VENTILADORES CENTRÍFUGOS 1) INTRODUCCIÓN: Un ventilador es una bomba rotodinámica de gas o una turbomáquina que absorbe energía mecánica en el eje y la restituye a un gas. Los ventiladores en general se clasifican en:
*) VENTILADORES DE BAJA PRESIÓN : donde su presión total desarrollada es inferior a 10 mbar.
*) VENTILADORES DE MEDIA PRESIÓN : donde su presión total desarrollada es superior a los 10 mbar e inferior a los 30 mbar.
*) VENTILADORES DE ALTA PRESIÓN : donde su presión total desarrollada es superior a los 30 mbar e inferior a los 100 mbar. Aquí se ve que la compresibilidad del gas es apreciable.
2) DEFINICIÓN DE VENTILADORES CENTRÍFUGOS: Los Ventiladores Centrífugos son este tipo de Turbomáquinas y se diferencia de los demás ventiladores porque su salida de dirección de flujo es perpendicular al de entrada. En estos ventiladores, su coeficiente de presión teórico es:
Donde:
= Coeficiente de presión teórico = Incremento
de presión total teórico con número
finito de álabes (0.8 ~ 3)
= Velocidad de arrastre al cuadrado
De esta fórmula se puede decir las siguientes características: *) Si el
está entre 0.8 y 1.0; entonces entonc es se pueden conseguir en determinados determina dos diseños un
os rendimientos hasta el 90 %, pero las velocidades de rotación serían relativamente elevadas. (Aplicados más en instalaciones grandes donde el volumen de instalación y el ruido son menos importantes).
*) Si el
es mayor o i
al a 2; ent entonces se consi cons i
e una di dismi sminuci nuci n de rui ruido, pero a
cost costa de est esto hay una di dismi sminuci nuci n del del rendi rendimient ento(apli o(aplicado cado más para inst nstalaci aciones de ventil ventilac acii n y ai aire acondi acondicionado).
*) Para obt obtener un buen rendi rend imient ento aquí aquí, se debe procurar que: que :
3) CL CL
Donde: Donde: = Coef icient ent e de caudal cauda l que oscil oscilaa ent entre 0.1 y 0.4 pudi pudiendo ser forzado hast has ta 0.8 como máxi máx imo.
CACIÓN DE DE VENTILADOR E CENTRÍFUGOS:
Se pueden cl c lasi asi icar en: en:
3.1) SE SEGÚN EL DIS DISEÑ EÑO O DEL D EL ROD RODETE ETE::
:
A) ÁL ÁLAB ABE ES CURVADOS HACIA ADEL ADELAN ANTE TE (
Est Este ti po de álabe se empl emp lea para obt obtener un ni nivel vel de rui ruido muy ba jo, jo, es de gran número de á labes (48 a 60), caudal cauda l elevado, alta lta presi presi n, dimensi mens iones menores que las de ot otro ventil ventilador ador
y un
rendi rendimient ent o ba jo jo (65 a 75 %). Apli Ap licado cado mayorment mayormente en hornos domésti domésticos, cos, uni unidades cent central rales y equi equ i pos pos de acondi acond icionami onamient ento.
B) ÁL ÁLAB ABE ES DE DE SAL SALIDA RADIAL RADIAL (
:
En est este ti po se tiene ti ene un menor número de ál á labes que los ant anter iores. Mayorment Mayormente se empl emplean para impul mpulsar ai aire o gases suci suc ios y a elevada temperat emperatura, graci gracias a la facili facilidad dad con que son eli elim minados los depósit depósitos os sóli sólidos dos por l por la fuerza cent centr ífuga.
:
C) ÁL ÁLAB ABE ES CURVADOS HACIA AT ATRÁS (
Con est este ti po de ál álabes se obti ob tiene ene un me jor jor rendi rendimient ent o que los otros dos, llegando llegando a al a lcanzar un 90 % si siempre y cuando los anti antiguos guos ál álabes de chapa se reempl reemp lazan por los modernos ál á labes de perf il il aerodi aerodinámi námico. Su presi pres ión y caudal cauda l son infer iores y el nivel vel de rui ruido es alt a lto. o.
3.2)
SEGÚN LA FORMA DE ADMISIÓN:
Existen formas diversas de admisión a dmisión de los ventiladores, las cuales tenemos: a ) CILÍNDRICAS:
Es la más sencilla, pero la de peor rendimiento.
b) CÓNICAS : De regular trabajo, pero con una entrada de aire no uniforme. c) ABOCINADAS: Con esta entrada aerodinámica, se puede conseguir una entrada más uniforme, reduciéndose el choque a un mínimo. sólidos. d) COMPUESTA: Sirve mayormente para depósitos sólidos.
e) GUIADA POR ÁLABES DIRECTRICES: Permite obtener un óptimo rendimiento.
3.3 )
SEGÚN LA FORMA DE SALIDA DEL FLUIDO:
Aquí tenemos que la lengua de la caja espiral puede ser larga, larga , corta o puede no existir; como se muestra en la siguiente figura:
Si tenemos una lengua de la caja espiral muy corta, puede causar un aumento de ruido en los ventiladores centrífugos; mientras que una lengua excesivamente larga provoca una disminución del rendimiento. Generalmente los ventiladores de alta presión son más sensibles a la variación del rendimiento.
La colocación del difusor a la salida del ventilador también influirá mucho en el rendimiento. Dicha colocación debería hacerse como nos indica la figura:
Y también, las diferentes posiciones que puede tomar la salida del ventilador dependerá dependerá de la aplicación a que estén sometidos:
4)
FÓRMULAS PARA LOS VENTILADORES CENTRÍFUGOS: Las fórmulas para los ventiladores centrífugos son deducidas de las fórmulas de las
bombas, si no que en la práctica, en lugar de venir expresadas en alturas, vienen expresadas en presiones. presiones. A continuación mostraremos algunas a lgunas fórmulas para los ventiladores centrífugos:
×× ± × × × × l ×
5)
LEYES DE AFINIDAD EN LOS VENTILADORES CENTRÍFUGOS: 5.1)
SEGÚN LA VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE GIRO:
5. 2 )
SEGÚN LA VARIACIÓN DE LA DENSIDAD DEL AIRE:
5. 4 )
SEGÚN LA VARIACIÓN DEL DIÁMETRO DEL RODETE:
5.3 )
SEGÚN LA VARIACIÓN DE VARIOS PARÁMETROS:
5. 5 )
SEGÚN LA VARIACIÓN LAS PRESTACIONES:
6) ALGO ALGORIT RITMO MO DE DIS DISE E O PARA PARA LOS LOS VENTI VENTILADO LADORES RES CENTRÍFUGOS: 1 )
2
CÁLCULO DEL NÚMERO ESPECÍFICO (
) SELECCIÓN DEL COEFICIENTE DE PRESIÓN INTERNO
Y RENDIMIENTO
3 )
4
CÁLCULO DE VELOCIDAD DE ARRASTRE
Y DIÁMETRO EXTERNO
) CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE VELOCIDAD EN LA ASPIRACIÓN
Y VELOCIDAD ABOSOLUTA
:
) CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LA BOCA DE ASPIRACIÓN (D a )
