Con el desarrollo del sector industrial, una gran cantidad de procesos tecnológicos exigieron un suministro forzado de aire. La esfera doméstica tampoco se mantuvo a un lado. Algunos tipos de comunicaciones requieren un suministro regular de aire fresco.
Una solución elegante para este problema se ha convertido en un ventilador centrífugo, capaz de inyectar de forma autónoma la cantidad necesaria de masa de aire. Pero, ¿cómo funciona y cómo funciona? Estas son las preguntas que discutiremos en detalle en nuestro artículo.
Tenga en cuenta las características de diseño del dispositivo, sus capacidades, el ámbito de aplicación, los mejores fabricantes cuyos productos están en el mercado. Y también dar recomendaciones sobre la elección de un modelo de ventilador adecuado.
Contenido del artículo:
- La esencia del ventilador de descarga y dilución del aire.
- Diseño de ventilador centrífugo
- Características del ciclo de funcionamiento del dispositivo.
- Especificación del ventilador centrífugo
- Selección del ventilador según requerimientos.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
La esencia del ventilador de descarga y dilución del aire.
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.
Esta arquitectura de la unidad proporciona la capacidad de crear el efecto de bombear o diluir el trabajo. gas en el espacio a través de un aumento o disminución de la presión, respectivamente (el mecanismo de conversión energía).
Por la presión del gas, entendemos el proceso interminable del movimiento caótico de las moléculas de gas que, al golpear las paredes de un espacio cerrado, crea presión sobre ellas.
En consecuencia, cuanto mayor sea la velocidad de estas moléculas, más choques y mayor será la presión. La presión del gas es una de las principales características del gas.
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Ventiladores centrífugos: la versión más simple de los dispositivos mecánicos utilizados en la disposición y organización de los sistemas de ventilación, que difieren en el propósito, el volumen y el tipo de movimiento del aire.
Radiales, son centrífugos, los ventiladores le permiten implementar una variedad de proyectos de suministro y ventilación por extracción. Utilizado principalmente sin conductos de aire.
El funcionamiento del ventilador centrífugo se controla mediante un motor cuya potencia se selecciona según el volumen de la masa de aire que se mueve.
Los ventiladores centrífugos se fabrican para funcionar tanto en aire limpio sin impurezas como en entornos complejos explosivos.
El tipo de ventilador más simple.
Instalación de ventiladores en una planta de fabricación.
Motor de ventilador centrifugo
Variedades de unidades de ventiladores radiales.
Por otro lado, cualquier gas tiene dos parámetros más: volumen y temperatura. Volumen: la cantidad de espacio que se llena con gas. La temperatura del gas es una característica termodinámica que relaciona la velocidad de las moléculas y la presión generada por ellas.
Sobre estas "tres ballenas" hay una teoría cinética molecular, que es la base para describir 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 cerrado por encima de cierta norma. Por ejemplo, la presión de aire generalmente aceptada en la superficie de la tierra es de aproximadamente 100 kPa (105 Kilo Pascal) o 760 mm Hg. Art. (milímetros de mercurio).
Con un aumento en la altura sobre la superficie de la Tierra, la presión disminuye, el aire se adelgaza.
La presión atmosférica es el peso de la columna de aire en relación con el área de superficie sobre la cual se encuentra. No masa, es decir peso P = mg. Medido por un barómetro, otros tipos de presión están determinados por un manómetro.
El vacío es el proceso inverso de inyección, durante el cual las moléculas dejan un 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 presión es necesario para el movimiento forzado del aire. Es posible mover el aire a través del efecto de vacío: para restablecer el equilibrio de presión durante En todo el sistema, las moléculas se mueven de una región más concentrada de moléculas a menos concentrado
De esta manera, el movimiento de las moléculas de gas.
Para determinar la velocidad de flujo del aire fuera o dentro del edificio, a menudo usan una herramienta especial: un anemómetro. Un dispositivo indispensable para el diseño de sistemas de ventilación.
Hay una variedad de diferentes disposiciones de sistemas de ventilación, pero se pueden dividir en varias clases de acuerdo con ciertos parámetros:
- Al destino Hay fanáticos generales y especiales. Los ventiladores se utilizan para el movimiento habitual de gas. Los ventiladores especiales se utilizan para el transporte neumático, el transporte de mezclas de gases agresivas y explosivas.
- Por velocidad. Las hay con una frecuencia específica de rotación pequeña, media y alta de la rueda con cuchillas.
- Por rango de presión. Se conocen los sistemas de generación de presión baja (hasta 1 kPa), media (1–3 kPa), alta (más de 3 kPa).
Algunos procesos industriales y domésticos con el uso de sopladores ocurren en condiciones ambientales extremas, por lo que se exponen los requisitos del equipo.
Por lo tanto, es posible hablar sobre el polvo, a prueba de agua, resistente al calor, resistente a la corrosión, a prueba de chispas y a los dispositivos de eliminación de humo y ventiladores convencionales.
Información sobre los tipos de fanáticos discutidos en detalle en otro. nuestro articulo.
Diseño de ventilador centrífugo
El sistema de diseño centrífugo es un mecanismo de inyección con una arquitectura radial que puede generar presión de cualquier rango.
Diseñado para transportar gases mono y poliatómicos, incluidos compuestos químicamente "agresivos".
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Los ventiladores centrífugos se utilizan en los sistemas de ventilación de edificios de las categorías municipal, industrial y comercial. Sirve para el suministro de aire fresco y la extracción de sustancias volátiles nocivas.
El motor y la carcasa del ventilador están ubicados en el bastidor soldado y fundido de la unidad de ventilación. Hay rodamientos entre ellos.
El impulsor de la unidad de ventilación es esencialmente un cubo que está rígidamente conectado al motor principal.
El impulsor del ventilador radial está montado en el eje portador, en el que se encuentran los rodamientos
Las aspas del ventilador centrífugo están fijadas en el disco giratorio delantero y principal. Pueden ser curvados hacia adelante, hacia atrás o radiales.
Los ventiladores centrífugos se dividen en la dirección de rotación del impulsor en los modelos con rotación derecha e izquierda. En la mayoría de los aficionados, la dirección se puede cambiar
Los ventiladores con un tipo de succión de una cara son diferentes opciones de instalación de impulsor en voladizo. La mayoría de ellas son construcciones pequeñas y relativamente pequeñas.
Los sistemas de ventilación con succión de doble cara se caracterizan por una ubicación central de la rueda giratoria en relación con los rodamientos. Por lo general, este es un gran diseño.
Ventilador centrífugo típico
La ubicación del motor y la carrocería en el chasis.
Vista superior del ventilador centrífugo
Ventilador centrífugo impulsor
Palas del ventilador impulsor
Ejecución a la izquierda del ventilador centrífugo.
Solo ventilador de succión
Ventilador radial de doble aspiración.
El diseño está "vestido" con una carcasa de metal / plástico, que se llama una carcasa protectora. La carcasa protege la cámara interior del polvo, la humedad y otras sustancias que pueden afectar negativamente el funcionamiento de la unidad.
El producto de ventilación de alta calidad siempre tiene una cierta clase de protección. El grado de protección de la carcasa (protección de ingreso): un estándar internacional único para la calidad del producto, que determina el nivel de protección de los equipos contra las influencias ambientales.
El ventilador de tipo radial desarrolla una presión significativamente mayor que la variante axial. Esto se debe al mensaje de la porción de la energía atrapada en el aire del aire generado durante la transición de la entrada a la salida del sistema.
El mecanismo es accionado por un motor eléctrico o un motor de combustión interna (típico de los ventiladores industriales). El método más común es el motor eléctrico, que hace girar el eje con el impulsor.
Hay varias variantes de la transmisión del movimiento de rotación del motor al impulsor:
- acoplamiento elástico;
- Transferencia de la correa en V;
- Transmisión continuamente variable (embrague deslizante hidráulico o inductivo).
Dada la existencia de un gran número de empresas de fabricación que crean sistemas únicos con una variedad de parámetros dinámicos, a disposición de los consumidores una gama bastante extensa fans
En el caso hay dos canales principales: entrada y salida. La mezcla de gas ingresa al primer canal, se mueve a la cámara, se procesa allí y luego entra en otro
Como resultado del trabajo intensivo de los desarrolladores, tenemos una amplia gama de aplicaciones para tales máquinas, que incluyen:
- Sistemas de ventilación y calefacción en edificios privados y de varias plantas.
- Suministro y purificación de aire para edificios no residenciales;
- sistemas de filtración en la agricultura;
- Desempeño de procesos tecnológicos en industria ligera y pesada de diversas direcciones.
También hay opciones para el uso de sopladores en sistemas de extinción de incendios y la sustitución ultrarrápida de aire en un espacio confinado.
Tales ventiladores funcionan con mezclas de gases de alta temperatura, lo que obliga a los fabricantes incluir en la documentación técnica información sobre el cumplimiento de sus equipos con las normas internacionales. normas
El diseño probado y simple del mecanismo centrífugo tiene varias ventajas claras:
- Alta fiabilidad y rendimiento insuperable.
- facilidad y disponibilidad de mantenimiento de equipos;
- seguridad de integración y operación de unidades;
- Costes mínimos de energía y reparaciones 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 extremadamente larga debido a la falta de contacto directo entre las partes de trabajo del mecanismo en la cámara de trabajo.
Características del ciclo de funcionamiento del dispositivo.
Considere el principio general de operación de un soplador centrífugo de diseño radial. Cabe señalar que los especialistas distinguen dos diseños de ventiladores principales: 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.
El ventilador de tipo radial puede funcionar como con el aire ordinario, que toma de espacio, y con el flujo de aire que pasa por el conducto de aire (el efecto de equilibrar áreas con presión diferente)
Una entrada axial es típica para sopladores de inyección para uso general. La ubicación radial de la entrada de flujo es típica de los sopladores de línea principal.
En la primera etapa del ciclo 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 hay una acumulación de masa de aire, es decir, hay una compresión directa de la masa de aire en un volumen pequeño.
El diseño de la unidad de vivienda en sí tiene sus propias características.
Hay dos formas comunes de vivienda:
- redondeado
- espiral
La forma redondeada de la carcasa es típica de los ventiladores que mueven una gran cantidad de aire en poco tiempo durante el proceso. Y la forma en espiral es inherente a los ventiladores, que además producen la compresión del volumen de aire y la generación de presión media y alta.
En la segunda etapa, el aire es forzado en la cámara de trabajo. Como se sabe, 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.
De gran importancia es la forma y el número de cuchillas. Una y todas las variantes de los impulsores se prueban en túneles de viento para determinar las condiciones óptimas de operación.
En la etapa final, el gas comprimido se retira de la cámara de trabajo a la salida. Luego, el aire entra en el conducto central y se mueve en la dirección especificada.
El proceso de dilución ocurre exactamente lo contrario. El aire se extrae de un conducto de aire o espacio cerrado donde es necesario crear un área enrarecida y se descarga en el ambiente u otro espacio confinado.
Especificación del ventilador centrífugo
Los sistemas de compresores se caracterizan por una serie de diferencias estructurales y dinámicas que deben tenerse en cuenta al seleccionarlas e introducirlas en el sistema de ventilación.
Las especificaciones incluyen:
- directamente el diseño del soplador;
- tipo de motor;
- unidad de control;
- colocación del impulsor y transmisión del movimiento de rotación desde el motor;
- ángulo de ubicación de la 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 de IP, directivas ATEX, etc.
Las características dinámicas incluyen los parámetros técnicos del desempeño del soplador: la presión generada y el coeficiente Presión diferencial, velocidad y temperatura de flujo máxima, velocidad del eje y nivel de presión de sonido, eficiencia y potencia motor
La presión inyectada es el valor máximo que un ventilador puede crear durante el funcionamiento en modo nominal.
Pv = Psv + Pdv,
Donde Pv - presión total Psv - presión estática Pdv - Presión dinámica.
Factor diferencial: la diferencia entre la presión de entrada y la presión generada (bar).
El flujo de volumen de aire es la cantidad de mezcla de gas que se mueve por unidad de tiempo (capacidad). Generalmente calculado en m3/ h para productores nacionales, litro / min - para extranjeros.
Frecuencia de rotación: el número de rotaciones completas del impulsor por unidad de tiempo. Calculado en piezas / s o Hz. Debe recordarse que el nivel de carga del ventilador de aire no debe exceder el 75% del máximo.
Trabajando durante mucho tiempo en el modo de sobrecarga con una gran velocidad de rotación, el ventilador se sobrecalienta y puede fallar rápidamente. Pero este proceso puede controlarse controlando por su cuenta. Para que uso controlador de velocidad abanico
Presión sonora: el nivel de ruido de las piezas giratorias y el metal de fricción del aire. Se mide a una distancia de 3 metros de la fuente cuando está operando a la carga máxima. Se debe tener en cuenta el ruido al elegir un ventilador que funcione constantemente.
La mayoría de los equipos están equipados con amortiguadores de ruido y sonidos de fondo. Normas de ruido: no más de 50 dBA para locales domésticos y no más de 75 dBA para industriales.
Uno de los dispositivos con escaso nivel de ruido es abanico sin cuchilla.
La eficiencia del ventilador es el producto de los tres factores siguientes:
- pérdida de flujo de aire;
- fugas a través de huecos en la estructura;
- Eficiencia mecánica del producto.
Para los ventiladores centrífugos, la eficiencia general está en el rango de 0.7 a 0.85, en ventiladores axiales (de canal), no más de 0.95. Al elegir un ventilador radial, es necesario considerar el factor de seguridad del motor 1.2. Me refiero a que la potencia del motor eléctrico es 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 (caudal de aire), P - Presión generada.
Selección del ventilador según requerimientos.
El proceso de selección de equipos de ventilación para una instalación industrial (taller, hangar) es un proceso bastante interesante y complejo que debe realizar un especialista. Características de la ventilación de locales industriales en detalle. revisado aquí.
Para los apartamentos comunes y las casas privadas, ya existen soluciones prefabricadas. En el caso general (para apartamentos de 2 a 3 habitaciones) tenemos la siguiente arquitectura del sistema de ventilación:
- en los salones se instalan ventiladores, cuyo número depende del tamaño del local y del número de inquilinos;
- Difusores de escape más forro están integrados en la cocina y el baño. conductos de aire a la unidad de tratamiento de aire.
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.
Para el sistema de ventilación anterior, son adecuados los ventiladores de pared de la serie VF fabricados por Vents con una capacidad de hasta 120 m.3/ hora
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 GmbH, Mita
Los productos de estas compañías serán una excelente solución para problemas de ventilación de cualquier escala.
Las marcas nacionales Vents, Elcom, Domovent y Veza no son inferiores a ellas en la calidad de producción y confiabilidad de los equipos. Si hay dudas sobre la precisión de los cálculos realizados o con la elección de un modelo en particular, le recomendamos que se ponga en contacto con el servicio de asistencia de cualquiera de las compañías.
Si usted es el propietario de un edificio privado de 1 a 2 pisos, un edificio industrial o comercial de un área similar (restaurante, almacén, comedor, Café, oficina), al elegir el equipo es necesario tener en cuenta el volumen de las habitaciones, la frecuencia de intercambio de aire, la longitud y la sección transversal de las tuberías principales.
Las tareas de ventilación y eliminación de humo son fáciles de manejar por sopladores de zonas múltiples o ventiladores de techo de la serie CROM de la compañía Wesa, fanáticos de la serie HV de la compañía Vents y otros
Asegúrese de prestar atención a la funcionalidad adicional de los ventiladores centrífugos y la posibilidad de integración en una variedad de sistemas de aire acondicionado.
Así, los sopladores radiales pueden equiparse con componentes auxiliares:
- temporizadores ajustables e interruptores de intervalo, sensores fotoeléctricos y detectores de humedad;
- controladores de velocidad e indicadores de estado;
- sensores para sobrecarga del motor y fallo de alimentación;
- Amortiguadores de vibraciones de resorte o aisladores de vibraciones de goma.
Si el ventilador se coloca dentro del apartamento o la casa, se puede cerrar con un panel frontal de aluminio o plástico decorativo extraíble, teniendo en cuenta el interior de la habitación.
Para muchos usuarios, el nivel de ruido es un criterio importante al elegir un ventilador. ¿Estás recogiendo un ventilador silencioso en el baño? Le recomendamos que se familiarice con una calificación. fanáticos silenciosos.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
En el siguiente video, los especialistas de Elcom están disponibles para hablar sobre los ventiladores centrífugos:
El siguiente es un gran ejemplo de cómo instalar un ventilador doméstico en un baño:
Otra opción para instalar un ventilador doméstico de bajo consumo en un apartamento:
El ventilador centrífugo clásico es el resultado de muchos años de experiencia en el diseño y fabricación de equipos de ventilación. Esta no solo es una gran solución para la industria, sino también una herramienta óptima de transporte aéreo para espacios residenciales y de oficinas.
¿Estás pensando en comprar un ventilador centrífugo? ¿O notó una discrepancia en el material desmontado? Haga sus preguntas, aclare los aspectos tecnológicos en el bloque de comentarios.
¿O ya has instalado un ventilador así en el baño? ¿Estás satisfecho con su trabajo? ¿Escogiste la potencia correcta del dispositivo para tu habitación? Envía una foto de tu fan y deja tus comentarios.
