2. Ventiladores
Un ventilador es una máquina
de fluido, más exactamente, una
máquina neumática, concebida para
producir una corriente de aire que actúa
como una bomba impulsora de aire. La
velocidad a la cual un ventilador puede
“bombear” aire depende de la presión
que este tenga que superar. Este es
considerado uno de los elementos más
útiles y necesarios, los ventiladores
pueden ser objetos de usos personales
(por ejemplo en una casa) como
también partes de máquinas mayores
que necesitan de su presencia para
asegurar la ventilación de partes
internas e impedir así el
recalentamiento o para mover gases
(principalmente el aire) por un sistema
de conducciones.
3. Ventiladores
En una manera más simple, un ventilador es una
máquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas,
proporcionándole un incremento de presión, por lo que da lugar
a una variación muy pequeña del volumen específico y suele ser
considerada una máquina hidráulica (más propiamente, una
máquina neumática).
En un ámbito industrial la ventilación de máquinas o de
procesos industriales permite controlar el calor, la toxicidad de
los ambientes o la explosividad potencial de los mismos,
garantizando en muchos casos la salud de los operarios que se
encuentran en dichos ambientes de trabajo.
4.
5. En principio existen dos tipos principales
de ventiladores: axiales y centrífugos.
• El ventilador axial es el que recoge e impulsa el
aire (u otro gas) en la misma dirección que el eje
de rotación de sus aspas y se emplean para
aquellas aplicaciones que piden elevadas salidas
de aire con presiones estáticas reducidas.
• El ventilador centrífugo toma el aire en la misma
dirección que su eje de rotación, pero lo
centrifuga contra una carcasa envolvente y
acaba impulsándolo por una boca de esa
carcasa, en una dirección que forma ángulo
recto con el eje de rotación.
Cualquiera de los dos tipos sirve para
cualquier uso, pero el centrífugo suele ser el
preferido cuando se trata de impulsar aire por
sistemas de conductos.
6. Clasificación
Los ventiladores han venido clasificándose de muy diferentes
maneras y no es extraño que un mismo aparato pueda aceptar dos,
tres o más denominaciones. Es bastante común adoptar la designación
atendiendo a alguna de sus características adaptadas al caso que se
está tratando. Aquí vamos a ofrecer la siguiente:
Según su función:
• Impulsores: Entrada libre, salida entubada.
• Extractores: Entrada entubada, descarga libre.
• Impulsores-Extractores: Entrada y salida entubadas
Ventiladores de chorro
• Aparatos usados para proyectar una corriente de
aire incidiendo sobre personas o cosas
7. Clasificación
Según la trayectoria del aire:
• Ventiladores Centrífugos: en
estos aparatos la trayectoria del
aire sigue una dirección axial a
la entrada y paralela a un plano
radial a la salida. Entrada y
salida están en ángulo recto.
• Ventiladores Axiales: la entrada
de aire al aparato y su salida
siguen una trayectoria según
superficies cilíndricas coaxiales.
• Ventiladores Transversales: la
trayectoria del aire en el rodete
de estos ventiladores es normal
al eje tanto a la entrada como a
la salida, cruzando el cuerpo del
mismo.
• Ventiladores helicocentrífugos:
el aire entra como en los axiales
y sale igual que en los
centrífugos.
Según la presión del aire:
• Ventiladores de baja presión:
Se llaman así a los que no
alcanzan los 70 Pascales.
Suelen ser centrífugos y por
antonomasia se designan así
los utilizados en
climatizadores.
• Ventiladores de mediana
presión: Si la presión está
entre los 70 y 3.000 Pascales
pueden ser centrífugos o
axiales.
• Ventiladores de alta presión:
Cuando la presión está por
encima de los 3.000 Pascales.
Suelen ser centrífugos con
rodetes estrechos y de gran
diámetro.
8. Usos de los Ventiladores
El tipo de ventilador más conocido, se utiliza para la ventilación o para
aumentar la velocidad del aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar.
Por esta razón, es un elemento muy utilizado en climas cálidos. Como elemento de
refrigeración es además económico puesto que tienen potencias de entre 20 y 40
W, lo que significa que su consumo de energía y gasto económico son muy
reducidos.
Como máquinas de transporte de fluidos, los ventiladores se usan
principalmente para producir flujo de gases de un punto a otro; aunque a veces la
conducción del propio gas sea lo esencial también, en muchos casos, el gas actúa
sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc; o de material sólido, como
cenizas, polvos, basuras, etc.
También de forma secundaria, se utiliza el ventilador para asistir un
intercambiador de calor como un disipador o un radiador con la finalidad de
aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que
interactúan. Una clara aplicación de esto se ve reflejada en evaporadores y
condensadores en sistemas de refrigeración en que el ventilador ayuda a transferir
el calor latente entre el refrigerante y el aire, y viceversa. También utilizan un
ventilador (generalmente centrífugo) los quemadores de las calderas de calefacción
de combustibles fluidos, para impulsar la mezcla combustible dentro del hogar.
9. Partes de un Ventilador
• La hélice: Son las que se encargan de
producir la corriente de aire fría o caliente,
girando a altas o bajas velocidades. Estas se
encuentran fabricada principal mente de
materiales como aluminio o pasta(según
sea el uso), ya que son capaces de soportar
las diferentes presiones del aire, y no
romperse.
• Motor eléctrico: Es una máquina eléctrica
que transforma energía eléctrica en energía
mecánica por medio de interacciones
electromagnéticas. Este es el que contiene
todos los elementos que hacen funcionar al
ventilador.
• Bobina: La bobina por su forma en espiras
de alambre enrollados almacena energía en
forma de campo magnético. Todo cable por
el que circula una corriente tiene a su
alrededor un campo magnético generado
por la mencionada corriente. Al estar la
bobina hecha de espiras de cable, el campo
magnético circula por el centro de la
bobina y cierra su camino por su parte
exterior. Una característica interesante de
las bobinas es que se oponen a los cambios
bruscos de la corriente que circula por
ellas.
• Cojinetes: Encargados de sostener el
eje. Estos no se encuentran en los
ventiladores de techo, de mesa de piso y
de pared.
• Eje central o rotor: Echo principalmente
de metal, es el encargado de sostener
las hélices y de transferir la energía de la
bobina a las hélices, para que roten.
• Capacitor: Se encargar de regular el flujo
de corriente hacia la bobina para
controlar las velocidades. Cumple una
función parecida a la tarjeta de
velocidades.
• Turbina: también llamada rotor o rueda
que transforma la energía del motor en
energía de movimiento (o energía
cinética) del gas que maneja.
• Carcasa: 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.
• Base: sobre la cual están apoyados
todos estos elementos.
• Correas: sirven para transportar la
potencia del motor al eje.
11. Elección de un Ventilador
El primer paso en la elección de un ventilador es concluir el diseño del sistema
de conducción (tuberías o ductos) es decir, el sistema de fluido dentro del cual se
colocara la maquina impulsora, que debe cumplir los requisitos de flujo y de presión
desarrollada para el sistema de fluido. La presión generada corresponde a la energía que
se imparte al fluido por medio de la maquina impulsora, y equivale a la energía de
presión por unidad de volumen, Se expresa como una altura de columna de fluido Hp (en
metros).
La cantidad Hp es la llamada carga desarrollada. En consecuencia, es necesario reunir los
siguientes datos antes de elegir el ventilador:
• Flujo (o gasto) máximo y variaciones que pueden esperarse.
• Diseño detallado (incluyendo configuración y tamaño) del sistema de conducción, en
el que se incluyan todas las conexiones, válvulas, reguladores, cambiadores de calor,
filtros, etc.
• Localizacion exacta del ventilador en el sistema fluido, incluyendo su altura o
elevación.
• Presion y temperatura del fluido al principio del sistema impulsor (succion o
aspiración).
• Presion y temperatura del fluido al principio del sistema impulsor (succion o
aspiración).
• Características físicas del fluido (densidad, viscosidad, tendencias a la corrocion y la
erosion).
12. Mantenimiento
Dentro de los componentes que conforman estas maquinas veamos cuales
son los más críticos o susceptibles a presentar fallas:
• Rodamientos: al llegar a su vida útil suelen gastarse, desarmarse, trancarse,
producir vibraciones, etc.
• Correas: se parte, rompe, deshilan.
• Partes eléctricas: los contactores, relés, protectores de voltajes, breques; todos
estos componentes suelen quemarse, derretirse o dejar de funcionar.
• Turbinas y Aspas: algunos modelos de turbinas vienen con remaches los cuales con
el tiempo se sueltan produciendo desbalance y destrucción de la misma.
El mantenimiento de estas maquinas consiste en la revisión mantenimiento y
sustitución de rodamientos para evitar trancas o vibraciones que pueden poner en
riesgo el funcionamiento del equipo. Inspección de las turbinas para verificar que
estén completamente bien sujetadas y armadas, también es importante el aspecto de
mantener limpio el equipo para prevenir desgastes a causa de polvo (evita la
lubricación), u objetos de mayor tamaño que puedan afectar el funcionamiento del
equipo.
