Cappa push pull? Cos’è e come funziona?

Cos’è un sistema push pull?

Il sistema di aspirazione push pull è una tecnica di aspirazione che prevede un’aria di spinta  soffiata da una cappa apposita (push), ed una cappa di aspirazione (pull) dove l’aria di spinta e parte di aria ambientale vengono convogliate al suo interno al fine di portare via gli inquinanti emessi per esempio da una vasca di grandi dimensioni.

Dove si applicano le cappe push pull?

La cappa di aspirazione push pull è parte integrante di sistemi di captazione, aspirazione e convogliamento tipici degli impianti industriali.

La cappa push pull, come tutte le altre cappe, serve per aspirare un inquinante, tipicamente polveri o COV che vengono emessi dai normali cicli industriali. Di solito i destinatari di queste applicazioni sono galvaniche e vasche di trattamento in genere.

Tipicamente viene applicata su vasche di grandi dimensioni (superiori a 1 metro di profondità) dove risulterebbe molto dispendioso utilizzare cappe di captazione per andare ad aspirare gli inquinanti emessi in questo genere di applicazioni. 

Cosa serve per realizzare un sistema push pull?

Per realizzare un sistema push pull serve una vasca sul quale installarlo.

Tipicamente la larghezza (W) della vasca non deve superare i 3 metri. Oltre questi valori bisogna utilizzare dei parametri correttivi alle formule che ti andrò ad esporre nel proseguo del capitolo.

Oltre alla vasca è necessaria il sistema push, ovvero di mandata, e la cappa pull ovvero di aspirazione o ripresa. Lo schema tipico di questo sistema è rappresentabile come da immagine seguente:

Come si può desumere dal disegno il getto d’aria dalla mandata dà luogo ad un flusso verso la cappa di aspirazione con una portata complessiva che deve essere maggiore di quella inviata. 

Gli ugelli della mandata possono essere costituiti da fessure orizzontali o da fori.  

Il collettore degli ugelli può essere un tubo tondo, quadro o rettangolare mentre gli ugelli possono essere costituiti da fori o da fessure. 

La cappa di aspirazione può essere una comune cappa di aspirazione per la quale valgono i principi di dimensionamento qualitativi usuali.

Come si calcola una cappa push pull?

Iniziamo con la definizione di quanta aria di mandata si deve inviare verso la cappa di aspirazione. Una volta scelto l’ugello dell’aria di mandata, normalmente costituito da una fessura orizzontale di 3-6 mm o da fori di 4-6 mm di diametro con delle spaziature di 3-8 diametri, bisogna considerare l’inerzia del getto. Questa grandezza è pari al rapporto tra la velocità d’immissione del getto e la portata volumetrica specifica, la quale deve essere sufficiente a trasportare il contaminante fino alla cappa di aspirazione senza favorirne l’eccessiva dispersione. 

In assenza di condizioni di disturbo, ovvero correnti d’aria che andrebbero a disturbare la cortina prodotta, il momento cinetico del getto per unità di larghezza della vasca presso l’ugello deve essere costante e pari a 0,46 [m4/s2 ]. Se invece fossero presenti velocità di correnti trasversali di oltre 0,4 [m/s] o vasche larghe più di 3 [m], la portata di spinta deve essere aumentata del 20%.

Per la cappa di aspirazione, bisogna considerare che è fondamentale il bilanciamento tra l’aria soffiata e quella aspirata. L’obiettivo quindi è quello di far coincidere la velocità dell’aria in arrivo con la velocità di cattura della cappa ricevente. Per quare questo è possibile utilizzare le seguenti equazioni:

dove:

Q0 : portata del getto immessa dagli ugelli in mc/s

Qx : portata del getto ad una distanza x dagli ugelli in mc/s

V0 : velocità di uscita dagli ugelli in m/s

Vx : velocità massima del getto alla distanza x in m/s

a : fattore caratteristico degli ugelli sopra descritti ed è pari per questi a 0,13

x : distanza dall’ugello in metri

b0 : se l’ugello è liberamente sospeso sul piano, allora esso è uguale alla metà della lunghezza totale dell’apertura. Se è posto sopra o molto vicino ad una superficie piana (getto a parete), allora b0 è uguale all’intera larghezza dell’apertura. Per tubazioni con fori, b0 è la larghezza di una fessura di area equivalente.

Al fine di rendere il più efficiente possibile questa tecnica è necessario dotare la vasca di pareti di compartimentazione non inferiori ai 10 cm in modo tale da “proteggere” il getto di mandata da correnti d’aria trasversali. 

Infine nel caso che la larghezza della vasca sia superiore ai 3 metri (2,5 m < x < 4 m), è possibile utilizzare la seguente formula che “corregge” la linea guida per il calcolo della portata degli ugelli lasciando inalterati tutti gli altri parametri:

Se hai bisogno di un consiglio su come dimensionare al meglio questa tipologia di cappa, contattami.