Ventilación en el taller por cuenta propia: opciones y principios de instalación del sistema de intercambio de aire

Los trabajos relacionados con la generación de polvo, la emisión de gases tóxicos y vapores requieren la instalación de un sistema de extracción en el lugar de trabajo y en el local. En la mayoría de los casos, la ventilación en el taller por cuenta propia es la forma más accesible de resolver el problema.

Existen diversas opciones para la construcción de sistemas de intercambio de aire. Le ayudaremos a orientarse en su variedad, consideraremos las características de la construcción de ventilación para cada tipo de taller. Analizaremos las opciones más eficaces y accesibles para la instalación independiente.

Tipos de sistemas de ventilación en el taller

Según el método de circulación del aire en el local, se distinguen dos tipos principales de ventilación:

• natural;
• forzada.

En el primer caso, el movimiento del aire se produce debido a la diferencia de temperatura dentro y fuera del local.

Y en el segundo, la circulación se asegura mediante ventiladores que crean presión excesiva o depresión en el taller. Esta ventilación también se denomina mecánica.

La rápida eliminación del aire contaminado del taller no es posible sin ventilación mecánica. Pero esto no significa que en dichos locales no se utilice la extracción natural, a menudo se complementan entre sí

A su vez, la ventilación forzada puede ser de los siguientes tipos:

• de extracción;
• de suministro;
• combinada.

De extracción la ventilación asegura la eliminación de gases y vapores nocivos, mientras que el aire limpio ingresa al taller de forma natural. De suministro, por el contrario, crea una presión excesiva dentro del local mediante la captación de aire exterior, y el aire viciado es expulsado del taller a través de aberturas y rendijas naturales. Si es necesario, el flujo de entrada puede calentarse, limpiarse o humidificarse.

Combinado sistema de ventilación del taller se denomina de suministro y extracción. Dependiendo de la disposición mutua de los conductos de suministro y extracción de aire, la circulación puede ocurrir por desplazamiento o mezcla.

Si los ventiladores de suministro están ubicados en la parte inferior, el aire frío al ascender desplaza al más cálido. En la posición superior del conducto de entrada, el flujo frío se distribuye por el recinto, descendiendo y mezclándose con el aire más cálido. Luego, el aire viciado se elimina mediante el conducto de extracción.

Según el método de organización, la ventilación en el taller se divide en dos tipos:

• local;
• centralizada.

El primero se utiliza para eliminar sustancias nocivas directamente desde el puesto de trabajo. Es ventajoso usarlo para localizar la contaminación cuando las unidades de equipo están distantes entre sí en toda el área del recinto.

La correcta organización del sistema de aspiración elimina el polvo de madera explosivo y preserva la salud de los trabajadores. El sistema centralizado se utiliza para trabajos de alta intensidad y continuidad en el taller.

Para talleres pequeños con una disposición más compacta de las máquinas, es recomendable instalar una extracción centralizada.

También se utilizan opciones híbridas de ventilación, cuando algunas máquinas están conectadas al sistema general y otras tienen filtración local. En algunos casos, se da preferencia únicamente a los sistemas locales para evitar la dispersión de polvo fino y otras sustancias tóxicas por todo el recinto del taller.

Características de la instalación de ventilación en el taller

El trabajo en el taller está relacionado con la presencia en el aire de sustancias tóxicas y nocivas para la salud. El diseño y construcción de la ventilación en estos recintos depende del tipo de trabajo y la naturaleza de los factores perjudiciales.

Consideremos las principales particularidades que afectan la configuración y los parámetros de los sistemas de ventilación para diferentes tipos de talleres.

#1. Eliminación de polvo en el taller de carpintería

El polvo fino es el principal problema de los talleres dedicados a la carpintería. Esta suspensión de partículas puede permanecer en el aire las 24 horas del día, aunque no sea visible a los ojos, pero se inhala con los pulmones. Además, se deposita en todas las superficies. Con cualquier corriente de aire o al poner en marcha los motores de las máquinas o herramientas, vuelve a estar en el aire.

La organización del sistema de eliminación de polvo (aspiración) se complica por la presencia de una gran cantidad de fuentes de polvo y diferentes fracciones de viruta. Por esta razón, es necesario suministrar mangueras de succión con filtración individual a cada máquina.

Los sistemas de eliminación de polvo funcionan según el principio del ciclón. El aire contaminado es aspirado mediante el movimiento rotatorio del ventilador y, bajo la acción de la fuerza centrífuga, las partículas de polvo más pesadas caen al fondo del recipiente. El aire limpio asciende. Adicionalmente, se puede humedecer el flujo para una mejor limpieza.

Pero, además del efecto nocivo sobre la respiración, el polvo de madera también posee propiedades inflamables y explosivas. Lo que impone requisitos elevados a los sistemas de ventilación en cuanto a la eliminación de la electricidad estática y la conexión a tierra de las estructuras.

#2. Purificación del aire en el taller de automóviles

El taller de automóviles se considera un espacio con alta contaminación del aire. La presencia constante de gases de escape, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno, aerosoles, vapores de gasolina, pintura y otros líquidos técnicos exige requisitos especiales para el rendimiento del sistema de ventilación. La potencia del bloque de suministro y extracción se selecciona con un margen para garantizar la circulación de todo el volumen del espacio con la tasa de recambio de aire recomendada de 20 a 30.

Además, el aire contaminado debe pasar por filtración y evacuarse a través de un conducto separado de la ventilación general.

#3. Ventilación de los talleres de reparación y herrería

Los productos de combustión de los electrodos, el humo, el hollín y el polvo generados en trabajos de soldadura y cerrajería, así como durante el corte y procesamiento de metales, requieren ser extraídos mediante campanas locales. Esto está regulado por GOST 12.3.003, SP 49.13330, POT R M 020-2001 [22], STO 221 NOSTROY 2.10.64-2013 y las normas de seguridad en la realización de trabajos de construcción e instalación, soldadura de gas y soldadura eléctrica.

Para la soldadura eléctrica manual, su rendimiento aproximado se selecciona calculando un intercambio de aire de 1500 a 4500 mil m³*h/kg, dividido por el peso de los electrodos consumidos en 1 hora.

En la soldadura semiautomática, el volumen se aumenta a 1700 – 2000 mil m³*h/kg.

El equipamiento con ventilación del puesto de trabajo del soldador tiene una importancia primordial. Los vapores de metales y escoria contienen óxidos nocivos de manganeso, compuestos de silicio, titanio y otros elementos químicos, que provocan enfermedades del sistema nervioso y los pulmones, y pueden acumularse en el organismo.

La circulación total del aire se distribuye en una proporción de suministro a extracción de 1:3 para el nivel superior y 2:3 para el inferior.

La particularidad de la ventilación del taller de herrería es la necesidad de eliminar el exceso de calor y los gases tóxicos. Para ello, se utilizan extractores locales sobre los hornos y ventilación natural.

Al calcular la capacidad de los sistemas de ventilación para todo tipo de talleres según la tasa de renovación recomendada, es necesario tener en cuenta las pérdidas de calor en la temporada de frío. La elección de los parámetros máximos garantizará una rápida eliminación de sustancias nocivas, pero al mismo tiempo requerirá gastos en el calentamiento del aire de suministro. Si no se prevé la recuperación de calor, es mejor optar por los límites inferiores permitidos de la tasa de renovación.

Opciones de construcción de ventilación en el taller

En la búsqueda de formas óptimas de construir la ventilación para su propio taller, es necesario revisar muchas opciones posibles antes de encontrar la más adecuada.

Para facilitar esta búsqueda, consideremos, a modo de ejemplo, las soluciones que, en nuestra opinión, son más acertadas para la instalación independiente de ventilación en el taller.

Opción #1 — ventilación de extracción con tuberías de plástico

Para la realización de este proyecto se utilizaron: un ventilador centrífugo usado de tipo «caracol» con motor eléctrico de 2,2 kW, un barril de 40-50 litros con una abertura que coincide con la entrada del «caracol», tuberías de plástico sanitarias de 110 mm.

El ventilador centrífugo, a diferencia del axial, genera una presión mayor. Esto permite construir sistemas de ventilación más extensos y ramificados en el taller, basados en él.

Algunas palabras sobre el material de los conductos de aire. El uso de tubos de drenaje de plástico para ventilación es una opción bastante popular, principalmente debido al precio. Son varias veces más baratos que los conductos de ventilación de plástico y acero conductos de aire para ventilación.

Pero las tuberías sanitarias también tienen sus desventajas:

• no pueden usarse en lugares donde la temperatura pueda superar los +60 grados;
• no tienen recubrimiento antiestático, por lo que no es recomendable utilizarlas para sistemas de extracción de virutas y polvo;
• sus diámetros no corresponden a los estándares de los sistemas de ventilación, lo que genera dificultades de acoplamiento con otros equipos.

A pesar de estos inconvenientes, en la mayoría de los casos, los tubos de drenaje se utilizan con éxito como conductos de aire. La opción considerada de construir un sistema de ventilación con materiales disponibles no ha sido una excepción.

En este proyecto, todos los componentes principales de la campana extractora para el taller de cerrajería se fabricaron a mano. Describamos brevemente las etapas del trabajo realizado.

Así, inicialmente se realizó una reparación general y modificación del ventilador centrífugo. La modificación afectó al conducto de entrada. Más concretamente, debido a su ausencia, hubo que fabricar uno nuevo a partir de un pequeño barril hermético, cuyo volumen permitiera al ventilador alcanzar la velocidad de flujo de vórtice necesaria.

En el barril se hizo un orificio lateral y se pegó un tramo de tubería de plástico teniendo en cuenta la aerodinámica, para que el flujo de entrada circulara por la circunferencia interior del barril. Luego, bajo el techo, se instaló un conducto de aire de tuberías de plástico en el centro a lo largo de todo el taller.

El barril en este proyecto cumple la función de recipiente de expansión, que se ha creado con la perspectiva de expandir el sistema de ventilación mediante la incorporación de varios conductos de entrada.

El ventilador centrífugo genera un potente flujo de vórtice en el barril que asegura un rápido bombeo de aire por todo el sistema. Su fuerza es tan grande que mantiene el disco de corte de la amoladora en el orificio de entrada más alejado.

Los parámetros del sistema de extracción resultaron ser los siguientes:

• potencia del motor 2,2 kW;
• velocidad del ventilador 2800 rpm;
• rendimiento 1000 m³/h – 1500 m³/h;
• tiempo de extracción de todo el volumen de aire del taller 5-10 minutos.

Todo el sistema tiene 6 aberturas de suministro cerradas con tapones ajustables hechos a mano. Están fabricados con piezas de plástico estándar con ranuras cortadas en la tapa, y con ranuras similares en una placa metálica móvil, fijadas en un mismo eje. Al girarlas mutuamente se regula la entrada de aire.

Opción #2 — colector de polvo con filtro de KamAZ

Dado que los sistemas industriales de extracción de polvo son bastante caros, se han popularizado los colectores de polvo caseros basados en filtros de aire de camiones grandes como KamAZ, tractores o cosechadoras.

Al añadir un ventilador a dicho filtro se obtiene un buen purificador de aire, que ocupa poco espacio y se transporta fácilmente a cualquier parte del taller.

El rendimiento de dicho sistema se regula seleccionando la potencia del ventilador. Estos filtros pueden purificar un volumen de aire de 500 a 1000 m³ por hora, según el tipo. Se pueden conectar ventiladores con un rendimiento de hasta 300 – 400 m³/h.

El colector de polvo se puede colgar del techo. La fijación debe permitir retirar el equipo periódicamente para limpiarlo. Lo mejor es hacerlo con aire comprimido al aire libre.

Montar el purificador de aire es bastante sencillo. Para ello, hay que cortar una brida, fijar un perno en el eje a lo largo del filtro. Luego pegar el ventilador a la brida y atornillar todo el conjunto al filtro.

Gracias a su facilidad de fabricación y bajo costo, se pueden hacer varios de estos filtros y mejorar significativamente el aire en todo el taller.

Opción #3 — sistema de aspiración en el taller de carpintería

El papel principal en el sistema de extracción de polvo propuesto lo desempeña el aspirador de virutas industrial de la empresa JET. El costo de dicho equipo, según los parámetros, es de 150 – 400 €. La mayoría de los modelos tienen un recolector de polvo de tela y una bolsa para virutas.

Para esta opción se eligió el mejor modelo JET DC-1200CK con un elemento filtrante de papel en forma de tambor extraíble. Está equipado con un dispositivo manual de limpieza interna, que permite eliminar la mayor parte del polvo sin desmontar el filtro.

Los tubos de ventilación se seleccionaron para maximizar la protección contra la electricidad estática y minimizar la resistencia al flujo de aire. Los tubos helicoidales de acero galvanizado cumplen mejor con estos requisitos.

Durante su instalación, se verificó con un multímetro la fiabilidad del contacto eléctrico en los puntos de conexión. Si era necesario, se reforzaba el contacto con dos tornillos autorroscantes en lados opuestos. Se conectó a tierra todo el conducto. Además, las uniones se envolvieron con cinta adhesiva de aluminio para sellarlas.

El trabajo en el taller está organizado de tal manera que todos los bancos de trabajo y máquinas pueden moverse sobre ruedas al centro de la sala y conectarse al conducto de extracción flexible según se usen. Gracias a ello, el taller se mantiene prácticamente impecable y libre de polvo.

Para reducir el ruido y el polvo, el extractor se ha ubicado fuera del taller, en una sala adyacente de la caldera. La tubería de suministro se ha instalado a través de un agujero en la pared bajo el techo. El conducto de entrada está fijado al techo en la parte central del taller. Sobre él se coloca un tubo corrugado de dos metros de plástico transparente.

Además de la aspiración, el intercambio de aire en el taller de carpintería se garantiza mediante ventilación de suministro y extracción.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Una de las opciones de extracción en el taller:

¿Dónde es mejor colocar el aspirador de virutas? Más detalles en el siguiente video:

Opción de instalación de una extracción móvil para el taller:

Las opciones analizadas anteriormente no cubren todas las formas de construir una ventilación por cuenta propia en el taller. Pero, como mínimo, ayudarán a elegir la dirección adecuada para llevar a cabo su propio proyecto y evitar un largo camino de prueba y error. La práctica demuestra que es perfectamente posible diseñar e instalar un sistema de ventilación de suficiente capacidad para el taller con sus propias manos.

¿Tiene alguna pregunta sobre la instalación de ventilación en el taller? ¿O quiere contarles a otros usuarios cómo organizó usted mismo un sistema eficaz de intercambio de aire y eliminación de polvo utilizando materiales disponibles? Comparta su experiencia, haga preguntas a nuestros expertos – la sección de comentarios se encuentra debajo de esta publicación.