Progettazione impianti industriali di abbattimento inquinanti dell’aria

Negli articoli precedenti abbiamo parlato degli inquinanti dell’aria e delle tecnologie industriali per abbatterli, ma vi siete mai chiesti come vengono progettati gli impianti di aspirazione e abbattimento degli inquinanti dell’aria?
In questo articolo approfondiremo questa tematica presentando in maniera semplice e senza tecnicismi i principali aspetti a cui bisogna prestare attenzione durante la progettazione degli impianti industriali di aspirazione.

Partiamo con il dire che per progettare un impianto è importante comprendere la problematica del cliente ed individuare tutti i componenti necessari per risolverla. Un impianto per il trattamento degli inquinanti dell’aria non è infatti formato solo dalla tecnologia di abbattimento (filtri, depuratori, torri di lavaggio, ossidatori e simili), ma comprende tutta una serie di elementi opportunamente dimensionati per captare, convogliare e trattare gli inquinanti.
La fase di progettazione ricopre quindi un ruolo fondamentale perché permette di realizzare impianti di aspirazione personalizzati ed in grado di far rientrare le emissioni all’interno dei limiti previsti dalla legge. Avere un impianto di abbattimento idoneo permette alle aziende di evitare sanzioni da parte degli Enti addetti al controllo, ridurre considerevolmente i consumi energetici ma soprattutto, tutelare la salute degli operatori creando un ambiente di lavoro salubre. Quest’ultimo punto è strettamente legato alla fase di captazione, vediamone insieme i dettagli.

La captazione localizzata ricopre un ruolo fondamentale nel processo di abbattimento degli inquinanti perché permette di aspirare le sostanze nocive direttamente alla fonte, evitando eventuali dispersioni all’interno dell’ambiente di lavoro.

L’aspirazione viene realizzata tramite apposite cappe o bracci aspiranti adeguatamente dimensionati per adattarsi alla geometria e ai volumi dei macchinari presenti. Importanti aspetti da tenere in considerazione quando si progettano questi componenti sono:

• ergonomia e comfort degli operatori;
• sicurezza dei componenti utilizzati;
• usabilità e praticità operativa

Le cappe aspiranti possono essere realizzate con differenti materiali, geometrie e dimensioni. La scelta viene effettuata tenendo in considerazione diversi fattori, quali:

• natura dell’inquinante (corrosiva, esplosiva ecc.) e caratteristiche dello stesso (peso, granulometria, tipologia, quantità..). Questi dati influenzano anche la velocità di trasporto del materiale, dato fondamentale per il dimensionamento dell’impianto;
• temperatura del flusso;
• spazio disponibile e tipologia di macchinari utilizzati

Un altro aspetto importante da considerare quando si progetta un sistema di captazione è quello della contemporaneità. Con questo termine si intende il numero di macchine in funzione nello stesso momento e dalle quali è necessario aspirare gli inquinanti. Questo dato ricopre un ruolo fondamentale per identificare la portata dell’impianto e dimensionare correttamente i componenti del sistema di trattamento (ventilatori, abbattitori..). Se questo passaggio non viene svolto correttamente, si rischia di sottodimensionare o sovradimensionare questi elementi, causando un aumento dei costi (maggiori consumi e/o costi per adeguare l’impianto).

Gli inquinanti, dopo essere stati captati dalle macchine operative, entrano all’interno della tubazione di convogliamento che li trasporta dal punto di captazione a quello di trattamento (tecnologia di abbattimento) attraverso un percorso studiato ad hoc. Ma come viene dimensionata questa parte? Per prima cosa si devono valutare gli spazi disponibili dove posizionare il sistema di abbattimento, le caratteristiche dell’ambiente di lavoro e la distribuzione delle macchine operative al fine di definire la collocazione della canalizzazione centrale.
Premesso che la perdita di carico (Pdc. espressa in Pascal o mmH2O) aumenta al diminuire del diametro della tubazione, per procedere con il dimensionamento dell’impianto è necessario identificare la bocchetta aspirante con diametro minore e più lontana dal sistema di abbattimento. La perdita totale dell’impianto viene calcolata sommando le perdite di tutta la serie di componenti compresi nel percorso che inizia dalla suddetta bocchetta fino al punto di emissione in atmosfera.

Questo dato, insieme alla portata totale dell’impianto, consente di scegliere il ventilatore più idoneo all’applicazione.
I passaggi sopra descritti sono fondamentali per dimensionare correttamente un impianto di aspirazione. Senza un’accurata progettazione si potrebbero generare problematiche nella capacità di aspirazione dell’impianto, con eventuali conseguenze di accumulo di materiale e aumento delle perdite di carico delle tubazioni d’aria con conseguente incremento dei consumi energetici.
Per quanto riguarda i materiali costruttivi delle tubazioni e dei suoi componenti (curve, flange, collari…) possiamo invece dire che, esattamente come le cappe, possono essere realizzate con diversi materiali (acciaio inox, corten, lamiera zincata…) a seconda delle tipologie di inquinanti e delle loro caratteristiche.

Nel paragrafo precedente abbiamo citato i ventilatori, ma che funzione hanno negli impianti di aspirazione e come vengono scelti?
Nei nostri articoli di blog “Ventilazione – Leggi e grandezze fisiche di riferimento” e “Impianti di ventilazione industriale – scelte operative” abbiamo già affrontato questa tematica, quindi in questa sede ci concentreremo sulla funzione degli aspiratori industriali e sul loro posizionamento all’interno del sistema di aspirazione e abbattimento. I ventilatori industriali in genere hanno l’importante funzione di imprimere movimento al flusso aeriforme e si adeguano alle caratteristiche dell’impianto. Ognuno di essi è caratterizzato da una serie di elementi identificativi (curve caratteristiche, rendimenti, n. di giri, rumorosità…) che lo rendono idoneo a specifiche condizioni di funzionamento.

La scelta dell’aspiratore deve quindi essere oculata e deve tenere in considerazione diversi fattori, quali:

• portata e perdita di carico dell’impianto;
• temperatura del flusso;
• inquinanti presenti;
• rumorosità e rendimento ventilatore

Gli aspiratori industriali possono essere posti a valle o a monte della tecnologia di abbattimento. Nel primo caso si dice che l’abbattitore è posto in depressione, mentre nel secondo caso in pressione.

La scelta sul posizionamento del ventilatore viene presa tenendo in considerazione gli inquinanti da trattare e, di conseguenza, la tecnologia di abbattimento da utilizzare. In linea generale possiamo dire che
solitamente il ventilatore viene posto a valle dell’abbattitore per evitare che le polveri lo attraversino; in questo modo è possibile utilizzare giranti a pale rovesce con elevati rendimenti. Alcune tecnologie garantiscono però maggior efficienza quando funzionano in pressione. Ne sono un esempio i depuratori a carboni attivi che permettono l’abbattimento dei COV presenti in flussi aeriformi solitamente privi di polveri. Per scegliere il giusto ventilatore è quindi fondamentale conoscere le caratteristiche delle diverse tecnologie e degli inquinanti da trattare.
La tipologia di inquinanti presenti rappresenta un importante fattore anche per la scelta della tecnologia di abbattimento. Come abbiamo già approfondito negli articoli di blog e nelle pagine del nostro sito, esistono diverse tipologie di tecnologie di abbattimento. Come abbiamo accennato, la scelta di quella corretta viene fatta tenendo in considerazione l’inquinante da trattare (polveri, COV, fumi, nebbie oleose, odori..) e le sue caratteristiche. Per approfondimenti in merito a questo aspetto, vi invitiamo a visitare le nostre pagine prodotto.

In questo articolo ci siamo focalizzati sulla progettazione degli impianti industriali e sulle sue criticità per farvi comprendere l’importanza dell’esperienza e della professionalità delle aziende che operano in questo settore.
A volte i clienti tendono ad affidare la realizzazione degli impianti a chi propone il prezzo più basso, senza considerare l’aspetto tecnico e qualitativo dell’offerta. In questo modo si acquistano degli impianti meno funzionali, che rischiano di avere problemi nel tempo e causare maggiori consumi e dispendio economico.
Per i clienti è quindi importante avvalersi dell’aiuto di esperti che li assistano nel processo di acquisto e nel post-vendita, garantendo assistenza e professionalità. Ogni modifica o aggiunta che viene apportata può infatti avere importanti effetti sul funzionamento dell’impianto e sui costi da sostenere. Per questo motivo è fondamentale farsi supportare da esperti che sappiano come realizzare l’impianto e come intervenire in caso di modifiche.
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