Calificación de la vitrina de gases – Laboratorio

En pocas palabras

EOLIOS Ingénierie aportó su experiencia en salas limpias para ofrecer una visión general de las condiciones termo-aerodinámicas en los laboratorios durante el funcionamiento de las vitrinas de gases.

Proyecto

Calificación de la vitrina de gases - Laboratorio

Año

2022

Cliente

Royal Canine

Ubicación

Montpellier

Tipología

Laboratorio

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Descripción de la misión

Simulación de los movimientos del aire y de los efectos termoaéreos en un laboratorio:

Las salas blancas se utilizan en muchos ámbitos de la industria y requieren un control estricto de la temperatura, la humedad y los niveles de partículas. Por lo tanto, conocer las condiciones termo-aerológicas de una sala blanca es esencial. Para esta misión, el equipo de EOLIOS estudió los flujos de aire en un laboratorio. En este caso concreto, la presencia de vitrinas de gases añade complejidad al comportamiento del flujo de aire de las salas y, por tanto, reduce las posibilidades de instalación de la climatización. El objetivo del estudio es, por tanto, controlar los fenómenos termo-aerodinámicos específicos inducidos por los sistemas HVAC sobre la cualificación de las vitrinas de gases.

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Diseño de sistemas sin activación de la campana de gases del laboratorio

Cualificación de vitrinas de gases

¿Por qué es necesario cualificar una vitrina de gases?

Una vitrina de gases debe estar cualificada para garantizar su correcta instalación y mantenimiento. Una vitrina de gases mal instalada o mantenida puede provocar problemas de seguridad y rendimiento. La instalación de una vitrina de gases debe cumplir las normas de seguridad y calidad pertinentes. Además, una vitrina de gases debe estar cualificada para garantizar que pueda integrarse con los sistemas de difusión de aire, ventilación y refrigeración de la sala y otros sistemas críticos.

¿Qué normas se aplican a la cualificación de las vitrinas de gases?

La campana extractora de laboratorio es un sistema de protección localizada que se utiliza generalmente en zonas donde se manipulan sustancias peligrosas. Su misión es limitar la exposición humana a estas sustancias nocivas. Para ello, una corriente de aspiración de aire captura y elimina los vapores tóxicos y otros polvos volátiles generados en su recinto. Para garantizar el mantenimiento de sus prestaciones a lo largo del tiempo, las vitrinas de laboratorio se someten a inspecciones periódicas y están sujetas a la norma EN 14175.

La norma EN 14175 no especifica un umbral para la velocidad del aire frontal en la entrada de la vitrina de gases, pero el INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) recomienda un umbral de 0,4 m.s-1. Además, cuando la vitrina de gases está en funcionamiento, la norma exige una concentración de fuga de contaminantes inferior a 0,1 ppm. El objetivo de este estudio es comprobar que los sistemas de climatización del laboratorio no interfieren con el flujo de aire frontal en la entrada de la vitrina y cuantificar la tasa de fuga cuando la vitrina está en funcionamiento.

Esquema de funcionamiento de una vitrina de gases

Resultados de la simulación para la cualificación de las vitrinas de gases

¿Cómo calificar digitalmente una vitrina de gases?

Uno sorbienno peut êsea qualifis númeroériqueement à laide de simulaciones CFD. Estos simulaciones peuviento monterer cómo se introduce el aire en la vitrina de gases y si la contención se realiza correctamente. En más, elles peuviento monterer cómo el systèmi de gestosion de laire y de ventilación de los locales interagissent el algunos acon el autres. Enfin, elles peuviento aider à comphacere cómo el systèmi de gestosion de laire y de ventilación peuviento êsea optimess para soyéliorer lefficacity y redeire el coûts.

Calificación numérica de las vitrinas de gases :

Para este estudio, no se detectó ninguna avería en la vitrina relacionada con la ubicación de los sistemas de climatización. El mapa de velocidades horizontales muestra que las velocidades de entrada a la vitrina son superiores a 0,4 m/s. Sin embargo, se destacaron varias áreas de incomodidad para los operadores.

Los resultados sobre la presencia del gas trazador a 0,1 ppm muestran que todos los contaminantes permanecen confinados en las vitrinas de gases.

De este modo, se puede llevar a cabo la cualificación de estas vitrinas de gases.

Calificación digital de las vitrinas de gases trazadores

Ventajas de la simulación CFD

Las simulaciones numéricas contribuyen a una mejor comprensión de los fenómenos físicos. El principal interés del CFD es predecir y verificar todas las eventualidades para desarrollar soluciones técnicas pertinentes. Gracias a sus servidores de cálculo, los modelos de EOLIOS pueden simularse en su totalidad con gran precisión en poco tiempo. Esto permite analizar simultáneamente el impacto de numerosos fenómenos en la evolución termo-aerodinámica de un espacio

Además, la simulación numérica permite acceder a muchos parámetros a los que es difícil acceder mediante experimentos y encuestas. Por ejemplo, en el caso de la cualificación de las vitrinas de gases, la cuantificación de la tasa de fuga de contaminantes puede ser compleja y costosa, mientras que en las simulaciones, dependiendo del refinamiento de la malla, es posible adquirir datos de medición para cualquier punto y no exclusivamente de forma localizada.

Etude des vitesses d'air dans un laboratoire avec des sorbonnes en fonctionnement
Estudio de las velocidades del aire en el laboratorio, vitrinas de gases en funcionamiento

Mediante la simulación CFD, puede analizar, predecir, verificar y corregir cualquier error que pueda producirse en su diseño. Este método rápido y preciso ahorra tiempo y costes de diseño. Además, garantiza resultados concretos y fiables. Integrar el CFD en la fase de diseño significa contar con expertos que garanticen que no se produzcan problemas en el futuro.

Vídeo resumen del estudio

El modélisación termo-aerodinámica del trabajoatoire paraponer de simular las condiciones climáticas intérieures, movimiento y calidad del aire, el tfuera para évaluer el rendimiento de système de ventilación, de systèmi de chauffedad, de refroidissey calificar numéricamente las campanas extractoras de laboratorio. Elel a pu également êsea utiless para determinarer el puntos à soyéliorer y para optimisión de sistemas de gestión del aire.

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