Uno de los elementos más importantes del proceso de producción es garantizar condiciones de trabajo cómodas. La condición y composición de las masas de aire en cualquier industria a menudo requiere un ajuste debido al polvo, vapores y gases, humedad excesiva, temperaturas elevadas o impurezas tóxicas. Dependiendo de las características del proceso tecnológico, estos factores afectan no solo la salud de los trabajadores, sino también la rigidez del equipo.
Las condiciones de temperatura aceptables, la humedad confortable y la eliminación de las masas de aire de escape contaminadas con impurezas se proporcionan mediante un sistema de ventilación de escape. No debe confundirse con el suministro, que está diseñado para bombear aire fresco a las instalaciones, aunque ambos realizan sus funciones utilizando equipos especiales: ventiladores o eyectores.
El sistema de extracción que utiliza ventiladores radiales o centrífugos se ha utilizado ampliamente en la industria.
Sistemas de escape con ventiladores radiales.
Los dispositivos eficientes y simples disfrutan de una merecida popularidad en el entorno doméstico. Una campana de caracol, como se llama a los ventiladores de una manera diferente, hace frente rápidamente a la eliminación de olores, humedad excesiva, bajando la temperatura en la cocina, baño, garaje, sótano o bodegas. Dichos sistemas se utilizan, por ejemplo, en casas de calderas o edificios de apartamentos.
La figura muestra un diagrama que asegura la extracción de masas de aire utilizando un ventilador radial.
Diseño
La simplicidad del ensamblaje y la disponibilidad de elementos estructurales se han convertido en la razón por la cual los ventiladores radiales se ensamblan no solo en la fábrica, sino también en el hogar. De hecho, el ensamblaje industrial, aunque tiene una garantía de calidad, no siempre está disponible en el rango de precios y en la configuración necesaria para pequeños cuartos residenciales o de servicios públicos.
El diseño de un ventilador centrífugo estándar proporciona la presencia obligatoria de:
- Tubo de succión en el que entran las masas de aire y gases de escape.
- La rueda de trabajo (turbina) equipada con palas radiales. Dependiendo del propósito, pueden doblarse hacia adelante o hacia atrás desde el ángulo de rotación. En este último caso, la bonificación será el ahorro de energía consumida hasta un 20%. Proporcionan aceleración y también establecen la dirección del movimiento del aire.
- Un tubo colector en espiral o carcasa en espiral, debido a que el diseño se llama cóclea. Está diseñado para reducir la velocidad de movimiento del aire impulsado a través del dispositivo.
- Ducto de escape. Debido a la diferente velocidad con la que se mueven las masas de aire en el tubo de succión y en la carcasa en espiral, se crea una presión bastante fuerte aquí, que puede alcanzar hasta 30 kPa en un entorno industrial.
- Motor eléctrico.
El tamaño de la cóclea, la potencia del motor, el ángulo de rotación y la forma de las cuchillas y otras características dependen del alcance y las condiciones específicas de la aplicación.
Principio de operación
La eficiencia de los sistemas de escape que utilizan caracoles se basa en su simple principio de funcionamiento.
Durante el funcionamiento, el motor eléctrico inicia la rotación del impulsor.
Debido al movimiento centrípeto, la rueda de la turbina con álabes radiales es succionada a través de la boquilla y acelera las masas de gas-aire.
La naturaleza rotacional de la fuerza centrífuga de las cuchillas se transmite a su movimiento. Esto proporciona un vector diferente a los flujos de entrada y salida.
Como resultado, el efluente se dirige hacia la carcasa en espiral. La configuración en espiral proporciona el frenado y el flujo subsiguiente de una corriente bajo presión hacia el conducto de escape.
Desde el canal de escape, las masas de aire y gas se descargan en los conductos de aire para su posterior purificación y emisión a la atmósfera.
Si se proporcionan válvulas de cierre en los conductos, el ventilador radial puede funcionar como una bomba de vacío.
Puntos de vista
La escala de las instalaciones, así como el nivel de contaminación y el calentamiento del aire en ellas, requieren la instalación de sistemas de escape del tamaño, potencia y configuración adecuados. Por lo tanto, los ventiladores centrífugos vienen en varias formas.
Dependiendo del nivel de presión creado por las masas de aire en el conducto de escape, se clasifican en ventiladores:
- Baja presión - hasta 1kPa. Con mayor frecuencia, su diseño proporciona hojas anchas que se doblan hacia la boquilla de succión, con una velocidad máxima de rotación de hasta 50 m / s. El alcance de su aplicación es principalmente sistemas de ventilación. Crean un nivel de ruido más bajo, como resultado de lo cual se pueden usar en habitaciones donde las personas se encuentran constantemente.
- Media presión En este caso, el nivel de carga creado por el movimiento de masas de aire en el conducto de escape puede estar en el rango de 1 a 3 kPa. Sus cuchillas pueden tener diferentes ángulos y direcciones de inclinación (tanto hacia adelante como hacia atrás), soportar una velocidad máxima de hasta 80 m / s. El alcance es más amplio que el de los ventiladores de baja presión: también se pueden instalar en instalaciones tecnológicas.
- Alta presión. Esta técnica se utiliza principalmente para instalaciones tecnológicas. La presión total en el conducto de escape es de 3 kPa. La potencia de la instalación crea una velocidad periférica de la masa de succión de más de 80 m / s. Las ruedas de la turbina están equipadas exclusivamente con palas curvadas hacia atrás.
La presión no es la única señal que distinguen los ventiladores radiales. Dependiendo de la velocidad de las masas de aire, que proporciona el impulsor, se dividen en dos clases:
- Clase I: indica que las cuchillas curvadas frontalmente proporcionan una velocidad de menos de 30 m / s, y la parte posterior doblada, no más de 50 m / s;
- La clase II incluye unidades más potentes: proporcionan una velocidad más alta para las masas de aire conducidas que los ventiladores de clase I.
Además, los dispositivos se fabrican con diferentes direcciones de rotación con respecto a la tubería de succión:
- orientado hacia la derecha, puede instalarlo girando la caja en el sentido de las agujas del reloj;
- a la izquierda - en sentido antihorario.
El alcance de la aplicación de los caracoles depende en gran medida del motor eléctrico: su potencia y el método de fijación al impulsor:
- puede ganar impulso directamente en el eje del motor;
- su eje está conectado al motor por medio de un acoplamiento y está fijado por uno o dos rodamientos;
- mediante una transmisión por correa trapezoidal, siempre que esté fijada con uno o dos rodamientos.
Restricciones de uso
Es aconsejable instalar ventiladores radiales para mover grandes volúmenes de masas de aire y gas, siempre que no contengan:
- explosivos
- materiales fibrosos y suspensiones pegajosas en una cantidad de más de 10 mg / m3;
- polvo explosivo
Una condición importante para la operación es la temperatura ambiente: no debe ir más allá de -40 0De a +45 0C. Además, la composición de las masas de gas-aire que pasan no debe contener agentes corrosivos que contribuyan a la destrucción acelerada de la parte del conducto del ventilador.
Por supuesto, para su uso en algunas industrias, los ventiladores se fabrican con un alto grado de resistencia a la corrosión, protección contra chispas y cambios de temperatura con carcasas y componentes internos de aleaciones de alta resistencia.
