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VENTILADORES

VentiladoresUn 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.

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.

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.

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

ClasificaciónSegún 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.

Usos de los VentiladoresEl 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.

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.

Partes de un Ventilador

Elección de un VentiladorEl 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).

MantenimientoDentro 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.