Ventilador centrífugo: especificaciones del dispositivo y principio de funcionamiento del dispositivo
Con el desarrollo del sector industrial, una gran cantidad de procesos tecnológicos requirieron suministro forzado de aire. La esfera doméstica no se hizo a un lado. Algunos tipos de comunicaciones requieren un suministro regular de aire fresco.
Una solución elegante a este problema fue un ventilador centrífugo, que es capaz de bombear de forma autónoma la cantidad requerida de masa de aire. Pero, ¿cómo funciona y cómo funciona? Analizaremos estos problemas en detalle en nuestro artículo.
Considere las características de diseño del dispositivo, sus capacidades, alcance, mejores fabricantes, cuyos productos se presentan en el mercado. También damos recomendaciones para elegir el modelo de ventilador adecuado.
El contenido del artículo:
La esencia del ventilador y el vacío.
El ventilador es una estructura mecánica que es capaz de procesar el flujo de la mezcla de gas y aire al aumentar su energía específica para el movimiento posterior.
Dicha arquitectura de la unidad proporciona la capacidad de crear el efecto de inyección o rarefacción del gas de trabajo en el espacio a través de un aumento o disminución de la presión, respectivamente (mecanismo de conversión de energía).
Por presión de gas entendemos el proceso interminable de movimiento aleatorio de las moléculas de gas, que, cuando golpean las paredes de un espacio confinado, crean presión sobre ellas.
Por lo tanto, cuanto mayor es la velocidad de estas moléculas, más choques y mayor es la presión. La presión de gas es una de las principales características del gas.
Por otro lado, cualquier gas tiene dos parámetros más: volumen y temperatura. Volumen: la cantidad de espacio que ha llenado el gas. La temperatura del gas es una característica termodinámica que relaciona la velocidad de las moléculas y la presión que generan.
Sobre estos "tres pilares" está la teoría de la cinética molecular, que es la base para la descripción de todos los procesos asociados con el procesamiento de gases y mezclas de gases.
El proceso de inyección es una concentración forzada de moléculas en un espacio confinado que excede cierta norma. Por ejemplo, la presión de aire generalmente aceptada en la superficie de la tierra es de aproximadamente 100 kPa (105 kilo Pascales) o 760 mmHg. Art. (milímetros de mercurio).
Con el aumento de la altura sobre la superficie de la Tierra, la presión disminuye, el aire se enrarece.
La rarefacción es el proceso inverso de inyección, durante el cual las moléculas abandonan el sistema cerrado. El volumen sigue siendo el mismo, pero el número de moléculas disminuye varias veces, por lo tanto, la presión disminuye.
El efecto de la descarga es necesario para el movimiento forzado del aire. Es posible una variante del movimiento del aire a través del efecto de rarefacción: para restablecer el equilibrio de presión en todo el sistema, las moléculas se mueven de una región más concentrada de moléculas a una menos concentrada.
De esta manera, las moléculas de gas se mueven.
Existen varios diseños de sistemas de ventilación, pero se pueden dividir condicionalmente en varias clases según ciertos parámetros:
- Con cita previa. Hay fanáticos de propósito general y especial. Los ventiladores se utilizan para el movimiento normal de gas. Se utilizan ventiladores especiales para el transporte neumático, el transporte de mezclas de gases agresivas y explosivas.
- Por la velocidad. Hay una velocidad específica pequeña, media y alta de la rueda con cuchillas.
- Por rango de presión. Sistemas conocidos para generar presión baja (hasta 1 kPa), media (1-3 kPa), alta (más de 3 kPa).
Algunos procesos industriales y domésticos que utilizan sopladores ocurren en condiciones ambientales extremas, por lo que se exponen los requisitos relevantes para el equipo.
Por lo tanto, podemos hablar de unidades y dispositivos polvorientos, a prueba de humedad, resistentes al calor, resistentes a la corrosión, a prueba de chispas para eliminar humo y ventiladores convencionales.
La información sobre los tipos de ventiladores se trata en detalle en otro nuestro articulo.
Diseño de ventilador centrífugo
El sistema de diseño centrífugo es un mecanismo de presión con una arquitectura radial, capaz de generar presión de cualquier rango.
Está destinado al transporte de gases mono y poliatómicos, incluidos los compuestos químicamente "agresivos".
El diseño está "revestido" con una carcasa de metal / plástico, que se denomina carcasa protectora. La carcasa protege la cámara interior del polvo, la humedad y otras sustancias que pueden afectar negativamente el funcionamiento de la unidad.
Un producto de ventilación de alta calidad siempre tiene una cierta clase de protección. El grado de protección de la carcasa (Ingress Protection) es un estándar internacional único para la calidad del producto, que determina el nivel de protección del equipo contra las influencias ambientales.
El mecanismo es accionado por un motor eléctrico o un motor de combustión interna (típico de los ventiladores industriales). El método más común es un motor eléctrico que gira un eje con un impulsor.
Existen varias opciones para transmitir el movimiento de rotación de un motor a un impulsor:
- acoplamiento elástico;
- Transmisión por correa trapezoidal
- transmisión continua (embrague deslizante hidráulico o inductivo).
Dada la existencia de una gran cantidad de empresas de fabricación que crean sistemas únicos con una amplia variedad de parámetros dinámicos, los consumidores tienen a su disposición una amplia gama de ventiladores.
Como resultado del arduo trabajo de los desarrolladores, tenemos una amplia gama de aplicaciones para tales máquinas, que incluyen:
- sistemas de ventilación y calefacción en edificios privados y de gran altura;
- suministro de aire y purificación para edificios no residenciales;
- sistemas de filtración en agricultura;
- desempeño de procesos tecnológicos en la industria ligera y pesada de varias direcciones.
También hay opciones para el uso de sopladores en sistemas de extinción de incendios y cambio de aire ultrarrápido en espacios confinados.
Dichos ventiladores funcionan con mezclas de gases a alta temperatura, lo que obliga a los fabricantes a incluir información sobre el cumplimiento de sus equipos con los estándares internacionales en la documentación técnica.
El diseño simple y probado del mecanismo centrífugo tiene varias ventajas distintas:
- alta confiabilidad y rendimiento inigualable;
- facilidad y accesibilidad del mantenimiento del equipo;
- seguridad de integración y operación de unidades;
- Costes mínimos de energía y reparación en caso de fallo.
Además, los sopladores tienen un umbral de ruido bastante bajo, lo que les permite ser utilizados en condiciones domésticas. Los ventiladores centrífugos también tienen una vida útil excepcionalmente larga debido a la falta de contacto directo de las partes de trabajo del mecanismo en la cámara de trabajo.
Características del ciclo de funcionamiento del dispositivo.
Considere el principio general de funcionamiento de un ventilador centrífugo de diseño radial. Tenga en cuenta que los especialistas distinguen entre dos diseños principales de ventiladores: con la colocación axial y radial de la entrada, donde se aspira el flujo de aire.
Esto afecta principalmente la opción de montar el ventilador en el sistema y prácticamente no afecta el rendimiento general.
Una entrada axial es característica de los sopladores de uso general. La disposición radial de la entrada de flujo es característica de los ventiladores convencionales.
En la primera etapa del ciclo de trabajo del ventilador, el flujo de aire se mueve hacia la superficie del impulsor que gira rápidamente. Las palas del impulsor dividen el aire en pequeños volúmenes que se mueven dentro de la cámara de trabajo.
Aquí, la masa de aire se acumula, es decir, la masa de aire se comprime directamente en un pequeño volumen.
El diseño del cuerpo de la unidad tiene sus propias características.
Se conocen las dos formas corporales más comunes:
- redondeado
- en forma de espiral
La forma redonda de la carcasa es típica para los fanáticos que mueven una gran cantidad de aire en poco tiempo. Una forma espiral es inherente a los ventiladores, que además comprimen el volumen de aire y generan presión media y alta.
En la segunda etapa, el aire es forzado a la cámara de trabajo. Como saben, con un volumen constante con un aumento en la masa total de moléculas de gas, aumenta el número de colisiones de moléculas y, por lo tanto, aumenta su velocidad. En consecuencia, la presión del gas también aumenta.
En la etapa final, el gas comprimido se retira de la cámara de trabajo a la salida. Además, el aire pasa al conducto central y se mueve en la dirección indicada.
El proceso de rarefacción es exactamente lo contrario. El aire se toma de una tubería de aire o un espacio confinado donde es necesario crear un área enrarecida y se descarga al medio ambiente u otro espacio limitado.
Especificación de ventilador centrífugo
Los sistemas de compresores se caracterizan por una serie de diferencias estructurales y dinámicas que deben tenerse en cuenta al seleccionarlos e implementarlos en el sistema de ventilación.
La especificación incluye:
- directamente al diseño del soplador;
- tipo de motor;
- unidad de control;
- colocación del impulsor y transmisión del movimiento de rotación desde el motor;
- el ángulo de la ubicación del tubo de entrada y salida;
- El material del que están hechos los detalles del producto, sus dimensiones y peso.
Los especialistas también prestan atención al cumplimiento de los productos con los estándares internacionales: estándares ISO / IEC y GOST, marcado IP, directivas ATEX, etc.
Presión de inyección: el valor máximo que el ventilador puede crear durante el funcionamiento en modo nominal.
Pv = Psv + Pdv,
Donde: Pv - presión totalPsv - presión estática Pdv - presión dinámica.
Coeficiente diferencial: diferencia entre la entrada y la presión generada (bar).
Flujo de aire volumétrico: la cantidad de mezcla de gases que se mueve por unidad de tiempo (productividad). Usualmente calculado en m3/ h para productores nacionales, litro / min - para extranjeros.
Velocidad de rotación: el número de rotaciones completas del impulsor por unidad de tiempo. Calculado en pcs / so Hz. Debe recordarse que el nivel de carga del ventilador de aire no debe exceder el 75% del máximo.
Trabajando durante mucho tiempo en modo de sobrecarga con una alta velocidad, el ventilador se sobrecalienta y puede fallar rápidamente. Pero este proceso se puede controlar al controlarlo a su discreción. Por que usar controlador de velocidad un fan
La presión acústica es el nivel de ruido de las piezas giratorias y la fricción del aire metálico. Medido a una distancia de 3 metros de la fuente cuando está funcionando a carga máxima. Se debe tener en cuenta el ruido al elegir un ventilador que funcione constantemente.
Uno de los dispositivos con bajo nivel de ruido es ventilador sin aspas.
La eficiencia del ventilador es producto de los siguientes tres factores:
- pérdida de flujo de aire;
- fuga a través de huecos en la estructura;
- Eficiencia mecánica del producto.
Para ventiladores centrífugos, la eficiencia general está en el rango de 0.7 a 0.85, en axial (canalizado), no más de 0.95. Al elegir un ventilador radial, es necesario tener en cuenta el factor de seguridad del motor eléctrico 1.2. Es decir, recoja la potencia del motor eléctrico un 20% más de lo necesario.
La potencia del motor del ventilador está determinada por la fórmula:
N = (Q * P) / (102 * 3600 * Eficiencia),
Donde: Q - rendimiento (flujo de aire volumétrico), P - Presión generada.
Selección de ventiladores según requerimientos
El proceso de selección de equipos de ventilación para una instalación industrial (taller, hangar) es un proceso bastante interesante e intrincado que debe hacer un especialista. Características de ventilación de locales industriales en detalle revisado aquí.
Para apartamentos ordinarios y casas privadas, ya existen soluciones preparadas. En el caso general (para un apartamento de 2-3 habitaciones) tenemos la siguiente arquitectura del sistema de ventilación:
- los ventiladores están montados en salas de estar, cuyo número depende del tamaño de las instalaciones y el número de residentes;
- Los difusores de escape están integrados en la cocina y el baño, además se colocan conductos de aire a la instalación de suministro y escape.
El ventilador centrífugo incluye una unidad de control, un sistema de filtro para la purificación del aire, un motor eléctrico y el propio ventilador radial.
El mercado actual de equipos de ventilación está representado por una amplia gama de empresas extranjeras: Systemair, Soler & Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL LV MITA
Los productos de estas compañías serán una excelente solución para tareas de ventilación de cualquier escala.
Las marcas nacionales Vents, Elkom, Domovent y Vesa no son inferiores a ellas en cuanto a la calidad de producción y la fiabilidad de los equipos. Si tiene dudas sobre la precisión de los cálculos realizados o con la elección de un modelo específico, le recomendamos que se ponga en contacto con el servicio de soporte de cualquiera de las empresas.
Si es el propietario de un edificio privado de 1-2 pisos, un edificio industrial o comercial de un tamaño similar (restaurante, almacén, comedor, cafetería, oficina), al elegir el equipo, debe tener en cuenta el volumen de locales, la tasa de intercambio de aire, la longitud y la sección transversal de las tuberías principales.
Asegúrese de prestar atención a la funcionalidad adicional de los ventiladores centrífugos y la capacidad de integrarse en una variedad de sistemas de aire acondicionado.
Por lo tanto, los sopladores radiales pueden equiparse con componentes auxiliares:
- temporizadores ajustables e interruptores de intervalo, fotosensores y detectores de humedad;
- controladores de velocidad e indicadores de estado;
- sensores de sobrecarga del motor y falta de energía eléctrica a la red;
- Amortiguadores de resorte o aisladores de vibraciones de goma.
Si el ventilador se encuentra dentro de un apartamento o casa, se puede cerrar con un panel decorativo extraíble de aluminio o plástico, teniendo en cuenta el interior de la habitación.
Para muchos usuarios, un criterio importante al elegir un ventilador es el nivel de ruido. ¿Estás eligiendo un ventilador silencioso en el baño? Le recomendamos que lea la calificación. ventiladores silenciosos.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
En el siguiente video, los especialistas de Elcom hablan sobre ventiladores centrífugos:
A continuación se muestra un gran ejemplo de instalación de un ventilador doméstico en un baño:
Otra opción para instalar un ventilador doméstico de baja potencia en un apartamento:
El clásico ventilador centrífugo es el resultado de muchos años de experiencia en el diseño y fabricación de equipos de ventilación. Esta no es solo una excelente solución para la industria, sino también una herramienta óptima de transporte aéreo para locales residenciales y de oficina.
¿Has pensado en comprar un ventilador centrífugo? ¿O notó una discrepancia en el material desmontado? Haga sus preguntas, aclare aspectos tecnológicos en la sección de comentarios.
¿O tal vez ya instaló ese ventilador en el baño? ¿Estás satisfecho con su trabajo? ¿Has elegido la potencia adecuada para tu habitación? Envía una foto de tu fan y deja tus comentarios.
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