REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

EXTENSIÓN BARQUISIMETO

VENTILADORES (RIESGOS LABORAL)

Autora: Yordaly Yepez Molina

C.I. V-24.989.199

Seguridad Industrial 4

Lapso 2016-1

Sección S1

Barquisimeto, Julio de 2016

Ventiladores,

Los ventiladores son instrumentos neutralizantes que eliminan la presencia de

calor, polvo, humo, gases, condensaciones y olores en los lugares de trabajo. Estos,

en una versión corriente son máquinas que absorben energía mecánica y la transfiere

a un gas, proporcionando incremento de presión (10 kPa), podría considerarse una

máquina hidráulica.

Generalmente son utilizados para sistemas de ventilación en lugares que se

requiera ya que extraen el aire viciado y provocan la entrada de aire fresco por

depresión, o por impulso del aire fresco, evacuando el aire viciado por sobrepresión.

Sopladores

En lo que se refiere a sopladores estas son máquinas capaces de trasladar gas o

vapor hacia una zona a otra, forzándolo a circular a través de un venturi. Los

sopladores se utilizan en sistemas de refrigeración, como enfriamiento de motores

eléctricos, máquinas de soplado de plásticos, circulación de gases hacia calderas y

máquinas de vapor.

Efecto Venturi consiste en un fenómeno en el que un fluido en movimiento dentro

de un conducto cerrado disminuye su presión cuando aumenta la velocidad al pasar

por una zona de sección menor.

Generalmente existen de dos tipos, que son el centrífugo con una cubierta

metálica, rueda de un soplador y las aletas metálicas y el flujo axial con son una serie

de aspas rotativas.

Ventiladores y compresores

Aunque tanto los ventiladores como los compresores tienen como función

impulsar un gas aumentando su presión, entre ambos existen diferencias: El objeto

fundamental de los primeros es mover un flujo de gas, a menudo en grandes

cantidades, con aumentos generalmente reducidos de presión; mientras que los

segundos están diseñados principalmente para producir grandes presiones y flujos de

gas relativamente pequeños.

En el caso de los ventiladores, el aumento de presión es generalmente tan

insignificante, comparado con la presión absoluta del gas, que la densidad de éste

puede considerarse inalterada durante el proceso. Esto implica, que el gas puede

modelarse como líquido incompresible y por consiguiente no hay diferencia entre la

forma de operación de un ventilador y de una bomba, o lo que es lo mismo,

matemáticamente se pueden tratar en forma análoga.

Compresores

Los compresores son máquinas de fluido con la intención de aumentar la presión y

desplazarla fluidos llamados compresibles, estos son gases y vapores; es el

intercambio de energía de la máquina con el fluido que se transfiere a una sustancia

que pasa convirtiéndola en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética

impulsándola a fluir. A diferencia de los ventiladores y sopladores que impulsan

fluidos compresibles, pero no aumenta la presión, densidad o temperatura de manera

colosal, este si lo hace.

Clasificación (equipos anteriores)

Primeramente los compresores se clasifican en compresores por desplazamiento:

estos son lo alternativos de émbolos o pistón y de membrana, los rotativos eso son de

paletas, lóbulos y tronillos; compresores continuos: estos se clasifican en compresores

de flujo radial o centrífugo y de flujo axial. Existen talleres que utilizan compresores

alternativos de pistón y rotativos.

Compresor de pistón de simple efecto

Compresor de pistón de doble efecto

Compresor de diafragma

Vista interior de un compresor de tornillo

Rotores de un compresor de tornillo

En cuanto a la clasificación de los ventiladores se debe principalmente a las

características que adoptan el caso que se amerite. Como lo son:

Atendiendo a su función están los ventiladores envolventes, estos a su vez se

clasifican según la tabulación: impulsores (entrada libre, salida entubada), extractores

(entrada entubada, descarga libre) y impulsores-extractores (entrada y salida

entubada).

También existen los ventiladores de chorro que son aparatos usados para proyectar

una corriente de aire incidiendo sobre una persona o cosa.

Atendiendo a la trayectoria del aire

Ventiladores centrífugos En estos aparatos la

trayectoria del aire sigue una dirección axial a la

entrada y paralela a un plano radial a la salida. Entrada

y salida están en ángulo recto.

El rodete de estos aparatos está compuesto de álabes

que pueden ser hacia Adelante.

Ventiladores axiales La entrada de aire al aparato y su salida siguen una

trayectoria según superficies cilíndricas coaxiales. Los ventiladores descritos en 1.1,

1.2 y 1.3 pueden ser, también, axiales.

Ventiladores transversales La trayectoria del aire en

el rodete de estos ventiladores es normal al eje tanto a la

entrada como a la salida, cruzando el cuerpo del mismo.

Ventiladores helicocentrífugos Son aparatos

intermedios a los 2.1 y 2.2: El aire entra como en los

axiales y sale igual que en los centrífugos.

Ventiladores de baja presión Se llaman así a los

que no alcanzan los 70 Pascales. Suelen ser centrífugos

y por autonomasia se designan así los utilizados en

climatizadores.

Ventiladores de mediana presión Si la presión está entre los 70 y 3.000 Pascales

pueden ser centrífugos o axiales.

Ventiladores de alta presión Cuando la presión

está por encima de los 3.000 Pascales. Suelen ser

centrífugos con rodetes estrechos y de gran diámetro.

Ventiladores estándar

Son los aparatos que vehiculan aire sin cargas

importantes de contaminantes, humedad, polvo,

partículas agresivas y temperaturas máximas de 40º si

el motor está en la corriente de aire.

Ventiladores especiales

Son los diseñados para tratar el aire caliente,

corrosivo, húmedo etc. o bien para ser instalados en el

tejado o dedicados al transporte neumático.

Atendiendo al sistema de accionamiento

Accionamiento directo

Cuando el motor eléctrico tiene el eje común, o por prolongación, con el del rodete

o hélice del ventilador.

Accionamiento por transmisión

Como es el caso de transmisión por correas y

poleas para separar el motor de la corriente del aire

(por caliente, explosivo, etc.). Fig. 14.

Atendiendo al control de las prestaciones

Es el caso de ventiladores de velocidad variable por el uso de reguladores

eléctricos, de compuertas de admisión o descarga,

modificación del caudal por inclinación variable de

los álabes de las hélices, etc.

 

Flujo de aire comprimido

El aire comprimido se ha convertido en la segunda fuente de energía utilizada en la

industria, después de la energía eléctrica, ahora otra gran fuente es el gas.

Antes de definir el flujo de aire comprimido es importante saber que la

comprensión de aire tiene un propósito básico, el suministrar gas a un presión alta con

el incremento de presión variante en cuanto a las onzas a miles de libra por pulgada

cuadrada (PSI) y los volúmenes de pocos pies cúbicos por minuto (CFM) a cientos de

miles. Esta compresión tiene varios propósitos que son el de transmitir potencia para

herramienta neumática, aumentar el proceso de combustión, transportar, distribuir

gas, circular gas por proceso y acelerar la reacción química.

Existe un sistema que determina por la tasa de turbulencia la caída de presión en

un sistema de aire comprimido es un factor muy importante. Provocando una fricción

del aire comprimido que fluye contra el interior del tubo y a través de las válvulas,

tes, codos y otros componentes que constituyen un sistema completo de canalización

de aire comprimido y que por su tamaño y el tipo de los tubos empleados, el número

y el tipo de válvulas, racores y curvas del sistema puede afectar a la caída de presión.

Provocando fricción que reduce el volumen de aire comprimido transportado a través

del tubo llamado turbulencia.

Además, la superficie de las paredes internas del tubo se vuelve irregular. Que

debido a factores como el caudal, crean una caída de presión como resultado de la

fricción provocada por la dinámica del flujo de aire dentro del tubo y los valores de

esta caída de presión se muestran como dP y se expresan en PSI o bar.

Flujo de aire en ductos

El fluir del aire por el conducto absorbe energía del ventilador que impulsa y

extrae debido al roce con las paredes, ósea un cambio de dirección debido a los

obstáculos.

Los ductos, son conductos o tubos por los cuales se distribuye el aire a los

diferentes espacios, y se clasificarán de acuerdo con su presión y clasificación,

considerando que pueden ser redondos, ovalados o rectangulares. La velocidad es un

aspecto muy importante por considerar en los ductos, sobre todo la adecuada

selección de sus tamaños, materiales y calibres para evitar la vibración y el ruido.

Sistema de distribución

El sistema de distribución tiene por objetivo regula la entrada y salida de gases en

un cilindro, abriendo y cerrando las válvulas de admisión y escape de forma

sincronizada con el cigüeñal, esto es para un motor. Lo ideal es que la válvula de

admisión se abra un poco antes de la carrera de admisión y la del escape un poco

antes de iniciarse la carrera de escape, así estarán vaciándose y llenándose los

cilindros constantes.

Pérdida de energía en la red

Las pérdidas de energía son equivalentes a la diferencia entre la energía comprada

y la energía vendida y pueden ser clasificadas en pérdidas técnicas y no técnicas. Las

pérdidas técnicas se relacionan con la energía que se pierde durante el transporte y

distribución dentro de la red como consecuencia del calentamiento natural de los

transformadores y conductores que transportan la electricidad desde las centrales

generadoras a los clientes. Estas pérdidas normalmente aumentan en proporción al

volumen de energía distribuida (como fue el caso de la Compañía en los últimos

años). Las pérdidas técnicas constituyen un factor nominal para las distribuidoras de

energía y no pueden ser eliminadas por completo, aunque es posible reducirlas

mediante mejoras en la red.

Red de Baja tensión

Pérdida de energía [Joule] Pérdida de Potencia [W] Resistencia involucrada en las

pérdidas [ohm] Corriente eficaz [A]

Pérdida de energía [Joule] Pérdida de Potencia en el momento de demanda máxima

[W] Factor de Carga de Pérdidas Tiempo [seg]

Potencia máxima registrada en un determinado periodo de tiempo [W] Energía

consumida en un determinado periodo de tiempo [Joule] Factor de Carga de Perdidas

empírico Tiempo [seg]

Red Neuronal Artificial – RNA

Corrientes eficaces de carga

Potencia pérdida máxima registrada en periodo considerado [W] Factor de Carga de

Pérdidas Energía de pérdida real del periodo considerado [Joule] Factor de Carga de

Perdidas Real Tiempo [seg]

Dilatación súbita

Estos términos están copiadas citas textuales ya que para conocerlos se necesita un

explicación que permita determinar en qué consiste la dilación súbita.

Al fluir un fluido de un conducto menor a uno mayor a través de una dilatación

súbita, su velocidad disminuye abruptamente, ocasionando una turbulencia, y por

consiguiente, la cantidad de perdida de energía, depende del cociente de los tamaños

de los dos conductos.

La menor perdida se calcula con la ecuación:

 

Donde v1 es la velocidad de flujo promedio en el conducto menor que esta delante

de la dilatación. Las pruebas han mostrado que el valor del coeficiente de perdida “k”

depende tanto de la proporción de los tamaños de los dos conductos como de la

magnitud de la velocidad de flujo. Al hacer ciertas suposiciones de simplificación

respecto del carácter de la corriente de flujo al expandirse a través de una dilatación

súbita, es posible predecir analíticamente el valor de “k” a partir de la siguiente

ecuación:

Los subíndices 1 y 2 se refieren a las secciones menores y mayores,

respectivamente. Los valores para “k” de esta ecuación concuerdan con los datos

experimentales cuando la velocidad v1 es aproximadamente 1.2m/s. A velocidades

mayores, los valores reales de “k” son menores que los valores teóricos.

Recomendamos que se usen los valores experimentales si se conoce la velocidad de

flujo.

Contracción súbita

La pérdida de energía debido a una contracción súbita, se calcula a partir de:

donde v2 es la velocidad en la corriente hacia abajo del conducto menor a partir de

la contracción. El coeficiente de resistencia k depende de la proporción de los

tamaños de los dos conductos y de la velocidad de flujo. El mecanismo mediante el

cual se pierde energía debido a una contracción súbita es bastante complejo. La figura

muestra los que pasa al converger la corriente de flujo. Las líneas de la figura

representan las trayectorias de las diversas partes de la corriente de flujo llamadas

líneas de trayectorias. Al aproximarse las líneas de trayectoria a la contracción,

asumen una trayectoria curva y la corriente total continúa estrechándose durante

cierta distancia más allá de la contracción. Por lo tanto, la sección de cruce mínimo

del flujo es menor que la del conducto menor. La sección donde ocurre esta área de

flujo mínimo se denomina vena contracta. Más allá de la vena, la corriente de flujo

debe desacelerar y dilatarse nuevamente para llenar el conducto. La turbulencia

ocasionada por la contracción y la posterior dilatación genera la perdida de energía.

Riesgo biológico (Ventilación)

En cuanto a los riesgos biológicos, estos pueden ser debido al movimiento del aire

en un espacio cerrado producido por circulación o desplazamiento por sí mismo. La

ventilación puede lograrse con cualquier combinación de medios de administración y

escape. Ya que estos sistemas que se utiliza pueden comprender operaciones parciales

de calentamiento, control de humedad, filtro de ponificación, en algunos casos

enfriamiento por evaporación.

Con frecuencia, los espacios confinados contienen atmósferas inflamables, tóxicas

o cuyo nivel de oxígeno se ha agotado o enriquecido. Lo que a su vez, la ventilación

natural es generalmente insuficiente para lograr remover el aire contaminado de

adentro del espacio y cambiarlo por aire fresco de afuera. La falta de intercambio de

aire ocurre particularmente en los espacios confinados que tienen pocas aberturas de

acceso y por la misma configuración del espacio confinado. Se pueden ventilar con

efectividad con aparatos que mueven el aire y sacan el aire contaminado al espacio

confinado, introduciéndole aire limpio, respirable y controlando el nivel de los

peligros que crean los contaminantes en el espacio o los que surgen de las

operaciones que se hacen dentro del mismo.

Por lo anterior, puede causar contaminación del aire respirable y produciendo la

presencia de bacterias, diseminación de enfermedades puede acelerarse, pero también

se puede reducir por medio de la irradiación de L.U.V. usando filtros poli glicoles.

Otro factor de contaminación sería la percepción de olores en el aire causando

desconcierto para el trabajador y reduciendo la utilización de fibra de carbono, orden

y limpieza.

Sin embargo, los efectos de ventilación deficiente lograrían disminuir el

rendimiento del trabajador, así como un ambiente incomodo, fatigable: disconfort,

también esto proporcionaría una alteraciones respiratorias, dermatológicas, presencia

de factores químicos y posibles riesgos de intoxicación ocupacional presencia de

sustancias químicas, en áreas sin ventilación adecuada pasando los límites permitidos.

Dentro de los métodos de ventilación que existen en espacios están los naturales

bien del a renovación del aire por acción del aire, los mecánicos estos pueden ser la

ducha de aire, la aspiración, las cortinas de aire, la ventilación general y por último el

aire acondicionado.