Ventilação na oficina faça você mesmo: opções e princípios de montagem do sistema de troca de ar

Trabalhos que envolvem a formação de poeira, liberação de gases tóxicos, vapores, exigem a montagem do local de trabalho e do ambiente com sistema de exaustão. Na maioria dos casos, a ventilação na oficina faça você mesmo é a maneira mais acessível de resolver o problema.

Existem várias opções de construção de sistemas de troca de ar. Ajudaremos você a se orientar em sua diversidade, consideraremos as características da construção de ventilação para cada tipo de oficina. Analisaremos as opções mais eficazes e acessíveis para instalação independente.

Tipos de sistemas de ventilação na oficina

De acordo com o método de circulação do ar no ambiente, distinguem-se dois tipos principais de ventilação:

• natural;
• forçada.

No primeiro caso, o movimento do ar ocorre devido à diferença de temperatura entre o interior e o exterior.

E no segundo, a circulação é garantida por ventiladores, criando na oficina pressão excessiva ou vácuo. Essa ventilação também é chamada de mecânica.

A remoção rápida do ar contaminado da oficina é impossível sem ventilação mecânica. Mas isso não significa que nesses ambientes não se utilize exaustão natural; muitas vezes elas se complementam.

Por sua vez, a ventilação forçada é dos seguintes tipos:

• exaustora;
• insufladora;
• combinada.

Exaustora: a ventilação remove gases e vapores nocivos, enquanto o ar limpo entra na oficina naturalmente. Insufladora, ao contrário, cria pressão excessiva no ambiente através da captação de ar externo, e o ar usado é expelido para fora da oficina por meio de aberturas e fendas naturais. Se necessário, o fluxo de entrada pode ser aquecido, purificado ou umidificado.

Combinada: o sistema de ventilação da oficina é chamado de insuflação e exaustão. Dependendo da disposição mútua dos dutos de entrada e saída de ar, a circulação pode ocorrer por deslocamento ou mistura.

Se os ventiladores de entrada estiverem na parte inferior, o ar frio, ao subir, desloca o ar mais quente. Com a localização superior do canal de entrada, o fluxo frio se distribui pelo ambiente, descendo e misturando-se com o ar mais quente. Em seguida, o ar exausto é removido pelo canal de exaustão.

Dependendo da forma de organização, a ventilação na oficina se divide em dois tipos:

• local;
• centralizada.

A primeira é aplicada para remover substâncias nocivas diretamente do local de trabalho. É vantajoso usá-la para localizar a contaminação quando as unidades de equipamento estão distantes umas das outras por toda a área do ambiente.

A organização correta do sistema de aspiração elimina a poeira explosiva de madeira e preserva a saúde dos trabalhadores. O sistema centralizado é utilizado em condições de alta intensidade e continuidade de trabalho na oficina

Para pequenas oficinas com disposição mais compacta das máquinas, é recomendável instalar exaustão centralizada.

Também são aplicadas opções híbridas de ventilação, quando parte das máquinas está conectada ao sistema geral e parte possui filtração local. Em alguns casos, dá-se preferência apenas a sistemas locais, para evitar a dispersão de poeira fina e outras substâncias tóxicas por todo o ambiente da oficina.

Características da montagem da ventilação na oficina

O trabalho na oficina está associado à presença no ar de substâncias tóxicas e nocivas à saúde. O projeto e a construção da ventilação nesses ambientes dependem do tipo de trabalho e da natureza dos fatores prejudiciais.

Vamos considerar as principais características que influenciam a configuração e os parâmetros dos sistemas de ventilação para diferentes tipos de oficinas.

#1. Remoção de poeira na oficina de carpintaria

A poeira fina é o principal problema das oficinas que trabalham com processamento de madeira. Essa suspensão de partículas pode permanecer no ar 24 horas por dia, embora não seja perceptível aos olhos, é inalada pelos pulmões. Além disso, ela se deposita em todas as superfícies. Com qualquer corrente de ar ou ao ligar motores de máquinas e ferramentas, ela volta a estar no ar.

A organização do sistema de remoção de poeira (aspiração) é dificultada pela presença de um grande número de fontes de poeira e diferentes frações de cavacos. Por esse motivo, é necessário conectar mangueiras de sucção com filtração individual a cada máquina.

Os sistemas de remoção de poeira funcionam com base no princípio do ciclone. O ar contaminado é aspirado pelo movimento rotativo do ventilador e, sob a ação da força centrífuga, as partículas mais pesadas de poeira caem no fundo do recipiente. O ar purificado sobe. Adicionalmente, pode ocorrer a umidificação do fluxo para uma melhor limpeza.

Mas, além do efeito nocivo na respiração, a poeira de madeira também possui propriedades de risco de incêndio e explosão. Isso impõe requisitos elevados aos sistemas de ventilação quanto à eliminação de eletricidade estática e ao aterramento das estruturas.

#2. Purificação do ar na oficina mecânica

A oficina mecânica é um ambiente com elevada poluição do ar. A presença constante de gases de escape, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio, aerossóis, vapores de gasolina, tinta e outros fluidos técnicos impõe requisitos especiais ao desempenho do sistema de ventilação. A potência da unidade de insuflação e exaustão é selecionada com margem para garantir a circulação de todo o volume do ambiente com a taxa de renovação recomendada de 20 a 30.

Além disso, o ar poluído deve passar por filtração e ser conduzido por um tubo separado da ventilação geral.

#3. Ventilação da oficina de reparos e ferraria

Os produtos da combustão dos eletrodos, fumaça, fuligem e poeira liberados durante soldagem e trabalhos de serralharia, bem como no corte e processamento de metais, requerem remoção por meio de exaustores locais. Isso é regulamentado por GOST 12.3.003, SP 49.13330, POT R M 020-2001 [22], STO 221 NOSTROY 2.10.64-2013 e pelas normas de segurança na realização de trabalhos de construção e montagem, soldagem a gás e soldagem elétrica.

Para soldagem elétrica manual, a capacidade aproximada é selecionada com base na garantia de uma troca de ar de 1500 a 4500 mil m³·h/kg, dividido pelo peso dos eletrodos queimados em 1 hora.

Na soldagem semiautomática, o volume é aumentado para 1700 – 2000 mil m³·h/kg.

Equipar a ventilação do posto de trabalho do soldador tem importância primordial. Os vapores de metais e escória contêm óxidos nocivos de manganês, compostos de silício, titânio e outros elementos químicos, que levam a doenças do sistema nervoso, pulmões e podem se acumular no organismo.

A circulação geral do ar é distribuída na proporção de insuflação para exaustão de 1:3 para o nível superior e 2:3 para o nível inferior.

A peculiaridade da ventilação de uma ferraria é a necessidade de remover o excesso de calor e gases tóxicos. Para isso, são utilizados exaustores locais sobre os fornos e ventilação natural.

Ao calcular o desempenho dos sistemas de ventilação para todos os tipos de oficinas com base na taxa de renovação recomendada, é necessário considerar as perdas de calor no período frio do ano. A escolha dos parâmetros máximos garantirá a rápida remoção de substâncias nocivas, mas, ao mesmo tempo, exigirá custos para aquecimento do ar de insuflação. Se a recuperação de calor não for prevista, é melhor optar pelos limites inferiores aceitáveis da taxa de renovação.

Opções de construção de ventilação na oficina

Na busca por maneiras ideais de construir ventilação para sua própria oficina, é necessário revisar muitas opções possíveis até encontrar a mais adequada.

Para facilitar essa busca, consideraremos, como exemplo, as soluções mais bem-sucedidas, em nossa opinião, para a instalação independente de ventilação em uma oficina.

Opção #1 — ventilação de exaustão com tubos de plástico

Para a realização deste projeto, foram utilizados: um ventilador centrífugo usado do tipo 'caracol' com motor elétrico de 2,2 kW, um tambor de 40 a 50 litros com gargalo correspondente à abertura de entrada do 'caracol', canos plásticos de esgoto de 110 mm.

O ventilador centrífugo, ao contrário do axial, gera maior pressão. Isso permite construir sistemas de ventilação mais extensos e ramificados na oficina com base nele.

Algumas palavras sobre o material dos dutos de ar. O uso de canos de esgoto plásticos para ventilação é uma opção bastante popular, principalmente devido ao preço. Eles são várias vezes mais baratos do que os dutos de ventilação plásticos e de aço.

Mas os canos de esgoto também têm suas desvantagens:

• não podem ser usados em locais onde a temperatura pode exceder +60 graus;
• não possuem revestimento antiestático, por isso não é recomendável utilizá-los em sistemas de remoção de cavacos e poeira;
• seus diâmetros não correspondem aos padrões dos sistemas de ventilação, o que causa dificuldades de conexão com outros equipamentos.

Apesar dessas desvantagens, na maioria dos casos, canos de esgoto são usados com sucesso como dutos de ar. A opção considerada de construir um sistema de ventilação com materiais disponíveis não foi exceção.

Neste projeto, todos os componentes principais do exaustor para a oficina de serralheria foram feitos à mão. Descrevemos brevemente as etapas do trabalho realizado.

Assim, inicialmente, foi realizada uma reforma completa e modificação do ventilador centrífugo. A modificação envolveu o bocal de entrada. Mais precisamente, devido à sua ausência, foi necessário fabricar um novo a partir de um pequeno tambor selado, cujo volume permitiria ao ventilador atingir a velocidade necessária do fluxo de vórtice.

No tambor, foi feito um furo lateral e colado um segmento de tubo plástico, levando em consideração a aerodinâmica, para que o fluxo de entrada seguisse a circunferência interna do tambor. Em seguida, foi montado um duto de ar de tubos plásticos no teto, ao centro, ao longo de toda a oficina.

O tambor neste projeto desempenha o papel de reservatório, que foi criado com a perspectiva de expansão do sistema de ventilação, através da incorporação de vários bocais de entrada.

O ventilador centrífugo cria no tambor um poderoso fluxo de vórtice que garante uma rápida circulação de ar por todo o sistema. Sua força é tão grande que segura o disco de corte de uma esmerilhadeira na abertura de entrada mais distante.

Os parâmetros do sistema de exaustão foram os seguintes:

• potência do motor 2,2 kW;
• velocidade do ventilador 2800 rpm;
• capacidade 1000 m³/h – 1500 m³/h;
• tempo de exaustão de todo o volume de ar da oficina: 5 – 10 minutos.

Todo o sistema possui 6 aberturas de entrada fechadas por tampões reguláveis caseiros. Eles são feitos de plástico padrão com ranhuras recortadas na tampa e ranhuras semelhantes na placa metálica móvel, fixadas em um único eixo. Quando giram entre si, o fluxo de ar é regulado.

Opção #2 — coletor de poeira com filtro de caminhão Kamaz

Como os sistemas industriais de extração de poeira são bastante caros, os coletores de poeira caseiros baseados em filtros de ar de caminhões grandes como KamAZ, tratores ou colheitadeiras se tornaram muito populares.

Adicionando um ventilador a esse filtro, obtém-se um bom purificador de ar que ocupa o mínimo de espaço e pode ser facilmente transportado para qualquer parte da oficina.

O desempenho desse sistema é ajustado pela escolha da potência do ventilador. Esses filtros podem purificar um volume de ar de 500 a 1000 m³ por hora, dependendo do tipo. Podem ser conectados ventiladores com capacidade de até 300 – 400 m³/h.

O coletor de poeira pode ser pendurado no teto. A fixação deve permitir a remoção periódica do equipamento para limpeza. O melhor é fazer isso com ar comprimido ao ar livre.

Montar o purificador de ar é bastante simples. Para isso, é necessário cortar um flange, fixar um pino no eixo no comprimento do filtro. Em seguida, colar o ventilador no flange e aparafusar toda a estrutura ao filtro.

Devido à simplicidade de fabricação e baixo custo, é possível fazer vários desses filtros e melhorar significativamente o ar em toda a oficina.

Opção #3 — sistema de aspiração na oficina de carpintaria

O papel principal no sistema de extração de poeira proposto é desempenhado pelo extrator de cavacos industrial da marca JET. O custo desse equipamento, dependendo dos parâmetros, varia de 150 a 400 €. A maioria dos modelos possui um coletor de poeira de tecido e um saco para cavacos.

Para esta opção, foi escolhido o melhor modelo JET DC-1200CK com elemento filtrante de papel em forma de tambor removível. Ele é equipado com um dispositivo manual para limpeza interna, que permite remover a poeira principal sem retirar o filtro.

Os tubos de ventilação foram escolhidos para garantir máxima proteção contra eletrostática e menor resistência ao fluxo de ar. Os tubos helicoidais de aço galvanizado são os que melhor atendem a esses requisitos.

Durante a instalação, a confiabilidade do contato elétrico nos pontos de conexão foi verificada com um multímetro. Se necessário, o contato era reforçado com dois parafusos auto-roscantes em lados opostos. Toda a tubulação era aterrada. Além disso, as juntas eram vedadas com fita adesiva de alumínio.

O trabalho na oficina é organizado de forma que todas as bancadas e máquinas podem ser movidas sobre rodas para o centro da sala e conectadas ao duto de exaustão corrugado conforme o uso. Graças a isso, a oficina se mantém praticamente perfeitamente limpa e livre de poeira.

Para reduzir o ruído e a poeira, a unidade de exaustão foi instalada fora da oficina, em uma sala de caldeira adjacente. A tubulação de alimentação foi passada através de um orifício na parede, abaixo do teto. O duto de entrada está fixado no teto, na parte central da oficina. Sobre ele, foi colocada uma mangueira corrugada de dois metros de plástico transparente.

Além da aspiração, a troca de ar na marcenaria é garantida por ventilação de insuflação e exaustão.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Uma das opções de exaustão na oficina:

Onde é melhor instalar o aspirador de cavacos? Mais detalhes sobre isso no próximo vídeo:

Opção de configurar uma exaustão móvel para a oficina:

As opções discutidas acima não cobrem toda a variedade de maneiras de construir a ventilação na oficina por conta própria. Mas, no mínimo, ajudarão a escolher a direção certa para implementar seu próprio projeto e evitar um longo caminho de tentativa e erro. A prática mostra que é perfeitamente possível projetar e instalar com as próprias mãos um sistema de ventilação com desempenho suficiente para a oficina.

Você ainda tem dúvidas sobre a instalação de ventilação na oficina? Ou quer contar a outros usuários como você organizou um sistema eficiente de troca de ar e remoção de poeira por conta própria, usando materiais disponíveis? Compartilhe sua experiência, faça perguntas aos nossos especialistas – a seção de comentários está localizada abaixo desta publicação.