Impianti di aspirazione: dimensionamento e verifica

La soluzione ottimale ai fini della riduzione delle concatenazioni degli elementi inquinanti è quella di realizzare un’aspirazione localizzata che ne impedisca la diffusione nell’ambiente. I sistemi di aspirazione devono essere necessariamente poste nelle immediate vicinanze del processo inquinante: è noto che la zona d’influenza dei sistemi di aspirazione è dell’ordine di 0.5/0.6 m.

Per il dimensionamento di un impianto di aspirazione occorre preventivamente conoscere alcune fondamentali informazioni quali:

• le zone di manovra dell’operatore in prossimità della sorgente inquinante
• la natura dell’inquinante e il suo stato (temperatura, velocità iniziale, concentrazione ecc.)
• l’estensione della sorgente inquinante
• la distribuzione temporale dell’emissione
• la portata totale

La soluzione progettuale adottata deve, infine, prevedere che l’impianto di aspirazione non interferisca in maniera rilevante né con l’operatore  né con il processo produttivo. Una corretta progettazione dei sistemi di aspirazione è quella in grado di realizzare il miglior controllo dell’atmosfera con il minimo consumo d’aria e di energia.

Siamo in grado di seguirvi sia in fase di progettazione che durante la scelta della migliore tecnologia per l’abbattimento degli inquinanti

Con il termine cappa si intende, ingenerale, un qualsiasi dispositivo attraverso il quale l’aria è convogliata nell’impianto di ventilazione per la cattura degli inquinanti. La cappa di aspirazione è il componente che può meglio garantire che l’inquinante venga catturato e convogliato all’interno dell’impianto stesso; la sua progettazione è di fondamentale importanza per il buon funzionamento dell’impianto e per la sua efficacia.

Le cappe sono di tre tipi fondamentali: cappe chiuse, cappe riceventi, cappe di cattura. L’immagine rappresenta questa tre tipologie di cappe.

Il concetto di base da tenere presente, sia nella progettazione che nel mantenimento in buona efficienza degli impianti di aspirazione meccanica localizzata, è quello della velocità di cattura (V) misurata in metri/secondo (m/s). Questa è definita come la velocità dell’aria, misurata in un qualsiasi punto di fronte alla cappa o alla bocca di aspirazione, necessaria a contrastare le correnti d’aria presenti in ambiente indoor e a captare gli inquinanti forzandoli ad entrare nella cappa stessa. Per ogni situazione lavorativa, la velocità di cattura necessaria è data dalla modalità di generazione dell’inquinante da rimuovere.

In generale, si può associare la velocità di cattura alla tipologia di attività secondo il seguente schema:

Per ogni categoria è indicato un intervallo di velocità: la scelta del valore corretto dipende da molti fattori come le condizioni delle correnti d’aria nell’ambiente, la tossicità dell’inquinante, la continuità della lavorazione, l’entità delle portate in gioco.

I valori di velocità bassi verranno scelti in funzione di:

• correnti d’aria nell’ambiente molto ridotte o tali da favorire la cattura
• inquinanti poco tossici
• lavorazione saltuaria
• cappe di grandi dimensioni con elevate masse d’aria in moto

I valori di velocità elevati verranno scelti in funzione di

• presenza di correnti d’aria nell’ambiente
• inquinanti molto tossici
• produzione continua
• piccole cappe

La società Magister e’ in grado di effettuare la verifica della velocità di cattura degli inquinanti al fine di valutare la reale efficacia degli impianti esistenti anche tramite smoke test.

Nel 2021 la UNICHIM ha pubblicato il manuale 192/3 (valutazione e gestione del rischio chimico per la salute e la sicurezza nei laboratori): siamo in grado di verificare la rispondenza delle cappe presenti in laboratorio alla normativa citata.

In fase di progettazione la velocità di cattura viene utilizzata per stabilire la portata d’aria (Q) in m³/ora necessaria del sistema di aspirazione. Partendo dalla equazione di Dalla Valle è possibile ricavare le formule per il calcolo della portata necessaria alle diverse tipologie di cappe come da schema seguente:

Siamo in grado di predisporre procedure di manutenzione per quanto riguarda i motori degli impianti, le tubazioni, i filtri e le cappe.

Elenco di alcune norme di riferimento (oltre a quelle indicate in precedenza) per la progettazione e manutenzione degli impianti di aspirazione:

• UNI EN 14175-3 Cappe di aspirazione – Parte 3: Metodi per le prove di omologazione
• UNI EN 14175-2 Cappe di aspirazione – Parte 2: Requisiti di sicurezza e di prestazione
• UNI EN 14175-1 Cappe di aspirazione – Parte 1: Vocabolario
• UNI EN 12469 Biotecnologie – Criteri di prestazione per le postazioni di sicurezza microbiologica

Approfondimenti:

• Autorizzazione emissioni in atmosfera
• Analisi emissioni in atmosfera