Ventiladores, tipos y Selección.
- El_inge
- 25 ene 2021
- 6 Min. de lectura
En una de las entradas a Son de hélice de diseño perpendicular al flujo del aire, cuentan con 2 o más aspas o mas aspas o propelas el ventilador está fijado a un marco que normalmente va a una distancia radial pequeña de las apas, el cual le da soporte y dirige el flujo del aire, generan grandes flujos y poca caída de presión, por lo que cuentan con baja eficiencia. Se usan en naves industriales, baños y en todo lugar donde se necesita reemplazar el aire contaminado. a a ir de los conceptos básicos para seleccionar un ventilador, vamos a detallar a grandes rasgos los tipos de ventiladores y sus usos.
Conceptos básicos de los ventiladores
Para la selección correcta de un ventilador hay que tomar en cuenta las siguientes variables:
Presión estática: Tomemos en cuenta que el aire es un fluido y se comporta de manera similar que el agua, por ejemplo: cuando un buzo se sumerge, esta misma presión se ejerce sobre toda del traje del buzo, en todas las las direcciones y por lo tanto es la misma en todos los puntos que entren en contacto con el buzo y esta misma presión es la que va a oponerse a que nade este buzo, de esta misma manera, tanto en el agua como en el aire, sucede lo mismo y esta presión sería la primera que tiene que vencer un ventilador.
Presión dinámica: Volviendo al ejemplo del buzo que se sumerge, sería la presión que ejerce su aleta en el agua en el momento en que se quiere desplazarse, traducido en el mundo de los ventiladores es la que ejerce el motor en el momento que hace girar el ventilador y por esto mismo va a ir en la misma dirección del aire.
Nivel de Ruido: Una variable muy importante a tener en cuenta es la de el nivel de ruido de un ventilador, ya que entre otras cosas incide en la tranquilidad de los habitantes propios y ajenos al edificio , se mide en decibeles (dB), se debe tomar muy en cuenta ya que en una ciudad suele subir de un decibel por año que para tenerlo en mente el decibel es una medida algorítmica que significa que para que suba 1 dB debe subir el doble del ruido que se produce, y hablando una ciudad como la de México está en los 85 dB muy por encima de lo recomendado que es alrededor de 60dB y la calidad sonora de la ciudad de México ronda los 350 días aproximadamente.
Flujo de aire: Es la cantidad de aire que mueve el ventilador a lo largo de un lapso de tiempo, esta depende de varios factores, entre los más importantes podemos resaltar es al diseño del ventilador y el motor, se mide en revoluciones por minuto RPM (revoluciones por minuto ) y CFM (pies cúbicos por minuto) por sus siglas en inglés, también en metros cúbicos por hora (dependiendo del sistema métrico con que se manejen).
Caída de presión: viene siendo la dificultad u obstáculos que tiene el aire para atravesar y llegar a donde necesite, y ejecutar la tarea asignada y se mide en pulgadas de columna de agua o milímetros de columna de agua, dependiendo del sistema métrico utilizado.
Curva de operación: son las variables que intervienen en su operación, como lo son: la velocidad del ventilador en pies por minuto, gasto del aire en Pies cúbicos por minuto (para el sistema inglés) y RPM's, la caída de presión en pulgadas de columna de agua, la potencia consumida en HP's, por ejemplo cuando la curva de operación del ventilador desciende rápidamente, éste casi no puede vencer caída de presión como lo es, una cortina, un filtro, etc. Las gráficas de operación del ventilador serán dadas por su proveedor de confianza y fueron probadas en condiciones “ideales” por medio de túneles de viento en laboratorios ubicados a nivel del mar por lo que se debe adaptar esta medida dependiendo a que altura se va a ubicar la instalación.
Diseños en los ventiladores
Ahora pasemos los tipos de ventiladores en base a su diseño, rendimiento y sus usos.
Ventiladores tipo axial: son de hélice, tubo axiales y vanaxiales; se describen a continuación.
1) De hélice o propela: Son de helice de diseño perpendicular al flujo del aire, cuentan con 2 o más aspas o mas aspas o propelas el ventilador está fijado a un marco que normalmente va a una distancia radial pequeña de las apas, el cual le da soporte y dirige el flujo del aire, generan grandes flujos y poca caída de presión, por lo que cuentan con baja eficiencia. Se usan en naves industriales, baños y en todo lugar donde se necesita reemplazar el aire contaminado.
2) Tubo Axiales: Similares a los anteriormente mencionados, con la diferencia de que su carcasa es en forma de tubo cilíndrico, cuentan con una mayor eficiencia que los de helíce y tienen de 4 a 8 aspas tipo simple o aerodinámicas, por lo que tienen mayor capacidad, ubicándolos en una presión media, se usan en ciertas aplicaciones de aire acondicionado donde la caída de presión no es critica y en en algunas aplicaciones industriales como hornos de secado, áreas de pintado y sistemas de extracción de humos, gases o vapores por mencionar algunas.
3) Vanaxiales: Tienen un buen diseño, generan grandes flujos con mayor capacidad para vencer de presión, igual que los anteriores su carcasa es tubular con aspas aerodinámicas con mayor numero de aspas a modo de turbina que dan más eficiencia que en los casos anteriores. Se usa en aplicaciones industriales como calefacción, ventilación donde requiere un buen flujo de aire y una instalación compacta sea requerida, con la característica que deben de ser de una distribución lineal donde el ducto que no cuente con curvas.
Ventiladores Centrífugos - Son los que más pueden soportar, grandes flujos y mayores caídas de presión y se encuentran dentro de una carcasa en forma de caracol que dirige el aire; las aspas están en un arreglo de forma cilíndrica y nos los encontramos los siguientes diseños:
1) Aspas aerodinámicas: Con aspas aerodinámicas colocadas en forma cilíndrica, de carcasa de caracol, se usan en aplicaciones que requieran grandes flujos de aire y caídas de presión, con un bajo nivel de ruido, por lo que se les puede colocar filtros y ductería y se utiliza en sistemas de aire acondicionado, que requieren filtración hasta áreas con calidad de filtración, como lo puede ser un área blanca.
2) Aspas curvadas hacia atrás: Con aspas curvadas hacia atrás, su eficiencia es un poco menor al centrifugo aerodinámico, por lo que tiene las aplicaciones parecidas, tiene carcasa tipo caracol, igual todos los ventiladores de esta categoría.
3) Tipo radial: Es el ventilador más simple en esta categoría pero también el de menor eficiencia, cuenta con aspas rectas de arreglo cilíndrico con la particularidad que son de más fácil reparación. Se usa en ambientes que requieran alta presión pero rara vez se llegan encontrar en sistemas de alta eficiencia de filtración. tienen la característica de ser muy ruidosos.
4) Aspas adelantadas o múltiples: Cuenta con más aspas de mism arreglo que los anteriores curvadas hacia atrás, su eficiencia es menor a la de los de aspas aerodinámicas, se usan en ventilación y calefacción de baja presión y en equipos de aire acondicionado en donde el aire manejado sea limpio o con pocas partículas de contaminantes.
Diseños Especiales: Se les dice así, porque aunque tienen fundamentos en los ventiladores anteriormente mencionados algunos de estos, en lugar de estar de manera horizontal, por lo regular están de manera vertical ademas se caracterizan por tener flujo indirecto de aire y de estos hay de los siguientes tipos:
1) Tubular: con aspas similares al centrifugo de aspa aerodinámica que aunque es de menor eficiencia que los anteriores ya que el flujo se rebota en la carcasa en forma de tubo y es lo que le da dirección al aire, el flujo es más estable que en otros ventiladores se usa como retorno de otros sistemas de enfriamiento y calefacción.
2) Ventiladores de techo centrífugos: De estos tenemos los de aspas aerodinámicas o los de aspas curvadas hacia atrás, con la diferencia de que van colocados en los techos de manera vertical y se rebota el aire contra una carcasa tipo hongo para protegerlos de la lluvia, estos manejan poca resistencia de carga estática pero tienen un alto flujo de aire y se pueden usar, por ejemplo, en extracción de aire de cocinas o fabricas que requieran mucho flujo de aire sin o con poca filtración del mismo.
4) Ventiladores Axiales de techo- El segundo tipo son los axiales que de igual manera se rebota el aire contra una carcasa tipo hongo, y similar a los anteriores el aire rebota igualmente en la carcasa, descargando por la parte de abajo de ésta, se pueden usar principalmente en extracciones de aire, con aplicaciones muy similares a las arriba mencionadas
Hasta aquí termina la entrada de los tipos de ventiladores que esperamos les haya dado un poco de luz en la selección de los ventiladores que para más información les recomendamos revisar los manuales de su marca favorita.
Artículo inspirado en Industrial Ventilation y en el manual de S&P, lo del nivel de ruido en el artículo que aquí abajo pegamos, también les dejamos las entradas relacionadas con este artículo.
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