el flujo de rotación se hace cada vez más estrecho, reduciendo cada vez más el radio del flujo, esto permite remover cada vez más partículas pequeñas. La geometría del ciclón, junto con su flujo volumétrico, define el punto de corte del ciclón. Este es el tamaño de las partículas que serán retiradas del flujo con un 50% de eficiencia. Partículas más grandes que el punto de corte del ciclón serán retiradas con mayor eficacia, y partículas más pequeñas con menor eficacia. Un diseño de ciclón alternativo usa una corriente de aire secundaria para recolectar las partículas que chocan contra las paredes del aparato, para protegerlo de la abrasión. El flujo de aire primario que contiene las partículas entra desde la parte inferior del ciclón y es forzado a una rotación espiral por unas aspas rotatorias. El flujo de aire secundario entra en la parte superior del ciclón y se mueve hacia abajo, interceptando partículas del flujo principal de aire. El flujo secundario permite que el colector pueda ser montado de forma horizontal, porque empuja a las partículas al área de recolección y por lo que no precisa solamente de la gravedad para realizar su función. Ciclones de gran escala son utilizados en aserraderos para eliminar el aserrín y el polvo de los extractores colocados en las distintas máquinas del aserradero. Los ciclones también son usados en refinerías de petróleo para separar aceites y gases, y en la industria del cemento como componentes del precalentador del horno. https://es.wikipedia.org/wiki/Gas https://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_de_aire https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%B3rtice https://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad https://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_volum%C3%A9trico https://es.wikipedia.org/wiki/Aserradero https://es.wikipedia.org/wiki/Refinaci%C3%B3n_del_petr%C3%B3leo https://es.wikipedia.org/wiki/Cemento https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Horno_de_cemento&action=edit&redlink=1 14 Se ha incrementado el uso de los ciclones dentro de las casas, como principal tecnología de las aspiradoras portables en limpiadoras de vacío y limpiadoras centrales de vacío. Los ciclones también son utilizados en ventiladores de cocina industriales o profesionales para la separación de grasa del flujo de aire. Pequeños ciclones son utilizados para el análisis de partículas contenidas en en el aire libre. Algunos son lo suficientemente pequeños para ser llevados en la ropa, y son utilizados para separar partículas respiradas para análisis posteriores. Existen aparatos análogos para la separación de partículas o sólidos presentes en líquidos y son llamados hidrociclones o hidroclones. Estos pueden ser usados para separar aguas residuales y para el tratamiento de aguas residuales. 4.5 SEPARADORES HUMEDOS Cuando las partículas a separar son inferiores a 5 µm se emplean separadores húmedos enlos que el líquido utilizado suele ser agua. El rendimiento así como la capacidad de purificación depende de manera muy importante de la energía empleada para vehicular el gas. Así, en el caso de separadores de tobera sumergida, el tamaño de las partículas separadas es en función de la velocidad del aire, tal como puede verse en la Tabla 2. Velocidad del aire m/s Tamaño de las gotas de agua µm Tamaño de las partículas de polvo que podrán separarse 1,5 366 >5 30 205 >2 60 125 >1 120 72 <1 Tabla 2. Separadores húmedos La selección del tipo de separador húmedo dependerá: • Del tamaño de las partículas a separar. • De la pérdida de carga permitida del rendimiento deseado. Otra ventaja a considerar en este tipo de separadores es la disminución en gran medida del riesgo de explosión o ignición, que siempre está presente en otros tipos de procesos de separación de polvos. Otra característica del aire que sale de estos separadores es el alto grado de humedad que llevan, cercano a la saturación, con que puede aprovecharse como fuente de refrigeración. Todas estas características pueden presentar aspectos positivos pero también negativos, por lo que hay que considerarlos detenidamente a la hora de tomar una decisión. Entre los Separadores Húmedos podemos destacar: 4.5.1 Torres de pulverización Son los separadores húmedos más sencillos y consisten en una cámara dentro de la cual se ha instalado unos pulverizados de agua que impregnan el aire de humedad. La entrada de aire al separador se efectúa por un lateral en la parte baja y sale por la parte superior. https://es.wikipedia.org/wiki/Aspiradora https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Limpiadora_de_vac%C3%ADo&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Limpiadora_central_de_vac%C3%ADo&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Limpiadora_central_de_vac%C3%ADo&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ventilador_de_cocina&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidrociclone&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Aguas_residuales https://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_de_aguas_residuales https://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_de_aguas_residuales 15 Torres de pulverización La pérdida de carga de este tipo de depurador está comprendida entre 12 y 40 mm c.d.a., siendo el tamaño mínimo de las partículas a separar de 10 µm. La presión del agua para ser debidamente pulverizada puede variar entre una y 25 atmósferas y la velocidad del aire al cruzar la cámara húmeda debe estar comprendida entre 0,6 y 1,2 m/s. El consumo de agua es del orden de 10 l/min por 1000 m³/h de aire tratado. 4.5.2 Separadores húmedos de choque Consisten en una cámara dentro de la cual se encuentran un conjunto de pantallas perforadas de tal manera que los orificios de una de ellas no se corresponden con la que le sigue inmediatamente. Unos pulverizadores lanzan un chorro de agua sobre las pantallas arrastrando las partículas sólidas. 16 . Separadores húmedos de choque La pérdida de carga de este tipo de separadores es de aproximadamente 40 mm c.d.a. por cada pantalla, con un consumo de agua de 7 a 11 litros/min y 1.000 m³/h de gas tratado. El tamaño mínimo de las partículas a separar es de 5 µm pudiendo llegar en algunos casos hasta una micra. 4.5.3 Separadores de chorro Este tipo de separadores se basan en un inyector de agua a alta velocidad en el centro de una tobera Venturi a la que va conectada la entrada de aire a presión cargado de polvo o suciedad. El chorro de agua se descompone en finas gotas por la acción del aire a presión. A medida que éste se desacelera en el difusor, el material a separar se deposita en las gotas de agua por impacto, difusión y condensación. Las gotas con la suciedad incorporada se aglomeran facilitando su posterior separación o captación por colectores simples. El consumo de agua es de 110 a 220 litros/min por cada 1.000 m³/h de gas tratado. 17 Separadores de chorro 4.5.4 Separadores de tobera sumergida Consisten en un recipiente de agua dentro del cual se introduce el gas a purificar, haciéndole barbotear en el líquido antes de lanzarlo al exterior. Algunas partículas impactan en la superficie del agua quedando allí retenidas. El aire al pasar por el agua capta una considerable cantidad de humedad por lo que puede considerársele apto para un posible uso de acondicionamiento. Aunque muchas partículas de suciedad quedan depositadas en el depósito de agua por la acción de la turbulencia de la misma, otras requerirán el uso de una acción anexa de colección o separación. 18 Separadores de tobera sumergida La capacidad de retención de partículas depende de la velocidad del aire. ESPACIO EN BLANCO 19 4.5.5 FILTROS DE MANGA / TELA o PULSE JET Los filtros de mangas son uno de los equipos más representativos de la separación sólido-gas mediante un medio poroso. Eliminan las partículas sólidas que arrastra una corriente gaseosa haciéndola pasar a través de un tejido. Dichos filtros, son estructuras metálicas cerradas en cuyo interior se disponen elementos filtrantes textiles en posición vertical. Según el diseño pueden adoptar formas tubulares, y se denominan mangas, o formas rectangulares, y se denominan bolsas. Los elementos filtrantes se montan sobre una cámara que acaba en su parte inferior en una tolva que recoge las partículas. El aire cargado de sólidos es forzado a pasar a través del textil, sobre el que se forma una capa de polvo. La filtración se produce como resultado de la formación de una capa de polvo primaria en la superficie de las mangas y una acumulación de partículas de polvo en el interior del material filtrante. Una vez formada la capa primaria, la penetración se hace muy baja y la filtración se produce por tamizado (filtración superficial). El proceso de filtración continúa hasta que la caída de presión se hace tan importante que requiere la limpieza del sistema. Los elementos filtrantes se montan sobre una cámara que acaba en su parte inferior en una tolva que recoge las partículas. El aire cargado de sólidos es forzado a pasar a través del textil, sobre el que se forma una capa de polvo. La filtración se produce como resultado de la formación de una capa de polvo primaria en la superficie de las mangas y una acumulación de partículas de polvo en el interior del material filtrante. Una vez formada la capa primaria, la penetración se hace muy baja y la filtración se produce por tamizado (filtración superficial). El proceso de filtración continúa hasta que la caída de presión se hace tan importante que requiere la limpieza del sistema. 20 21 4.5.6 PRECIPITADOR ELECTROSTATICO (E.S.P. / P.E.S.) El PES de placa-alambre permite que muchas líneas de flujo operen en paralelo y cada línea puede ser muy alta. Como resultado, este tipo de precipitador es adecuado para manejar grandes volúmenes de gas. La necesidad de golpear las placas para desprender el material recolectado, ha ocasionado que la placa sea dividida en secciones, en ocasiones tres o cuatro en serie una con otra, las cuales pueden ser golpeadas independientemente. El polvo también se deposita en el alambre electrodo de descarga y debe ser removido periódicamente en forma similar a la placa de recolección. Las fuentes de energía para PES convierten el voltaje industrial de corriente alterna (C.A.) de 380V, a voltaje pulsante de corriente contínua (C.C.) en el rango de 20,000 a 100,000 V según se necesite. Consiste de un transformador grande, rectificadoresde alto voltaje y, a veces, filtros capacitores. Puede suministrar voltaje rectificado de C.C. ya sea de media onda o de onda completa. Hay componentes auxiliares y controles para permitir ajustar el voltaje al valor más alto posible sin excesivo chisporroteo y para proteger la fuente y los electrodos en caso de que ocurra un arco fuerte o un corto circuito. El voltaje aplicado a los electrodos causa que el aire entre los electrodos se rompa eléctricamente, una acción conocida como una “corona”. Usualmente, a los electrodos se les da una polaridad negativa porque una corona negativa soporta un voltaje mayor que una corona positiva antes de que ocurran chispas. Los iones generados en la corona siguen las líneas del campo eléctrico desde los alambres hasta las placas recolectoras. Por lo tanto, cada alambre establece una zona de carga a través de la cual las partículas deben pasar. Las partículas que pasan a través de la zona de carga interceptan a algunos de los iones, los cuales se les adhieren. Las partículas pequeñas de aerosol (<1μm diámetro), pueden absorber decenas de iones antes de que su carga total llegue a ser lo suficientemente grande para repeler nuevos iones, y las partículas más grandes (>10 μ m diámetro), pueden absorber decenas de miles. Las fuerzas eléctricas son por lo tanto más fuertes en las partículas más grandes. A medida que las partículas pasan cada alambre sucesivo, son llevadas cada vez más cerca de las paredes de recolección. Sin embargo, la turbulencia en el gas tiende a mantenerlas uniformemente mezcladas en el gas. El proceso de recolección es por lo tanto, una competencia entre las fuerzas eléctricas y las dispersoras. Eventualmente, las partículas se acercan tanto a las paredes que la turbulencia decae a niveles bajos y las partículas son recolectadas. Si las partículas recolectadas pudieran ser desprendidas hacia la tolva, el PES sería extremadamente eficiente. El golpeteo que desprende la capa acumulada, también proyecta algunas de las partículas (típicamente el 12 por ciento para cenizas volátiles de carbón), de nuevo a la corriente del gas 22 Configuraciones de PES de Placa-plana y de Placa-alambre Estas partículas re-encauzadas son entonces procesadas de nuevo por las secciones posteriores, pero las partículas re-encauzadas en la última sección del PES no tienen oportunidad de ser recapturadas y por tanto, escapan de la unidad. Las consideraciones prácticas para pasar alto voltaje hacia el espacio entre las líneas de flujo y permitir algún claro sobre las tolvas para soportar y alinear los electrodos, deja lugar a que parte del gas fluya alrededor de las zonas cargadas. A esto se le llama “escabullirse” y equivale del 5 al 10 por ciento del flujo total. Usualmente se colocan deflectores anti-escabullimiento para forzar al flujo que se escabulle a que se mezcle con la corriente principal del gas para ser recolectada en secciones posteriores. 23 Pero, de nuevo, el flujo que se escabulle alrededor de la última sección no tiene oportunidad de ser recolectado. Estas pérdidas juegan un papel importante en el funcionamiento global de un PES. Otro factor importante es la resistividad del material recolectado. Debido a que las partículas forman una capa continua sobre las placas del PES, toda la corriente de los iones debe de pasar a través de la capa para alcanzar las placas a tierra. Esta corriente crea un campo eléctrico en la capa y puede llegar a ser lo suficientemente grande para causar un rompimiento eléctrico local. Cuando esto ocurre, nuevos iones de la polaridad contraria son inyectados dentro del claro placa- alambre, donde reducen la carga de las partículas y pueden causar chispas. Esta condición de rompimiento es llamada “corona invertida”. 4.5.7 PRECIPITADORES DE PLACA PLANA Un número importante de precipitadores, utilizan placas planas en lugar de alambres para los electrodos a alto voltaje. Estas placas planas, incrementan el campo eléctrico promedio que puede ser usado para recolectar las partículas y proporcionan un área superficial aumentada para la recolección de las partículas. Las coronas no pueden generarse sobre las placas planas por si mismas, por lo que se colocan electrodos generadores de coronas por delante de, y a veces por detrás de las zonas de recolección de las placas planas. Estos electrodos pueden ser agujas puntiagudas adheridas a los bordes de las placas o alambres de corona independientes. A diferencia de los PES de placa- alambre o de los tubulares, este diseño opera igualmente bien con polaridad ya sea negativa o positiva. 24 Los fabricantes han escogido utilizar polaridad positiva para reducir la generación de ozono. Un PES de placa plana opera con poca o ninguna corriente de corona fluyendo a través del polvo recolectado, excepto directamente bajo las agujas o alambres de la corona. Esto tiene dos consecuencias. La primera es que la unidad es algo menos susceptible a la corona invertida que lo que son las unidades convencionales, porque no se genera corona invertida en el polvo recolectado y las partículas cargadas con ambas polaridades de iones tienen gran superficie de recolección disponible. La segunda consecuencia es que la falta de corriente en la capa recolectada causa una fuerza eléctrica que tiende a remover la capa de la superficie de recolección; esto puede conducir a grandes pérdidas por golpeteo. Los PESs de placa plana parecen tener amplia aplicación para partículas de alta resistividad con diámetros másicos medio (DMMs) pequeños (de 1 a 2 μm). Estas aplicaciones enfatizan especialmente las fortalezas del diseño porque las fuerzas eléctricas desprendedoras son más débiles para las partículas pequeñas que para las grandes. Las cenizas de carbón han sido recolectadas satisfactoriamente con este tipo de PES, pero una baja velocidad de flujo parece ser crítica para evitar pérdidas altas por golpeteo. 4.5.8. PRECIPITADORES TUBULARES Originalmente, los PES originales eran tubulares, como las chimeneas donde eran colocados, con los electrodos de alto voltaje orientados a lo largo del eje del tubo. Dichos precipitadores tienen forma de tubo, o tubos en paralelo con forma de panal, con el electrodo de alto voltaje en forma de alambres. Normalmente son lavados con agua, por lo que son más utilizados con particulados húmedos o pegajosos. 25 Estos precipitadores, tienen aplicaciones típicas en plantas de adición de ácido sulfúrico, limpieza del gas subproducto de los hornos de coque (remoción de alquitrán) y recientemente, plantas de sinterización de hierro y acero. Tales unidades tubulares aún son utilizadas para algunas aplicaciones, con muchos tubos operando en paralelo para manejar mayores flujos de gas. Los tubos pueden tener forma como un panal circular, cuadrado o hexagonal con el gas fluyendo hacia arriba o hacia abajo. La longitud de los tubos puede seleccionarse según las condiciones. Un PES tubular puede sellarse herméticamente para prevenir fugas de material, especialmente material valioso o peligroso. Es esencialmente una unidad de una etapa y es única, en que tiene a todo el gas pasando a través de la región del electrodo. El electrodo a alto voltaje opera a un mismo voltaje en toda la longitud del tubo y la corriente varía a lo largo de su longitud a medida que las partículas son removidas del sistema. No hay rutas de escabullimiento alrededor de la región de recolección, pero las deformidades de la corona puede permitir que algunas partículas eviten cargarse en una fracción considerable de la longitud del tubo. 4.5.9. PRECIPITADORES HUMEDOS Cualquiera de las configuraciones del precipitador discutidas anteriormentepuede operar con paredes húmedas en vez de secas. El flujo del agua puede aplicarse intermitente o continuamente, para lavar las partículas recolectadas hacia un cárcamo para su disposición. La ventaja del precipitador de pared húmeda es que no tiene problemas con el reencauzamiento por golpeteo o con coronas invertidas. 26 La desventaja es la mayor dificultad del lavado y el hecho de que el lodo recolectado debe ser manejado más cuidadosamente que un producto seco, aumentando los gastos de disposición. 4.5.10 PRECIPITADORES DE DOS ETAPAS Los precipitadores descritos previamente son todos paralelos en naturaleza, los electrodos de descarga y de recolección están lado a lado. El precipitador de dos etapas, es un dispositivo en serie con el electrodo de descarga o ionizador, precediendo a los electrodos de recolección. Para aplicaciones en interiores, la unidad es operada con una polaridad positiva para limitar la generación de ozono. Las ventajas de esta configuración incluyen más tiempo para cargar las partículas, menos propensión a corona invertida y construcción económica para tamaños pequeños. Este tipo de precipitador es generalmente utilizado para volúmenes de flujo de gas de 50,000 acfm y menos y se aplica a fuentes submicrométricas emitiendo rocíos de aceite, humos, gases de combustión u otros particulados pegajosos, porque hay poca fuerza eléctrica para retener a los particulados recolectados sobre las placas. Pueden colocarse módulos en paralelo o en arreglos serie-paralelo, consistentes de un pre-filtro mecánico, ionizador, celda de la placa recolectora, post-filtro y caja de poder. El pre-acondicionamiento de los gases es normalmente parte del sistema. La limpieza puede ser por lavado con agua de los módulos removidos del sistema, hasta automático in-situ, por aspersión del colector con detergente, seguido de secado por sopleteo con aire. Se considera que los precipitadores de dos etapas son tipos de dispositivos separados y distintos comparados con los PES grandes de una etapa, de alto volumen de gas. Los dispositivos más pequeños son vendidos usualmente como sistemas en paquete pre-diseñados. 27 4.5.12 PRECIPITADORES DE USO DOMESTICO Cumplen una función similar a la de los equipos descriptos, pero son de tamaño reducido, transportables y manejados por control remoto. Permiten purificar el aire de las oficinas y hogares 4.5.12 FILTROS EN BAÑO DE ACEITE 28 Filtro con Baño de Aceite II 4.5.13 SECCION DE UNA ASPIRADORA 29 4.5.14 EFECTOS POR CONTAMINACION DEL AIRE EN HUMANOS 5 VENTILACION EN SINIESTROS La ventilación en los incendios es la remoción sistemática de aire y gases calientes de una estructura, seguida por la sustitución de un abastecimiento de aire más fresco, que facilita otras prioridades en el combate contra incendios. Se incrementa la visibilidad por una localización más rápida del foco del incendio. Se disminuye el peligro a los inquilinos atrapados al canalizar hacia fuera los gases calientes y tóxicos y reduce la posibilidad de una explosión de humo. Desgraciadamente, la ventilación puede ser malentendida por el público porque ser requiere hacer daño limitado a un edificio; aunque ello contribuye a la reducción de daño mayor. Ventajas de la Ventilación Facilita las Operaciones de Rescate Reduce los Daños a los Bienes Reduce la Expansión de Humo en Forma de Hongo Reduce el Peligro de una Explosión de Humo 30 Ventilación Natural: A través de una abertura para la transición de aire entre las atmósferas interiores y exteriores. Ventilación Hidráulica: Utilizando la aplicación de agua en forma de neblina y la expansión del agua cuando se convierte en vapor para desplazar las atmósferas contaminadas Ventilación forzada: Inyectando o extrayendo aire por medios mecánicos BIBLIOGRAFIA Czajkowski, Jorge y Gómez, Analía. 1994. Diseño Bioclimático y Economía Energética Edilicia. Fundamentos y métodos. Ed. UNLP, Colección Cátedra. La Plata. • Czajkowski, Jorge y Gómez, Analía. 2009. Arquitectura Sustentable. Ed. Clarín. Buenos Aires • Norma IRAM 11601. Acondicionamiento Térmico de Edificios. Condiciones térmicas de materiales y cálculo de resistencia térmica y transmitancia térmica. Buenos Aires • Norma IRAM 11604. Acondicionamiento Térmico de Edificios. Coeficiente volumétrico global de pérdidas térmicas G. Carga térmica de calefacción. Buenos Aires • Norma IRAM 11605. Acondicionamiento Térmico de Edificios. Transmitancias térmicas admisibles. Buenos Aires 1 DEFINICION 2 TIPOS DE VENTILACION 2.1 Ventilación Forzada 2.2 Ventilación Natural 2.3 Ventilación Selectiva 2.4 Infiltración 2.5 Ventilación industrial 4. DEPURACION DEL AIRE
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