Campana Extractora de Gases (2)

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  • 1 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    INDICE

    1. Campanas convencionales ......................................................................................................... 2

    2. Eficiencia de la Campana ............................................................................................................ 3

    3. Diseo de la Campana ................................................................................................................ 3

    4. Velocidad de Ingreso de aire en el frente de la campana ......................................................... 4

    5. Suministro de Aire en el Interior del laboratorio ...................................................................... 5

    6. Reduccin en la concentracin de Contaminantes dentro de la Campana .............................. 6

    7. TIPOS DE CAMPANAS ................................................................................................................. 9

    7.1. Campana con Extraccin de gases de Recirculacin ......................................................... 9

    7.1.1. Filtracin Previa .......................................................................................................... 9

    7.1.2. Filtracin principal .................................................................................................... 10

    7.2. Campana de Humos por Conductos ................................................................................. 10

    7.2.1. Tipos de Campanas de Humos por Conductos ........................................................ 12

    8. La ventilacin de compensacin .............................................................................................. 15

    9. Ubicacin de la Campana ......................................................................................................... 16

    10. La mecnica de fluidos computacional (CFD) .......................................................... 17

    11. Conclusiones ......................................................................................................................... 18

    12. Referencia Bibliogrfica........................................................................................................ 19

  • 2 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    (Fume Hood)

    Las campanas extractoras de gases cumplen la funcin de proteger a las personas que trabajan en

    los laboratorios de las sustancias dainas o txicas liberadas en forma de vapor o humo dentro de

    estas. Sin embargo, existen diferentes motivos por los cuales a menudo se presentan pequeas

    fugas de estos vapores afectando la salud de los trabajadores que se encuentran en el laboratorio.

    Este efecto es proporcional a la concentracin de los vapores dentro de las campanas.

    Figura 1 Campana Extractora de Gases

    1. Campanas convencionales

    Constituyen el modelo ms verstil para el laboratorio, utilizndose siempre que las dimensiones

    de los aparatos o los montajes no sean excesivamente grandes. Estas campanas, cuyo esquema se

    representa en la figura, mantienen el plano de trabajo a la misma altura que las mesas del

    laboratorio, permitiendo efectuar cmodamente las manipulaciones en su interior. El aire es

    aspirado desde la parte frontal de la caja y tras su paso por el filtro y el motor extractor es

    expulsado a un lugar fuera del laboratorio.

    Figura 2 Campana Convencional

  • 3 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    2. Eficiencia de la Campana

    En lo referente a la retirada de los contaminantes, la eficacia de la campana viene determinada

    por el arrastre de los contaminantes, las caractersticas aerodinmicas del interior de la campana,

    la velocidad de paso de aire por el frente y la compensacin de esta velocidad al variar el rea del

    frente de la campana segn la posicin de la ventana.

    3. Diseo de la Campana

    La distribucin de un contaminante en el interior de la campana est relacionada directamente

    con su temperatura de generacin y su densidad con respecto al aire. Por otro lado, la velocidad

    de generacin del contaminante condiciona as mismo la facilidad o dificultad para su arrastre o

    captacin. Con el fin de conseguir un arrastre adecuado, los equipos generadores de

    contaminantes o gases deben disponerse preferiblemente en el fondo de la campana, nunca a

    distancias inferiores a 10 cm del frente. En el caso en que los contaminantes asciendan por

    conveccin o por ser menos densos que el aire, la mxima eficacia se conseguira si la campana

    tuviera la boca de extraccin en la parte superior del recinto (figura 3a). Teniendo en cuenta que

    el barrido es eficaz en la zona en que el flujo es laminar, los contaminantes ms fros o ms densos

    que el aire no seran eficazmente arrastrados. Si, por el contrario, los contaminantes a retirar

    descendieran por conveccin o fueran ms densos que el aire, la mxima eficacia se lograra

    situando la boca de extraccin en la parte inferior de la cabina (figura 3b). En tal caso se creara

    una zona inerte en la parte superior del recinto. Como quiera que una campana debe disearse,

    salvo aplicaciones especficas, para ser eficaz en una amplia serie de operaciones, se adopta una

    solucin en una campana convencional intermedia, que consiste en la disposicin de la boca de

    extraccin en la parte superior y un panel a modo de bafle, ante la pared del fondo de la campana

    (figura 3c) que debe ser regulable, con el fin de permitir el ajuste de la relacin de flujos (superior -

    inferior), y desmontable para facilitar la limpieza. De este modo, los contaminantes de la parte

    inferior son arrastrados por una corriente laminar que discurre tras el bafle, y los de la parte

    superior son arrastrados directamente hacia la boca de extraccin. Los modelos comercializados

    suelen aportar esta solucin.

    Fig. 3 Distribucin de las corrientes de aire en el interior de una campana

  • 4 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    4. Velocidad de Ingreso de aire en el frente de la campana

    Otro factor determinante de la eficacia en la extraccin es la velocidad de paso de aire en el frente

    de la campana. Se recomiendan caudales de aire y velocidades frontales que no deben sobrepasar

    en ningn caso a 0.5 m/s. En la prctica, a una campana de laboratorio se le debe exigir la retirada

    del contaminante en cualquier operacin con desprendimiento de gases o vapores en forma

    correcta, sin que presente inconvenientes como el apagado de llamas de mecheros, enfriamiento

    de placas, evaporaciones indeseadas, levantamiento de polvo, ni turbulencias incontroladas en el

    interior de la campana. La presencia del operador frente a la campana, genera una zona de

    depresin que disminuye la eficacia de extraccin.

    Por otro lado, al bajar la ventana, la velocidad aumentara considerablemente, con lo cual se

    manifestaran los inconvenientes recin mencionados. Este problema se elude instalando nuevas

    corrientes de aire en la entrada de la campana. Un posible esquema de este sistema es el que se

    representa en la figura 4a. Este tipo de campanas se denominan equilibradas. Al levantarse la

    ventana, se cierra la entrada superior de aire, en tanto que al bajarla se libera, permitiendo la

    entrada de aire por la parte superior equilibrando as el sistema. El diseo del nuevo flujo de aire

    debe ser tal que permita una velocidad de paso de aire constante por el frente de la campana

    estando la ventana en cualquier posicin. No obstante, conviene que la ventana, en su posicin

    ms baja, no interrumpa completamente la circulacin de aire por la parte inferior del recinto,

    puesto que podran quedar estancados contaminantes en la parte baja de la campana. El

    problema se resuelve simplemente disponiendo topes con una apertura fija justo debajo del

    frente o bien colocando un reborde como el de la figura 4b. Estos rebordes, al igual que los que

    conforman en su conjunto el frontal de la campana, deben ser de formas redondeadas para

    favorecer el rgimen laminar en el movimiento del aire.

    Figura 4. Esquema de una campana equilibrada con detalles constructivos

  • 5 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    5. Suministro de Aire en el Interior del laboratorio

    Otro aspecto a considerar, en orden al funcionamiento eficaz de las campanas, es el suministro de

    aire. En principio, la ventilacin requerida para el laboratorio depende del nmero de personas,

    siempre que no haya requerimientos superiores para mantener la concentracin de los

    contaminantes por debajo de los lmites mximos admitidos para proteccin de la salud. Ello

    implica que deben combinarse las necesidades de extraccin de las campanas con las de

    renovacin general de aire del laboratorio, lo que es motivo de estimaciones aproximadas y

    clculos indicativos no siempre reales, puesto que las variables a contemplar son varias,

    principalmente el nmero de campanas disponibles y sus periodos de uso.

    La solucin de garantizar la ventilacin del laboratorio independientemente del funcionamiento de

    las campanas puede generar problemas tanto de costo de tratamiento del aire de entrada al

    laboratorio, ya que el aire extrado por las campanas no puede reciclarse, como de disconfort y

    alteracin del funcionamiento de las campanas debido a las elevadas velocidades de aire que se

    originaran en las cercanas de los difusores y rejillas.

    La solucin para disminuir el volumen de aire tratado que extrae la campana puede consistir en

    que sta tome parte del aire que necesita para su funcionamiento, del exterior del edificio o de

    zonas con aire no tratado. As, las campanas pueden funcionar con una relacin 70-30, es decir,

    tomando del interior nicamente el 30% del volumen requerido para su funcionamiento. Las

    campanas as diseadas, se llaman compensadas y requieren disponer de dos ventiladores; el de

    extraccin propiamente dicho y el de impulsin de aire. El costo del consumo del ventilador de

    impulsin es compensado por el ahorro en volumen de aire.

    La toma de aire exterior suele hacerse por la parte superior del frente, pero tambin por los

    laterales o incluso por la parte posterior de la campana. El sistema de entrada debe elegirse

    cuidadosamente puesto que el aire exterior podra incidir directamente sobre el operador

    provocando evidentes molestias, sobretodo si el salto trmico entre el aire exterior y el interior es

    considerable. Tambin podra producirse distribuciones no deseadas de aire exterior por el

    laboratorio, as como, si entra directamente en la campana, en la distribucin dentro de la misma.

  • 6 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    6. Reduccin en la concentracin de Contaminantes dentro de la Campana

    Las campanas extractoras de gases con ductos de flujo constante han sido diseadas con el

    propsito de reducir la concentracin de los vapores almacenados en ellas, que se acumulan

    dentro de la campana y que no pueden ser expulsados. Este tipo de campanas puede reducir

    desde un 50% hasta un 90% la concentracin de estos vapores. El principio de funcionamiento de

    este tipo de campanas no es muy complicado pero se debe tener en cuenta algunos conceptos.

    Lo primero es entender el fenmeno conocido como roll (figura 5) que ocurre dentro de una

    campana extractora. Este fenmeno es producido ya que hay una zona en la cual las corrientes de

    aire que ingresan a la campana en vez de desplazar los vapores o humos que se encuentran en

    esta zona hacia el ducto de escape slo los rodean. En esta zona se encuentra la mayor

    concentracin de vapores txicos. Si hubiera una fuga, estos vapores concentrados en las

    campanas se liberaran dentro del laboratorio y seran respirados por las personas que se

    encuentren cerca de estas.

    Figura 5 El fenmeno conocido como roll

    Es importante entender que la velocidad del flujo de aire en el ingreso de la campana es estndar

    y su valor es de 100 pies/min. Esta velocidad ha sido calculada para trabajar en condiciones

    ptimas. Tambin es importante saber que el flujo de aire mezclado con los vapores y humos que

    sale de la campana es constante. Las campanas extractoras poseen un sistema de control con este

    propsito. El hecho de mantener una velocidad constante favorece al sistema de extraccin de

    aire como a sus componentes.

    Las campanas extractoras tradicionales presentan un problema adicional a la concentracin de

    vapores acumulados en ella. Este problema se produce al aumentar o disminuir la altura de la

    ventana deslizante, ya que cuando la altura se reduce, la velocidad del flujo de aire en el ingreso

    de la campana aumenta porque el flujo de aire que sale de la campana se mantiene constante.

  • 7 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    Existen dos tipos de campanas que han sido diseadas con este propsito y son: la campana

    extractora con ductos de flujo variable (figura 6) y de flujo constante (figura 7).

    Figura 6 Campana extractora de flujo variable

    El primer tipo tiene la ventaja de que la velocidad del flujo de aire en el ingreso de la campana se

    mantiene constante al subir o bajar la ventana deslizante, sin necesidad de variar el flujo de aire

    que sale de la campana.; por ejemplo al subir la ventana deslizante el flujo de aire que ingresa ser

    mayor, pero el flujo de aire que ingresa a travs del ducto disminuir ya que este se cerrar

    parcialmente.

    En el segundo tipo de campanas el flujo de aire que ingresa a travs del ducto es prcticamente

    constante ya que este se ve afectado ligeramente al abrir o cerrar la ventana deslizante. En este

    tipo de campana para evitar que la velocidad del flujo de aire en el ingreso vare, se controla el

    flujo de aire en la salida de la campana.

    Figura 7 Campana extractora de flujo constante

  • 8 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    Para resumir, en ambos tipos de campana la velocidad del flujo de aire en el ingreso de la

    campana se mantiene constante; sin embargo, las pruebas realizadas en laboratorio muestran que

    la campana extractora de flujo constante reduce la concentracin de los vapores txicos dentro de

    la campana en un mayor porcentaje que la campana extractora de flujo variable (figura 8). Esta

    prueba utiliz como gas de prueba al hexafluoruro de azufre (SF6), y se midi la concentracin de

    este vapor dentro del roll. Esta prueba se realiz para las tres campanas extractoras de gases: la

    tradicional, la de ductos con flujo variable y la de ductos con flujo constante. Se realiz tres

    pruebas diferentes a cada una con la ventana deslizante totalmente abierta, semi-abierta y

    cerrada. Adems por cada prueba se tomaron tres muestras diferentes para cada campana. En la

    figura tambin se muestra la concentracin ideal expresada en ppm (partes por milln) en la zona

    roll para los tres casos distintos.

    Figura 8 Comparacin entre los tres tipos de campanas extractoras

  • 9 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    7. TIPOS DE CAMPANAS

    Existen dos tipos principales: las campanas de conductos y las de recirculacin. El principio es el

    mismo para ambos tipos: el aire es aspirado desde la parte frontal (abierta) de la campana y, tras

    su paso por el filtro y el motor extractor, es expulsado fuera del laboratorio a un lugar seguro. El

    aire exterior entra de nuevo en la habitacin para compensar la presin.

    7.1. Campana con Extraccin de gases de Recirculacin

    Se emplean principalmente para uso educativo o de demostracin. Estas campanas no necesitan

    conductos para evacuar el aire. Poseen generalmente un ventilador montado en la parte superior

    de la campana, o debajo de la encimera. El aire es aspirado a travs de la abertura frontal de la

    campana y atraviesa un filtro, antes de pasar por el ventilador y de ser retroalimentado en el lugar

    de trabajo. Con una campana de recirculacin de gases, es esencial que el medio filtrante sea

    capaz de eliminar los materiales peligrosos o nocivos que estn presentes. Como son necesarios

    diferentes filtros para los diferentes materiales, las campanas de extraccin con recirculacin slo

    deben utilizarse cuando el peligro es bien conocido y no cambia. Las campanas de extraccin con

    recirculacin a menudo no son adecuadas para aplicaciones de investigacin, ya que los materiales

    utilizados o generados en esta actividad, pueden cambiar o ser desconocidos.

    Figura 9 Campana extractora de recirculacin

    7.1.1. Filtracin Previa

    La primera etapa de la filtracin consiste en una barrera fsica, por lo general en un filtro de

    espuma de clula abierta, lo que evita que las partculas grandes lo atraviesen. Un filtro de este

    tipo es generalmente de bajo costo, y dura aproximadamente seis meses, dependiendo del uso.

  • 10 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    7.1.2. Filtracin principal

    Despus de la pre-filtracin, los humos pasan a travs de una capa de carbn activado que

    absorbe la mayora de los productos qumicos que pasan a travs de ella. El amonaco y

    el monxido de carbono, sin embargo, pasan a travs de la mayora de los filtros de carbono. Otras

    tcnicas de filtracin adicional especfica pueden ser aadidas para combatir ciertos productos

    qumicos que de otra manera sera bombeado de nuevo a la habitacin. Un filtro principal por lo

    general tendr una duracin de aproximadamente dos aos, dependiendo del uso.

    Pros Contras

    No son necesarios los conductos Los filtros deben tener un mantenimiento regular y ser regularmente remplazados.

    El aire de temperatura controlada no se evaca del lugar de trabajo.

    Mayor riesgo de exposicin a sustancias qumicas que con las campanas equivalentes con conductos.

    El aire contaminado no es bombeado a la atmsfera.

    El ventilador de extraccin se encuentra cerca del operador, por lo que el ruido puede ser un problema.

    7.2. Campana de Humos por Conductos

    La mayora de las campanas de extraccin para uso industrial poseen conductos que canalizan los

    gases hasta el exterior. El aire es eliminado del rea de trabajo y se dispersa en la atmsfera.

    La campana extractora es slo una parte del sistema de ventilacin del laboratorio. Como quiera

    que no est permitida la recirculacin del aire del laboratorio al resto de la instalacin, las unidades

    de tratamiento de aire que dan servicio a las zonas externas a los laboratorios se mantienen

    separadas de las unidades de laboratorio. Como una forma de mejorar la calidad del aire interior,

    algunos laboratorios tambin utilizan sistemas de tratamiento de aire de un solo paso, donde se

    utiliza aire que se calienta o se enfra slo una vez antes de la descarga. Todava muchos

    laboratorios siguen utilizando sistemas de retorno de aire a las reas de laboratorio para minimizar

    la energa y los gastos de funcionamiento, sin dejar de ofrecer las tasas de ventilacin adecuada

    para unas condiciones de trabajo aceptables. Las campanas de humos sirven para evacuar aire

    con niveles peligrosos de contaminantes.

    Para reducir los costos de ventilacin del laboratorio, se emplean sistemas con volumen de aire

    variable (VAV), lo que reduce el volumen del aire evacuado cuando la campana de extraccin est

    cerrada. Este producto a menudo se refuerza con un dispositivo de cierre automtico, que cerrar

    la puerta de la campana de extraccin cuando el usuario no est operando la campana extractora

    de humos. El resultado es que las campanas estn operando un volumen mnimo de aire evacuado

    cuando nadie est realmente trabajando delante de ellas.

  • 11 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    La reduccin o minimizacin del volumen de gases evacuados es particularmente beneficiosa para

    reducir los costos de energa, as como para minimizar el impacto en la infraestructura de las

    instalaciones y en el medio ambiente. Se debe prestar especial atencin a la ubicacin de la salida

    de los gases al exterior, a fin de no arriesgar la seguridad pblica, o para evitar que el aire

    evacuado entre de nuevo en el sistema de suministro de aire.

    Figura 10 Campana de Humo por Conductos

    Pros Contras

    Los humos son completamente eliminados del lugar de trabajo.

    Se necesitan conductos de evacuacin adicionales

    Bajo mantenimiento. Se elimina aire con la temperatura controlada

    El funcionamiento es silencioso, debido a que el ventilador de extraccin est ubicado a cierta distancia del operador.

    Los humos se dispersan en la atmsfera, en lugar de ser tratados.

  • 12 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    7.2.1. Tipos de Campanas de Humos por Conductos

    7.2.1.1. Campanas con volumen de aire constante

    a) Campana convencional

    Con la ventana cerca a la posicin cerrada, velocidades altas en el aire que atraviesan la ventana

    puede daar aparatos frgiles, daar instrumentos, disminuir la velocidad de destilacin, calentar

    y enfriar las lminas dentro de la campana, crear turbulencias dentro de la campana, etc.

    Figura 11 Campana convencional

    b) Campana by-pass

    Este tipo de campana generalmente opera a un volumen constante y est diseada de tal manera

    que cuando la ventana este cerrada el aire que entra por la campana es redistribuido,

    minimizando la velocidad alta que se obtiene con una campana convencional.

    Figura 12 Campana by-pass

  • 13 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    c) Campana de flujo lento

    Esta es una variacin del modelo anterior, las campanas de flujo lento (tambin conocida como

    campana de baja velocidad o de alto rendimiento) es la ltima tecnologa en campanas que son

    capaces de ahorrar una gran cantidad de energa.

    Figura 13 Campana de flujo lento

    d) Campanas de aire auxiliar

    Este tipo de campanas tambin es una variacin de la campana by-pass. Esta campana puede

    proveer hasta un 50% del flujo de aire que sale de la campana. Posee muchos nombres: campana

    de aire inducido, de aire agregado y de aire mezclado.

    Figura 14 Campana de aire auxiliar

  • 14 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    e) Campana de aire reducido

    Este tipo de campana bloquea parcialmente la apertura del bypass que se encuentra encima de la

    ventana de deslizamiento de la campana para reducir el volumen de aire expulsado por la

    campana con el objetivo de ahorrar energa.

    Este tipo de campanas presenta algunas desventajas que deberan ser consideradas porque dos

    ventiladores y dos ductos de aire son requeridos. Esto aumenta el costo del equipamiento inicial y

    su configuracin. Adems requiere que se diseen con mucho cuidado para evitar un sobre

    dimensionamiento que genere turbulencias dentro de la campana.

    Figura 15 Campana de aire reducido

    7.2.1.2. Campanas con volumen de aire variable

    En este tipo de campanas el volumen de aire que extrae la campana vara para mantener la

    velocidad del flujo de aire en el ingreso de la campana constante. Una manera de realizar esto es

    utilizando un dmper que se abre y cierra dependiendo de la altura de la ventana de

    deslizamiento. Otra manera de hacerlo envuelve variar la velocidad del ventilador para obtener las

    demandas de aire requeridos. Si se utilizan mltiples campanas que comparten un mismo ducto

    de escape, se pueden emplear ambos mtodos.

    Figura 16 Campana de volumen de aire variable

  • 15 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    8. La ventilacin de compensacin

    Si el laboratorio solamente dispone de ventilacin natural, el aire extrado por la campana es

    repuesto de manera incontrolada por las infiltraciones, mantenindose el laboratorio en

    depresin siempre que funciona la campana (ver la figura 17). La ventilacin de compensacin

    consiste en que el caudal de aire que extrae la campana del laboratorio es compensado por aire

    limpio introducido mecnicamente sin perjuicio del confort trmico de los trabajadores (ver la

    figura 18). Este aporte de aire debe ser ligeramente inferior al extrado, teniendo en cuenta el aire

    aportado por las infiltraciones, para permitir mantener el laboratorio con un cierto nivel de

    depresin (de 10 a 20 Pa) con respecto a las zonas colindantes. La ventilacin de compensacin es

    fundamental cuando el laboratorio est equipado con un sistema de ventilacin/ climatizacin

    mecnico, ya que ayuda a que los efectos del aire extrado por la campana sobre el sistema de

    ventilacin general sean pequeos (ver la figura 19). El sistema tambin debe tener previsto su

    funcionamiento cuando la campana no est en uso (ver la figura 20) y la situacin y dimensiones

    de las aberturas de suministro del aire de compensacin deben evitar las corrientes de aire y

    asegurar un correcto funcionamiento de las campanas independientemente de que las puertas del

    laboratorio estn abiertas o cerradas.

    Figura 17 Campana de laboratorio sin compensacin. El

    aire extrado proviene exclusivamente de infiltracin.

    Figura 18 Campana de laboratorio con compensacin.

  • 16 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    En las campanas denominadas "compensadas" la propia campana lleva incluido el sistema de

    aporte de aire en el frontal de la misma e, incluso, en algunos modelos el aporte de aire tiene

    lugar en el interior de la campana.

    9. Ubicacin de la Campana

    Un ltimo factor a considerar que puede incidir en el correcto funcionamiento de las campanas es

    su ubicacin en el laboratorio. A este respecto, hay que considerar la campana como cualquier

    superficie de trabajo, debiendo quedar lo ms alejadas posible de puertas, pasillos y vas de salida,

    tanto por la posibilidad de que se produzca un incendio en su interior, como por la interferencia

    que producen en su funcionamiento las corrientes de aire. As pues, las campanas no pueden

    disponerse en pasillos, zonas de paso, ni en cercanas de puertas ni de productos inflamables (ver).

    Figura 19 Campana de laboratorio con compensacin y

    ventilacin mecnica del laboratorio

    Figura 20 Previsin de funcionamiento de la

    ventilacin cuando no funciona la campana.

  • 17 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    10. La mecnica de fluidos computacional (CFD)

    Es una de las ramas de la mecnica de fluidos que utiliza mtodos numricos y algoritmos para

    resolver y analizar problemas sobre el flujo de sustancias. Los ordenadores son utilizados para

    realizar millones de clculos requeridos para simular la interaccin de los lquidos y los gases con

    superficies complejas proyectadas por la ingeniera. Aun con ecuaciones simplificadas y

    superordenadores de alto rendimiento, solo se pueden alcanzar resultados aproximados en

    muchos casos. La continua investigacin, sin embargo, permite la incorporacin de software que

    reduce la velocidad de clculo como as tambin el margen de error al tiempo que permite analizar

    situaciones cada vez ms complejas como los fluidos transnicos y los flujos turbulentos. La

    verificacin de los datos obtenidos por CFD suele ser realizada en tneles de viento u otros

    modelos fsicos a escala.

    En la actualidad existen diferentes tipos de software para el anlisis de la dinmica de fluidos

    como por ejemplo Flow Simulation de Solidworks el cual ayudara a mejorar el diseo de la

    Campana extractora de gases.

  • 18 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    11. Conclusiones

    Cualquier campana que se disee debe poseer los siguientes elementos:

    Bafles: Permite facilitar la extraccin de los contaminantes que se encuentran en la parte

    superior e inferior del interior de la campana.

    Ductos de compensacin o By-Pass: Estos son muy importantes para mantener la velocidad de

    ingreso del aire constante y para evitar que haya concentraciones elevadas de txicos dentro

    de la campana.

    Reborde: Para interrumpir la recirculacin de aire en interior de la campana cuando de

    ventana se encuentra en su posicin mas baja.

    Para el diseo de la campana se recomienda que esta sea del tipo con Conductos de Escape ya

    que las campanas de recirculacin utilizan filtros diseados especialmente para atrapar

    sustancias toxicas conocidas; sin embargo, el cliente es un laboratorio de una minera, y no

    podra arriesgarse a utilizar ese tipo de campanas ya que podran recircular aire contaminado.

    La campana de conductos ms recomendable es la campana de aire auxiliar ya que este tipo

    de campanas utiliza un sistema de ventilacin con dos ventiladores. El primer ventilador (el

    que poseen todas las campanas con conductos) es para la extraccin de los gases dentro de la

    campana y el otro ventilador sirve para insertar aire con el objetivo de que la campana

    extraiga una menor cantidad de aire del laboratorio. El porcentaje de aire que inserta el

    segundo ventilador con respecto al aire expulsado por la campana esta en un rango de 50 a

    70%

    Es recomendable tener un sistema de aire acondicionado adicional para mantener el

    laboratorio a una temperatura de confort. De no ser as la campana estara extrayendo

    constantemente aire caliente del interior del laboratorio. Una campana con un sistema de aire

    auxiliar ayudara a minimizar el trabajo de calefaccin del sistema de aire acondicionado. Se

    entiende que esto implicara un mayor gasto por utilizar un ventilador adicional al de

    extraccin, pero este gasto adicional se vera recompensado con el ahorro de energa del

    calefactor.

    Las dimensiones de una campana y la velocidad de ingreso del aire en su interior varan

    dependiendo de cada aplicacin y deben ser calculadas. Se recomienda que esta velocidad no

    supere a 0.5 m/s para que no se generen turbulencias en el interior de la campana. Las

    dimensiones de los ductos de emisin y extraccin de gases tambin sern calculados en base

    a los parmetros estndares de diseo.

    Existen diversos software que permiten realizar simulaciones del flujo de aire en el interior de

    la campana. Esto seria de mucha ayuda en su diseo como por ejemplo dimensionar la

    campana, los bafles en su interior y limitar la velocidad del ingreso de aire para no generar

    turbulencias, pero se debe tener en cuenta que estos resultados son solo aproximados.

  • 19 CAMPANAS EXTRACTORAS DE GASES

    12. Referencias Bibliogrficas

    Campanas de Gases

    http://es.wikipedia.org/wiki/Campana_de_gases

    Sistema de ventilacin para Laboratorios con Campanas de Extraccin

    http://www.newmatic.net/markets/laboratories/lab101.asp

    Extraccin localizada en el laboratorio

    http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros

    /601a700/ntp_672.pdf

    Seguridad en el laboratorio: seleccin y ubicacin de vitrinas

    http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros

    /601a700/ntp_646.pdf

    Continuous-Flow Bypass For Improved Fume Hood Performance

    http://www.masongrant.com/pdf_2008/Bypass_for_Perform.pdf

    Select The Right Laboratory Hood System - LABCONCO http://www.erowid.org/archive/rhodium/pdf/fumehood.pdf

    Development and Evaluation of an Air-Curtain Fume Cabinet with Considerations of its Aerodynamics http://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/161157/1/34.pdf