Ingeniería Industrial Ingeniería Industrial Ergonomía Ergonomía

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Ingeniería Industrial Ingeniería Industrial

Ergonomía Ergonomía

Practica: #4 Ventilación Practica: #4 Ventilación

Industrial.

Profra.: Lucina Calleros Profra.: Lucina Calleros

Angelina Téllez Torres Angelina Téllez Torres

10210654 10210654 5to Semestre 5to Semestre

Fecha: 16-04-12

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Í Í ^ndice ^ndice

Objetivo………..3

Introducción………3

Marco teórico……….5

Marco teórico (investigación individual)………..16

Desarrollo………..32

Conclusiones y observaciones……….33

Bibliografía………33

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Objetivo Objetivo

Este modulo tiene como objetivo el conocer las consideraciones y actividades a desarrollar Este modulo tiene como objetivo el conocer las consideraciones y actividades a desarrollar durante una evaluación y diseño de sistemas de ventilación con el objeto de extraer durante una evaluación y diseño de sistemas de ventilación con el objeto de extraer contaminantes de los diferentes procesos en las áreas productivas.

contaminantes de los diferentes procesos en las áreas productivas.

Introducción Introducción

La

La ventilaciónventilación es la técnica que permite sustituires la técnica que permite sustituir el aire interior de un local, considerado el aire interior de un local, considerado inconveniente por su falta de pureza, inconveniente por su falta de pureza, temperatura inadecuada o humedad excesiva, temperatura inadecuada o humedad excesiva, por otro exterior de mejores características. El por otro exterior de mejores características. El sistema de ventilación permite cambiar, renovar, sistema de ventilación permite cambiar, renovar, y extraer el aire interior de un recinto y sustituirlo y extraer el aire interior de un recinto y sustituirlo por aire nuevo del exterior.

por aire nuevo del exterior.

La polución del aire, o la percepción de que La polución del aire, o la percepción de que existe, puede crear estrés entre los empleados existe, puede crear estrés entre los empleados

que creen que ésta puede ser nociva para su salud. El estrés puede ser particularmente que creen que ésta puede ser nociva para su salud. El estrés puede ser particularmente elevado en aquellos que no tienen control sobre la polución. Sin embargo, la adaptación elevado en aquellos que no tienen control sobre la polución. Sin embargo, la adaptación disminuye el impacto estresante del aire contaminado tras una exposición co

disminuye el impacto estresante del aire contaminado tras una exposición continua, aunquentinua, aunque podríamos llamar a esta "adaptación"

podríamos llamar a esta "adaptación" adicción adicción adquiridaadquirida invinvoluntariamente. oluntariamente. Algunos estudiosAlgunos estudios han mostrado que ciertos agentes contaminadores del aire, como el monóxido de carbono, han mostrado que ciertos agentes contaminadores del aire, como el monóxido de carbono, pueden afectar muy negativamente en el rendimiento de las

pueden afectar muy negativamente en el rendimiento de las tareas. tareas.

La evidencia sugiere que la polución del aire presenta una solución general, especialmente en La evidencia sugiere que la polución del aire presenta una solución general, especialmente en oficinas, pero su impacto psicológico ha sido poco estudiado. La contaminación del aire oficinas, pero su impacto psicológico ha sido poco estudiado. La contaminación del aire conlleva insatisfacción y disgusto, y puede crear estrés si

conlleva insatisfacción y disgusto, y puede crear estrés si se ve como un peligro. Algunos tiposse ve como un peligro. Algunos tipos de contaminación afectan a algunos tipos de tareas. El humo del tabaco es una fuente de de contaminación afectan a algunos tipos de tareas. El humo del tabaco es una fuente de contaminación.

contaminación.

A medida que las condiciones se desvían del rango de confort, los trabajadores experimentan A medida que las condiciones se desvían del rango de confort, los trabajadores experimentan insatisfacción durante un período de tiempo antes de verse afectado el rendimiento en su insatisfacción durante un período de tiempo antes de verse afectado el rendimiento en su tarea.

tarea.

Los problemas de confort son complicados por las consistentes y sustanciales diferencias entre Los problemas de confort son complicados por las consistentes y sustanciales diferencias entre las

las opiniones de individuos por lo que se refiere a condiciones climáticas. De hecho, esopiniones de individuos por lo que se refiere a condiciones climáticas. De hecho, es prácticamente imposible que en una oficina o fábrica no se manifieste ninguna queja en cuanto prácticamente imposible que en una oficina o fábrica no se manifieste ninguna queja en cuanto al ambiente térmico. Aunque en el trabajo administrativo ni la actividad desarrollada, ni las al ambiente térmico. Aunque en el trabajo administrativo ni la actividad desarrollada, ni las condiciones ambientales por lo general son lo suficientemente penosas (salvo situaciones muy condiciones ambientales por lo general son lo suficientemente penosas (salvo situaciones muy puntuales) como para desequilibrar el sistema termorregulador u ocasionar daños para la puntuales) como para desequilibrar el sistema termorregulador u ocasionar daños para la salud, esto no impide que los trabajadores manifiesten a menudo su disconformidad con el salud, esto no impide que los trabajadores manifiesten a menudo su disconformidad con el

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ambiente

ambiente térmico. Aquellos empleados a los que se les ven desatendidas sus quejas pasan atérmico. Aquellos empleados a los que se les ven desatendidas sus quejas pasan a sufrir una insatisfacción no sólo con el entorno físico, sino también con la empresa responsable sufrir una insatisfacción no sólo con el entorno físico, sino también con la empresa responsable que parece insensible a sus necesidades. Así pues, el entorno físico puede desembocar en un que parece insensible a sus necesidades. Así pues, el entorno físico puede desembocar en un grave problema si no se le presta la atención adecuada. Un ambiente térmico confortable en la grave problema si no se le presta la atención adecuada. Un ambiente térmico confortable en la oficina es esencial para sentirse bien y para obtener el máximo de eficacia. Así, la sobrecarga oficina es esencial para sentirse bien y para obtener el máximo de eficacia. Así, la sobrecarga calórica provoca un estado de cansancio y de somnolencia, una disminución del rendimiento y calórica provoca un estado de cansancio y de somnolencia, una disminución del rendimiento y una gran predisposición a cometer errores, sobretodo después de las comidas. A la inversa, un una gran predisposición a cometer errores, sobretodo después de las comidas. A la inversa, un ambiente demasiado frío hace que se desarrolle un estado de agitación que entraña una ambiente demasiado frío hace que se desarrolle un estado de agitación que entraña una reducción de las capacidades de vigilancia y concentración en los casos de trabajo mental.

reducción de las capacidades de vigilancia y concentración en los casos de trabajo mental.

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Marco teórico Marco teórico

Existen tres tipos de ventilación en lo que respecta a su campo de acción y son a ventilación Existen tres tipos de ventilación en lo que respecta a su campo de acción y son a ventilación residencial, comercial e industrial. Las dos primeras son utilizadas para confort primariamente residencial, comercial e industrial. Las dos primeras son utilizadas para confort primariamente y la industrial para extracción de contaminantes.

y la industrial para extracción de contaminantes.

La ventilación industrial se clasifica, en su modo de aplicación, en diseño de nuevos sistemas y La ventilación industrial se clasifica, en su modo de aplicación, en diseño de nuevos sistemas y evaluación de sistemas existentes. En ambos la metodología inicial es parecida en su fase inicial evaluación de sistemas existentes. En ambos la metodología inicial es parecida en su fase inicial ya que en ambos se modela el sistema ideal, mas sin embargo en la evaluación de sistemas ya que en ambos se modela el sistema ideal, mas sin embargo en la evaluación de sistemas existentes se debe verificar cuales son la variables del sistema que están deficiente, existentes se debe verificar cuales son la variables del sistema que están deficiente, estableciendo índices o porcentajes de eficiencia.

estableciendo índices o porcentajes de eficiencia.

Fundamento legal Fundamento legal

CÓDIGO SANITARIO FEDERAL CÓDIGO SANITARIO FEDERAL

Reglamento de Ingeniería Sanitaria Relativo a Edificios; Articulo 38. Establece que los locales Reglamento de Ingeniería Sanitaria Relativo a Edificios; Articulo 38. Establece que los locales deben de tener recambio de aire por lo menos de 7 recambios de aire por hora.

deben de tener recambio de aire por lo menos de 7 recambios de aire por hora.

Normatividad de Seguridad e Higiene.

Reglamento Federal De Seguridad, Higiene y Medio Ambiente De Trabajo.

CAPITULO OCTAVO/ VENTILACIÓN CAPITULO OCTAVO/ VENTILACIÓN Articulo 99.

Articulo 99. Los centros de trabajo deberían contar con ventilación natural o artificial y laLos centros de trabajo deberían contar con ventilación natural o artificial y la calidad adecuada, de acuerdo a las Normas correspondientes. En los lugares en donde por los calidad adecuada, de acuerdo a las Normas correspondientes. En los lugares en donde por los procesos y operaciones que se realicen, existan condiciones o contaminación ambiental procesos y operaciones que se realicen, existan condiciones o contaminación ambiental capaces de alterar la salud de los trabajadores, será responsabilidad del patrón efectuar el capaces de alterar la salud de los trabajadores, será responsabilidad del patrón efectuar el reconocimiento, evaluación y control de estos, tomando en cuenta la ventilación natural o reconocimiento, evaluación y control de estos, tomando en cuenta la ventilación natural o artificial adecuada, y la calidad y volumen del aire, de conformidad a la Norma artificial adecuada, y la calidad y volumen del aire, de conformidad a la Norma correspondiente.

correspondiente.

Articulo 100.

Articulo 100. En los centros de trabajo en donde por las características de los procesos yEn los centros de trabajo en donde por las características de los procesos y operaciones que se realicen, se establezcan sistemas de ventilación artificial, el patrón operaciones que se realicen, se establezcan sistemas de ventilación artificial, el patrón implicará un programa de verificación y de mantenimiento preventivo y correctivo de los implicará un programa de verificación y de mantenimiento preventivo y correctivo de los mismos, de conformidad con la Norma aplicable.

mismos, de conformidad con la Norma aplicable.

NOM-016-STPS/93.

NOM-016-STPS/93.- Son obligaciones del trabajo.- Son obligaciones del trabajo.

Mantener durante las labores de ventilación necesaria por medio de sistemas naturales o Mantener durante las labores de ventilación necesaria por medio de sistemas naturales o artificiales que contribuyan a impedir el daño en la salud de los trabajadores, tomando en artificiales que contribuyan a impedir el daño en la salud de los trabajadores, tomando en cuenta:

cuenta:

A.A. Que la disponibilidad de oxigeno para la respiración sea en todo momento entre los 18Que la disponibilidad de oxigeno para la respiración sea en todo momento entre los 18 y 21% en volumen considerando una presión ambiental entre 522 y 860 mm Hg.

y 21% en volumen considerando una presión ambiental entre 522 y 860 mm Hg.

B.

B. Cuando no se pueda obtener la cantidad de aire requerida en el inciso anterior porCuando no se pueda obtener la cantidad de aire requerida en el inciso anterior por medio de ventilación natural, se debe suministrar aire por medio de ventilación medio de ventilación natural, se debe suministrar aire por medio de ventilación artificial.

artificial.

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Elaborar el procedimiento para verificar y mantener la ventilación adecuada en el centro de Elaborar el procedimiento para verificar y mantener la ventilación adecuada en el centro de trabajo.

trabajo.

Requeridos para los sistemas naturales o artificiales de ventilación.

Disponer de un sistema para extraer de preferencia en la fuente; polvos, humos, gases, vapores Disponer de un sistema para extraer de preferencia en la fuente; polvos, humos, gases, vapores o neblinas de sustancias químicas generadas en los procesos. Además son requisitos:

o neblinas de sustancias químicas generadas en los procesos. Además son requisitos:

A.

A. Siempre que exista un sistema de extracción de aire se deberá contar con otro para laSiempre que exista un sistema de extracción de aire se deberá contar con otro para la reposición del aire extraído. El aire de reposición deberá estar libre de contaminantes.

reposición del aire extraído. El aire de reposición deberá estar libre de contaminantes.

B.

B. La emisión de polvos, humos, gases, vapores o nieblas a la atmosfera, con motivo de laLa emisión de polvos, humos, gases, vapores o nieblas a la atmosfera, con motivo de la utilización de sistemas de extracción deberá considerar lo establecido por la legislación en utilización de sistemas de extracción deberá considerar lo establecido por la legislación en materia de ecología.

materia de ecología.

C.C. En los centros de trabajo donde se produzcan, manejen o almacenen sustanciasEn los centros de trabajo donde se produzcan, manejen o almacenen sustancias combustibles, inflamables o explosivas, se deberá contar con un sistema de ventilación que combustibles, inflamables o explosivas, se deberá contar con un sistema de ventilación que vite la presencia de atmosferas explosivas o inflamables considerando los límites de vite la presencia de atmosferas explosivas o inflamables considerando los límites de inflamabilidad y explosividad de las sustancias.

inflamabilidad y explosividad de las sustancias.

D.D. En los centros de trabajo donde se produzcan, manejen o almacenen sustancias irritantes,En los centros de trabajo donde se produzcan, manejen o almacenen sustancias irritantes, corrosivas y toxicas se deberá disponer de sistemas de ventilación para evitar riesgos de corrosivas y toxicas se deberá disponer de sistemas de ventilación para evitar riesgos de incendio, intoxicación o explosión.

incendio, intoxicación o explosión.

E.

E. Los sistemas, dispositivos o equipos de ventilación artificial que se utilicen para controlarLos sistemas, dispositivos o equipos de ventilación artificial que se utilicen para controlar atmosferas inflamables o explosivas, no deberán contribuir por si mismos a la atmosferas inflamables o explosivas, no deberán contribuir por si mismos a la disponibilidad de incendio o explosión por efecto de su funcionamiento.

disponibilidad de incendio o explosión por efecto de su funcionamiento.

NOM-010-STPS/99

NOM-010-STPS/99.- Cuando la explosión del trabajador a las concentraciones de las sustancias.- Cuando la explosión del trabajador a las concentraciones de las sustancias químicas contaminantes rebase los LMPE, el patrón debe:

químicas contaminantes rebase los LMPE, el patrón debe:

Utilizar sistemas de ventilación por extracción localizada, para evitar la dispersión de los Utilizar sistemas de ventilación por extracción localizada, para evitar la dispersión de los contaminantes medio ambiente laboral.

contaminantes medio ambiente laboral.

Utilizar sistemas de ventilación general.

FUNDAMENTO TEORIO FUNDAMENTO TEORIO

Existen dos tipos de ventilación industrial usados para la extracción de contaminantes.

1.1. Ventilación por Dilución (General). Se define como el recambio general de aire en unaVentilación por Dilución (General). Se define como el recambio general de aire en una empresa determinado, en el cual se extrae el aire ambiente interno y se reemplaza por el empresa determinado, en el cual se extrae el aire ambiente interno y se reemplaza por el aire externo.

aire externo.

Para el uso y manejo de este tipo de ventilación se debe considerar y conocer por lo menos Para el uso y manejo de este tipo de ventilación se debe considerar y conocer por lo menos los siguientes puntos:

los siguientes puntos:

a)a) Se utiliza cuando las concentraciones de contaminantes en aire son bajas.Se utiliza cuando las concentraciones de contaminantes en aire son bajas.

b)b) Existe suficiente distancia entre el punto generador y el trabajador.Existe suficiente distancia entre el punto generador y el trabajador.

c)

c) El contaminante aéreo es de baja toxicidad.El contaminante aéreo es de baja toxicidad.

d)

d) No requiere de sistemas de control para descargarlo al exterior. No requiere de sistemas de control para descargarlo al exterior.

e)e) El contaminante no ejerce un efecto directo al cuarto o la nave (corrosión).El contaminante no ejerce un efecto directo al cuarto o la nave (corrosión).

Existen dos clases dentro de la ventilación general.

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Natural.-

Natural.- Cuando se aprovechan las corrientes externas de aire, creando una corriente interna Cuando se aprovechan las corrientes externas de aire, creando una corriente interna que desplaza el aire se realiza un recambio de forma natural. Ej.se abre una puerta de un lado y que desplaza el aire se realiza un recambio de forma natural. Ej.se abre una puerta de un lado y una ventana o puerta del otro.

una ventana o puerta del otro.

Mecánica.-

Mecánica.- Cuando se forza aire ya sea para el interior o exterior de la nave creando una Cuando se forza aire ya sea para el interior o exterior de la nave creando una presión negativa o positiva dentro de la nave y esta a su ves inyecta o extrae aire como presión negativa o positiva dentro de la nave y esta a su ves inyecta o extrae aire como reemplazo. Ej. Extractor de techo o pared.

reemplazo. Ej. Extractor de techo o pared.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

Se requiere de altos volúmenes de aire para ser eficiente.

Es difícil de controlar la exposición a contaminantes.

Es muy económica para los altos volúmenes de aire que se manejan.

Economía para su diseño e instalación.

2.- Ventilación por Extracción Local.-

2.- Ventilación por Extracción Local.- Se define como la extracción de aire localizada a cierto Se define como la extracción de aire localizada a cierto proceso especifico con el objeto de capturar el contaminante antes de que este se vierta al proceso especifico con el objeto de capturar el contaminante antes de que este se vierta al área laboral.

área laboral.

Para el uso y manejo de este tipo de ventilación se debe considerar y conocer por lo menos los Para el uso y manejo de este tipo de ventilación se debe considerar y conocer por lo menos los siguientes puntos:

siguientes puntos:

a)

a) Se utiliza cuando las concentraciones de contaminantes en aire son altas.Se utiliza cuando las concentraciones de contaminantes en aire son altas.

b)b) No existe suficiente distancia entre el punto generador y el trabajador.No existe suficiente distancia entre el punto generador y el trabajador.

c)c) El contaminante aéreo es de alta toxicidad.El contaminante aéreo es de alta toxicidad.

d)d) Se usa cuando se requiere de sistemas de control para descargarlo al exterior.Se usa cuando se requiere de sistemas de control para descargarlo al exterior.

e)e) Se usa cuando hay riesgos de atmosfera de explosión y fuego.Se usa cuando hay riesgos de atmosfera de explosión y fuego.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

Requiere de bajos volúmenes de aire para ser eficientes.

Es difícil de controlar la exposición a contaminantes.

Consume más energía para la extracción de aire.

Es caro para su diseño, instalación y mantenimiento.

VARIABLES A CONSIDERAR EN LA INSTALACION DE SISTEMAS DE VENTILACION.

Durante la inspección y evaluación de áreas laborales, se debe seguir la metodología apropiada Durante la inspección y evaluación de áreas laborales, se debe seguir la metodología apropiada para determinar las áreas y procesos que requieren.

para determinar las áreas y procesos que requieren.

Aquellos procesos que requieren de la instalación de sistemas de ventilación de extracción Aquellos procesos que requieren de la instalación de sistemas de ventilación de extracción local son los siguientes:

local son los siguientes:

Procesos donde se generen contaminantes que tienen efecto carcinogénico, mutagénico o Procesos donde se generen contaminantes que tienen efecto carcinogénico, mutagénico o teratogénico en humano, sin importar la concentración de generación.

teratogénico en humano, sin importar la concentración de generación.

Procesos donde se generan contaminantes que rebasen más del 50% del límite máximo Procesos donde se generan contaminantes que rebasen más del 50% del límite máximo permisible establecido en la Normatividad Mexicana o Referencias Internacionales.

permisible establecido en la Normatividad Mexicana o Referencias Internacionales.

Procesos donde se requiere capturar y filtrar el contaminante antes de verterse al interior o Procesos donde se requiere capturar y filtrar el contaminante antes de verterse al interior o exterior de la planta.

exterior de la planta.

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Procesos donde por la localización y forma de generación del contaminante sea mas Procesos donde por la localización y forma de generación del contaminante sea mas conveniente la extracción local para su captura y extracción.

conveniente la extracción local para su captura y extracción.

En todos los demás procesos se evaluara la forma de instalar sistemas de ventilación general En todos los demás procesos se evaluara la forma de instalar sistemas de ventilación general mecánica con el fin de tener un recambio de apropiado para confort y así mantener una mecánica con el fin de tener un recambio de apropiado para confort y así mantener una dilución de contaminantes por los recambios de aire en el área.

dilución de contaminantes por los recambios de aire en el área.

A continuación se presentan las etapas y pasos de seguir para determinar la necesidad de A continuación se presentan las etapas y pasos de seguir para determinar la necesidad de instalar sistemas e ventilación y seleccionar los sistemas adecuados a los procesos.

instalar sistemas e ventilación y seleccionar los sistemas adecuados a los procesos.

1.- Evaluación inicial.

En esta etapa se evalúa el área laboral en una forma general donde se utiliza solo la En esta etapa se evalúa el área laboral en una forma general donde se utiliza solo la observación y los sentidos con el conocimiento técnico y documentado de las sustancias observación y los sentidos con el conocimiento técnico y documentado de las sustancias químicas y posibles contaminantes que se generan durante los diversos procesos productivos químicas y posibles contaminantes que se generan durante los diversos procesos productivos involucrados.

involucrados.

Para facilitar este proceso se recomienda hacer una tabla donde se indique las etapas del Para facilitar este proceso se recomienda hacer una tabla donde se indique las etapas del proceso, actividad productiva desarrollada, sustancias utilizadas y posibles contaminantes proceso, actividad productiva desarrollada, sustancias utilizadas y posibles contaminantes generados:

generados:

Etapa del proceso

Etapa del proceso ActividadActividad Sustancias utilizadasSustancias utilizadas ContaminantesContaminantes

2.- Estudios de monitoreo 2.- Estudios de monitoreo

En esta etapa se realizan los monitoreos y mediciones de los posibles contaminantes En esta etapa se realizan los monitoreos y mediciones de los posibles contaminantes identificados en cada uno de los procesos seleccionados, para así tener concentraciones de identificados en cada uno de los procesos seleccionados, para así tener concentraciones de exposición. Estos monitoreos deben de realizarse con metodología establecida en las Normas exposición. Estos monitoreos deben de realizarse con metodología establecida en las Normas Oficiales Mexicanas o en su caso con metodología establecida por organismos internacionales Oficiales Mexicanas o en su caso con metodología establecida por organismos internacionales con el fin de tener una validación normativa.

con el fin de tener una validación normativa.

Esta etapa es de mucha importancia y debe de realizarse con mucha precisión ya que los Esta etapa es de mucha importancia y debe de realizarse con mucha precisión ya que los valores obtenidos servirían como base para determinar la factibilidad y necesidad en la valores obtenidos servirían como base para determinar la factibilidad y necesidad en la instalación de sistemas de control.

instalación de sistemas de control.

3.- Comparación y clasificación de áreas.

Los resultados de los monitoreos nos india la concentración de los contaminantes en los Los resultados de los monitoreos nos india la concentración de los contaminantes en los procesos productivos y estos a su ves nos sirven para compararlos con los limites máximos procesos productivos y estos a su ves nos sirven para compararlos con los limites máximos permisibles establecidos en la normatividad legal aplicable (NOM´S) y de esta manera permisibles establecidos en la normatividad legal aplicable (NOM´S) y de esta manera establecer el índice de exposición.

establecer el índice de exposición.

Aquellos procesos que las concentraciones de cualquier contaminante sean mayor del 50% del Aquellos procesos que las concentraciones de cualquier contaminante sean mayor del 50% del limite máximo permisible establecido en la normatividad legal vigente en la materia, se debe limite máximo permisible establecido en la normatividad legal vigente en la materia, se debe señalar como punto de prioridad. Para esto se agregan columnas a la tabla anterior indicando señalar como punto de prioridad. Para esto se agregan columnas a la tabla anterior indicando el método de monitoreo, los valores de los resultados y los valores máximos permisibles.

el método de monitoreo, los valores de los resultados y los valores máximos permisibles.

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4.- Evaluación del proceso y prácticas laborales.

Para aquellos procesos que se tienen señalados como prioritarios se desarrolla una Para aquellos procesos que se tienen señalados como prioritarios se desarrolla una metodología de evaluación con el fin de determinar si es factible la instalación de sistemas de metodología de evaluación con el fin de determinar si es factible la instalación de sistemas de control por medio de ventilación de extracción local, poniendo hincapié en la siguiente control por medio de ventilación de extracción local, poniendo hincapié en la siguiente información.

información.

Numero de personal expuesto y distribución de estos.

Distancia del trabajador y del proceso generador.

Forma y tiempo en que se genera el contaminante.

Formas del contacto del trabajador con el contaminante.

Consideraciones generales de la producción.

5.-Evaluación del área de trabajo.

Se debe de realizar una inspección y evaluación general del área del trabajo con el fin de Se debe de realizar una inspección y evaluación general del área del trabajo con el fin de determinar las limitantes que se tiene para la instalación de los extractores local y ductos.

determinar las limitantes que se tiene para la instalación de los extractores local y ductos.

Es importante que en esta fase participen directamente los responsables del proceso Es importante que en esta fase participen directamente los responsables del proceso productivo ara evitar interferencias con los requerimientos propios de la producción.

productivo ara evitar interferencias con los requerimientos propios de la producción.

7.- Selección del sistema adecuado.

En base a la información anterior se determinan los sistemas apropiados para una extracción En base a la información anterior se determinan los sistemas apropiados para una extracción eficiente de contaminantes, dando a consideración la selección del sistema en base a eficiencia eficiente de contaminantes, dando a consideración la selección del sistema en base a eficiencia y costo del mismo por parte de los administrativos.

y costo del mismo por parte de los administrativos.

8.- Diseño 8.- Diseño

Esa fase involucra el diseño y modelación del sistema de extracción elaborando el calculo Esa fase involucra el diseño y modelación del sistema de extracción elaborando el calculo matemático que garantice el buen funcionamiento del mismo, antes de que este sea instalado.

matemático que garantice el buen funcionamiento del mismo, antes de que este sea instalado.

9.- Sistemas de control.

En muchos de los casos se requiere de algún tipo de filtro o sistemas e control para colectar o En muchos de los casos se requiere de algún tipo de filtro o sistemas e control para colectar o reducir las emisiones generadas en el aire emitiendo por el sistema de ventilación. Para la reducir las emisiones generadas en el aire emitiendo por el sistema de ventilación. Para la selección del sistema apropiado se debe considerar el área geográfica y punto de descarga, selección del sistema apropiado se debe considerar el área geográfica y punto de descarga, peligrosidad del contaminante, regulaciones ambientales y política de la empresa.

peligrosidad del contaminante, regulaciones ambientales y política de la empresa.

10.- Emisión eterna 10.- Emisión eterna

En esta fase final se considera el punto especifico de la descarga, ya que la emisión en su En esta fase final se considera el punto especifico de la descarga, ya que la emisión en su mayoría de casos es al exterior, se debe poner atención a la dirección y lugar donde se vertiran mayoría de casos es al exterior, se debe poner atención a la dirección y lugar donde se vertiran los contaminantes, buscando que no cause ningún tipo de daño o efecto negativo en el los contaminantes, buscando que no cause ningún tipo de daño o efecto negativo en el exterior.

exterior.

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PRINCIPIOS DE LA VENTILACION INDUSTRIAL.

Definiciones.- Definiciones.-

Flujo volumétrico (Q).- Es la cantidad de aire que pasa por un lugar determinado por unidad de Flujo volumétrico (Q).- Es la cantidad de aire que pasa por un lugar determinado por unidad de tiempo, este puede expresarse en CFM (pies cúbicos por minuto).

tiempo, este puede expresarse en CFM (pies cúbicos por minuto).

Área. (A).-

Área. (A).- Es una superficie determinada, en ventilación es el corte transversal de un ducto. Es una superficie determinada, en ventilación es el corte transversal de un ducto.

Área Másica.-

Área Másica.-Es el volumen de aire contenido dentro de un espacio determinado.Es el volumen de aire contenido dentro de un espacio determinado.

Velocidad (V)

Velocidad (V).-Es la velocidad promedio con la se conduce un fluido..-Es la velocidad promedio con la se conduce un fluido.

Presión estática (SP).-

Presión estática (SP).- Es la presión dentro del ducto o sistema que tiende a colapsar o Es la presión dentro del ducto o sistema que tiende a colapsar o expander el ducto.

expander el ducto.

Veloc. De presión (VP).

Veloc. De presión (VP).- La presión para acelerar el aire de () a cierta velocidad, y esta es- La presión para acelerar el aire de () a cierta velocidad, y esta es proporcional a la energía emética en el flujo de aire.

proporcional a la energía emética en el flujo de aire.

V= 4005 V= 4005 √^VP

Velocidad de Captura (Vc).-

Velocidad de Captura (Vc).- La velocidad requerida para la captura del contaminante en el La velocidad requerida para la captura del contaminante en el punto generador.

punto generador.

Velocidad de transporte (Vt).-

Velocidad de transporte (Vt).- La velocidad del aire dentro del ducto, requerida para mantener La velocidad del aire dentro del ducto, requerida para mantener el contaminante en suspensión y movimiento.

el contaminante en suspensión y movimiento.

Velocidad de cara (Vf).-

Velocidad de cara (Vf).- Velocidad requerida en la cara de succión de las casetas, para Velocidad requerida en la cara de succión de las casetas, para mantener un flujo unidireccional.

mantener un flujo unidireccional.

Presión total (TP).-

Presión total (TP).- Es la suma algebraica de la SP+ VP= TPEs la suma algebraica de la SP+ VP= TP Perdida de energía (hL).-

Perdida de energía (hL).- Se asume una perdida de energía por el movimiento del aire en Se asume una perdida de energía por el movimiento del aire en cualquier dirección.

cualquier dirección.

Perdidas de fricción.-

Perdidas de fricción.- Son las perdidas de energía por la superficie del ducto entre mas rugoso Son las perdidas de energía por la superficie del ducto entre mas rugoso y mas largo el ducto mas perdidas.

y mas largo el ducto mas perdidas.

Perdidas de entrada.-

Perdidas de entrada.- Se tiene una perdida de energía por entradas de aire, la conducción y Se tiene una perdida de energía por entradas de aire, la conducción y guardas reducen estas perdidas.

guardas reducen estas perdidas.

Una formula muy útil para diseño y evaluación de sistemas es:

Una formula muy útil para diseño y evaluación de sistemas es: Q=VxAQ=VxA Donde: Q= Flujo volumétrico (

Donde: Q= Flujo volumétrico ( ft³ / mm)/ mm) V= Velocidad (ft/ mm)

V= Velocidad (ft/ mm) A= Área (

A= Área ( ft² ))

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PASOS PARA DISEÑO DE UN SISTEMA DE EXTRACCION LOCAL PASOS PARA DISEÑO DE UN SISTEMA DE EXTRACCION LOCAL

La metodóloga explicada a continuación nos da los pasos básicos para el diseño y modelación La metodóloga explicada a continuación nos da los pasos básicos para el diseño y modelación de un sistema de extracción, con el fin de establecer una base de referencia para evaluar la de un sistema de extracción, con el fin de establecer una base de referencia para evaluar la eficiencia de sistemas eficientes o determinar factibilidad en la instalación de nuevos sistemas.

eficiencia de sistemas eficientes o determinar factibilidad en la instalación de nuevos sistemas.

11.- Determinar variables fijas.- Determinar variables fijas..

En este paso se debe de tener la información básica para el diseño o evaluación del sistema En este paso se debe de tener la información básica para el diseño o evaluación del sistema existente. Estas variables deben de determinarse con mucho cuidado, ya que tienen una existente. Estas variables deben de determinarse con mucho cuidado, ya que tienen una relación directa en la capacidad y tamaño del sistema.

relación directa en la capacidad y tamaño del sistema.

Tipo de contaminante

Tipo de contaminante: Es importante determinar el contaminante y la forma que este se libera: Es importante determinar el contaminante y la forma que este se libera del punto de generación, ya que de esta información parte el tipo de sistema de captura a del punto de generación, ya que de esta información parte el tipo de sistema de captura a diseñar.

diseñar.

Numero de posiciones:

Numero de posiciones: Es importante establecer el número de operaciones similares que se Es importante establecer el número de operaciones similares que se pretende incluir, si estas son muchas, se debe de considerar la instalación de 2 o 3 sistemas pretende incluir, si estas son muchas, se debe de considerar la instalación de 2 o 3 sistemas independientes para no tener un sistema grande.

independientes para no tener un sistema grande.

Distancia del proceso:

Distancia del proceso: Se debe tener a los procesos en un área relativamente cerca para poderSe debe tener a los procesos en un área relativamente cerca para poder instalar un sistema colector común, ya que con puntos dispersos requieren de largos tramos de instalar un sistema colector común, ya que con puntos dispersos requieren de largos tramos de ducto y por consiguiente pérdidas por fricción.

ducto y por consiguiente pérdidas por fricción.

Espacio de trabajo:

Espacio de trabajo: Se debe establecer los espacios de trabajo, por medio de la observación de Se debe establecer los espacios de trabajo, por medio de la observación de proceso, para saber la localización adecuada de los extractores y que no interfieran en los proceso, para saber la localización adecuada de los extractores y que no interfieran en los procesos productivos.

procesos productivos.

Velocidad de captura:

Velocidad de captura: Para cada contaminante se tiene una velocidad mínima requerida para Para cada contaminante se tiene una velocidad mínima requerida para capturar el contaminante y meterlo dentro del sistema de control. En la Tabla I se da una lista capturar el contaminante y meterlo dentro del sistema de control. En la Tabla I se da una lista de velocidades de captura para los contaminantes más comunes.

de velocidades de captura para los contaminantes más comunes.

Tabla I Tabla I

Rangos de velocidad de captura.

Emisión del contaminante

Emisión del contaminante EjemploEjemplo Velocidad de capturaVelocidad de captura Liberado sin velocidad, en un

Liberado sin velocidad, en un aire quieto.

aire quieto.

Tanque de evacuación, desengrasado, Tanque de evacuación, desengrasado, evaporación de solventes.

evaporación de solventes.

50-100 ft/min 50-100 ft/min Liberado a baja velocidad, en un

Liberado a baja velocidad, en un aire quieto.

aire quieto.

Polvo de cortaduras, soldadura, Polvo de cortaduras, soldadura, transferencia de material

transferencia de material

100-200 ft/min 100-200 ft/min Generación activa en zona de

Generación activa en zona de aire en movimiento.

aire en movimiento.

Trituradoras, pintura en spray.

Trituradoras, pintura en spray. 200-500 ft/min200-500 ft/min Liberado a alta velocidad en

Liberado a alta velocidad en zona de aire en movimiento.

zona de aire en movimiento.

Lijado, pulido, graneado, arenco a presión

Lijado, pulido, graneado, arenco a presión 500-2000 ft/min500-2000 ft/min

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2.- Determinar el flujo volumétrico.

Para cada punto en el que se quiera instalar un sistema de extracción, se debe realizar un Para cada punto en el que se quiera instalar un sistema de extracción, se debe realizar un cálculo para determinar el flujo de aire requerido para una eficiencia aceptable. A continuación cálculo para determinar el flujo de aire requerido para una eficiencia aceptable. A continuación se presenta las formulas para calcular cada uno de los diferentes sistemas de captura:

se presenta las formulas para calcular cada uno de los diferentes sistemas de captura:

Para una cabina

Para una cabina: Q= Alto x Ancho x Velocidad: Q= Alto x Ancho x Velocidad Cono terminal:

Cono terminal: Q= V (10 Q= V (10 x² + Área) V= Velocidad de captura + Área) V= Velocidad de captura

X= Distancia del punto de generación al extractor.

A= Área de la cara de succión.

Campana:

Campana: Q= L4 Perímetro x Distancia x Vc Q= L4 Perímetro x Distancia x Vc

Como principio básico siempre se debe diseñar con la misma distancia requerida entre el punto Como principio básico siempre se debe diseñar con la misma distancia requerida entre el punto generador y colocación del extractor local. Para demostrar la importancia que tiene este generador y colocación del extractor local. Para demostrar la importancia que tiene este principio, calcularemos el flujo requerido para un mismo punto a dos distintas distancias.

principio, calcularemos el flujo requerido para un mismo punto a dos distintas distancias.

Para un puesto de soldadura de cautín se requiere de 100 ft/min como velocidad mínima de Para un puesto de soldadura de cautín se requiere de 100 ft/min como velocidad mínima de captura, si tomamos un cono de captura de 4” x 6” tenemos un Área de 0.166.

captura, si tomamos un cono de captura de 4” x 6” tenemos un Área de 0.166.

Si colocamos este cono a 6” pulgadas de distancia, tenemos lo siguiente:

Q= V (10 X 2 + Área) Q= V (10 X 2 + Área) Q= 100 ft/min (10 (0.5

Q= 100 ft/min (10 (0.5 ft² ) + 0.166) + 0.166 ft² )) Q= Q= 100 ft/min (10 (0.25) + 0.166100 ft/min (10 (0.25) + 0.166 ft² )) Q=

Q= 100 ft/min (2.5 + 0.166100 ft/min (2.5 + 0.166 ft² )) Q= Q= 100 ft/min (2.66100 ft/min (2.66 ft² )) Q=

Q= 266 266 ft³ /min/min

Si colocamos este cono a 10” pulgadas de distancia, tenemos lo siguiente.

Q= V (10 X 2 + Área) Q= V (10 X 2 + Área) Q= 100 ft/min (10 (0.833

Q= 100 ft/min (10 (0.833 ft² ) + 0.166) + 0.166 ft² )) Q= Q= 100 ft/min (10 (0.694) + 0.166100 ft/min (10 (0.694) + 0.166 ft² )) Q=

Q= 100 ft/min (6.94 + 0.166100 ft/min (6.94 + 0.166 ft² )) Q= Q= 100 ft/min (7.11100 ft/min (7.11 ft² ))

Q=

Q= 711 711 ft³ /min/min

Como podemos ver el requerimiento del flujo se elevo un 267% del anterior y solo se retiro el Como podemos ver el requerimiento del flujo se elevo un 267% del anterior y solo se retiro el extractor colector unas 4” mas que el anterior.

extractor colector unas 4” mas que el anterior.

3.- Determinar la velocidad mínima de transporte.

Para todo contaminante se tiene una velocidad mínima de transporte, la cual es requerida para Para todo contaminante se tiene una velocidad mínima de transporte, la cual es requerida para mantener el contaminante en forma suspendida y en movimiento, y evitar con esto que se mantener el contaminante en forma suspendida y en movimiento, y evitar con esto que se

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sedimente dentro del ducto bloqueado. Entre mas pesado y mas grande el contaminante mas sedimente dentro del ducto bloqueado. Entre mas pesado y mas grande el contaminante mas velocidad de transporte se requiere.

velocidad de transporte se requiere.

En la tabla 2. Se presenta las velocidades de transporte requeridas para los contaminantes mas En la tabla 2. Se presenta las velocidades de transporte requeridas para los contaminantes mas comunes.

comunes.

Tabla 2.

Rangos de velocidades mínimas de transporte en el ducto.

Emisión del contaminante

Emisión del contaminante EjemploEjemplo Velocidad deVelocidad de captura captura Vapores y gases

Vapores y gases Todos los vapores y gasesTodos los vapores y gases 1000-2000 ft/min1000-2000 ft/min Humos.

Humos. SoldaduraSoldadura 2000-2500 ft/min2000-2500 ft/min

Polvo muy ligero.

Polvo muy ligero. Partículas de algodón, lijado fino de Partículas de algodón, lijado fino de madera.

madera.

2500-3000 ft/min 2500-3000 ft/min Polvos y partículas secas.

Polvos y partículas secas. Hules y plásticos, algodón, polvo de jabón.Hules y plásticos, algodón, polvo de jabón. 3000-4000 ft/min3000-4000 ft/min Polvo industrial

Polvo industrial Polvo de lijado, fundidoras, silica, asbesto, Polvo de lijado, fundidoras, silica, asbesto, polvo mineral, cemento, cal.

polvo mineral, cemento, cal.

3500-4000 ft/min 3500-4000 ft/min Polvo pesado

Polvo pesado Polvos de corte de madera, areneo, Polvos de corte de madera, areneo, fundidoras, polvo de plomo, rebaba de fundidoras, polvo de plomo, rebaba de metal

metal

4000-4500 ft/min 4000-4500 ft/min

Polvo pesado y húmedo

Polvo pesado y húmedo Pedazos de plomo y madera húmeda, Pedazos de plomo y madera húmeda, cemento húmedo, cal húmeda.

cemento húmedo, cal húmeda.

>4500 ft/min

4.- Determinar el diámetro del ducto 4.- Determinar el diámetro del ducto

El diámetro del ducto se establece en base a la información anterior, ya que si utilizamos la El diámetro del ducto se establece en base a la información anterior, ya que si utilizamos la formula de Q= V x A y despejamos para “V”elocidad tenemos:

formula de Q= V x A y despejamos para “V”elocidad tenemos:

A= Q/V A= Q/V

En este caso tenemos ya el flujo requerido en el punto de generación y la velocidad de En este caso tenemos ya el flujo requerido en el punto de generación y la velocidad de transporte, ambos de acuerdo al tipo de contaminante que queremos controlar. Solo debemos transporte, ambos de acuerdo al tipo de contaminante que queremos controlar. Solo debemos redondear el área el ducto más cercano y existente en el mercado, sin reducir la velocidad a la redondear el área el ducto más cercano y existente en el mercado, sin reducir la velocidad a la recomendada por las tablas.

recomendada por las tablas.

Por otra parte no queremos tener velocidades altas ya que estas generan demasiada fricción y Por otra parte no queremos tener velocidades altas ya que estas generan demasiada fricción y esto a su vez se traduce en pérdidas de energía que tenemos que compensar con un mayor esto a su vez se traduce en pérdidas de energía que tenemos que compensar con un mayor caballaje en el motor, resultado en un consumo innecesario de energía.

caballaje en el motor, resultado en un consumo innecesario de energía.

Debemos también ir acomodando y calculando los diámetros de los ductos conforme se vayan Debemos también ir acomodando y calculando los diámetros de los ductos conforme se vayan uniendo brazos al sistema para mantener la velocidad mínima de transporte.

uniendo brazos al sistema para mantener la velocidad mínima de transporte.

5.- Calcular perdidas de distancia fricción (SP).

Las distancias entre los puntos de control y el motor de extractor deben de ser mínimas como Las distancias entre los puntos de control y el motor de extractor deben de ser mínimas como lo permita la estructura y distribución de la planta, ya que largas distancias generan caídas de lo permita la estructura y distribución de la planta, ya que largas distancias generan caídas de presión, las cuales deben de ser compensadas con una mayor energía o fuerza de extracción.

presión, las cuales deben de ser compensadas con una mayor energía o fuerza de extracción.

Las perdidas por las entradas de aire, codos, distancia de ductos y uniones de ductos se Las perdidas por las entradas de aire, codos, distancia de ductos y uniones de ductos se calculan en base a tablas y metodología establecida en libros de texto o programas de calculan en base a tablas y metodología establecida en libros de texto o programas de

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computadora diseñados para eso, es fuera del propósito de este manual explicar los cálculos computadora diseñados para eso, es fuera del propósito de este manual explicar los cálculos involucrados para calcular la Presión Estática (SP).

involucrados para calcular la Presión Estática (SP).

6.- Filtros o sistemas de control.

El sistema de filtración esta relacionado directamente al tipo de contaminante bajo captura.

Como principio debe de instalarse solo los filtros que sean requeridos ya que estos ejercen Como principio debe de instalarse solo los filtros que sean requeridos ya que estos ejercen caídas de presión que se traducen a pérdidas de energía las cuales deben de ser compensadas caídas de presión que se traducen a pérdidas de energía las cuales deben de ser compensadas con motores más grandes y potentes.

con motores más grandes y potentes.

Los sistemas de filtración de acuerdo a los contaminantes más comunes en la industria son:

Carbón activado.-

Carbón activado.- Este medio de filtración captura las moléculas de los solventes mecánicosEste medio de filtración captura las moléculas de los solventes mecánicos volátiles, por el mecanismo de absorción atrapándolos en la superficie de los gránulos. Estos volátiles, por el mecanismo de absorción atrapándolos en la superficie de los gránulos. Estos sistemas de filtración van desde filtros de papel hasta cámaras con gránulos en los cuales al sistemas de filtración van desde filtros de papel hasta cámaras con gránulos en los cuales al pasar el aire remueven el contaminante.

pasar el aire remueven el contaminante.

Filtros tipo fabric

Filtros tipo fabric.- Estos filtros son utilizados para atrapar partículas por un mecanismo físico.- Estos filtros son utilizados para atrapar partículas por un mecanismo físico de captura. Su eficiencia es muy amplia dependiendo el diámetro de la partícula que se quiere de captura. Su eficiencia es muy amplia dependiendo el diámetro de la partícula que se quiere atrapar. Entre más pequeño el diámetro del poro mayor resistencia que tiene el aire para pasar atrapar. Entre más pequeño el diámetro del poro mayor resistencia que tiene el aire para pasar por este.

por este.

Casa de bolsa

Casa de bolsa.- Estos sistemas se usan para humos y partículas, dentro del cual se reduce la.- Estos sistemas se usan para humos y partículas, dentro del cual se reduce la velocidad y pasa el aire por bolsas de filtros, precipitando estas partículas en la parte inferior velocidad y pasa el aire por bolsas de filtros, precipitando estas partículas en la parte inferior del sistema y colectarlos en contenedores para su disposición en basureros industriales.

del sistema y colectarlos en contenedores para su disposición en basureros industriales.

Ciclones.-

Ciclones.- Estos sistemas son usados para colocar partículas solidas pesadas, creando una Estos sistemas son usados para colocar partículas solidas pesadas, creando una circulación centrifuga en las paredes para precipitar las partículas y un vértice medio ara la circulación centrifuga en las paredes para precipitar las partículas y un vértice medio ara la salida del aire ya libre de partículas. Es empleado cuando la cantidad de partículas es muy alta salida del aire ya libre de partículas. Es empleado cuando la cantidad de partículas es muy alta y se requiere de colectar estos polvos en contenedores para su disposición en basureros y se requiere de colectar estos polvos en contenedores para su disposición en basureros industriales.

industriales.

Lavadores de gases

Lavadores de gases.- Estos sistemas de filtración son utilizados para vapores ácidos y alcalinos,.- Estos sistemas de filtración son utilizados para vapores ácidos y alcalinos, disolviéndolos en agua por medio de espreas de gua sobre la corriente de aire. Son cajas disolviéndolos en agua por medio de espreas de gua sobre la corriente de aire. Son cajas cerradas las cuales recirculan agua o algún medio de captura en forma liquida.

cerradas las cuales recirculan agua o algún medio de captura en forma liquida.

7.- Selección del motor extractor.

Existen varios tipos de motores comúnmente usados en la industria, estos tienen aplicaciones y Existen varios tipos de motores comúnmente usados en la industria, estos tienen aplicaciones y usos específicos dependiendo el tipo de contaminante, tipo de sistema, flujo requerido y fuerza usos específicos dependiendo el tipo de contaminante, tipo de sistema, flujo requerido y fuerza de extracción (SP) necesaria para funcionar el sistema. Los mas comunes y sus aplicaciones de extracción (SP) necesaria para funcionar el sistema. Los mas comunes y sus aplicaciones son:son:

Centrifugo.- Son motores tipo cajones, los cuales ejercen una succión central y sus aspas Centrifugo.- Son motores tipo cajones, los cuales ejercen una succión central y sus aspas circulares empujan el aire en dirección externa (centrifuga), logrando una fuerza de extracción circulares empujan el aire en dirección externa (centrifuga), logrando una fuerza de extracción pero con un bajo volumen de aire. Usados comúnmente en sistemas colectores múltiples.

pero con un bajo volumen de aire. Usados comúnmente en sistemas colectores múltiples.

Tuboaxial.- Son extractores que se colocan en línea con los ductos, ejerciendo un empuje del Tuboaxial.- Son extractores que se colocan en línea con los ductos, ejerciendo un empuje del aire de un extremo a otro por medio de una hélice interna. Estos mueven grandes cantidades aire de un extremo a otro por medio de una hélice interna. Estos mueven grandes cantidades

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