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Que se trate de plantas de producción, cadenas de montaje, cabinas de pintura o cabinas de pruebas de motores, la calidad del aire en el interior de estos entornos debe ser controlada y limpia para garantizar el bienestar de las personas que trabajan ahí. Hoy en día, un objeto electromecánico que ayuda a conseguir un aire puro en los entornos industriales se considera indispensable: hablamos del ventilador Industrial.
Los ventiladores industriales ayudan a recircular el aire en entornos donde se necesita aire limpio, muchas veces actuando como extractores de sustancias nocivas o inflamables, como en las cabinas de pintura.
La historia del ventilador tiene orígenes muy antiguos, que remontan hasta el año 500 a.C. en la India con el nombre de Punkah. Era un sistema totalmente manual; el trabajo de los sirvientes consistía en hacer funcionar el gran ventilador estirando cuerdas atadas a unas hojas muy grandes de una planta llamada Palmira. Fue Omar-Rajeen Jumala quien construyó en 1832 el primer ventilador mecánico; se utilizó y experimentó su funcionamiento en las minas de carbón.
En este vídeo vamos a descubrir los tipos de ventiladores industriales, sus características y su funcionamiento.
Los ventiladores industriales se dividen en cuatro categorías:
- Los ventiladores axiales
- Los ventiladores centrífugos
- Los ventiladores tangenciales y centrífugos
Nos vamos a centrar en los axiales y en los centrífugos, es decir, los tipos más utilizados en las plantas industriales.
En los ventiladores axiales, el gas es aspirado y enviado en la misma dirección, paralelamente al eje del rodete. El rodete, el órgano de rotación de todos los ventiladores, está formado por palas inclinadas unidas a un cubo central; cuando todo el conjunto empieza a girar, las palas empujan el aire, creando una diferencia de presión. Con un impulsor axial, si las palas giran en el sentido de las agujas del reloj, la dirección del flujo será hacia delante, mientras que si giran en sentido contrario, el flujo será inverso.
Las ventajas de este tipo de ventilador son su velocidad, superior a la de los otros tipos, su mayor presión dinámica y su menor tamaño, peso y precio.
Veamos ahora los ventiladores centrífugos; el flujo es aspirado en paralelo al ventilador, pero es empujado perpendicularmente, formando así un ángulo de 90º. Si nos fijamos en sus componentes observaremos: la brida de admisión, que siempre incorpora una rejilla protectora. El cono de entrada, diseñado como un tubo de Venturi, para aumentar la velocidad del flujo entrante. A continuación encontramos el rodete, colocado dentro de una estructura de chapa en forma de caracol; este diseño permite aumentar el factor centrífugo. El eje de transmisión con sus rodamientos se mueve mediante un sistema de poleas conectadas a una correa, accionadas por un motor eléctrico trifásico.
Como podemos ver en la animación, el motor acciona las poleas, que hacen girar el eje de transmisión; las poleas tienen un diámetro diferente, y su misión es transmitir energía y reducir la velocidad del motor, una velocidad menor se traduce en una mayor fuerza, por lo tanto en un aumento de par. El eje hace girar el rodete, creando un efecto centrífugo en su centro, el flujo llega perpendicular al eje del rodete, que distribuye el flujo radialmente, creando una especie de vórtice; el flujo, favorecido por la geometría en forma de caracol de la estructura, se dirige hacia el orificio de salida a una mayor presión que le permite recorrer una mayor distancia a través de un sistema de tuberías.
Los ventiladores industriales ayudan a recircular el aire en entornos donde se necesita aire limpio, muchas veces actuando como extractores de sustancias nocivas o inflamables, como en las cabinas de pintura.
La historia del ventilador tiene orígenes muy antiguos, que remontan hasta el año 500 a.C. en la India con el nombre de Punkah. Era un sistema totalmente manual; el trabajo de los sirvientes consistía en hacer funcionar el gran ventilador estirando cuerdas atadas a unas hojas muy grandes de una planta llamada Palmira. Fue Omar-Rajeen Jumala quien construyó en 1832 el primer ventilador mecánico; se utilizó y experimentó su funcionamiento en las minas de carbón.
En este vídeo vamos a descubrir los tipos de ventiladores industriales, sus características y su funcionamiento.
Los ventiladores industriales se dividen en cuatro categorías:
- Los ventiladores axiales
- Los ventiladores centrífugos
- Los ventiladores tangenciales y centrífugos
Nos vamos a centrar en los axiales y en los centrífugos, es decir, los tipos más utilizados en las plantas industriales.
En los ventiladores axiales, el gas es aspirado y enviado en la misma dirección, paralelamente al eje del rodete. El rodete, el órgano de rotación de todos los ventiladores, está formado por palas inclinadas unidas a un cubo central; cuando todo el conjunto empieza a girar, las palas empujan el aire, creando una diferencia de presión. Con un impulsor axial, si las palas giran en el sentido de las agujas del reloj, la dirección del flujo será hacia delante, mientras que si giran en sentido contrario, el flujo será inverso.
Las ventajas de este tipo de ventilador son su velocidad, superior a la de los otros tipos, su mayor presión dinámica y su menor tamaño, peso y precio.
Veamos ahora los ventiladores centrífugos; el flujo es aspirado en paralelo al ventilador, pero es empujado perpendicularmente, formando así un ángulo de 90º. Si nos fijamos en sus componentes observaremos: la brida de admisión, que siempre incorpora una rejilla protectora. El cono de entrada, diseñado como un tubo de Venturi, para aumentar la velocidad del flujo entrante. A continuación encontramos el rodete, colocado dentro de una estructura de chapa en forma de caracol; este diseño permite aumentar el factor centrífugo. El eje de transmisión con sus rodamientos se mueve mediante un sistema de poleas conectadas a una correa, accionadas por un motor eléctrico trifásico.
Como podemos ver en la animación, el motor acciona las poleas, que hacen girar el eje de transmisión; las poleas tienen un diámetro diferente, y su misión es transmitir energía y reducir la velocidad del motor, una velocidad menor se traduce en una mayor fuerza, por lo tanto en un aumento de par. El eje hace girar el rodete, creando un efecto centrífugo en su centro, el flujo llega perpendicular al eje del rodete, que distribuye el flujo radialmente, creando una especie de vórtice; el flujo, favorecido por la geometría en forma de caracol de la estructura, se dirige hacia el orificio de salida a una mayor presión que le permite recorrer una mayor distancia a través de un sistema de tuberías.
El rodete es el componente principal de los ventiladores; su forma garantiza diferentes rendimientos y usos.
Un ventilador con palas radiales es la estructura más duradera para este sector. Están fabricados para ser duraderos, fuertes y potentes, útiles para mover grandes cantidades de aire alcanzando presiones muy altas; estos ventiladores tienen un precio de mantenimiento muy bajo y son perfectos para una solución inicial económica.
Un ventilador con un perfil aerodinámico, similar al de los aviones, permite obtener el mejor rendimiento con el menor consumo; puede utilizarse en entornos con polvos duros, abrasivos o nocivos, pero el ventilador debe estar fabricado con materiales especiales.
El ventilador industrial con palas invertidas tiene menos palas, más largas y de chapa de espesor constante; es una solución económica con un rendimiento inferior, y se utiliza para cambios de aire y pequeñas cantidades de polvo.
Los ventiladores industriales con palas hacia delante se caracterizan por un mayor número de palas pequeñas y muy cercanas entre sí, orientadas en la dirección de rotación; pueden mover grandes volúmenes de aire a baja velocidad y son ideales para aplicaciones en las que se requiere un caudal de aire constante o un suministro de aire con presión constante.
Por sistema de ventilación industrial entendemos una combinación de productos: principalmente un ventilador, que puede ser axial o centrífugo, y una red de tuberías para el paso del gas, del exterior al interior o viceversa. Al instalar un sistema de ventilación industrial hay que tener en cuenta una característica importante: ¿cuánto gas queremos que transporte nuestro sistema? Para saber exactamente este valor, debemos calcular el caudal de nuestro sistema, es decir, "el volumen de gas que mueve el ventilador en un determinado periodo de tiempo". En el sistema internacional, la capacidad se mide en m3/s. La fórmula para conocer la capacidad de un sistema es muy sencilla: conociendo la velocidad del gas transportado, es decir V, y multiplicándola por la amplitud de nuestra tubería, es decir A, obtenemos la capacidad de caudal que se expresa en m3/s. Conocer este valor para los sistemas de ventilación es fundamental, nos ayuda a saber si estamos instalando el producto adecuado para ese proceso en particular.
Supongamos que tenemos que hacer funcionar una cabina de pintura que utiliza quemadores para generar aire caliente; los quemadores necesitan la cantidad de aire adecuada para funcionar de forma óptima. Supongamos que instalamos un ventilador industrial con un caudal de 400 m3/s, y nos damos cuenta de que no se alcanza el nivel máximo de temperatura en la cabina, provocando trastornos en la producción; esto significa que los quemadores no reciben la cantidad de aire adecuada que necesitan, un problema que puede resolverse con una modificación adecuada del sistema de ventilación. Para obtener un mayor caudal de aire, hay dos factores que modificar: instalar un ventilador más grande y con más potencia y sustituir las tuberías por otras de mayor anchura; el caudal será mayor haciendo funcionar los quemadores a máxima potencia.
En este vídeo vimos cómo funcionan los diferentes tipos de ventiladores industriales, dónde se instalan y cómo elegir el más adecuado para cada tipo de trabajo.
Un ventilador con palas radiales es la estructura más duradera para este sector. Están fabricados para ser duraderos, fuertes y potentes, útiles para mover grandes cantidades de aire alcanzando presiones muy altas; estos ventiladores tienen un precio de mantenimiento muy bajo y son perfectos para una solución inicial económica.
Un ventilador con un perfil aerodinámico, similar al de los aviones, permite obtener el mejor rendimiento con el menor consumo; puede utilizarse en entornos con polvos duros, abrasivos o nocivos, pero el ventilador debe estar fabricado con materiales especiales.
El ventilador industrial con palas invertidas tiene menos palas, más largas y de chapa de espesor constante; es una solución económica con un rendimiento inferior, y se utiliza para cambios de aire y pequeñas cantidades de polvo.
Los ventiladores industriales con palas hacia delante se caracterizan por un mayor número de palas pequeñas y muy cercanas entre sí, orientadas en la dirección de rotación; pueden mover grandes volúmenes de aire a baja velocidad y son ideales para aplicaciones en las que se requiere un caudal de aire constante o un suministro de aire con presión constante.
Por sistema de ventilación industrial entendemos una combinación de productos: principalmente un ventilador, que puede ser axial o centrífugo, y una red de tuberías para el paso del gas, del exterior al interior o viceversa. Al instalar un sistema de ventilación industrial hay que tener en cuenta una característica importante: ¿cuánto gas queremos que transporte nuestro sistema? Para saber exactamente este valor, debemos calcular el caudal de nuestro sistema, es decir, "el volumen de gas que mueve el ventilador en un determinado periodo de tiempo". En el sistema internacional, la capacidad se mide en m3/s. La fórmula para conocer la capacidad de un sistema es muy sencilla: conociendo la velocidad del gas transportado, es decir V, y multiplicándola por la amplitud de nuestra tubería, es decir A, obtenemos la capacidad de caudal que se expresa en m3/s. Conocer este valor para los sistemas de ventilación es fundamental, nos ayuda a saber si estamos instalando el producto adecuado para ese proceso en particular.
Supongamos que tenemos que hacer funcionar una cabina de pintura que utiliza quemadores para generar aire caliente; los quemadores necesitan la cantidad de aire adecuada para funcionar de forma óptima. Supongamos que instalamos un ventilador industrial con un caudal de 400 m3/s, y nos damos cuenta de que no se alcanza el nivel máximo de temperatura en la cabina, provocando trastornos en la producción; esto significa que los quemadores no reciben la cantidad de aire adecuada que necesitan, un problema que puede resolverse con una modificación adecuada del sistema de ventilación. Para obtener un mayor caudal de aire, hay dos factores que modificar: instalar un ventilador más grande y con más potencia y sustituir las tuberías por otras de mayor anchura; el caudal será mayor haciendo funcionar los quemadores a máxima potencia.
En este vídeo vimos cómo funcionan los diferentes tipos de ventiladores industriales, dónde se instalan y cómo elegir el más adecuado para cada tipo de trabajo.