ventilacion, conceptos

Se entiende por ventilación la sustitución
de una porción de aire, que se
considera indeseable, por otra que
aporta una mejora en pureza, temperatura,
humedad, etc.
2.1 FUNCIONES
DE LA VENTILACIÓN
La ventilación de los seres vivos, las
personas entre ellos, les resuelve funciones
vitales como el suministro de
oxígeno para su respiración y a la vez
les controla el calor que producen yles proporciona condiciones de confort,
afectando a la temperatura, la
humedad y la velocidad del aire.
La ventilación de máquinas o de procesos
industriales permite controlar
el calor, la toxicidad de los ambientes
o la explosividad potencial de
los mismos, garantizando en muchos
casos la salud de los operarios que
se encuentran en dichos ambientes
de trabajo.
Para efectuar unaventilación adecuada
hay que atender a:
a) Determinar la función a realizar
(el calor a disipar, los tóxicos a diluir,
los sólidos a transportar, etc.)
b) Calcular la cantidad de aire necesaria.
c) Establecer el trayecto de circulación
del aire.
2.2 CONCEPTOS
Y MAGNITUDES
En el movimiento del aire a través de
un conducto distinguiremos, Fig. 2.1:
Caudal
- La cantidad o Caudal Q (m3/h) deaire que circula.
- La sección S (m2) del conducto.
- La Velocidad v (m/s) del aire.
Vienen ligados por la fórmula:
Q = 3600 v S
Presión
El aire, para circular, necesita de una
determinada fuerza que le empuje.
Esta fuerza, por unidad de superficie,
es lo que se llama Presión. Existen
tres clases de presión:
PRESIÓN ESTÁTICA, Pe
Es la que ejerce en todas las direcciones
dentro delconducto, en la misma
dirección del aire, en dirección contraria
y en dirección perpendicular, sobre
las paredes del mismo.
Si el conducto fuese cerrado, como
un recipiente con el aire en reposo,
también se manifestaría este tipo de
Presión.
La Presión Estática puede ser positiva,
si es superior a la atmosférica o bien
negativa, si está por debajo de élla.
PRESIÓN DINÁMICA, Pd
Es la presiónque acelera el aire desde
cero a la velocidad de régimen. Se
manifiesta sólo en la dirección del aire
y viene relacionada con la dirección
del mismo, aproximadamente por las
fórmulas:
Pd = v2 (mm c.d.a.)
16
v = 4 Pd (m/s)
La gráfica de la fig. 2.2 relaciona
ambas magnitudes, la Velocidad del
aire v y su correspondiente Presión
Dinámica Pd .
La Presión Dinámica es siempre positiva.PRESIÓN TOTAL, Pt
Es la presión que ejerce el aire sobre
un cuerpo que se opone a su movimiento.
En la fig. 2.1 sería la presión
sobre una lámina L opuesta a la dirección
del aire. Esta presión es suma de
las dos anteriores.
Pt = Pe + Pd
En hidráulica esta expresión recibe el
nombre de Ecuación de Bernouïlli.
V
Q Q
Pe Pe
Pe
Pe
Pt
Pd
Pd
S
L
Fig. 2.1
2. LA VENTILACIÓN
6
2.3 LASUNIDADES
Las unidades de presión usadas en
ventilación son:
1 mm c.d.a. (milímetro columna de
agua)
1 Pascal, Pa
Ambas, y la unidad industrial de
presión, la atmósfera o Kp/cm2, se
equivalen de la siguiente forma:
1 atmósfera = 1 Kp/cm2
= 10.000 mm c.d.a.
= 98 x 1.000 Pa
1 mm c.d.a. = 9´81 Pascal
= 0’0001 atmósferas
En la práctica, aproximadamente:
1 mm c.d.a. = 10 Pa
En la tabla2.1 se establece la correspondencia
entre distintas unidades de
presión. Obsérvese la diferencia entre
la Atmósfera y la Presión atmosférica.
El milibar es la unidad usada por los
meteorólogos.
7
CONVERSIÓN ENTRE DISTINTAS UNIDADES DE PRESIÓN
kp/m2 mm Presión
mm c.d.a. c.d.m.
kp/cm2
atmosférica
bar milibar dinas/cm2
1 mm c.d.a.
1 0,07355 10-4 10.337 ∙ 10-4 98 ∙ 10-6 98 ∙ 10-3 98,1kp/m2
1 mm c.d.m. 13,6 1 13,6 ∙ 10-4 13,15 ∙ 10-4 1,33 ∙ 10-3 1,334 1.334
1 kp/cm2 10.000 735,5 1 0,966 0,981 9,81 ∙ 102 9,81 ∙ 105
1 presión atm. 10.334 760 1,0334 1 1,013 1.013 1,01334 ∙ 106
1 bar 10.200 750 1,02 0,985 1 1.000 106
1 milibar 10,2 0,75 1,02 ∙ 10-3 0,985 ∙ 10-3 10-3 1 103
Tabla 2.1
Se considera aire a
20o C. 760 mm c.d.a.
densidad 1,2 kp/m3 y
humedad del 40%
Fig. 2.2...