En esta entrada voy a hablar de los ventiladores centrífugos industriales. Intentaré que sea un poco didáctica aunque espero que no resulte un tostón, la verdad que estos aparatos tienen mucha ciencia detrás y sería imposible profundizar en condiciones en un texto de estas dimensiones. Mucha gente se sorprendería del tamaño que pueden alcanzar los ventiladores industriales, yo mismo quedé impresionado la primera vez que vi uno de ellos con un diámetro de rodete de 2,5 metros. Uno puede pensar que si lo comparamos con los aerogeneradores, se queda bastante corto, pero estamos hablando de dos máquinas totalmente diferentes por lo que no sería posible su comparación. Además los ventiladores centrífugos industriales pueden estar en el suelo, y la verdad, impresiona cuando estas al lado y ves que es bastante más alto que tu.
Ventilador centrífugo sin carcasa superior
Diferentes tipos de rodetes
Podemos clasificar los ventiladores industriales según muchos conceptos, el más habitual es según la presión. Presión a la que somete el fluido que impulsa que suele ser aire. De esta forma encontramos:
- Ventiladores de baja presión (con presiones inferiores a 200 mm.c.a.)
- Ventiladores de media presión (con presiones entre 200 y 800 mm.c.a.)
- Ventiladores de alta presión (con presiones enter 800 y 2.500 mm.c.a.)
- Ventiladores de muy alta presión (con presiones mayores a 2.500 mm.c.a.)
Otras clasificaciones de los ventiladores podría ser según la trayectoria del fluido, según el tipo de rodete, según la posición de los álaves, etc.. En cualquier caso, sea el tipo de ventiladores que sea, su naturaleza o su función, todos ellos se rigen por las mismas leyes que son las siguientes:
- El caudal que proporciona el ventilador es directamente proporcional a la velocidad de giro de este.
-
Le presión varía con el cuadrado de la velocidad de giro.
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La potencia absorbida por el ventilador varia con el cubo de la velocidad de giro.
Cuando se obtienen datos de operación de un ventilador (caudal, presión, potencia) se puede graficar lo denominado «curva característica» del ventilador, información básica para la selección de este aparato según su aplicación.
Por un lado las leyes de los ventiladores, por el otro vamos a hablar de la densidad del aire. Es sabido que la densidad del aire varia con respecto a la altura sobre el nivel del mar, a más altura, menor es la densidad del aire que podemos encontrar. Por ejemplo, a una altura de unos 1100m la densidad es de aproximadamente 1,05 kg/m3 frente a 1,2 kg/m3 que podemos encontrar a cota 0 (un 13% inferior).
Simulación de flujo de aire
El hecho es que tanto la presión como la potencia del ventilador son proporcionales a la densidad (la velocidad de giro es la misma y viene dada por la velocidad de giro del motor) y es que aunque mueva la misma cantidad de aire, este aire pesa menos! Esto puede resultar a priori una ventaja, pero en ciertas aplicaciones en las que se requiere una presión concreta en la impulsión, el ventilador deberá aportar un caudal mayor para conseguir dicha presión y a mayor caudal mayor potencia absorbida, igual a mayor energía consumida, igual a mayor coste económico -.-»
Así pues hay que tener muy en cuenta este concepto para seleccionar correctamente el ventilador que utilizaremos en una aplicación específica.
Existen multitud de empresas que fabrican ventiladores industriales, normalmente están fabricados de acero al carbono, con motores trifásicos de 4 o 6 polos y accionamiento directo al rodete. Puedes elegir la posición de la boca de impulsión y están calculados para que su régimen de trabajo no alcance la velocidad crítica (en otra entrada ya explicaré de que se trata este concepto), aunque nunca está de más realizar un pequeño cálculo para asegurarse.
Rodete de ventilador centrífugo
CoRioLiS 