Sistemas de extracción de humos y polvo en naves industriales

Humo de soldadura, polvo de lijado, vapores de procesos térmicos, partículas de corte o de molienda… En muchas naves industriales el aire es un riesgo para las personas, para los equipos y para el propio producto. Un buen sistema de extracción industrial capta esos contaminantes en origen, los separa y devuelve un aire limpio al exterior o a la nave. En CALGE diseñamos y fabricamos ventiladores, conductos, ciclones y equipos de calderería para sistemas de extracción desde nuestro taller de Galdames (Bizkaia). En este artículo explicamos cómo funcionan y qué hay que tener en cuenta para que realmente funcionen.

Por qué es necesario un sistema de extracción en una nave industrial

• Salud de los trabajadores: humos metálicos, polvo fino y vapores pueden causar enfermedades respiratorias. La normativa de prevención (entre otras, el RD 486/1997 sobre lugares de trabajo y el RD 374/2001 sobre agentes químicos) obliga a controlar la exposición.
• Seguridad: algunos polvos (madera, harinas, metales ligeros, plásticos) son combustibles y pueden formar atmósferas explosivas si se acumulan.
• Protección de máquinas e instalaciones: el polvo desgasta rodamientos, ensucia cuadros eléctricos y reduce la vida útil de los equipos.
• Calidad del producto y limpieza: menos polvo depositado significa menos rechazos y menos horas de limpieza.
• Medio ambiente: el aire que sale al exterior debe cumplir los límites de emisión.

Extracción localizada frente a ventilación general

Extracción localizada

Capta el contaminante justo donde se genera, antes de que se disperse por la nave: campanas sobre hornos o baños, brazos articulados en puestos de soldadura, cabinas de lijado o pintura, carenados en cintas y transportadores. Es la solución más eficaz y la que menos caudal necesita, porque solo trata el aire contaminado.

Ventilación general (por dilución)

Renueva el aire de toda la nave para diluir la concentración de contaminantes. Es útil para el calor, para contaminantes de baja toxicidad o como complemento, pero no sustituye a la extracción localizada cuando hay focos concretos de humo o polvo: mueve mucho más aire y deja que el contaminante pase por la zona de respiración antes de salir.

En la práctica, la mayoría de las naves combinan ambas: extracción localizada en los focos principales y ventilación general para renovar el ambiente y evacuar calor.

Componentes de un sistema de extracción industrial

1. Elementos de captación: campanas, brazos, cabinas o bocas de aspiración. Su diseño y su distancia al foco determinan si el sistema funciona o no.
2. Red de conductos: transporta el aire contaminado. Debe dimensionarse para mantener una velocidad suficiente que impida que el polvo se deposite, con codos de radio amplio y uniones estancas.
3. Equipo de separación o filtración: según el contaminante, ciclones (partículas gruesas), filtros de mangas o de cartuchos (polvo fino), lavadores húmedos o filtros específicos para humos y vapores.
4. Ventilador: genera la aspiración. Normalmente centrífugo, porque debe vencer la pérdida de carga de conductos y filtros.
5. Chimenea o salida: evacua el aire tratado, a menudo con silenciador si el ruido es un problema.
6. Sistema de descarga del polvo: tolvas, válvulas rotativas o sinfines que retiran el material recogido bajo ciclones y filtros.

Claves para dimensionar el sistema

Velocidad de captación

Es la velocidad del aire necesaria en el foco para arrastrar el contaminante hacia la campana. Depende de la energía con la que se emite: no es lo mismo un vapor que se desprende lentamente que las partículas proyectadas por una muela. Como referencia orientativa, va desde unos 0,5 m/s para emisiones tranquilas hasta varios metros por segundo para partículas lanzadas a gran velocidad.

Caudal

Se calcula a partir de la velocidad de captación, la forma de la campana y su distancia al foco. Acercar la campana al foco reduce mucho el caudal necesario y, con él, el tamaño del ventilador y el consumo.

Velocidad de transporte en conductos

En conductos que transportan polvo, la velocidad debe ser suficientemente alta para que las partículas no sedimenten. Para la mayoría de polvos industriales se trabaja, de forma orientativa, en el rango de 15 a 25 m/s, según el tamaño y la densidad del material.

Pérdida de carga

Es la suma de las resistencias de campanas, conductos, codos, filtros y chimenea. Con el caudal, es el dato que define el punto de trabajo del ventilador. Hay que considerar además que la pérdida de carga de un filtro aumenta a medida que se colmata.

Ubicación del ventilador

Lo habitual es colocar el ventilador después del filtro, en el lado de aire limpio, para protegerlo del desgaste. Si tiene que trabajar con aire cargado, conviene un rodete de álabes radiales, más resistente a la abrasión y a las incrustaciones.

Errores frecuentes

• Campanas demasiado alejadas del foco o mal orientadas: el sistema mueve mucho aire pero no capta.
• Conductos sobredimensionados: la velocidad cae y el polvo se deposita hasta obstruirlos.
• Añadir nuevas bocas a una instalación existente sin recalcular: el ventilador ya no llega a todas.
• Elegir el ventilador sin contar con la pérdida de carga real del filtro sucio.
• Olvidar el mantenimiento de filtros y ventilador: la eficacia cae poco a poco sin que nadie lo note.
• No evaluar el riesgo de explosión cuando se aspiran polvos combustibles.

Cómo te ayuda CALGE

En CALGE fabricamos ventiladores centrífugos y axiales, incluidos modelos para aire con polvo, alta temperatura, gases corrosivos y ambientes explosivos, además de ciclones, conductos, tolvas, silenciadores y sinfines de descarga. Nuestro departamento de ingeniería puede revisar una instalación existente o desarrollar una nueva, y también nos encargamos de la reparación, el equilibrado y el mantenimiento de los ventiladores.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre extracción localizada y ventilación general?

La extracción localizada capta el contaminante en el punto donde se genera, mientras que la ventilación general renueva el aire de toda la nave para diluirlo. La localizada es más eficaz y necesita menos caudal cuando hay focos concretos de humo o polvo.

¿Qué ventilador se usa en un sistema de extracción de polvo?

Normalmente un ventilador centrífugo, porque debe vencer la pérdida de carga de conductos y filtros. Si trabaja en el lado de aire sucio, se recomienda un rodete de álabes radiales, más resistente al desgaste.

¿Por qué se obstruyen los conductos de extracción?

Casi siempre porque la velocidad del aire en el conducto es demasiado baja y el polvo sedimenta. Suele ocurrir cuando los conductos están sobredimensionados o cuando el ventilador ha perdido rendimiento por desgaste o por un filtro colmatado.

¿Hace falta un ciclón además del filtro?

Cuando hay mucha carga de partículas gruesas, un ciclón previo separa gran parte del material y alarga la vida de las mangas o cartuchos del filtro. Para polvo fino y poca carga, puede no ser necesario.

¿Se puede ampliar una instalación de extracción existente?

Sí, pero hay que recalcular caudales y pérdidas de carga. Añadir bocas sin revisar el conjunto suele dejar sin aspiración suficiente a los puntos más alejados del ventilador.

¿Tu nave necesita mejorar la extracción?

Si tienes humo o polvo en el ambiente, conductos que se obstruyen o un sistema que ha perdido aspiración, cuéntanos tu caso y lo estudiamos. Contacta con CALGE o llámanos al 946 10 00 05.