UNIDAD III VENTILADORES

UNIDAD 3 VENTILADORES

 

 

3.1 CLASIFICACION Y PRINCIPIO DE OPERACION DE LOS VENTILADORES

 





Los ventiladores se dividen en dos grandes grupos:

VENTILADORES AXIALES: Son aquellos en los cuales el flujo de aire sigue la dirección del eje del mismo. Se suelen llamar helicoidales, pues el flujo a la salida tiene una trayectoria con esa forma. En líneas generales son aptos para mover grandes caudales a bajas presiones. Con velocidades periféricas medianamente altas son en general ruidosos. VENTILADORES CENTRIFUGOS: Son aquellos en los cuales el flujo de aire cambia su dirección, en un ángulo de 90°, entre la entrada y salida. Se suelen sub-clasificar, según la forma de las palas o álabes del rotor.  El principio de operación de un ventilador centrífugo, es muy similar al de una bomba centrífuga. La presión desarrollada por un ventilador proviene de dos fuentes: una es la fuerza centrífuga debida a la rotación de volumen de gas encerrado en una carcaza y la otra es la velocidad impartida al gas por medio de las aspas que se convierte parcialmente en presión debido a la forma de la carcaza. La fuerza centrífuga desarrollada por el rotor, produce una compresión la cual se conoce como presión estática (PE); la cantidad de presión estática desarrollada depende de la diferencia de presiones con la que el gas entra y sale de las aspas. Por lo tanto, mientras más largas sean las aspas, mayor será la presión estática desarrollada por el ventilador. Las eficiencias de un ventilador están en el rango de 40 a 70 %. La presión de operación es la suma de la presión total y la presión velocidad del gas a la salida del ventilador. Las tablas de operación de ventiladores, generalmente se encuentran referidas únicamente a la presión estática; es importante tener presente esta consideración cuando se realiza la selección de un ventilador.      3.2 CAMPO DE APLIACION DE LOS DIFERENTES TIPOS DE VENTILADORES   AXIALES     VENTILADOR DESCRIPCION APLICACION HELICOIDAL Ventiladores aptos para mover grandes caudales de aire con bajas presiones. Son de bajo rendimiento. La transferencia de energía se produce mayoritariamente en forma de presión dinámica. Se aplica en circulación y extracción de aire en naves industriales. Se instalan en pared sin ningún conducto. Utilizados con objetivo de renovación de aire. TUBE AXIAL Tienen rendimiento algo superior al anterior y es capaz de desarrollar una presión estática mayor. Por su construcción es apto para intercalar en conductos. Se utiliza en instalaciones de ventilación, calefacción y aire acondicionado que requieran altos caudales con presión media a baja. También se utiliza en algunos sistemas industriales como cabinas de pintura y extracciones localizadas de humos. VANE AXIAL Con diseños de palas AIRFOIL, permiten obtener presiones medias y altas con buenos rendimientos. Las palas pueden ser fijas o de ángulo ajustable Tiene aplicaciones similares a los TUBEAXIAL, pero con la ventaja de tener un flujo más uniforme y la posibilidad de obtener presiones mayores. Para una determinada prestación es relativamente más pequeño que el ventilador centrifugo equiparable. CENTRIFOIL Se trata de un ventilador con rotor centrifugo pero de flujo axial. Es decir reúne las ventajas del ventilador centrifugo y la facilidad de montaje de un axial con el consiguiente ahorro de espacio. Las mismas aplicaciones que el ventilador VANEAXIAL.



CENTRIFUGOS     VENTILADOR DESCRIPCION APLICACION CURVADAS HACIA ADELANTE Rotor con palas curvadas hacia adelante, apto para caudales altos y bajas presiones. No es autolimitante de potencia. Para un mismo caudal y un mismo diámetro de rotor gira a menos vueltas con menor nivel sonoro. Se utiliza en instalaciones de ventilación, calefacción y aire acondicionado de baja presión. PALAS RADIALES Rotor de palas radiales. Es el diseño más sencillo y de menor rendimiento. Es muy resistente mecánicamente, y el rodete puede ser reparado con facilidad. El diseño le permite ser autolimpiante. La potencia aumenta de forma continua al aumentar el caudal. Empleado básicamente para instalaciones industriales de manipulación de materiales. Se le puede aplicar recubrimientos especiales anti-desgaste. También se emplea en aplicaciones industriales de alta presión. INCLINADASHACIA ATRAS Rotor de palas planas o curvadas inclinadas hacia atrás. Es de alto rendimiento y autolimitador de potencia. Puede girar a velocidades altas. Se emplea para ventilación, calefacción y aire acondicionado. También puede ser usado en aplicaciones industriales, con ambientes corrosivos y/o bajos contenidos de polvo. AIRFOIL Similar al anterior pero con palas de perfil aerodinámico. Es el de mayor rendimiento dentro de los ventiladores centrífugos. Es autolimitante de potencia. Es utilizado generalmente para aplicaciones en sistemas de HVAC y aplicaciones industriales con aire limpio. Con construcciones especiales puede ser utilizado en aplicaciones con aire sucio. RADIAL TIP Rotores de palas curvadas hacia delante con salida radial. Son una variación de los ventiladores radiales pero con mayor rendimiento. Aptos para trabajar con palas antidesgaste. Son autolimpiantes. La potencia aumenta de forma continua al aumento del caudal. Como los radiales estos ventiladores son aptos para trabajar en aplicaciones industriales con movimiento de materiales abrasivos, pero con un mayor rendimiento.

 

3.3 CALCULO Y SELECCION DE VENTILADORES

En un sistema dado, un ventilador, si se mantiene constante la densidad del aire, cumple con:
- Q1 / Q2 = n1 / n2.	- pe1 / pe2 = (n1 / n2)2.	- hp1 / hp2 = (n1 / n2)3.
	- Q = Caudal - pe = Presión estática	- hp= Potencia absorbida - n= Velocidad de giro (rpm)

1. CAUDAL: m3/s en condiciones de trabajo. 2. PRESION (Estática o Total): Pa (Pascal) en condiciones de trabajo. 3. CONDICIONES DE TRABAJO:   - Densidad. - Composición de los gases. - Temperatura. - Porcentaje de humedad. - ASNM.   4. VELOCIDAD DE SALIDA MAX.: M/s. 5. VELOCIDAD DE GIRO MAX.: Rpm. 6. NIVEL SONORO MAXIMO ADMITIDO: dBA 7. DISPOSICION MECANICA: Arreglo constructivo, sentido de giro, posición de descarga y posición del motor 8. CARACTERISTICAS DE LOS GASES: Gases corrosivos, polvos abrasivos o fibras, etc. 9. ACCESORIOS REQUERIDOS: - Poleas y Correas. - Puerta de inspección. - Acoplamientos. - Sello en paso de eje. - Guarda poleas o acoplamientos. - Pantalla enfriadora. - Rieles tensores para el motor. - Brida y contrabrida de entrada y salida. - Base unificadora. - Rejilla de protección en la entrada o salida. - Control de entrada. - Construcción antichispa. - Registro de salida. - Construcciones especiales. - Base antivibratoria.