Antes de hablar de marcas, potencias o precios hay un número que lo decide casi todo: el caudal de aire que hay que extraer, en m³/h. De ahí sale el tamaño del ventilador, del colector y de los ductos. Si ese número está mal, todo lo que viene después también.
No hace falta que usted haga el cálculo final, pero sí entender de dónde sale. Así puede revisar si una cotización está bien pensada o si alguien puso un número por costumbre.
El caudal no se elige, sale de la captación
Un error frecuente es partir del equipo: «necesito un extractor de 5.000 m³/h». El orden correcto es el inverso. Primero se mira cada punto donde se genera el polvo, se define cómo se va a captar y qué velocidad de aire hace falta ahí. La suma de esos puntos es el caudal del sistema.
La velocidad de captura depende de cómo sale el polvo
No es lo mismo un polvo que se desprende suave que uno que sale disparado. Estos son rangos referenciales de velocidad de captura, medida en el punto donde se genera el contaminante:
| Cómo se libera el polvo | Ejemplos | Velocidad de captura |
|---|---|---|
| Casi sin velocidad, en aire quieto | Evaporación, vapores de estanques | 0,25 a 0,5 m/s |
| Velocidad baja, aire algo movido | Llenado de sacos, pesaje, soldadura | 0,5 a 1 m/s |
| Generación activa | Traspaso de correas, chancado, mezclado | 1 a 2,5 m/s |
| Polvo lanzado a alta velocidad | Esmerilado, corte, granallado | 2,5 a 10 m/s |
Dentro de cada rango se va hacia arriba si hay corrientes de aire en el galpón, si el polvo es muy fino o si la operación es continua.
La distancia de la campana lo cambia todo
Una campana abierta pierde fuerza muy rápido a medida que se aleja de la fuente. Para una campana simple, una fórmula muy usada en diseño es:
Q = V × (10 × X² + A)
Donde Q es el caudal en m³/s, V la velocidad de captura en m/s, X la distancia entre la boca de la campana y la fuente en metros, y A el área de la boca en m².
Un ejemplo con una boca de 30 × 30 cm (A = 0,09 m²) y una velocidad de captura de 1 m/s:
- Con la campana a 15 cm de la fuente: Q = 1 × (10 × 0,0225 + 0,09) = 0,32 m³/s, unos 1.130 m³/h.
- Con la misma campana a 30 cm: Q = 1 × (10 × 0,09 + 0,09) = 0,99 m³/s, unos 3.560 m³/h.
Duplicar la distancia triplicó el caudal. Por eso acercar la campana o encerrar la fuente suele ser la forma más barata de bajar el tamaño de todo el sistema. Si se le pone una pestaña o reborde alrededor de la boca, el caudal necesario baja cerca de un 25 %, porque deja de chupar aire de atrás.
Cuando la fuente se puede encerrar
Si la máquina o el traspaso se puede encerrar, el cálculo es más simple. El caudal es el área de las aberturas que quedan por la velocidad que se quiere mantener entrando por ellas. Un encerramiento bien hecho, con pocas aberturas, necesita bastante menos aire que cualquier campana externa.
Sumar los puntos, pero con criterio
Con el caudal de cada punto se arma el total. Ahí hay que responder dos preguntas: ¿trabajan todos al mismo tiempo? ¿Se piensa agregar puntos más adelante? Si unas máquinas trabajan por turnos, se pueden usar compuertas para no extraer de las que están detenidas. Y si viene una ampliación, conviene dimensionar el ducto principal y el colector pensando en ella.
Errores que se repiten
- Copiar el caudal de otra planta «parecida» sin mirar cómo es la captación.
- Elegir el extractor por el caudal de catálogo, sin considerar la resistencia de ductos y filtros. A mayor resistencia, menos aire mueve el mismo ventilador.
- Poner campanas grandes y lejos de la fuente para «captar más». Normalmente captan menos y consumen más.
- Olvidar que el caudal también define la velocidad en los ductos, que con polvo tiene que mantenerse alta para que no se deposite.
Con el caudal definido, el siguiente paso es el diámetro de los ductos. Lo explicamos en cómo calcular el diámetro de un ducto.
Preguntas frecuentes
¿Puedo calcular el caudal por renovaciones de aire del galpón?
Para ventilación general sí, pero no para controlar polvo. Mover mucho aire en todo el galpón diluye el polvo, pero no lo saca de donde se genera. Para polvo se calcula por punto de captación.
¿Qué datos necesita el proveedor para estimar el caudal?
Qué máquinas o puntos generan polvo, cómo sale el polvo en cada uno, si se pueden encerrar, la distancia a la que podría ir la campana y cuántos trabajan al mismo tiempo. Fotos y un croquis ayudan mucho.
¿Conviene agregar un margen de seguridad al caudal?
Un margen razonable sí, sobre todo si hay ampliaciones previstas. Pero sobredimensionar mucho tiene costo: más energía todos los días y un colector más grande. Es mejor dimensionar bien y regular con compuertas.
Si quiere revisar el caudal que necesita su proceso, en Grupo Industrial podemos hacerlo con usted. Puede ver cómo trabajamos la extracción de polvo industrial y los colectores de polvo.
One thought on “Cómo calcular cuánto aire hay que extraer antes de comprar un equipo”
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