ventilador centrÍfugo

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ENTILADOR CENTRÍFUGO Equipo diseñado y construido íntegramente en nuestro laboratorio Objeto: Comprobar el cumplimiento de las leyes de los ventiladores, trazado de las curvas características y comparación de distintos sistemas de regulación de los ventiladores. Material: Banco de ensayo de ventiladores compuesto por ventilador centrífugo de mediana presión accionado por motor eléctrico de velocidad variable, tacómetro óptico, estrangulador de flujo por compuerta, tomas piezométricas y tubos de Pitot y de Prandtl, convenientemente dispuestos y con sus correspondientes manómetros.

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Page 1: VENTILADOR CENTRÍFUGO

ENTILADOR CENTRÍFUGO

Equipo diseñado y construido íntegramente en nuestro laboratorio

 

 

 

 Objeto: 

Comprobar el cumplimiento de las leyes de los ventiladores, trazado de las curvas características y comparación de distintos sistemas de regulación de los ventiladores.

 

Material:

Banco de ensayo de ventiladores compuesto por ventilador centrífugo de mediana presión accionado por motor eléctrico de velocidad variable, tacómetro óptico, estrangulador de flujo por compuerta, tomas piezométricas y tubos de Pitot y de Prandtl, convenientemente dispuestos y con sus correspondientes manómetros.

La regulación del caudal que proporciona el ventilador puede realizarse por variación de la velocidad de giro y también mediante estrangulamiento en la aspiración.

Fundamento teórico:

Al funcionar, los ventiladores desarrollan una presión total, la cual está compuesta de dos sumandos: presión estática y presión dinámica.

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La presión dinámica se utiliza para crear y mantener la velocidad del aire o gas. La presión estática es la presión existente en el seno del fluido, y sirve para vencer los rozamientos y otras resistencias ofrecidas al paso del aire o gas.

La presión dinámica en la aspiración está medida por el tubo de Prandtl, la diferencia de presiones totales entre la entrada y salida del ventilador, por sendos tubos de Pitot, y el incremento de presión estática por tomas piezométricas.

La operación de los ventiladores con velocidad de giro variable se corresponde con las siguientes premisas:

- El caudal es directamente proporcional a la velocidad de giro

- La elevación de presión varía con el cuadrado de la velocidad de giro.

- La potencia absorbida por el ventilador varía con el cubo de la velocidad de giro.

Estas son las llamadas "Leyes de los ventiladores", que pueden también aplicarse a los turbocompresores.

Cuando se obtienen los datos de operación de un ventilador (caudal, presión, potencia), éstos se pueden graficar en coordenadas cartesianas.

 

Método operatorio:

Se anotará la temperatura y presión atmosférica que reina en el laboratorio. Con estos datos se calculará la densidad del aire con la ecuación de los gases ideales.

Se pondrá en marcha el ventilador a su velocidad máxima.

La trampilla de estrangulación deberá estar abierta en una posición intermedia, que se mantendrá durante toda la prueba.

Una vez se hayan estabilizado las lecturas, se anotarán en una tabla construida al efecto las indicaciones que muestran los distintos instrumentos - tacómetro, voltímetro, amperímetro, manómetro en U que indica el Ptotal y manómetro de tubo inclinado que indica la Pdinámica a la entrada- con sus unidades respectivas.

Se disminuirá la velocidad de giro en 500 rpm aproximadamente, volviéndose a anotar las lecturas, y así sucesivamente hasta alcanzar la velocidad mínima del ventilador.

Una vez obtenidos los datos, se procederá a realizar los cálculos correspondientes que nos permitan obtener la potencia absorbida de la red, el caudal, y el incremento de presión total.

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- Potencia absorbida de la red eléctrica: (motor monofásico)

Se anotará directamente la indicación del vatímetro que nos dará el "valor real".

Si multiplicamos esta potencia por el rendimiento del motor eléctrico, obtendríamos la potencia mecánica al eje.

- Caudal:

Del tubo de Prandtl instalado a la entrada obtenemos la presión dinámica, que nos permitirá calcular la velocidad media en el conducto de entrada. Sabiendo que el diámetro del tubo de entrada es de 98 mm, podremos calcular el caudal.

- Incremento de presión total:

Se indica directamente en el manómetro en U en [mm.c.a].

Estos resultados, para cada número de revoluciones, se reflejaran en una tabla de resultados y se dibujarán las gráficas correspondientes en escalas lineal y logarítmica.

Trabajo de gabinete:

Representar gráficamente los resultados obtenidos y realizar el informe del ensayo según las normas generales.

 

Práctica Virtual            ir Simulación--> Banco de ensayos

Existe la posibilidad de trabajar sobre una simulación informática del comportamiento de éste equipo, de forma que el alumno pueda "jugar" con el equipo sin limitaciones, pudiendo modificar parámetros que no se podrían variar sobre el equipo real de laboratorio. No es necesario ceñirse a una sola unidad de prácticas.  Enlace al Laboratorio Virtual.

Este software está diseñado para obtener el máximo provecho al trabajo práctico en los estudios técnicos, y proporciona tanto ayuda en línea como información adicional para que el alumno pueda relacionar más estrechamente la teoría y la práctica.

 

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Medición de la presión estática para la comprobación rutinaria de sistemas de extracción                 localizada

 

Mesure de la pression statique pour le controle routinier des systémes d'extraction localeRoutine checking of local exhaust systems using static pressure measurements

Redactores:

Núria Cavallé OllerIngeniero Químico

Félix Bernal DomínguezIngeniero Químico

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

Esta Nota Técnica de Prevención expone el método de medición de la presión estática en boca de campana para obtener una estimación aproximada del caudal circulante por un sistema de extracción localizada. Asimismo, describe las alteraciones que pueden identificarse en el sistema midiendo la presión estática en puntos clave.Introducción

Antes de la puesta en marcha de un sistema de extracción localizada debe comprobarse que se cumplen sus especificaciones de diseño. Posteriormente, cuando el sistema ya se encuentra funcionando se efectúa su control periódico y mantenimiento, con el fin de asegurar que su eficacia no disminuye o que lo hace dentro de unos límites aceptables. Existen pues, dos fases diferenciadas en las que es necesario realizar medidas experimentales en el sistema: la puesta en marcha del equipo y su control rutinario.

Al plantear el diseño del sistema se calcula el caudal de aspiración necesario para no sobrepasar un determinado nivel de concentración ambiental de acuerdo con el tipo de tóxico y las características físicas de la campana. Esta magnitud, por lo tanto, pasa a ser la indicadora del correcto o incorrecto funcionamiento de un sistema de extracción localizada. Se define como:

Q = S x

donde

Q: caudal de aspiración, m3/s

S: sección del conducto medida perpendicularmente a la dirección del caudal, m2

: velocidad media del fluido en el conducto, m/s

Para conocer experimentalmente el caudal de aire que circula por un conducto se mide la velocidad media y

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la sección y se realiza el cálculo.

La sección de un conducto es una magnitud fácilmente medible siempre que podamos escoger el punto de medida (preferentemente tramo recto accesible). En este caso el problema de la determinación del caudal se reduce a la determinación de la velocidad media del aire en un tramo recto de dicho conducto. La medición puede llevarse a cabo de tres formas distintas:

con instrumentación específica para medir la velocidad del fluido (anemómetros o velómetros), con un manómetro que mida la diferencia de presión entre el interior del conducto y la atmósfera

(presión estática), realizando después los cálculos pertinentes para obtener el valor de caudal circulante.

midiendo la presión dinámica con un tubo de Pitot. Este instrumento, desarrollado por Henri Pitot en 1734, consiste en dos tubos concéntricos uno de los cuales mide la presión total de la corriente de aire en la que es insertado y el otro mide únicamente la presión estática. Si se conecta un manómetro entre las salidas de ambos tubos la lectura muestra la diferencia entre ambas presiones, que no es más que la presión dinámica, magnitud directamente relacionada con la velocidad y la densidad del fluido.

En el cuadro 1 se exponen, de forma simplificada, las características, ventajas e inconvenientes de cada uno de estos métodos así como su ámbito de aplicación.

En esta Nota Técnica de Prevención se describe el método de la presión estática para el control rutinario de los sistemas de extracción localizada. Este método no es adecuado para mediciones en la puesta en marcha del equipo (para lo que se requieren medidas más exactas), ni para determinar la eficacia de un sistema, cuestión que no es objeto del presente documento y que se evalúa midiendo la concentración ambiental remanente de los contaminantes con el equipo funcionando.

Sin embargo, posee especial utilidad por su rapidez y sencillez en la detección de problemas en un sistema de extracción localizada, y realiza una buena aproximación del valor del caudal circulante con pocas medidas experimentales.

CUADRO 1. Medición del caudal en sistemas de extracción localizada

MÉTODO VENTAJAS INCONVENIENTES ÁMBITO DE APLICACIÓN

Instrumentos de medida directa de la velocidad

Cubren cualquier rango de velocidades escogiendo el instrumento adecuado

Algunos modelos disponen de sondas de temperatura y humedad relativa

Proporcionan distintos niveles de exactitud según el aparato

Para bocas de impulsión grandes y velocidades bajas se puede colocar el aparato en la boca de campana si es

Mayor coste de los instrumentos y de su mantenimiento

Requieren calibración

Algunos modelos no son adecuados para medir en conducto por su tamaño

Pueden dañarse si se trabaja en condiciones extremas o con fluidos corrosivos o pulverulentos

Requieren varias medidas en

Comprobación de las especificaciones de diseño del equipo en su puesta en marcha.

Comprobaciones periódicas del funcionamiento del sistema

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accesible una misma sección para cada estimación

Debe medirse en un tramo recto de conducto

Medida de la presión dinámica con un tubo de Pitot

No requiere calibración

Proporciona resultados muy exactos

Bajo coste del instrumento

Debe medirse en un tramo recto de conducto.

Requieren varias medidas en una misma sección para cada estimación

Inadecuado para velocidades bajas (<3 m/s, óptimo a partir de 10 m/s)

Debe medirse separadamente la temperatura y humedad relativa del fluido.

Comprobación de las especificaciones de diseño del equipo en su puesta en marcha.

Comprobaciones periódicas del funcionamiento del sistema

Medida de la presión estática

Rápido y simple: con una sola medida se obtiene una aproximación al caudal circulante.

Bajo coste del instrumento (puede ser un simple manómetro en U)

Adecuado para cualquier rango de caudales

Menor exactitud que los anteriores

Debe medirse separadamente la temperatura y humedad relativa del fluido.

Comprobaciones periódicas del funcionamiento del sistema

Mediciones experimentales de la presión estática

La medición de la presión en un conducto se realiza con un manómetro, en el caso más sencillo del tipo en U. En su interior un líquido (alcohol, agua, aceite,...) indica la diferencia de altura entre las dos ramas, lo cual es ya una medida de diferencia de presión si se conoce la densidad del líquido. Si el líquido es agua las unidades utilizadas son milímetros de columna de agua (mmcda). La lectura, por tanto, es directa.

Se trata de instrumentos muy simples, fáciles de utilizar, robustos y aptos para medir en puntos fijos o variables. Una variación del manómetro en U es el manómetro inclinado, que proporciona una ampliación de la escala y por lo tanto una mayor sensibilidad de la lectura. Es aconsejable que la base del manómetro esté bien nivelada, por lo que se aconseja medir en puntos fijos.

Existen modelos más sofisticados, como los manómetros aneroides, de mayor sensibilidad que los anteriores y sin fluidos en su interior, lo que simplifica su mantenimiento. Sin embargo, requieren calibración periódica y son más susceptibles de sufrir un fallo mecánico.

El manómetro en U se conecta sucesivamente a cada uno de los puntos de medida mediante un tubo de goma y se lee la diferencia de presión entre el interior del conducto y la atmósfera (en milímetros de columna de agua, mmcda). La medición se realiza colocando una de las ramas del manómetro perpendicular a la dirección del flujo. Los orificios en el conducto deben tener diámetros comprendidos entre 1,5 y 3 mm y no

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deben realizarse por punzonamiento puesto que las rebabas que ello generaría en la cara interna podrían ocasionar turbulencias en la corriente.

Dado que estamos describiendo un procedimiento de rutina, sería conveniente disponer de conexiones fijas para los manómetros en U, que deberían contemplarse ya en la fase de proyecto del sistema.

El perfil típico de presiones estáticas en un sistema de extracción localizada se muestra en la figura 1. En el punto 1 la presión que mediremos será la presión atmosférica1. Aguas abajo de la campana los valores son negativos, aumentando la diferencia con la presión atmosférica hasta llegar al ventilador, donde se comunica la suficiente energía mecánica al ventilador para mover el fluido hasta fuera del sistema. En el punto 5 la presión estática es nuevamente nula.

Figura 1. Perfil de presiones estáticas en un sistema de extracción localizada

1. Debe recordarse que se miden siempre diferencias de presión entre el interior del conducto y la presión atmosférica, y no presiones absolutas. Por lo tanto, cuando medimos en la atmósfera el valor de la presión estática es cero.

Cálculo del caudal a partir de la presión estática en boca de la campana

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El caso particular en que la medida de la presión estática (PE) se realiza junto a la garganta de la campana nos proporciona una estimación del caudal que circula por el sistema. Se trata de un procedimiento más rápido y sencillo que el propuesto en el anexo D de la norma BS 7258 referente a las especificaciones de seguridad y rendimiento de las campanas de laboratorio de uso general. Idealmente se realizarían mediciones en 3 puntos, el primero de ellos situado un diámetro aguas abajo para las campanas con adaptación gradual y a tres diámetros para campanas simples.

El caudal se calcula según la siguiente ecuación:

Q = 4,43 S ( PEc / [(1 + Fc) d] )-½

donde:

Q: caudal, m3/s

S: sección del conducto unido a la campana, m2

PEc: presión estática en la campana, mmcda

Fc: factor de pérdidas de la campana

d: densidad del aire, kg /m3

Para aire en condiciones estándar (d = 1,2 kg /m3) la ecuación anterior se convierte en:

Q = 4,43 S ( PEc / [(1 + Fc)] )-½

Los factores de pérdidas de carga en la campana (Fc) en función del ángulo de abertura de la campana se muestran en la figura 2.

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En las rectangulares, α es el ángulo mayor.

La superficie de la boca proyectada debe ser como mínimo dos veces la sección del conducto.

Figura 2. Factor de pérdidas (Fc) en la entrada de la campana

Si la medida de la presión estática no se realiza en boca de campana sino en otro punto del sistema, el procedimiento a seguir debe incluir el cálculo de la pérdida de carga (PC) que provocan todos los elementos existentes entre la boca y el punto de medida (conducto, codos, uniones). El valor de PC se resta de la lectura de presión estática y los diferentes resultados se promedian. Con el valor corregido de la presión estática, se acude nuevamente a las ecuaciones anteriores.

Así pues, las ventajas principales que proporciona el método de estimación del caudal midiendo en boca de campana son dos: solamente se debe tener en cuenta la pérdida de carga de la campana y por lo tanto los cálculos se ven muy simplificados, y de otra parte, puede verificarse visualmente si los elementos de la campana se encuentran en correcto estado (no hay agujeros, está bien conectada, etc), mientras que si se realiza la medida en otro punto (en conducto, por ejemplo), pueden existir problemas no detectables a simple vista y difíciles de localizar.

Evaluación del sistema

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Si el sistema no ha sufrido una variación significativa de la presión estática (respecto al valor original determinado en el momento de la puesta en marcha del equipo), no ha cambiado su diseño (adición de elementos nuevos o modificación de los existentes) y no existen acumulaciones o fugas de materiales aguas arriba de donde se realiza la medición, se puede asegurar que el caudal de aspiración continua siendo el adecuado.

Una reducción de hasta el 25 % en el valor de la presión estática (13 % de reducción del caudal) se considera aceptable. En la tabla 1 se muestra el porcentaje de variación del caudal (ΔQ ) en función del porcentaje de variación de la presión estática (ΔPE) (relación cuadrática). Por el contrario, cualquier modificación de la medida original de la presión estática indica un cambio en el caudal aspirado por la campana. Las causas pueden ser una o más de las siguientes circunstancias, según se describe en la referencia bibliográfica (1):

1. Reducción de la eficacia del ventilador debida a:o desgaste o acumulación de suciedad en el rotor o la voluta, o a que la correa patine. o deterioro de las conducciones, tal como acumulaciones en las ramas o el conducto principal a

causa de una insuficiente velocidad del aire, condensación de productos en la pared del conducto, por tener propiedades adhesivas el material extraído, o bien por fugas causadas por compuertas de limpieza desajustadas, uniones rotas, perforaciones por abrasión en el conducto (principalmente en los codos), mala conexión a la entrada del ventilador, o acumulaciones en los conductos o palas del ventilador.

2. Instalación de aberturas adicionales al sistema o a modificaciones en los ajustes de las compuertas de regulación que reparten el caudal entre las distintas ramas.

3. Aumento de la pérdida de carga en los equipos de separación de contaminantes como colectores de polvo o filtros debido a un mantenimiento inadecuado, desgaste, etc.

En la tabla 2 se describen algunas causas frecuentes de mal funcionamiento de un sistema de extracción localizada, planteando cómo serían las medidas de presión estática obtenidas en distintos puntos del mismo. Con las flechas se indica si la presión estática ha aumentado (↑) o disminuido (↓) respecto a su valor en la situación inicial (y correcta) a la puesta en marcha del equipo. El incremento o decremento se define en términos de valor absoluto de la presión. (Debe recordarse, tal y como se ha visto anteriormente, que la presión estática en un sistema toma valores negativos, es decir, inferiores a la presión atmosférica en la mayor parte del sistema, concretamente de la entrada hasta el ventilador. Así, el símbolo ↑ indica un incremento del valor absoluto de la PE, es decir, una menor presión con respecto a la presión atmosférica). Se muestran algunas situaciones de interés.

Una de las conclusiones inmediatas del análisis de la tabla es que el cumplimiento de un plan de mantenimiento de todos los componentes de un sistema de extracción localizada (campanas, conductos, filtros, colectores de polvo, depuradores, ventiladores) es un aspecto crucial para asegurar su correcto funcionamiento.

TABLA 1. Variación de PE y Q

Δ PE (%)10 20 30 40 50

Δ Q (%)5 11 16 23 29

TABLA 2. Medidas de la presión estática en un sistema y su interpretación

CAMBIOS DE LA PRESIÓN ESTÁTICA RESPECTO A LA SITUACIÓN CAUSA MEDIDAS A

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INICIAL MÁS PROBABLE

TOMAR

CampanaConductoaspiración

Filtro VentiladorConductoimpulsión

entrada salidaΔ

entrada salida  Δ

↓ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓

Obstrucción entre la campana y el punto medido en el circuito de aspiración *.

Revisión y limpieza de los conductos.

↓ ↓ ↓ ↑ ↑↑ ↓ ↓ ↑ ↓Filtro obstruido. Limpieza o

cambio del filtro.

↓ ↓ ↓   ↑     ↓ ↑

Rotura de tuberías, bridas o uniones en el conducto de aspiración.

Revisión periódica de los elementos y reparación de defectos.

↓ ↓ ↓   ↓     ↓ ↓

La correa ventilador está floja o puede haber acumulación de suciedad en el ventilador.

Limpieza y/o reparación del ventilador.

↓ ↓ ↓   ↓     ↓ ↑

Mala conexión entre el conducto y el ventilador.

Revisión periódica de los elementos.

* Una obstrucción frecuente es la que se produce en sistemas de extracción de polvo al sedimentar éste cuando se para el sistema.

Ejemplo práctico de interpretación de las lecturas de presión estática

A continuación se muestra un sistema de extracción localizada en el que se han realizado mediciones de la presión estática (expresada en mmcda). Se realiza una interpretación de los resultados, identificando los posibles problemas y proponiendo acciones correctoras. En la figura 3 se muestran los datos de la situación inicial (puesta en marcha de la instalación) y de 4 situaciones anómalas.

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Figura 3. Caso práctico. Esquema del sistema.

Tal como se ha visto anteriormente, el caudal que circula por un punto de un sistema es proporcional a la presión estática en dicho punto. Así pues, la situación inicial muestra que el caudal que entra por la campana C es mayor que el de A y B, y éstos a su vez, mayores que el de la campana D. Inicialmente la pérdida de carga del filtro es de 100 mmcda.

TABLA 2. Caso práctico. Medidas de la presión estática (mmcda) en el sistema

Situación PEA PEB PEC PED PEE PEF

Inicial 40 40 5030

100 200

1 25 25 3020

65 290

2 10 10 7550

95 185

3 15 15 2012

110 220

4 20 20 2515

50 110

En la situación 1 se observa que disminuye la presión estática de todas las campanas (circula menor caudal por el sistema). Este hecho, junto con el drástico aumento de la pérdida de carga del filtro (225 mmcda) indica que éste se encuentra obstruido y que dificulta la aspiración.

En la segunda de las situaciones propuestas, circula menor caudal por las dos primeras campanas, mayor caudal por las dos siguientes y el filtro está correcto, puesto que se observa un solo un pequeño decremento de la pérdida de carga (90 mmcda) que puede ser debido a que circula un caudal algo inferior por el sistema. Esta situación indica que existe una obstrucción en el sistema que se sitúa entre los puntos B y C.

En la situación 3, la pérdida de carga del filtro sufre un pequeño aumento (110 mmcda) lo que indicaría que circula prácticamente el mismo caudal por el filtro que en la situación inicial. Sin embargo la presión de todas las campanas ha disminuido, indicando menor caudal en ellas. Probablemente sea debido a la existencia un agujero entre D y E por donde entra aire.

Finalmente, en la última de las situaciones la pérdida de carga del filtro ha disminuido (60 mmcda) al igual que las presiones estáticas en las 4 campanas. Todo ello indica que circula menor caudal. Una explicación factible es que el ventilador no funciona correctamente y trabaja a una potencia inferior a la requerida. Ello puede ser debido a que la correa se haya aflojado.

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CAUDAL Y PRESIÓN DEL VENTILADOR

1.1. Caudal Q

El caudal de un ventilador, es la masa de aire que éste puede desplazar en una unidad de tiempo. Se expresa en m3/h (1,7 m3/h = 1 CFM).

 

1.2. Presión dinámica (Pd)

Es la fuerza por unidad de superficie provocada por el movimiento del aire y se manifiesta en el mismo sentido que la dirección de éste. Dicha presión es siempre positiva.

 

1.3. Presión estática (Pe)

Es el valor de la fuerza que ejerce el aire sobre las paredes de las tuberías, en sentido perpendicular a ellas.

Esta presión es positiva cuando es mayor que la atmosférica. Si las paredes de la tubería fuesen elásticas, veríamos como se dilatan. (Sobrepresión).

Cuando es negativa, es decir, menor que la presión atmosférica, las paredes se contraerían (depresión).

 

1.4. Presión total (Pt)

Es la suma de la presión estática y dinámica.

Pt = Pe + Pd

La unidad de presión utilizada es mmH2O (milímetros columna de agua) siendo sus equivalencias:

1mmH2O = 9,80665 Pa = 1mm.Wg

1 Pa (Pascal) = 1 N/m2

 

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 •  ENSAYO DE LOS VENTILADORES

El ensayo de los ventiladores tiene por objeto determinar el caudal y la presión que proporcionan, así como todos sus datos eléctricos y nivel sonoro a fin de poder establecer su curva característica.

 

2.1 Ensayo de caudal/presión

Los ensayos de caudal/presión de los ventiladores SODECA, se efectúan en nuestro laboratorio de fluidos, de acuerdo con las normas ANSI/AMCA STANDARD 210-85 y su equivalente UNE 100-212-90.

La Fig. 1, muestra la instalación esquemática de la CAMARA ANSI/AMCA, con toberas en la salida y sistema variable para la extracción de aire, utilizados para ensayos y mediciones de los ventiladores axiales.

Para los ensayos de ventiladores centrífugos se usa la disposición 7 de las citadas normas ANSI/AMCA.

 

2.2 Ensayo de nivel sonoro

Debido al desplazamiento del aire y al movimiento de la hélice o turbina a una determinada velocidad, el ventilador provoca un determinado ruido que se cuantifica en nuestro laboratorio según normas, ISO-3744 e ISO-3745.

Los valores se determinan mediante medidas de nivel de presión y potencia sonora obtenidas en campo libre, y se expresa en dB (A).

 

 •  REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS ENSAYOS

La curva característica de un ventilador, es la unión gráfica, en unos ejes de coordenadas de todos los valores resultantes de los ensayos.

 

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Esta curva representará la totalidad de posibles puntos de trabajo del ventilador.

 

Sobre cualquier curva característica reflejada en este catálogo, podremos observar como el Caudal Q, representado en el eje de abscisas, disminuye a medida que aumenta la presión estática (Pe), en el eje de ordenadas siendo el caudal máximo cuando la presión estática es 0, lo que llamamos caudal a descarga libre. De esta forma observamos que la curva del ventilador nos proporciona de forma gráfica los caudales que puede desarrollar el ventilador en función de la presión que le exijamos.

 

Los datos facilitados en nuestras curvas características corresponden a:

- Temperatura 20ºC.

- Densidad del aire 1,2046 Kg/m3.

- Presión atmosférica 760 mm.Hg.

 

 

 •  LEYES DE FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de un ventilador está regido por tres parámetros fundamentales: peso específico del aire que circula d, velocidad angular n y diámetro de la hélice D. Cuando éstos varían, lo hacen también las características del ventilador. Vamos a considerar seguidamente cada uno de los casos de variación de uno de los parámetros permaneciendo constantes los otros dos:

4.1. Variación de d, permaneciendo constantes n y D.Las características del ventilador están expresadas para un peso específico d = 1,2 Kg/m3. Variaciones de éste hacen variar en proporción directa las presiones y la potencia absorbida por la hélice. El caudal permanecerá invariable.Siendo d' el nuevo peso específico se tendrá:

4.2. Variación de n, permaneciendo constantes d y D.

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Variando la velocidad de rotación de la hélice, las características varían de la siguiente manera:

n' es el valor de la nueva velocidad.4.3. Variación de D, permaneciendo constantes d y n.Esta relación sirve únicamente para ventiladores geométricamente semejantes.Para un nuevo valor D' se tendrá:

 

 •  ACOPLAMIENTO DE VENTILADORES

5.1. Acoplamiento de Ventiladores en paralelo

 

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5.2. Acoplamiento de Ventiladores en serie