jueves, 26 de junio de 2008

CONCEPTOS BASICOS DE VENTILACION

CONCEPTOS BÁSICOS
SOBRE VENTILACIÓN
Y VENTILADORES


















ÍNDICE






1 CONCEPTOS GENERALES

11- OBJETIVOS DE LA VENTILACIÓN
12- REGLAS BASICAS
13- ELECCION DEL SISTEMA



2 CONCEPTOS BÁSICOS

21- PRESIÓNES Y PERDIDAS DE CARGA
22- CAUDAL
23- VELOCIDAD DEL AIRE
24- POTENCIA



3 RELACIONES ENTRE LOS PARAMETROS

31- CAUDAL - VELOCIDAD - SECCION
32- CAUDAL - PERDIDAS DE CARGA
33- LEYES FUNDAMENTALES DE LOS VENTILADORES
34- CURVAS DE LOS VENTILADORES



4 CLASIFICACION DE LOS VENTILADORES








1 CONCEPTOS GENERALES



1.1 OBJETIVO DE LA VENTILACIÓN


En función del local a ventilar, preservar al máximo un am­biente que no represente ni molestia ni peligro para las personas o materiales que haya en él, aportando al mismo tiempo un cierto grado de confort.

Dado que el parámetro más importante es el humano, generalmente, es el que más se tiene en cuenta para el cálculo de la ventilación.

Las normas y reglamentaciones particulares imponen valores determinados para algunas aplicaciones corrientes (Parkings, locales públicos, etc...)





1.2 REGLAS DE BASE



Es importante tener en cuenta que si no se estudia cada caso globalmente, podemos solucionar una aspecto parcial creando otros problemas (ruido, corrientes de aire molestas ...).


- Hay que tener muy presente que todo aire extraído de un lo­cal deberá entrar por algún sitio, y que las características del aire no son siempre compatibles con el ambiente que se desea.

- El aire recorrerá siempre el camino más fácil, el que le ofrezca menos resistencia.

- Que todo movimiento de aire genera un ruido.

- Que toda caloría expulsada al exterior supone un coste.

- Que la ventilación no tiene nada que ver ni con el trata­miento ni con el acondicionamiento del aire.
1.3 ELECCIÓN DEL SISTEMA


Una ventilación se selecciona en función:


- En base al objetivo inicial:

è Simple renovación del ambiente
è Evacuación de calor
è Evacuación de contaminantes
è Sobrepresión o depresión de un local
è Transferencia de aire de un local a otro
è Procesos industriales
è Protección contra incendio, extracción de humos (desenfumage)



- Del tipo de local, de sus características, de su tasa de ocupación, o de las fuentes de polución que haya en él.


- Del entorno del local:

è Condiciones exteriores
è Locales adyacentes



- En función de las normas y de los reglamentos



Para poder manejar con propiedad todos estos conceptos, es necesario comprender bien dos aspectos:


- La terminología : Utilizar los términos correctos en cada caso


- La teoría de base: Saber relacionar unos parámetros con otros.
Saber cómo cambian unos en función de los otros.


2 VENTILACIÓN : CONCEPTOS BÁSICOS




2.1 PRESIONES Y PERDIDAS DE CARGA


Para crear un movimiento de aire de un punto hacia otro, es necesario que exista una diferencia de presión entre ellos, sabiendo:


- El aire ira siempre del punto donde la presión es más elevada al punto donde la presión es inferior.



- Si observamos el siguiente sistema, desde que la válvula esté abierta, podremos apreciar un movimiento de aire de A hacia B, hasta que las presiones en los dos recipientes se igualen.


Figura 1


- Si queremos mantener el movimiento, y por tanto la diferencia de presión, necesitaremos un elemento capaz de generar esta presión : UN VENTILADOR


- La presión suministrada por el ventilador, además de crear el movimiento, ejercerá una fuerza sobre todas las paredes del conducto o recipiente por el que circula
Figura 2

- El movimiento de aire de A hacia B será efectivo hasta que la presión en A y B sea igual al valor de la presión máxima que puede suminis­trar el ventilador.

- Una obertura hacia el exterior practicada en B permitirá restablecer la descarga del aire.


- Situando el ventilador en A, la presión en el sistema es superior a la que hay en el exterior: el sistema está en SOBREPRESION.

Figura 3

- Situando el sistema en B, la presión en el sistema es infe­rior a la del exterior: el sistema esta en DEPRESIÓN.

Figura 4

DIFERENTES TIPOS DE PRESIONES


Aunque generalmente los conceptos de presión estática, dinámica y total suelen asociarse al ventilador y el concepto de pérdida de carga al conducto o sistema, lo real es que los conceptos de presión estática, dinámica y total, pueden estar asociados al ventilador y al conducto o sistema.


La Presión Dinámica: Es la presión asociada al movimiento del aire. Es la fuerza que ejerce el aire sobre la sección del conducto. Volviendo al esquema de la figura 2, cuando la presión en A y B se iguala a la presión total que puede dar el ventilador, el movimiento del aire cesa y la presión dinámica es nula.

Presión Estática : Es la presión asociada a la fuerza ejercida sobre las paredes

Presión Total : Es la suma de estas dos presiones, suministradas por el ventilador.

En las figuras 5 y 6, podemos comprobar que la presión dinámica se mantiene constante mientras que la presión estática crece o decrece en función de las disposición del ventilador y conducto. En ambos casos, la presión total será la suma de ambas.

figura 6
figura 5




LAS PÉRDIDAS DE CARGA


Para ir de un punto a otro de un conducto, la corriente de aire deberá vencer unas fuerzas contrarias que se oponen a su avance. Estas fuerza son debidas a dos fenómenos:


è El rozamiento con las paredes

è Las perturbaciones creadas por los accidentes que haya a lo largo del conducto



Estas resistencias al avance del aire, propias del sistema de conductos se llaman PERDIDAS DE CARGA.


è Las pérdidas de carga asociadas a los rozamientos en tramos rectos se lla­man PERDIDAS DE CARGA LINEALES

è Las pérdidas de carga asociadas a los accidentes del con­ducto se llaman PERDIDAS DE CARGA SINGULARES



















UNIDADES DE PRESIÓN


Cuando se habla de presión atmosférica, se utiliza normal­mente el milibar. Esta unidad no es adecuada para los valo­res de presión que se utilizan en ventilación, por lo que se suelen usar las siguientes:


è El milímetro de columna de agua (mmcda)

è El pascal (Pa)




OTRAS UNIDADES DE PRESIÓN Y CONVERSIONES


1 atmósfera = 1,013 bares
= 101325 Pa
= 10332,3 mmcda
= 406,8 InWG

1 bar = 100000 Pa
= 10197 mmcda
= 401,5 inWG

1 pascal(Pa) = 0,01 mbar
= 0,10197 mmcda
= 0,004014 inWG

1 mmcda = 1 kg/m2
= 0,098067 mbar
= 9,8067 Pa
= 0,03937 inWG

1 inWG = 25,4 mmcda
= 249,13 Pa






2.2 EL CAUDAL


Es la cantidad de aire desplazada durante un tiempo deter­minado:


- En ventilación de confort, esta cantidad de aire está referida al volumen de aire desplazado, denominándose caudal.


- Para un ventilador, que no exceda de una presión de 1000 mmcda, independientemente de las características del gas que mueve, el caudal es invariable.


- Este concepto de caudal no tiene en cuenta si el aire esta frío o caliente, o que pueda estar mezclado con otra cosa, o que la instalación esté situada a nivel del mar o en altitud.

- Cuando se estudian sistemas de ventilación en procesos industriales donde lo que importa es el peso del gas desplazado más que su volumen, entonces se habla de caudal masico.


CAUDAL MASICO = CAUDAL x DENSIDAD DEL GAS



DETERMINACIÓN DEL CAUDAL


- En España, desde 1991, la norma UNE 100-011-91 da valores de caudales a poner en practica, en función del tipo de local, de su tasa de ocupación o bien de su superficie.

Por otra parte, el Real Decreto 486/1997 que establece las disposiciones mínimas de seguridad y de salud en los lugares de trabajo, impone una renovación mínima del aire en los locales de trabajo de 30 m3/h por trabajador en el caso de trabajos sedentarios en ambientes no calurosos ni contaminados por humo de tabaco y de 50 m3/h en los otros casos.

- Es muy usual calcular los caudales en función de la velocidad de paso del aire en un conducto, de la velocidad de captación mínima a respetar en un punto dado o una velocidad de transporte de partículas.
- El caudal puede también calcularse en función de la tasa de renovación del aire por hora adaptada al tipo de local que se tiene que ventilar. Es el método más rápido para evaluar la necesidad en ventilación. Consiste en multiplicar el volumen del local por el numero de renovaciones por hora (NR/h) correspondiente:


CAUDAL (m3/h) = VOLUMEN (m3) x NR/h



HÁBITAT
NR/h
Cocina (ventilación de ambiente)
6-10
Cuarto de baños
10-15
WC
8-12
Lavadero
10-15
Garaje
4-6
Bodega y sótanos
8-12

SECTOR SERVICIOS Y
LOCALES COMERCIALES
NR/h
Aula
2-4
Banca
3-4
Bar-café
10-12
Biblioteca
3-5
Cine-teatro
10-15
Cocina industrial
15-30
Comedores cantina
5-10
Estudio de grabación
10-12
Garaje
6-8
Gimnasio
6-12
Hall de entrada
3-5
Hospitales
4-6
Lavabos públicos
8-15
Lavandería
15-30
Oficinas
4-8
Panadería
20-30
Restaurante
5-10
Sala de baile
6-8
Sala de conferencias
8-12
Salón de peluquería
10-15
Salón de reuniones
4-8
Vestuario
10-15
LOCALES INDUSTRIALES
NR/h
Ambientes nocivos
30-60
Depósitos de mercancías
3-6
Fundición
20-30
Locales con calderas
20-30
Locales con baterías
15-30
Sala de maquinas
20-30
Taller (general)
8-10
Taller con hornos
30-60
Taller de mecanización
5-10
Taller de pintura
30-60
Taller de soldadura
15-30
Tintorería
20-30

Estos valores son indicativos y en ningún caso deben sustituir a los valores reglamentarios pero pueden modificarse en función de necesidades particulares.



UNIDADES DE CAUDAL


- El volumen de caudal se mide en: m3/h, m3/s, l/s...
- El caudal másico se mide en: kg/h, kg/s...



OTRAS UNIDADES DE CAUDAL


1 m3/h = 0,27778 l/s
= 0,00028 m3/s
= 0,58858 ft3/min


1 m3/s = 3600 m3/h
= 1000 l/s
= 2118,9 ft3/min


1 ft3/min = 1,699 m3/h
= 0,00047 m3/s
= 0,472 l/s
2.3 LA VELOCIDAD DEL AIRE


La velocidad es la distancia recorrida por el aire durante en una unidad de tiempo.

- Si se considera que el caudal es constante en un conducto de distintas secciones, es evidente que el aire ira más lento en los tramos donde la sección de paso es mayor , y más rápido en aquellos en que la sección sea más reducida. Por lo tanto, la velocidad tomará diferentes valores en los distintos tramos de la conducción en función de la sección del mismo.

- La velocidad debe ser pues explicada en función del punto en que es medida:

è Sección del conducto en un punto del sistema
è Posición de un punto en un local

- Es muy frecuente definir las necesidades de caudal en fun­ción de la velocidad, ya que es el parámetro determinante a la hora de calcular las pérdidas de carga.

- También la velocidad es el único parámetro fácilmente percibido por el cuerpo humano, por lo que nos da la medida de si una corriente de aire molesta o no.


TIPOS DE VELOCIDAD EN VENTILACIÓN


Los diferentes tipos de velocidad frecuentemente utilizados son:

è Velocidad de paso

APLICACIÓN
VELOCIDAD EN EL CONDUCTO PRINCIPAL (m/s)
VELOCIDAD EN LOS CONDUCTOS DERIVADOS (m/s)
Residencia
4 - 5
3
Dormitorios
Salas de cine
Auditorio

5 - 7

4 - 5
Oficinas
Bibliotecas
Restaurantes
Comercios
Bancos


7 - 10


6 - 8
Locales industriales
9 - 12
7 - 10
è Velocidad de insuflación o difusión : Es la velocidad del aire al paso por el elemento terminal de la conducción (re­ja, difusor, entradas de aire...)


APLICACIÓN
VELOCIDAD EN LAS ENTRADAS
DE AIRE (m/s)
Confort
1 (0,3 m2/1000m3/h)
Semi-industrial
2 - 2,5
Industrial
3 - 4



è Velocidad en la zona ocupada: Velocidad media del aire en la zona ocupada


TIPO DE LOCAL
VELOCIDAD RECOMENDADA (m/s)
Fábricas
Salas de deporte
Grandes almacenes

0,25 - 0,30

Oficinas
Talleres
Laboratorios

0,20 - 0,25
Salas de espectáculos
Hospitales
0,15 - 0,20



è Velocidad de retorno: la velocidad de aire en el elemento terminal de una red de conducto, en extracción de aire (rejilla, espacio debajo de las puertas..)


POSICIÓN DE LA EXTRACCIÓN
VELOCIDAD RECOMENDADA (m/s)
Encima de una zona ocupada
4,5
En una zona ocupada lejos de las personas
3,5 à 4,5
En una zona ocupada cerca de las personas
2,5 à 3,5
Rejillas de tránsito (puertas)
1,5 à 2
Espacio debajo de las puertas
1 à 1,5
è Velocidad de captación : Es la velocidad del aire a una distancia determinada del elemento captador, por ejemplo una campana


APLICACIONES
VELOCIDAD DE CAPTACION (m/s)
Campana de cocina:
- Doméstica:
- Comercial:

0,15 - 0,20
0,20 - 0,25
Cubeta de evaporación
Desengrase
0,25 - 0,50
Soldadura, decapado
Galvanización
0,50 - 1,00
Cabina de pintura
0,40 - 1,00
Humos, polvo fino
1,00 à 1,50
Esmerilado, rectificado
2,50 - 10,00



è Velocidad de transporte : Es la velocidad de aire necesaria para desplazar partículas con un flujo de aire


APLICACIONES
VELOCIDAD DE TRANSPORTE (m/s)
Vapores, humos finos
5 - 10
Polvo fino
9
Harina
13
Serrín
Polvo metálico fino
15
Virutas de maderas
18
Virutas metálicas
20 - 25



è Velocidad residual : Es la velocidad del aire a una dis­tancia determinada de una reja o difusor.



UNIDADES DE VELOCIDAD

La velocidad se mide en m/s
2.4 POTENCIA


Para crear un movimiento de aire en un conducto, es necesa­rio utilizar un sistema que transforme la energía eléctrica en energía mecánica - EL MOTOR ELÉCTRICO. Para provocar una circulación de aire en un conducto, es necesario crear una elevación de presión entre los extremos del mismo. Esta presión la produce una máquina aerodinámica que se conoce con el nombre de VENTILADOR y que nos transformará la energía mecánica en energía aerodinámica.


Para cuantificar estas energías se habla de la POTENCIA, que es el valor de la energía consumida o absorbida durante un tiempo determinado.


- La potencia que nos interesa ante todo es la POTENCIA TOTAL DEL VENTILADOR, ya que es la que esta en la base de todos los cálculos. No es un valor que se pueda medir, sino que se calcula:


POTENCIA TOTAL DEL VENTILADOR = CAUDAL x PRESIÓN TOTAL


- Dado que los sistemas no son perfectos, cada transformación consume más energía de la que entrega. Esta pérdida de energía se caracteriza por un calentamiento.

- Al cociente entre ambas energías, la absorbida y la transmitida, se llama rendimiento mecánico.

Potencia generada (Q x Pt)
Rendimiento del ventilador hm= -------------------------------------
Potencia absorbida (W)


- A partir de este valor, podemos deducir la potencia mecánica absorbida por el ventilador si se conoce su rendimiento, así como la potencia del motor eléctrico - POTENCIA ÚTIL DEL MOTOR -.

- Del mismo modo, conociendo el rendimiento del motor se puede conocer la potencia eléctrica absorbida por todo el sistema.


UNIDADES DE POTENCIA Y CONVERSIONES


- En función del tipo de transformación, se utilizan en la práctica diferentes unidades: W, CV, kcal/h, fg/h...


1 Watt = 0,86011 kcal/h
= 1,36 10-3 CV

1 kcal/h = 1,1626 W
= 1,58 10-3 CV
= -1 fg/h

1 CV = 735,5 W
= 632,5 kcal/h


SISTEMA COMPLETO



Figura 7



3- RELACIONES ENTRE LOS PARÁMETROS


3.1 CAUDAL-VELOCIDAD-SECCIÓN


- En una sección dada, cuando la velocidad varía, el caudal varía en la misma proporción. Es decir que, en un conducto, si se duplica la velocidad, el caudal se multiplica también por dos.

- Para un caudal dado, cuando la sección de paso del flujo de aire varía, la velocidad varía en la misma proporción pero de manera inversa. Es decir que, con un caudal constante, si se duplica la sección de un conducto la velocidad del aire se divide por dos.

- La relación entre estos tres parámetros es:


CAUDAL = VELOCIDAD x SECCIÓN

Donde: caudal en m3/s, velocidad en m/s, sección en m2


CAUDAL = 3600 x VELOCIDAD x SECCIÓN

Donde: caudal en m3/h, velocidad en m/s, sección en m2



3.2 CAUDAL - PERDIDAS DE CARGA


- En un circuito dado, si se duplica el caudal se observa que la pérdida de carga se multiplica por 4.
Si se multiplica el caudal por 3, la pérdida de carga se multiplica por 9. Esto demuestra que existe una relación entre el caudal y la presión de la siguiente forma:


PERDIDA DE CARGA = (CAUDAL)2 x COEFICIENTE


- Esta relación define la curva característica de una conduc­ción en aerodinámica.
SISTEMAS EN SERIE

SISTEMAS EN PARALELO
CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA



- Dado que existe una proporcionalidad entre el caudal y la velocidad, la relación entre la velocidad y la pérdida de carga debe ser equivalente a la que hay entre el caudal y la pérdida de carga:


PERDIDA DE CARGA = (VELOCIDAD)2 x COEFICIENTE



- Esta relación es exactamente la que define la presión diná­mica ( Pd ):


Pd = ½ r V2 (Pa)

donde r es la masa volúmica del aire
r = 1.2 kg/m3 a 20ºc y 0 m de altitud


- De esta fórmula, se deriva la que, más a menudo, es utilizada para realizar un cálculo rápido de la pérdida de carga de una conducción:


Pd = V2/16 (mmcda)



- En la relación entre pérdidas de carga y velocidad, si se sustituye la velocidad por su velocidad en función de la presión dinámica obtendremos la relación fundamental para el cálculo de las pérdidas de carga:



PERDIDA DE CARGA = Pd x COEFICIENTE

PDC = k x Pd

donde k será llamado coeficiente de pérdida de carga.


CALCULO DE LAS PERDIDAS DE CARGA LINEALES


- Para este tipo de pérdidas de carga no es necesario hacer cálculos. Hay ábacos y gráficas que proporcionan directa­mente la pérdida de carga por metro de conducto en función del material en que esté construido.



CALCULO DE LAS PERDIDAS DE CARGA SINGULARES


- Hay numerosos documentos en que se encuentran los coefi­­­cientes de pérdida de carga k, en función de las características del elemento, ya sea un codo, una salida brusca, una reducción, etc...

- Los fabricantes de materiales que pueden ser utilizados en una red de conductos deben sumi­nistrar una curva de pérdida de carga de sus productos (filtros, baterías, registros, rejas, compuertas...).



EJEMPLO DE CALCULO (Utilización de la regla de cálculos)


Sea el montaje siguiente:


Figura 8

Pérdidas de carga lineales:


- Conducto de f 315 mm y de longitud = 13 m
Caudal = 3000 m3/h con una velocidad de aire de » 10,7 m/s
Pérdida de carga » 0,4 mmcda/m sea en total: 0,4x13 = 5,2 mmcda


- Conducto de f 500 mm y de longitud = 4 m
Caudal = 3000 m3/h con una velocidad de aire de » 4,25 m/s
Pérdida de carga » 0,0375 mmcda/m sea en total: 0,0375x4 = 0,15 mmcda



Pérdidas de carga singulares:


- El diámetro de referencia siendo el de 315 mm, la velocidad a tener en cuenta para el cálculo de la presión dinámica es: V » 10,7 m/s sea Pd » 7,2 mmcda


Campana rectangular 90º k = 0,25
Codo 90º 3 elementos k = 0,5
Ensanchamiento 30º k = 0,8 3,43 x 7,2 = 24,7 mmcda
Reducción 30º k = 0,13
Codo 90º 3 elementos k = 0,5
Sombrero de salida k = 1,25



- La pérdida de carga total es de : Dp = 24,7 + 5,2 + 0,15 » 30 mmcda




3.3 LEYES FUNDAMENTALES DE LOS VENTILADORES


- Estas leyes permiten ver cómo varían los parámetros aeráulicos ( caudal, presión, potencia, nivel sonoro ) en función de otros parámetros ( velocidad de rotación, diáme­tro de hélice o rodete).




En adelante tomaremos las siguientes abreviaturas o símbolos:


ESTADO INICIAL 1


Q1 ® CAUDAL
Dp1 ® PRESIÓN
P1 ® POTENCIA
Lp1 ® PRESIÓN ACÚSTICA
N1 ® VELOCIDAD DE ROTACIÓN
D1 ® DIÁMETRO


ESTADO FINAL 2


Q2 ® CAUDAL
Dp2 ® PRESIÓN
P2 ® POTENCIA
Lp2 ® PRESIÓN ACÚSTICA
N2 ® VELOCIDAD DE ROTACIÓN
D2 ® DIÁMETRO



VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE ROTACIÓN DE UN VENTILADOR


- Cuando se hace variar la velocidad de rotación de un venti­lador, se observa que el caudal varía en la misma propor­ción. Así, cuando se duplica la velocidad el caudal se multi­plica por dos ( caso de los motores tipo Dahlander).


Q2 = Q1 x (N2 / N1)


Ejemplo: Un ventilador con motor de 4 polos dando un caudal de 1000 m3/h a 50 Hz . Si lo instalásemos en una red de 60 Hz :

Q60 = 1000 x (1800/1500) = 1200 m3/h

- Cuando se hace variar la velocidad de rotación se observa que la presión varía en función del cuadrado de la relación de velocidades. Así cuando se duplica la velocidad, la presión se multiplica por cuatro.


Dp2 = Dp1 x (N2 / N1)²


Ejemplo: Un ventilador con motor de 4 polos dando una presión estática de 10 mmcda a 50 Hz . Si lo instalásemos en una red de 60 Hz :

Dp60 = 10 x (1800/1500)2 = 14,4 mmcda



- En lo que concierne a la potencia, dado que es igual al producto del caudal y la presión, variará en función del cubo de la relación de velocidades. Así, si se duplica la ve­locidad de rotación, la potencia se multiplicará por ocho.


P2 = P1 x (N2/N1)3


Ejemplo: Un ventilador con motor de 4 polos consumiendo 100 W a 50 Hz . Si lo instalásemos en un red de 60 Hz:

P60 = 100 x (1800/1500)3 = 173 W



- Los niveles sonoros se relacionan entre ellos por una for­mula logarítmica.


Lp2 = Lp1 + 50 log(N2 / N1)


Ejemplo: Un ventilador con motor de 4 polos teniendo una presión sonora de 50 dB a 50 Hz . Si lo instalásemos en una red de 60 Hz :

Lp60 = 50 + 50 log(1800/1500) = 54 dB



- Las fórmulas precedentes son válidas para ventiladores teniendo el mismo diámetro de turbina.
Si el diámetro varia, hay que reemplazar la velocidad de rotación (N) por la velocidad periférica (U):


U = N p D / 60



VARIACIÓN DEL DIÁMETRO DE UN VENTILADOR PARA UNA VELOCIDAD DADA


- Estas relaciones se utilizan menos. Pueden ser útiles para definir las características aerodinámicass de una gama de ventiladores a base de un solo ensayo, o para conocer las características que tendría un ventilador con palas recortadas para una aplicación particular.


- Las relaciones entre caudales, presiones, potencias i niveles sonoros son:


Q2 = Q1 x (D2 / D1)3

Dp2 = Dp1 x (D2 / D1)2

P2 = P1 x (D2 / D1)5

Lp2 = Lp1 + 70 log (D2 / D1)



- Además del diámetro y de la velocidad, existe otro parámetro que puede influir en la presión y la potencia; es la masa volúmica del aire que varía en función de la temperatura y de la altitud.


Para r = r1 ® Q1, Dp1, P1

Para r = r2 ® Q2 = Q1
Dp2 = Dp1 (r2 / r1)
P2 = P1 (r2 / r1)
3.4 CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LOS VENTILADORES


Las curvas características de los ventiladores se consiguen mediante ensayos en laboratorio.

En general en los catálogos se publica solamente la curva caudal-presión estática.

Para definir un ventilador varias otras curvas son trazada:



Figura 9
PUNTO DE FUNCIONAMIENTO


4 CLASIFICACIÓN DE LOS VENTILADORES




Se pueden clasificar los ventiladores de muchas maneras. Los criterios más comúnmente utilizados son:



è SEGÚN LA TRAYECTORIA DEL AIRE EN EL RODETE
è SEGÚN LA PRESIÓN QUE SUMINISTRE
è SEGÚN LAS CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO
è SEGÚN EL MODO DE ACOPLAMIENTO AL MOTOR
è SEGÚN EL SISTEMA DE CONTROL DEL VENTILADOR




CLASIFICACIÓN SEGÚN LA TRAYECTORIA DEL AIRE EN EL RODETE



- Ventilador centrífugo: ventilador en el cual el aire entra en el rodete con una velocidad direccionalmente axial y sale en direc­ción paralela a un plano radial.


- Ventilador axial: ventilador en el cual el aire entra en el rodete con una velocidad direccionalmente axial y sale en la misma dirección.


- Ventilador helico-centrífugo: ventilador en el que la trayectoria del aire en el rodete es en parte centrífuga y en parte axial.


- Ventilador tangencial: ventilador en el cual la trayectoria del aire en el rodete es perpendicular al eje de giro, tanto en la aspiración como en la descarga.







CLASIFICACIÓN SEGÚN LA PRESIÓN



- Podemos utilizar la clasificación siguiente para todos los ventiladores:


PRESIÓN <> 3600 Pa ventilador alta presión


- Esta clasificación sirve de guía para saber si se tiene que considerar la densidad del aire en un calculo. Para un ventilador de baja presión generalmente no se considera, para un ventilador de alta presión no se puede ignorar este parámetro, y para los ventiladores de media presión, depende del nivel de precisión buscado para el cálculo. Generalmente un gas sufre variaciones al estar sometido a presiones superiores a los 1000 mmcda.




CLASIFICACIÓN SEGÚN LAS CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO



- Ventilador más habitual: ventilador utilizado para el tránsito de aire no tóxico, no saturado, no corrosivo, no inflamable y cuya temperatura no sobrepasa 80ºC, o 40ºC si el motor está en el flujo de aire.


- Ventiladores especiales:

Ventilador para gases calientes
Ventilador para gases polvorientos
Ventilador para transporte neumático
Ventilador para gases cargados de polvos abrasivos
Ventilador para gases corrosivos
Ventilador antideflagrante
Ventilador de desenfumage





CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MODO DE ARRASTRE


- Acoplamiento directo: el rodete o hélice está montado en el eje motor
- Acoplamiento por sistema poleas-correas



CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CONTROL DE UN VENTILADOR


Para variar las características aerodinámicass de un ventilador se utilizan generalmente diversos tipos de control:


- Control por variación de velocidad: se puede variar la velocidad de manera continua, o escalonada. Normalmente se utiliza un regulador para variar la velocidad del motor.


- Control por registro o regulador de caudal: las características del ventilador son controladas por un registro, colocado en la aspiración o en la descarga, generando una resistencia variable de la red de conductos.


- Control por variación de ángulo de palas: sistema reservado a los ventiladores helicoidales que permite variar el ángulo de las palas de la hélice cuando está girando la misma.