ATAUCUSI FRANK ROBERT……1331050 QUISPE AT ADELMO HERNANDEZ HERNANDEZ……1322011
AULA:
PROFESOR:
A1005 -1001
ARCIA PEREZ MARIO
LIMA 15 DE SETIEMBRE DEL 2016
RESUMEN
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El presente trabajo trataremos de conocer los conceptos básicos de los ventilador ventiladores es como también también la clasifcación clasifcación el uncionamien uncionamiento to de cada uno uno de ellos en los cuales está dentro dentro de la clasifcación de los ventiladores lo clasifcamos en dos grupos muy importantes entro de ellos ellos tenemos tenemos los ventil ventilado adore ress centrí centríugo ugoss y ventil ventilado adore ress axiale axialess tamb tambié ién n como como se clas clasifc ifcan an los vent ventil ilad ador ores es cent centrí ríu ugo goss como como también los ventiladores axiales dentro de los ventiladores axiales tenemos Helicoidales !ubulares !ubulares !ubulares !ubulares con directrices las partes o comp compon onte tess y el uso y la aplic aplicac acio ione ness de cada cada vent ventil ilad ador or y los los ventiladores centríugos los clasifcamos de acuerdo a los ángulos corr corresp espon ondi dien ente tess de las alav alavés és dent dentro ro de ello elloss tene tenemo moss álab álabes es curvados "acia adelante álabes de salida radial seg#n la orma de admisión etc$ como también las aplicaciones de cada ventilador y sus respectivas partes de los ventiladores centríugos$ %ogra %ogrando ndo conclu concluir ir el tema tema de invest investiga igació ción n utili& utili&and ando o dier dierent entes es uentes bibliográfcas 'ue nos sirven como guía de desarrollo del tema de ventiladores
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I.
INTRODUCCION
(ara mover el aire a través de una extracción locali&ada o un sistema de ventilación general de un local es necesario aportar energía para vencer las pérdidas de carga del sistema$ En la gran mayoría de los casos el aporte de energía proviene de má'uinas denominadas ventiladores aun'ue en algunos casos la ventilación se puede reali&ar por convección natural sin el uso de los ventiladores $%os ventiladores son las má'uinas más usadas para producir el movimiento del aire en la industria$ )u uncionamiento se basa en la entrega de energía mecánica al aire a través de un rotor 'ue gira a alta velocidad y 'ue incrementa la energía cinética del *uido 'ue luego se transorma parcialmente en presión estática$ )e dividen en dos grandes grupos+ los ventiladores axiales y los ventiladores centríugos$
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II.
HISTORIA
%os ventiladores más antiguos de los 'ue se tiene reerencia eran manuales en principio con mango fjo como el fabellum 'ue aparece en la cultura egipcia al menos desde la dinastía ,-, para pasar posteriormente en el siglo . a$ de /$ a la 0ntigua recia en la 'ue tenía orma de palmeta tal como aparece en pinturas de vasos de cerámica$ !ambién de la 0ntigua 2oma "ay pinturas en las 'ue se representan esclavos manejando el *abellum$ 3anejado también por esclavos pero ya con cierto mecanismo es el abano 'ue era un bastidor con tela gruesa 'ue se colgaba del tec"o y se movía mediante un sistema de cuerdas y poleas y 'ue ya usaban los árabes a principios del siglo .--$ !ambién se encuentra en la -ndia y 3edio 4riente con el nombre de punkah$ En /"ina el origen del abanico rígido se sit#a "acia 5697 a$ de /$ con el emperador Hsiem 8uan y la reerencia escrita más antigua 1:5; a$ de /$< menciona dos abanicos de plumas orecidos al emperador !c"ao =ong de la dinastía /"ou$ (ero el ventilador similar o precursor del 'ue conocemos "oy como tal aparece en 1::6 y es un invento del estadounidense )c"uyler )>aats ="eeler 'ue ue comerciali&ado por su empresa Crocker & Wheeler instalada en ?ueva 8or>$ Era de pe'ue@o tama@o y dise@ado para ponerlo sobre una mesa$ /asi simultáneamente aparece en 0lemania una versión de tec"o creada por el ingeniero ("ilip Aie"l$
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III.
USOS
El tipo de ventilador más conocido se utili&a para la ventilación o para aumentar la velocidad del aire en un espacio "abitado básicamente para rerescar y mantener el área de trabajo en conormidad a la temperatura 'ue se desee trabajar$ (or esta ra&ón es un elemento muy utili&ado en climas cálidos para disipar la temperatura$ /omo también es utili&ado en má'uinas de transporte los ventiladores se usan principalmente para producir un *ujo de gases de un punto a otro$ Aic"o *ujo se puede utili&ar como soporte para transportar otras sustancias u otros materiales como ocurre en la *uidi&ación en la 'ue partículas sólidas ceni&as polvos basuras etc$< se mueven suspendidas en una corriente de un *uido$ !ambién de orma secundaria se utili&a el ventilador para asistir a un intercambiador de calor con unciones de disipador o de radiador con el fn de aumentar la transerencia de calor entre sólido y aire o entre *uidos 'ue interact#an$ Bn ejemplo de esto son los evaporadores y condensadores en los sistemas de rerigeración por aire en los 'ue un ventilador mejora la efciencia de la transmisión entre el rerigerante y el aire ambiente$ 4tro ejemplo muy actual son los conocidos como coolers de las computadoras$ 0un'ue de pe'ue@o tama@o cumplen las mismas unciones mejorando la transmisión entre un componente electrónico y una pie&a generalmente de aluminio o cobre llamada radiador para así disipar el calor producido por el paso de la corriente eléctrica$
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%os e'uipos de acondicionamiento de aire conocidos como Bnidades de tratamiento del aire disponen de uno o dos ventiladores centríugos para "acer circular el aire a través de la unidad y de la red de conductos 'ue distribuye el aire tratado en una edifcación o en un proceso industrial$ !ambién utili&an un ventilador generalmente centríugo los 'uemadores de las calderas de combustibles tanto lí'uidos como gaseosos para aportar el aire necesario a la combustión y acilitar la me&cla combustibleCcomburente en el interior del "ogar$ %os dispositivos de ventilación utili&ados en lugares en los 'ue se re'uiere más ventilación 'ue la natural proporcionada por los "uecos de ac"adas son ventiladores 'ue extraen el aire viciado y provocan la entrada de aire resco por depresión o bien impulsan aire resco y evac#an el aire viciado por sobrepresión$ 0un'ue más caro es más efca& utili&ar ambos sistemas simultáneamente sobre todo si el aire se distribuye mediante bocas de entrada y salida en cada local$
IV.
IMPORTANCIA DEL TEMA:
Este tema es muy importante por'ue nos permite conocer los tipos de ventiladores 'ue existen la clasifcación de cada uno de ellos$ !ambién nos permite conocer sus características su uncionamiento de cada uno de ellos sus principales componentes y los dierentes usos 'ue se les da a los ventiladores en dierentes áreas de ventilación$
V.
OBJETIVOS
4DE!-.4 E?E20%+ conocer el uncionamiento de los ventiladores en general$
4DE!-.4 E)(E/-F-/4+ conocer los dierentes tipos de ventiladores 'ue existen y conocer su uncionamiento y las partes de cada uno de ellos$
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VI.
MARCO TEORICO 1. VENTILADOR:
Bn ventilador es una má'uina de *uido más exactamente una turbo má'uina 'ue transmite energía para generar la presión necesaria con la 'ue mantener un *ujo continuo de aire$ En su versión más corriente un ventilador es una má'uina 'ue absorbe energía mecánica y la transfere a un gas proporcionándole un incremento de presión no mayor de 1G>(a 1$GGG mm$c$a$ aproximadamente< por lo 'ue da lugar a una variación muy pe'ue@a del volumen específco y por tanto se podría considerar como una má'uina "idráulica$ 2. CLASIFICACION DE LOS VENTILADORES
%os ventiladores se dividen en dos grandes grupos+ Ae *ujo radial centríugos<$ Ae *ujo semiaxial "elicoCcentriugos<$ Ae *ujo axial
A.
V E N T IL A DORES AXIALES.
)on a'uellos en los cuales el *ujo de aire sigue la dirección del eje del mismo$ )e suelen llamar "elicoidales pues el *ujo a la salida tiene una trayectoria con esa orma$ En líneas generales son aptos para mover grandes caudales a bajas presiones$ /on velocidades periéricas medianamente altas son en general ruidosos$ )uelen subC clasifcarse por la orma de su envolvente de la siguiente manera+
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LOS AXIALES SE
VENTILADORES CLASIFICAN EN:
Existen
tres tipos básicos de ventiladores axiales
(or la
orma de su envolvente se
clasifcan en+
Helicoidales !ubulares !ubulares con directrices$ /entríugos de *ujo axial
a) VENTILADORES HELICOIDALES.Estos ventiladores son aptos para mover grandes caudales de aire con bajas presiones$ )on de bajo rendimiento$ %a transerencia de energía se produce mayoritariamente en orma de presión dinámica se construyen con dos tipos de álabes+ labes de disco para ventiladores sin ning#n conducto y álabes estrec"os para ventiladores 'ue deban vencer resistencias bajas menos de5; mmcada<$ APLICACIONES.
)e aplica en circulación y extracción de aire en naves industriales$ )e instalan en pared sin ning#n conducto$ Btili&ados con objetivo de renovación de aire$
b)VENTILADORES TUBULARES. Aisponen de una "élice de álabes estrec"os de sección constante o con perfl aerodinámico ala portante< montada en una carcasa cilíndrica$ !ienen rendimiento algo superior al anterior y es capa& de desarrollar una presión estática mayor$ (or su construcción es apto para intercalar en conductos$
APLICACIONES )e utili&a en instalaciones de ventilación caleacción y aire acondicionado 'ue re'uieran altos caudales con presión media baja$ !ambién se utili&a en algunos sistemas industriales como cabinas de pintura y extracciones locali&adas de "umos$ (resiones superiores "asta 5GG mmcda<$
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c)
VEN TILA DOR ES TUBULARES CON DIRECTRICES.
!ienen una "élice de álabes con perfl aerodinámico ala portante< montado en una carcasa cilíndrica 'ue normalmente dispone de aletas endere&adoras del *ujo de aire en el lado de impulsión de la "élice
APLICACIONES. Flujo uniorme presiones mayores "asta 5GG mm$c$a<$ %as directrices tienen la misión de "acer desaparecer la rotación existente o
ad'uirida por el *uido en la instalación a la entrada del rodete o tras su paso por el mismo$ Estas directrices pueden colocarse a la entrada o a la salida del rodete incluso las "ay móviles$ Han de ser calculadas adecuadamente pues aun'ue mejoran las características del *ujo del 0ire "aciendo Iue el ventilador trabaje en mejores condiciones producen una pérdida de presión adicional 'ue puede condicionar el resto de la instalación$
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d)
VENTILADORES CENTRÍFUOS DE FLUJO AXIAL. )e trata de un ventilador con rotor centríugo pero de *ujo axial$ Es decir re#ne las ventajas del ventilador centríugo y la acilidad de montaje de un axial con el consiguiente a"orro de espacio$
APLICACIONES %as mismas aplicaciones 'ue el ventilador tubular con directrices
!) COMPONENTES PRINCIPALES DE UN VENTILADOR AXIAL.
a< 3otor sirve para dar la transmisión$ b< /arcasa soporta todo el componente$
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c< 0labes fjos o directrices de *ujo sirven para evitar turbulencia$ d< ?ari& sirve para evitar turbulencia y dirigir el *ujo$ e< 2odete sirve para sostener los alabes$ < )oporte del motor$ g< 0labes sirven para dar empuje al *uido$ "< raseras sirven para eectuar la lubricación$ i< !ensores del motor rigidi&an y evitar vibraciones$ j< !ubos conduit para acometida eléctrica$ >< 3ecanismo de ajuste sirve para variar *ujo de álabes$ l< 0ctuador neumático para mover el mecanismo de ajuste por medio de una barra$ m< /ampana de succión dirección a *ujo y evita turbulencia
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B.APLICA CI"N DE LOS
VENTILADORES AXIALES
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.E?!-%0A42
HE%-/4-A0%
!BDE 0,-0%
.0?E 0,-0%
/E?!2-F4-%
AE)/2-(/-4?
0(%-/0/-4?
.entiladores aptos para mover grandes caudales de aire con bajas presiones$ )on de bajo rendimiento$ %a transerencia de energía se produce mayoritariamente en orma de presión dinámica$
)e aplica en circulación y extracción de aire en naves industriales$ )e instalan en pared sin ning#n conducto$ Btili&ados con objetivo de renovación de aire$
!ienen rendimiento algo superior al anterior y es capa& de desarrollar una presión estática mayor$ (or su construcción es apto para intercalar en conductos$
)e utili&a en instalaciones de ventilación caleacción y aire acondicionado 'ue re'uieran altos caudales con presión media a baja$ !ambién se utili&a en algunos sistemas industriales como cabinas de pintura y extracciones locali&adas de "umos$
/on dise@os de palas 0-2F4-% permiten obtener presiones medias y altas con buenos rendimientos$ %as palas pueden ser fjas o de ángulo ajustable
!iene aplicaciones similares a los !BDE0,-0% pero con la ventaja de tener un *ujo más uniorme y la posibilidad de obtener presiones mayores$ (ara una determinada prestación es relativamente más pe'ue@o 'ue el ventilador centriugo e'uiparable$
)e trata de un ventilador con rotor centríugo pero de *ujo axial$ Es decir re#ne las ventajas del ventilador centríugo y la acilidad de montaje de un axial con el consiguiente a"orro de espacio$
%as mismas aplicaciones 'ue el ventilador .0?E0,-0%$
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C. VENTILADORES CENTRÍFUOS %os .entiladores /entríugos son este tipo de !urbomá'uinas y se dierencia de los demás ventiladores por'ue su salida de dirección de *ujo es perpendicular a la entrada$ CLASIFICACION DE LOS VENTILADORES CENTRIFUOS
)eg#n el dise@o del rodete: a) #LABES CURVADOS HACIA ADELANTE $ β
2
> 90 ° ¿
:
Este tipo de álabe se emplea para obtener un nivel de ruido muy bajo es de gran n#mero de álabes J: a 6G< caudal elevado alta presión dimensiones menores 'ue las de otro ventilador y un rendimiento bajo 6; a 7; K<$ 0plicado mayormente en "ornos domésticos unidades centrales y e'uipos de acondicionamiento
b) #LABES DE SALIDA RADIAL $ β
2
= 90 ° ¿
:
En este tipo se tiene un menor n#mero de álabes 'ue los anteriores$ 3ayormente se emplean para impulsar aire o gases sucios y a elevada temperatura gracias a la acilidad con 'ue son eliminados los depósitos sólidos por la uer&a centríuga$
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c) #LABES HACIA ATR#S $
/on este tipo de álabes mejor rendimiento 'ue llegando a alcan&ar un 9G cuando los antiguos se reempla&an por los de perfl aerodinámico$ caudal son ineriores y el nivel de ruido es alto$
CURVADOS β < 90 ° ¿ : 2
se obtiene un los otros dos K siempre y álabes de c"apa modernos álabes )u presión y
d) SE%N LA FORMA DE ADMISI"N:
Existen ormas diversas de admisión de los ventiladores las cuales tenemos+ CILÍNDRICAS: Es la más sencilla pero la de peor rendimiento$ CÓNICAS+ Ae regular trabajo pero con una entrada de aire no uniorme$ ABOCINADAS: /on esta entrada aerodinámica se puede conseguir una entrada más uniorme reduciéndose el c"o'ue a un mínimo$ COM!"S#A: )irve mayormente para depósitos sólidos$ $!IADA OR %LAB"S DIR"C#RIC"S: (ermite obtener un óptimo rendimiento$
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e)
SE%N LA FORMA DE SALIDA DEL FLUIDO: 0'uí tenemos 'ue la lengua de la caja espiral puede ser larga corta o puede no existirL como se muestra en la siguiente fgura+
)i tenemos una lengua de la caja espiral muy corta puede causar un aumento de ruido en los ventiladores centríugosL mientras 'ue una lengua excesivamente larga provoca una disminución del rendimiento$ eneralmente los ventiladores de alta presión son más sensibles a la variación del rendimiento$ %a colocación del diusor a la salida del ventilador también in*uirá muc"o en el rendimiento$ Aic"a colocación debería "acerse como nos indica la fgura+
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8 también las dierentes posiciones 'ue puede tomar la salida del ventilador dependerán de la aplicación a 'ue estén sometidos+
D. APLICACI"N DE LOS VENTILADORES CENTRIFUOS: .E?!-%0A42
AE)/2-(/-4?
0(%-/0/-4?
)e utili&a en instalaciones de ventilación caleacción y aire acondicionado de baja presión$
/B2.0A0) H0/-0 0AE%0?!E
2otor con palas curvadas "acia adelante apto para caudales altos y bajas presiones$ ?o es autolimitante de potencia$ (ara un mismo caudal y un mismo diámetro de rotor gira a menos vueltas con menor nivel sonoro$ 2otor de palas radiales$ Es el dise@o más sencillo y de menor rendimiento$ Es muy resistente mecánicamente y el rodete puede ser reparado con acilidad$ El dise@o le permite ser autolimpiante$ %a potencia aumenta de orma continua al aumentar el caudal$
Empleado básicamente para instalaciones industriales de manipulación de materiales$ )e le puede aplicar recubrimientos especiales antiCdesgaste$ !ambién se emplea en aplicaciones industriales de alta presión$
2otor de palas planas o curvadas inclinadas "acia atrás$ Es de alto rendimiento y autolimitador de potencia$ (uede girar a velocidades altas$
)e emplea para ventilación caleacción y aire acondicionado$ !ambién puede ser usado en aplicaciones industriales con ambientes corrosivos yMo bajos contenidos de polvo$
(0%0) 20A-0%E)
-?/%-?0A0) H0/-0 0!20)
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)imilar al anterior pero con palas de perfl aerodinámico$ Es el de mayor rendimiento dentro de los ventiladores centríugos$ Es autolimitante de potencia$
Es utili&ado generalmente para aplicaciones en sistemas de H.0/ y aplicaciones industriales con aire limpio$ /on construcciones especiales puede ser utili&ado en aplicaciones con aire sucio$
2otores de palas curvadas "acia delante con salida radial$ )on una variación de los ventiladores radiales pero con mayor rendimiento$ 0ptos para trabajar con palas antidesgaste$ )on autolimpiantes$ %a potencia aumenta de orma continua al aumento del caudal$
/omo los radiales estos ventiladores son aptos para trabajar en aplicaciones industriales con movimiento de materiales abrasivos pero con un mayor rendimiento$
0-2F4-%
20A-0% !-(
E. PARTES DE UN VENTILADOR CENTRÍFUO TURBINA& también llamada rotor o rueda 'ue transorma la energía del motor en energía de movimiento o energía cinética< del gas 'ue maneja$ CARCA'A elemento en la cual se aloja la turbina y permite junto con la turbina la conversión de energía del motor a energía de movimiento del gas$ FLECHA 4 EE 'ue conecta la turbina al motor por medio de alg#n tipo de transmisión mecánica normalmente poleas y bandas o acople *exible$ RODAMIENTOS& 'ue permiten la rotación del eje y turbina con una mínima perdida por ricción$ BASE& sobre la cual están apoyados todos estos elementos$
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MOTOR el cual proporciona la energía sufciente para mover el gas$
