VENTILADORES CENTRFUGOSINTRODUCCIN:Un ventilador es una bomba rotodinmica de gas o una turbomquina que absorbeenerga mecnica en el eje y la restituye a un gas. Los ventiladores en general se clasificanen:VENTILADORES DE BAJA PRESIN: donde su presin total desarrollada esinferior a 10 mbar.*) VENTILADORES DE MEDIA PRESIN: donde su presin total desarrollada essuperior a los 10 mbar e inferior a los 30 mbar.*) VENTILADORES DE ALTA PRESIN: donde su presin total desarrollada essuperior a los 30 mbar e inferior a los 100 mbar. Aqu se ve que la compresibilidaddel gas es apreciable.VENTILADORES CENTRFUGOS. En los ventiladores centrfugos la trayectoria del fluido sigue la direccin del eje del rodete a la entrada y perpendicular al mismo a la salida. Si el aire a la salida se recoge perimetralmente en una voluta, entonces se dice que el ventilador es de voluta.Estos ventiladores tienen tres tipos bsicos de rodetes:1. labes curvados hacia adelante, 2. labes rectos, 3. labes inclinados hacia atrs / curvados hacia atrs. En la figura puede observarse la disposicin de los labes.

VENTILADORES CENTRFUGOS DE LABES CURVADOS HACIA ADELANTE, RADIALES Y ATRSLos ventiladores de labes curvados hacia adelante (tambin se llaman de jaula de ardilla) tienen una hlice o rodete con labes curvadas en el mismo sentido del giro. Estos ventiladores necesitan poco espacio, poseen baja velocidad perifrica y son silenciosos. Se utilizan cuando la presin esttica necesaria es de baja a media, tal como la que se encuentran en los sistemas de calefaccin, aire acondicionado o renovacin de aire, etc. No es recomendable utilizar este tipo de ventilador con aire polvoriento, ya que las partculas se adhieren a los pequeos labes curvados y pueden provocar el desequilibrado del rodete.

Estos ventiladores tienen un rendimiento bajo fuera del punto de proyecto. Adems, como su caracterstica de potencia absorbida crece rpidamente con el caudal, ha de tenerse mucho cuidado con el clculo de la presin necesaria en la instalacin para no sobrecargarlo. En general, son bastante inestables funcionando en paralelo, vista su caracterstica caudal-presin. En la figura pueden observarse las partes mencionadas.

VENTILADORES CENTRFUGOS CON LABES CURVADOS.

Los ventiladores centrfugos radiales tienen el rodete con los labes dispuestos en forma radial. La carcasa est diseada de forma que a la entrada y a la salida se alcancen velocidades de transporte de materiales. Existen una gran variedad de diseos de rodetes que van desde los de "alta eficacia con poco material" hasta los de "alta resistencia a impacto". La disposicin radial de los labes evita la acumulacin de materiales sobre las mismas. Este tipo de ventilador es el comnmente utilizado en las instalaciones de extraccin localizada en las que el aire contaminado con partculas debe circular a travs del ventilador. En este tipo de ventiladores la velocidad perifrica es media y se utiliza en muchos sistemas de extraccin localizada.

Los ventiladores centrfugos de labes curvados hacia atrs tienen un rodete con los labes inclinados en sentido contrario al de rotacin. Este tipo de ventilador es el de mayor velocidad perifrica y mayor rendimiento con un nivel sonoro relativamente bajo y una caracterstica de consumo de energa del tipo "no sobrecargable".

En un ventilador "no sobrecargable", el consumo mximo de energa se produce en un punto prximo al de rendimiento ptimo de forma que cualquier cambio a partir de este punto debido a cambios de la resistencia del sistema resultar en un consumo de energa menor. La forma de los labes condiciona la acumulacin de materiales sobre ellas, de forma que el uso de estos ventiladores debe limitarse como se indica a continuacin:1. LABES DE ESPESOR UNIFORME. Los labes macizos permiten el trabajo con aire ligeramente sucio o hmedo. No debe emplearse con aire conteniendo materiales slidos ya que tienen tendencia a acumularse en la parte posterior de los alabes. 2. LOS LABES DE ALA PORTANTE. Permiten mayores rendimientos y una operacin ms silenciosa. Los labes huecos se erosionan rpidamente y se pueden llenar de lquido si la humedad es alta, por ello su uso queda limitado a aplicaciones en las que se manipule aire limpio.

SEGN LA FORMA DE ADMISIN:Existen formas diversas de admisin de los ventiladores, las cuales tenemos:a) CILNDRICAS:Es la ms sencilla, pero la de peor rendimiento.b) CNICASDe regular trabajo, pero con una entrada de aire no uniforme.c) ABOCINADAS:Con esta entrada aerodinmica, se puede conseguir una entrada msuniforme, reducindose el choque a un mnimo.d) COMPUESTA:Sirve mayormente para depsitos slidos.e) GUIADA POR LABES DIRECTRICES:Permite obtener un ptimo rendimiento.

SEGN LA FORMA DE SALIDA DEL FLUIDO:Aqu tenemos que la lengua de la caja espiral puede ser 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 ruidoen los ventiladores centrfugos; mientras que una lengua excesivamente larga provoca unadisminucin del rendimiento. Generalmente los ventiladores de alta presin son ms sensiblesa la variacin del rendimiento.La colocacin del difusor a la salida del ventilador tambin influir mucho en elrendimiento. Dicha colocacin debera hacerse como nos indica la figura:

Y tambin, las diferentes posiciones que puede tomar la salida del ventiladordepender de la aplicacin a que estn sometidos:

LEYES DE LOS VENTILADORES. Si un ventilador debe funcionar en condiciones diferentes de las ensayadas, no es prctico ni econmico efectuar nuevos ensayos para determinar sus parmetros de funcionamiento.

Mediante el uso de un conjunto de ecuaciones conocidas como LEYES DE LOS VENTILADORES es posible determinar, con buena precisin, los nuevos parmetros de funcionamiento a partir de los ensayos efectuados en condiciones normalizadas. Al mismo tiempo, estas leyes permiten determinar los parmetros de una serie de ventiladores geomtricamente semejantes a partir de las caractersticas del ventilador ensayado. Las leyes de los ventiladores estn indicadas, bajo forma de relacin de magnitudes, en ecuaciones que se basan en la teora de la mecnica de fluidos y su exactitud es suficiente para la mayora de las aplicaciones, siempre que el diferencial de presin sea inferior a 3 kPa, por encima del cual se debe tener en cuenta la compresibilidad del gas.

Con el nimo de precisar un tanto ms lo que expone la norma UNE, se puede decir que cuando un mismo ventilador se somete a regmenes distintos de marcha o bien se varan las condiciones del fluido, pueden calcularse por anticipado los resultados que se obtendrn a partir de los conocidos, por medio de unas leyes o relaciones sencillas que tambin son de aplicacin cuando se trata de una serie de ventiladores homlogos, esto es, de dimensiones y caractersticas semejantes que se mantienen al variar el tamao al pasar de unos de ellos a cualquier otro de su misma familia.

Estas leyes se basan en el hecho que dos ventiladores de una serie homloga tienen homlogas sus curvas caractersticas y para puntos de trabajo semejantes tienen el mismo rendimiento, mantenindose entonces interrelacionadas todas las razones de las dems variables.Las variables que involucran las leyes de ventiladores son: la velocidad de rotacin, el dimetro de la hlice o rodete, las presiones totales esttica y dinmica, el caudal, la densidad del gas, la potencia absorbida, el rendimiento y el nivel sonoro.

Las leyes anteriores son generales, pero implican riesgo si son mal interpretadas. Un ventilador as calculado debe tener el mismo punto de capacidad que un ventilador conocido. Cuando existan dudas ser mejor recalcular el ventilador y no pretender olvidar las leyes que rigen su comportamiento.

Curva Caracterstica de un Ventilador. Segn sea el ventilador, su curva caracterstica adopta una u otra forma, Los ventiladores centrfugos, en general, son capaces de manejar presiones altas con caudales ms bien bajos. En la figura 3 se observa una curva caracterstica de un ventilador centrfugo en trminos de la presin total, la presin esttica y la presin dinmica.

Para trazar la Curva Caracterstica de un ventilador, se debe llevar a cabo un procedimiento que procure los datos necesarios. Para poder disponer de los distintos caudales que puede manejar un ventilador segn sea la prdida de carga del sistema contra el cual est trabajando, se ensaya el aparato varindole la carga desde el caudal mximo al caudal cero. Todos los pares de valores obtenidos caudal-presin se llevan a unos ejes coordenados, obtenindose la Curva Caracterstica.

La Fig.4 representa una curva tipo en la que se han representado grficamente las presiones estticas, que representan las prdidas de carga, las totales y dinmicas. Tambin se representa una curva de rendimiento mecnico del aparato.

La caracterstica de un ventilador es la mejor referencia del mismo ya que indica su capacidad en funcin de la presin que se le exige.

FIG.4 REPRESENTACIN GRFICA DE LAS PRESIONES ESTTICAS

Tomando como referencia la figura anterior, la zona de trabajo idnea de un ventilador es el tramo A-B de su caracterstica. Entre B y C su funcionamiento es inestable, el rendimiento desciende rpidamente y aumenta notablemente el ruido; por ello en muchos catlogos se representa slo el tramo eficaz de funcionamiento obviando el tramo hasta la presin mxima.

PUNTO DE TRABAJO DE UN VENTILADOR. Para conocer el punto en que trabajar un ventilador, una vez determinada la prdida de carga que debe vencer el mismo, no hay ms que, sobre el eje de ordenadas, sealar la prdida de carga en mm.c.d.a. (milmetros de columna de agua).

Si se dispone de la caracterstica resistente del sistema, se puede encontrar de forma fcil el punto de trabajo de un ventilador acoplado al mismo, al superponer las curvas caractersticas del ventilador y resistente del conducto segn se indica en la Fig. 5.

FIG.5 CURVAS CARACTERSTICAS DE UN VENTILADOR

Si se desea construir la caracterstica resistente del sistema se debe partir del hecho que en las instalaciones de ventilacin la prdida de carga que se origina vara proporcionalmente al cuadrado del caudal que fluye a travs de la canalizacin.

Para conocer el punto de funcionamiento de un ventilador es indispensable disponer de las curvas caractersticas de los ventiladores susceptibles de ser instalados, para cualquier clculo e instalacin que se haga.

Las curvas deben estar avaladas por el fabricante, quien las garantizar haciendo referencia a la norma y disposicin adoptada para su determinacin.

Las curvas caractersticas de ventiladores se obtienen en laboratorios de ensayos debidamente equipados y por analistas especializados. Ello supone la sujecin a procedimientos segn normalizaciones oficiales y aparatos, tneles y cmaras calibrados. La mxima garanta se obtiene cuando el laboratorio cuenta con una acreditacin oficial.

Zona de funcionamiento. Segn sea el ventilador, tipo y tamao, existe una zona de su curva caracterstica en la que es recomendable su uso. Fuera de ella pueden producirse fenmenos que hacen aumentar desproporcionadamente el consumo hundiendo el rendimiento, provocando un aumento intolerable del ruido e incluso produciendo flujos intermitentes de aire en sentido inverso.

En los catlogos de ventiladores vienen indicadas las zonas de funcionamiento y sus caractersticas. ECUACIONES

DENSIDAD

PRESIN EFECTIVA

VELOCIDAD

CAUDAL

FLUJO MASICO

CARGA TOTAL DEL VENTILADOR

RENDIMIENTO

POTENCIAS

FRMULAS PARA LOS VENTILADORES CENTRFUGOS:Las frmulas para los ventiladores centrfugos son deducidas de las frmulas de lasbombas, si no que en la prctica, en lugar de venir expresadas en alturas, vienen expresadas enpresiones. A continuacin mostraremos algunas frmulas para los ventiladores centrfugos:

LEYES DE AFINIDAD EN LOS VENTILADORESCENTRFUGOS: