V. Centrífugo vs Axial

Ventilador Centrífugo v/s Ventilador Axial

Integrantes Grupo N°1: Sebastián Enrique Alfaro Gómez. Katherine Nicole Miranda Godoy. Alynson del Rosario Uribe Martínez. Pedro Valentín Rosas Villagran. Asignatura: Ventilación de minas. Docente: José Segundo Chebair Pastenes. Ayudante: Camilo Espinoza Cáceres. Fecha Entrega: Martes 21 de octubre, 2014.

UNIVERSIDAD DE LA SERENA FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPTO. INGENIERÍA DE MINAS VENTILACIÓN DE MINAS.

[VENTILADOR CENTRÍFUGO V/S VENTILADOR AXIAL] 21 de octubre de 2014

U N I V E R S I D A D D E L A S E R E N A

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1.- ÍNDICE:

2.- INTRODUCCIÓN: .................................................................................................................................... 4

3.- DESARROLLO: ......................................................................................................................................... 5

3.1.- Ventilación en Minas. ..................................................................................................................... 5

3.1.1.- Historia. .................................................................................................................................... 5

3.1.2.- Definición de Ventilación. ........................................................................................................ 5

3.1.3.- Objetivo de la Ventilación de una Mina. ................................................................................. 5

3.1.4.- Teorema de Bernoulli .............................................................................................................. 6

3.2.- Partes de un Ventilador. ................................................................................................................. 7

3.3.- Clasificación de los Ventiladores. ................................................................................................... 8

3.3.1.- Según su función. ..................................................................................................................... 8

3.3.2.- Según su tipo. .......................................................................................................................... 8

3.4.- Selección de Ventiladores: ............................................................................................................. 9

3.4.1.- Punto de Operación del Sistema: ............................................................................................ 9

3.4.2- Conocimiento de la Potencia del Motor. ................................................................................ 10

3.5.- Ventilación Auxiliar. ...................................................................................................................... 11

3.5.1.- Sistema impelente: ................................................................................................................ 11

3.5.2.- Sistema aspirante: ................................................................................................................. 11

3.5.3.- Un tercer sistema es el combinado: ...................................................................................... 12

3.6.- Ventilador Centrífugo. .................................................................................................................. 13

3.6.1.- Descripción. ........................................................................................................................... 13

3.6.2.- Aplicaciones. .......................................................................................................................... 13

3.6.3.- Tipo de entrada, ventilador centrífugo. ................................................................................ 14

3.6.4.- Coeficiente de Presión Teórico. ............................................................................................. 14

3.6.5.- Partes Ventilador Centrífugo. ................................................................................................ 15

3.6.6.- Clasificación de Ventiladores centrífugos.............................................................................. 16

3.7.- Ventilación de flujo axial............................................................................................................... 19

3.7.1.- Descripción. ........................................................................................................................... 19

3.7.2.- Tres tipos básicos: .................................................................................................................. 19



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3.7.3.- Tipos de ventiladores axiales. ................................................................................................ 20

3.8.- Variación de velocidad de rotación. ............................................................................................. 21

3.9.- Curvas características de los ventiladores. ................................................................................... 22

3.9.1.- Curva ventilador centrífugo v/s axial. .................................................................................... 22

3.9.2.- Curva tipo............................................................................................................................... 23

3.9.3.- Punto de trabajo de un ventilador. ....................................................................................... 24

3.9.4.- Regulación del punto de trabajo. .......................................................................................... 25

3.10.- Acoplamiento de ventiladores.................................................................................................... 26

3.10.1.- Acoplamiento en serie. ........................................................................................................ 26

3.10.2.- Acoplamiento en paralelo. .................................................................................................. 30

3.10.3.- Acoplamiento mixto. ........................................................................................................... 32

3.11.- Comparación entre ventiladores axiales y centrífugos. ............................................................. 33

3.11.1.- Ventiladores axiales. ............................................................................................................ 33

3.11.2.- Ventiladores centrífugos. .................................................................................................... 34

3.11.3.- Ejemplo comparativo practico............................................................................................. 35

3.12.- Análisis y recomendaciones:....................................................................................................... 36

3.12.1.- Ventilador Centrífugo. ......................................................................................................... 36

3.12.2.- Ventajas y desventajas Ventilador Axial. ............................................................................. 39

4.- CONCLUSIÓN: ...................................................................................................................................... 40

5.- REFERENCIAS: ...................................................................................................................................... 41



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2.- INTRODUCCIÓN: La actividad minera en Chile se ha consolidado como la principal fuente de ingresos económicos tanto de inversiones nacionales como extranjeras, generando oportunidades de trabajo estable a lo largo del tiempo, sin embargo, actualmente la actividad económica del país está pasando por un periodo de desaceleración, lo cual incentiva la optimización de los recursos y la búsqueda de mayor eficiencia en los procesos. Además, bajo el punto de vista de los métodos de exploración, en la minería del cobre principalmente, los yacimientos superficiales que se pueden extraer mediante explotación a cielo abierto, en los que se extraen minerales oxidados principalmente (cuprita, atacamita, etc.), con procesos metalúrgicos relativamente sencillos, cada vez son más escasos, en consecuencia las leyes y reservas mineralógicas van en descenso. Este panorama provoca que las compañías mineras desarrollen las nuevas explotaciones mediante métodos subterráneos, en busca de los sulfuros de cobre (calcosina, covelina, calcopirita). Dentro de cualquier método de explotación subterránea un correcto diseño del sistema de ventilación se torna indispensable, ya que de su eficiencia dependerá el suministro de aire fresco a todos los lugares de trabajo, además permitirá realizar la extracción de los contaminantes y la regulación de la temperatura al interior de la mina. A partir de esta premisa se fundamenta la elaboración de este primer informe, el cual busca asimilar de manera clara y efectiva la teoría relacionada con los dos tipos principales de ventiladores que hoy en día se utilizan en los sistemas de ventilación subterráneos de la minería chilena y del mundo. Dentro de los temas que se presentan en este documento, se pueden destacar los siguientes:

Reseña y significado del concepto “ventilación”.

Las partes de un ventilador.

Clasificación de los ventiladores según su tipo y función.

Descripción y curvas características tanto de ventiladores centrífugos como axiales.

Comparación entre ambos tipos de ventiladores, incluyendo ventajas y desventajas. Finalmente se logra como producto, un análisis secuencial y detallado de los dos tipos de ventiladores, mientras que se torna imprescindible la capacidad de interpretación y de síntesis, para terminar exponiendo de manera atractiva y amigable, una de las materia de mayor importancia dentro del campo del estudio minero, como es la Ventilación de Minas.



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3.- DESARROLLO:

3.1.- Ventilación en Minas.

3.1.1.- Historia. Los ventiladores comenzaron a usarse en la ventilación de minas en la segunda mitad del siglo XIX. Estos eran exclusivos del tipo centrífugo de gran diámetro y velocidad lenta, constantemente fueron evolucionando hasta llegar a los que actualmente se usan. Con el nacimiento de la aviación y el rápido avance de la ciencia aerodinámica, aparece el ventilador axial, los que han resultados eficientes y, por lo tanto, cuentan con un gran prestigio en la industria minera. Después de la Segunda Guerra Mundial, los ventiladores centrífugos han sido mejorados enormemente sobre la base de los principios aerodinámicos y utilizando aspas con superficie de sustentación, lo que ha hecho recuperar gran parte del terreno perdido. (Gallardo, 2008)

3.1.2.- Definición de Ventilación. Es el proceso mediante el cual se hace circular por el interior de la misma el aire necesario para asegurar una atmósfera respirable y segura para el desarrollo de los trabajos. La ventilación se realiza estableciendo un circuito para la circulación del aire a través de todas las labores. Para ello es indispensable que la mina tenga dos labores de acceso independientes. En las labores que sólo tienen un acceso es necesario ventilar con ayuda de una tubería. La tubería se coloca a la entrada y final de la labor. Esta ventilación se conoce como secundaria, en oposición a la que recorre toda la mina que se conoce como principal.

3.1.3.- Objetivo de la Ventilación de una Mina.

Monitoreo de las condiciones ambientales de las condiciones ambientales de la mina, evaluar los contaminantes físicos y químicos.

Evaluación de las condiciones termo – ambientales.

Determinar las necesidades de aire

Proporcionar Oxígeno para la respiración.

Diluye y remueve el polvo.

Diluye y remueve gases nocivos.

Reduce temperaturas.



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3.1.4.- Teorema de Bernoulli

La expresión analítica del mismo dice: La suma de la presión estática, la dinámica y la debida a la altura,

es constante para todos los puntos de un filete de fluido.

a.- Presiones: Si el conducto es horizontal, o la diferencia es inferior a 100 metros, la presión

por diferencia de altura es cero. La presión estática (Pe) actúa en todos sentidos dentro del

conducto. Se manifiesta en el mismo sentido y en el contrario de la corriente. La presión

dinámica (Pd) actúa en el sentido de la velocidad del aire. La presión total (Pt) es constante en

todos los puntos del filete de fluido considerado y su expresión es:

Pt = Pe + Pd

b.- Caudal: Es la cantidad de aire que circula por el conducto. Su expresión es: Q = v S (m3/h) En

la figura 1 se ha representado un tramo de conducto horizontal de aire (considerado sin

pérdidas, para simplificar), recorrido por el caudal Q (m3/h), con la velocidad v (m/s) y de

Sección S (m2). Una Sonda de Presión estática Pe y un Tubo de Pitot nos da la Presión Dinámica.

Las fórmulas de relación de todos estos parámetros se indican en la misma figura.



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3.2.- Partes de un Ventilador. Las principales partes de un ventilador son:

1. TURBINA: también llamada rotor o rueda que transforma la energía del motor en energía de movimiento (o energía cinética) del gas que maneja. El elemento rotativo es la pieza que gira en torno al eje del mismo. Puede ser una hélice o un rodete.

2. 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.

3. FLECHA O EJE: que conecta la turbina al motor por medio de algún tipo de transmisión mecánica, normalmente poleas y bandas o cople flexible.

4. RODAMIENTOS: que permiten la rotación del eje y turbina con una mínima perdida por fricción

5. BASE: sobre la cual están apoyados todos estos elementos.

6. MOTOR: el cual proporciona la energía suficiente para mover el gas.

Nota: Los Ventiladores también se componen de una embocadura acampanada que mejora el rendimiento.



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3.3.- Clasificación de los Ventiladores.

3.3.1.- Según su función. Según su función los ventiladores se clasifican en:

Ventilador Principal o de Superficie: Instalado normalmente en la superficie para ventilar toda la mina, vale decir, por el pasa todo el aire del circuito que sirve.

Ventilador Reforzador: Instalado en un paso principal subterráneo para ayudar al ventilador principal a ventilar un circuito de alta resistencia.

Ventilador Auxiliar: Instalado en trabajos subterráneos en conjunto con ductos para ventilar una galería de avance o terminal ciego. Para lograr mayor eficiencia en la ventilación de galerías de avance, en este siglo se han introducido el ventilador auxiliar, su uso tuvo origen en una mayor disponibilidad de energía eléctrica y de aire comprimido. Lo compacto del ventilador axial ha hecho que sea preferido para cumplir esta misión.

3.3.2.- Según su tipo. Para el propósito de ventilación de minas, los ventiladores pueden clasificarse en dos categorías principales:

Radiales o centrífugos: El aire abandona el impulsor en una dirección en 90º respecto al eje del impulsor.

Axial: La forma como el aire es obligado a pasar a través del ventilador se asemeja al principio de acción de un par tornillo-tuerca; el impulsor tiene el papel de tornillo y la corriente de aire hace las veces de la tuerca. Al girar el impulsor tiene movimiento de avance y de rotación.



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3.4.- Selección de Ventiladores:

Para ventilar una mina se necesitan ciertas cantidades de flujo de aire, con una caída de presión

determinada, a cierta densidad del aire. Conocidas la caída y el caudal de la mina (Punto de operación

del sistema), existen casi un número infinito de ventiladores en el mundo que satisfacen el punto

operacional adecuado.

Se deberá especificar el punto de operación (Q vs. H Sist.) Del ventilador requerido, a fin de que los

proveedores coticen la unidad ventiladora con la potencia de motor eléctrico correspondiente, que

satisfaga dicho punto. La especificación debe incluir además, la altura geográfica en donde se instalará

dicho equipo.

3.4.1.- Punto de Operación del Sistema:

Existen cientos de ventiladores que satisfacen cada Caída-Caudal característica. Además, cada

ventilador puede variar su velocidad (RPM), las paletas o el diámetro. Todas estas características,

esenciales para la selección del ventilador adecuado, pueden ser obtenidas de los fabricantes.

Las curvas de funcionamiento vienen trazadas en función de las variables operacionales principales:

Caídas de Presión (H), Caudal (Q), Potencia (P) y Eficiencia (η) a densidad de aire normal, que a nivel del

mar es de [¨1.2 Kg. / m³] (W) A una altura de 3.600 m.s.n.m. por ejemplo, la densidad del aire es de

[0.866 Kg. / m³], razón por la que la densidad debe corregirse por aquélla en donde se desempeñará la

unidad.

La forma habitual del trazado de curvas es graficar el Caudal versus las demás variables (caída estática,

caída total, potencia al freno, eficiencia estática y eficiencia total).

Normalmente, se logra una ventilación efectiva cuando se emplean varios ventiladores principales, los

que se ubican de preferencia en las galerías principales de ventilación o en piques en la superficie y se

distribuyen de manera que la carga o caída de presión del sistema esté dividido en forma equitativa

entre los ventiladores.



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3.4.2- Conocimiento de la Potencia del Motor.

Las fórmulas fundamentales que se deben considerar para determinar la potencia requerida del motor

que accionar al ventilador. Para ello, tenemos que considerar lo siguiente: el aire que debemos mover

a través del circuito consume energía debido a las pérdidas de presión producidas por la resistencia del

circuito, ésta energía debe ser vencida por el ventilador al estar en movimiento, pero éste, por ser una

máquina, pierde energía por roce en sus descansos, vibraciones, etc.

A su vez el ventilador es movido por un motor, por intermedio de una transmisión, la cual también

absorbe energía y, por último, también consume parte de su energía por cambios de temperatura,

pérdidas en descanso, etc.; éstas son, entonces, las consideraciones que se deben tomar para calcular

la potencia del motor:

Q = caudal de aire en m3/seg.

H = depresiones del circuito (presión estática) en mm.c.a. (Kg/m2).

Pot = potencia del motor en HP.

η = eficiencia del ventilador, según sea el tamaño, fabricación y el punto de trabajo del ventilador, su

eficiencia varía normalmente entre 70 a 80%.

AHP = potencia necesaria para mover el caudal Q en un circuito cuya depresión es "H", en HP.

BHP = potencia al freno del ventilador, en HP.

DE = eficiencia de la transmisión, varía entre 90% para transmisión por poleas y correas, a 100% para

transmisión directa.

ME = eficiencia del motor, varía entre 85 a 95%.

Tendremos:

𝐴𝐻𝑃 = 𝑄 ∗ 𝐻

75

𝐵𝐻𝑃 = 𝑄 ∗ 𝐻

75 ∗ 𝜂 ∗ 𝐷𝐸 ∗ 𝑀𝐸 [𝐻𝑃]

La potencia del motor es directamente proporcional a la cantidad de aire y a la pérdida de presión del

circuito.



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3.5.- Ventilación Auxiliar.

Los sistemas de ventilación auxiliar que pueden emplearse en el desarrollo de galerías horizontales,

utilizando ductos y ventiladores auxiliares son:

3.5.1.- Sistema impelente:

El aire es impulsado dentro del ducto y sale por la galería en desarrollo ya viciado. Para galerías

horizontales de poca longitud y sección (menores a 400 metros y de 3.0 x 3.0 metros de sección), lo

conveniente es usar un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del equipo a

utilizar en el desarrollo y de la localización de la alimentación y evacuación de aire del circuito general

de ventilación de la zona.

3.5.2.- Sistema aspirante:

El aire fresco ingresa a la frente por la galería y el contaminado es extraído por los ductos. Para

ventilar desarrollos de túneles desde la superficie, es el sistema aspirante el preferido para su

ventilación, aun cuando se requieren elementos auxiliares para remover el aire de la zona muerta,

comprendida entre la frente y el extremo de los ductos de aspiración.



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3.5.3.- Un tercer sistema es el combinado:

Mezcla los sistemas aspirante e impelente, que emplea dos tendidos de ductos, una para extraer aire y

el segundo para impulsar aire limpio a la frente en avance. Este sistema reúne las ventajas de los dos

tipos básicos, en cuanto a mantener la galería y la frente en desarrollo con una renovación constante

de aire limpio y en la velocidad de la extracción de los gases de disparos, con la desventaja de su mayor

costo de instalación y manutención.

Para galerías de mayor sección (mayor a 12 m2), y con una longitud sobre los 400 metros, el uso de un

sistema aspirante o combinado es más recomendable para mantener las galerías limpias y con buena

visibilidad para el tráfico de vehículos, sobre todo si éste es equipo diésel. Hoy día, es la ventilación

impelente la que más se usa, ya que el ducto es una manga totalmente flexible, fácil de trasladar,

colocar y sacar. En este caso, el ventilador al soplar infla la manga y mueve el aire. En el caso de la

ventilación aspirante, estas mangas deben tener un anillado en espiral rígido lo que las hace muy caras.

El uso de sistemas combinados, aspirante – impelentes, para ventilar el desarrollo de piques verticales,

es también de aplicación práctica cuando éstos se desarrollan en forma descendente y la marina se

extrae por medio de baldes.

En estos casos, el uso de un tendido de mangas que haga llegar aire fresco al fondo del pique en

avance es imprescindible para refrescar el ambiente. La aplicación de sistemas auxiliares para

desarrollar galerías verticales está limitada a su empleo para ventilar la galería donde se inicia el

desarrollo de la chimenea o pique, dado que la destrucción de los tendidos de ductos dentro de la

labor vertical por la caída de la roca en los disparos es inevitable (en su reemplazo se utiliza el aire

comprimido).



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3.6.- Ventilador Centrífugo.

3.6.1.- Descripción. Utiliza el principio de la fuerza centrífuga al hacer pasar

un volumen de aire o gas a través de una rueda en

rotación, en donde se modifica la dirección del aire en

un ángulo de 90°, es decir, el aire entra en el ventilador

con un determinado ángulo (normalmente entre 80º y

90º) con dirección axial al plano de giro de las aspas y

sale al exterior con un desfase de 90ª grados (entre 0º

y 10º) en dirección radial. Por lo tanto, se diferencia de

los demás ventiladores porque su salida de dirección de

flujo es perpendicular al de entrada.

Por otro lado, la carcasa de estos ventiladores es de forma espiral y, normalmente, metálica; sin

embargo, también suele ser de concreto. Cualquier modificación en el diámetro del impulsor, requiere

una modificación de su carcaza para mantener su eficiencia.

Así mismo, se debe tener en cuenta diversas consideraciones con respecto a la velocidad angular o de giro del ventilador: está directamente relacionado con la corriente de aire que proporciona, varía con el cuadrado de la presión y al cubo con respecto a la potencia absorbida por el ventilador. El ventilador radial puede generar presiones bastantes más altas que un ventilador de flujo axial, por

ello, muchas veces, se le prefiere en una ventilación auxiliar; su principal limitante es la forma de su

carcaza, con relación a como entra y sale el aire de él. El desarrollo de un ventilador radial en línea ha

eliminado este inconveniente, pero también, baja su propiedad de dar alta presión.

(COMPUMET, 2006)

3.6.2.- Aplicaciones. Las aplicaciones de los ventiladores son muy variadas y extensas en el campo de la minería, en el

transporte neumático de materiales, acondicionamiento de aire, climatización, etc. e igualmente son

extensos los límites de su empleo, ya que pueden lograrse presiones de hasta 2600 mm de columna de

agua y caudales desde unos 10 lt/s hasta 1000 m3/s con grandes ventiladores de hasta 8 metros de

diámetro empleados en torres de refrigeración de agua o en centros de ensayos aerodinámicos



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3.6.3.- Tipo de entrada, ventilador centrífugo.

3.6.4.- Coeficiente de Presión Teórico.

Se puede inferir:

Si ΔPU está entre 0.8 y 1; entonces se pueden conseguir en determinados diseños un

rendimiento gasta el 90%, pero las velocidades de rotación serían relativamente elevadas. Por

lo tanto se recomienda para instalaciones grandes, donde el volumen de instalación y el ruido

son menos importante.

Si ΔPU es mayor o igual a 2, entonces se consigue una disminución de ruido, pero a costa de

esto hay una disminución del rendimiento. Se recomienda para instalaciones de ventilación y

aire acondicionado.

Tipo de Entrada Ventilador Centrífugo

Entrada doble

Dos ventiladores montados de espalda uno contra otro en el mismo eje. Estos

ventiladores tuvieron un gran desarrollo en las minas de carbón a principios de siglo.

Entrada simple

En las instalaciones superficiales modernas, considerando la mayor demanda de presión, que de volumen de aire, ha favorecido el uso

de este tipo de entrada.



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Para obtener un buen rendimiento, se debe preocupada que :

3.6.5.- Partes Ventilador Centrífugo.



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3.6.6.- Clasificación de Ventiladores centrífugos.

1. Según sea la configuración de las aspas, en relación con la dirección de rotación, se tiene:

Clasificación ventilador Centrífugo

Ventilador de aspas inclinadas hacia adelante.

(β2<90°)

(Incluye los ventiladores de aspas múltiple)

- Dan mayor presión

- Baja eficiencia (máx 65-75)

- Se emplea para tener un nivel de ruido bajo

- Gran número de álabes (48 a 60)

- Caudal elevado

- Alta presión

- Dimensiones menores que la de otros ventiladores

Ventilador de aspas radial

(β2=90°)

(Los que actualmente están en uso son ventiladores

instalados antiguamente y que no han sido cambiados.

- No tiene ventajas definidas

- Tiene menor número de álabes, respecto al de aspas

inclinadas hacia adelante

Ventilador de aspas inclinadas hacia atrás.

(β2>90°)

- Mayor Eficiencia

- Presión y caudal son inferiores

- Producen mayor ruido

"El desarrollo de aspas con una sección de superficie de

sustentación ha incrementado aún más su eficiencia acercándose a valores de 90%; con esta

característica este ventilador ha resultado ser un serio rival para los ventiladores

axiales."



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2. Según La forma de Admisión

a) Cilíndricas: Es la más sencilla, pero la de peor rendimiento b) Cónica: Regular trabajo, pero con una entrada de aire no uniforme c) Abocinadas: Con esta entrada aerodinámica se puede conseguir una entrada más

uniforme, reduciéndose el choque a un mínimo d) Compuesta: Sirve mayormente para depósitos sólidos e) Guiada por álabes directrices: Permite obtener un óptimo rendimiento

•Aplicado mayormente en hornos domésticos,unidades centrales. Ventilación, calefacción y aire

acondicionado de baja presión. Donde haya harto contenido de polvo.

Ventilador de aspas inclinadas hacia

adelante. (β2<90°)

•Mayormente se emplea para impulsar aire o gases sucios y a elevadas T°, gracias a la facilidad con que son eliminados los depósitos sólidos por la fuerza

centrífuga. (Instalaciones industriales de manipulación de materiales). Con altas cargas de polvo.

Ventilador de aspas radial. (β2=90°)

•Se emplea para ventilación, calefacción y aire acondicionado. También puede ser usado en

aplicaciones industriales, con ambientes corrosivos y/o bajos contenidos de polvo.

Ventilador de aspas inclinadas hacia atrás. (β2>90°)



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3. Según la forma de salida del flujo

Si tenemos una lengua de la caja espiral muy corta, puede causar un aumento de ruido en los

ventiladores, mientras que una lengua excesivamente larga provoca una disminución del rendimiento.

Generalmente los ventiladores de alta presión (Presión total desarrollada es superior a los 30 mbar e

inferior a los 100 mbar) son más sensibles a la variación del rendimiento. (mecantech, 2012)

Además la instalación del difusor a la salida del ventilador también influirá mucho en el rendimiento.

Un incorrecto diseño de un ventilador centrífugo puede traer como consecuencia:

Excesivos consumos de potencia

Generación excesiva de ruido

Vibración

Fallas mecánicas



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3.7.- Ventilación de flujo axial.

3.7.1.- Descripción. Un ventilador con impulsor corriente con aspas rectas, es el

aparato más sencillo para mover el aire. Pero, sus

características de rendimiento serían inaceptablemente bajas.

En las aplicaciones mineras, el término de ventilador de flujo

axial se refiere, generalmente, a un ventilador con aspas de

sección con superficie de sustentación, acondicionado en una

carcasa resistente y que, a menudo, tiene aspas guías para

rectificar el movimiento del aire y mejorar su eficiencia. Su

poca capacidad para producir presión respecto al ventilador

radial se supera agregando más de una etapa, teniendo el

inconveniente de aumentar el largo de las instalaciones.

3.7.2.- Tres tipos básicos:

• Helicoidales: se emplean para mover aire con poca pérdida de carga, y su aplicación más común es la

ventilación general. Se construyen con dos tipos de álabes: de disco para ventiladores sin ningún

conducto, y estrechos para ventiladores que deban vencer resistencias bajas (menos de 25 mm.c.a.).

• Tubulares: disponen de una hélice de álabes estrechos de sección constante o con perfil

aerodinámico (ala portante) montada en una carcasa cilíndrica. Generalmente no disponen de ningún

mecanismo para enderezar el flujo de aire y pueden moverlo venciendo resistencias moderadas, vale

decir, menos de 50 milímetros de columna de agua.

• Tubulares con Directrices: tienen una hélice de álabes con perfil aerodinámico (ala portante)

montada en una carcasa cilíndrica que normalmente dispone de aletas enderezadoras del flujo de aire

en el lado de impulsión de la hélice. En comparación con los otros dos tipos, estos ventiladores exhiben

un rendimiento superior y pueden desarrollar presiones superiores (hasta 600 mm.c.a.).



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3.7.3.- Tipos de ventiladores axiales.

Existen varios tipos de ventiladores axiales, entre los cuales se pueden mencionar:

•Propeller: Normalmente usados para intercambiadores de calor.

La forma de los alabes son complejos y en general se diseñan para

minimizar el ruido. Las presiones generadas son bajas y mueven

grandes cantidades de aire.

•Vane axial: Utilizados en varios sistemas de HVAC, para

aplicaciones de baja, media y alta presión donde un sistema en

línea representa una ventaja. La calidad del flujo puede ser

mejorado incluyendo alabes directores a la salida del impulsor. En

general son más compactos que los centrífugos.

•Tube axial: Utilizados en varios sistemas de HVAC, para

aplicaciones de baja y media presión, donde la calidad del flujo a la

salida del ventilador no es crítica. Es tal vez uno de los tipos más

utilizados por la industria del HVAC.

•Jet Fan: Utilizados principalmente para ventilar túneles de

vehículos que no son extremadamente largos. Los ventiladores

generan un jet que empuja el aire a través del túnel. En general

son bidireccionales y poseen silenciadores. También pueden ser

utilizados para contener posibles incendios dentro de un túnel y

ayudar a evacuarlo.

•Pitch Variable: Estos ventiladores tienen la capacidad de variar el

pitch durante su funcionamiento y por ende el punto de operación

del mismo.

En general se puede afirmar que los ventiladores axiales son adecuados para mover grandes

cantidades de aire a presiones medianas. Uno de los problemas de los ventiladores axiales es que

sufren de “severe stall” aerodinámico, esto significa que una vez que alcanzan la presión peak, esta cae

rápidamente. El funcionamiento bajo estas condiciones por períodos prolongados, pueden llevar a

fatigar y quebrar los alabes. Es por esto que es recomendable no operar cerca de esta condición de

stall. (DIGITAL, 2014)



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3.8.- Variación de velocidad de rotación. Si el ventilador está conectado al motor mediante una propulsión convencional, cambiar su velocidad

de rotación implica variar la relación de poleas y correa de propulsión o cambiar el mecanismo interno

de la caja de engranaje; tales cambios no son fáciles de efectuar, ni menos a intervalos frecuentes. La

variación del servicio del ventilador, a velocidad constante, se puede lograr por otros medios:

a) Colocación de un Regulador. Esto consiste en estrangular la entrada o salida del ventilador; es el

método más barato, pero, significa un consumo de energía que no se aprovecha, equivalente a la

energía que disipa el regulador.

b) Variación de las aspas (paletas). En el caso de un ventilador de flujo axial, las paletas pueden ser

de inclinación ajustable, lo cual, incluso, se logra, en la actualidad, sin detener la máquina. La

variación de ángulos de paletas produce una familia de curvas características de un ventilador axial,

a velocidad fija, ampliando considerablemente el rango de servicio del ventilador.

c) Cambio de revoluciones del motor. Hoy en día esta posibilidad es totalmente cierta, existen cajas

eléctricas que permiten cambiar la frecuencia del motor eléctrico y con ello variar su velocidad de

rotación a voluntad, sin afectar su eficiencia, se trata de los convertidores de frecuencia.



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3.9.- Curvas características de los ventiladores.

3.9.1.- Curva ventilador centrífugo v/s axial.

La elección de palas de los ventiladores centrífugos, ya sean curvadas hacia adelante, inclinadas hacia

atrás, o superficie de sustentación (aspas). Versus ventiladores axiales-paleta afectará la eficiencia

energética. Los sistemas estándar con ventilador centrífugo son típicamente muy ineficiente (50 a 60

por ciento), y su eficacia real instalada es generalmente mucho peor que las calificaciones del

fabricante. Rendimientos tan bajos como 30 a 40 por ciento han sido medidos en el campo. Se

recomienda que los ventiladores airfoil axial de alta eficiencia (80 a 90 por ciento) ser considerado con

accionamiento directo y estática recuperar dispositivos. Sin embargo, la flexibilidad de los ajustes se

verá comprometida.



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3.9.2.- Curva tipo.

El ensayo de ventiladores tiene por objeto determinar la capacidad del aparato para transferir potencia

al aire que circula, siendo su expresión más caracterizada la que resulta de atender al caudal que

proporciona y a la sobrepresión que le comunica. Para ello se hace trabajar el ventilador en

condiciones determinadas por la normalización que se siga, obteniéndose siempre una relación de

caudales distintos y sus correspondientes presiones.

Llevando unos y otros a unos ejes coordenados puede trazarse una gráfica que representara la

totalidad de puntos de trabajo del aparato. Completada la gráfica con curvas relativas a potencia

absorbida y rendimiento de cada punto, se obtiene la llamada Curva Característica del ventilador, o

simplemente Característica.

En la figura se representa una característica tipo y sobre la misma se puede observar como varían

cada una de sus magnitudes. La diferencia de las ordenadas correspondientes a las curvas de presión

total y estática en cada punto da el valor de la presión dinámica en el mismo, directamente ligada al

caudal que proporciona. A escape libre, esto es, cuando la presión estática es cero, o sea igual a la

atmosférica, la presión total es igual a la dinámica y con el ventilador completamente obturado, o sea

con caudal cero Q = 0 la presión total es la máxima e igual a la estática, cumpliéndose en todo

momento Pt = Pe + Pd

La característica de un ventilador es la mejor referencia del mismo, ya que siempre indicara su

capacidad en función de la presión que se elija.



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3.9.3.- Punto de trabajo de un ventilador.

Hemos hablado ya de la Curva Característica de un ventilador, o sea la gráfica representativa de los

caudales que puede proporcionar en función de la presión que se le exija rodando a una determinada

velocidad y hemos mencionado también lo que era la Característica de un Sistema, esto es, la gráfica

que muestra las presiones que son necesarias para hacer circular caudales distintos a través de un

sistema de conductos, filtros, compuertas, desviaciones, etc., pues bien, se llama punto de trabajo de

un ventilador el de la intersección de las Curvas Características del mismo y la Característica del

Sistema al que se le acople. El caudal y presión del tal punto son los que corresponderán al

acoplamiento.

La característica del ventilador depende solamente de este y para un ventilador concreto solo variará si

trabaja a una velocidad distinta, siendo del todo independiente del sistema de conductos al que se

acople e igualmente, la característica de este, es independiente del ventilador acoplado modificándose

solamente si se obstruyen los filtros con suciedad, de si están más o menos abiertos los registros, etc.



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3.9.4.- Regulación del punto de trabajo.

Precisamente, variando la posición de los registros, o sea estrangulando el paso del aire, se modifica la

característica del sistema y se obtienen puntos de trabajo distintos con el mismo ventilador, esto es un

procedimiento para regular el caudal de una conducción.

Este sistema tiene el inconveniente de que se reduce el caudal absorbiendo una potencia no

proporcionada al mismo, sobre todo en los ventiladores axiales que varía poco con el volumen de aire

trasladado. La forma ideal de regular el caudal es a base de actuar sobre la velocidad del ventilador

pues, aunque resulta de mayor costo la instalación, ya que exige medios mecánicos, eléctricos o

incluso varios motores como el caso de instalaciones de varias etapas, queda plenamente compensado

por la disminución de los gastos de mantenimiento.



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3.10.- Acoplamiento de ventiladores.

En instalaciones importantes de ventilación, cuando es necesario disponer de caudales o presiones con

grandes variaciones, puede resultar conveniente de dotarlas de aparatos acoplados de forma que

trabajando en conjunto o bien separados proporcionen la prestación exigida en cada momento. Si las

variaciones necesarias son discretas puede bastar un único aparato con un sistema de regulación pero

cuando sean precisas unas prestaciones doble o triple o más de la simple, hay que recurrir a un sistema

de acoplamiento.

Con este trabajo pretendemos mostrar de forma indicativa cómo varían las prestaciones del sistema

según sea el acoplamiento. Los aparatos de ventilación pueden instalarse en Serie, en Paralelo o bien

de forma Mixta.

3.10.1.- Acoplamiento en serie.

Este sistema consiste en conectar los ventiladores uno a continuación del otro, figura A. O bien dentro

de un mismo conducto en el que se mantenga la misma dirección del flujo del aire, figura B.

Figura A Figura B



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En general y más cuando se trate de ventiladores centrífugos de forma que la descarga de uno es

conducida a la entrada del otro, la curva característica de la presión resultante del acoplamiento es

aproximadamente doble, como la representada en la gráfica de la figura C.

Figura C.

Estudiando más detenidamente el asunto y suponiendo que los dos aparatos sean iguales y que sus

curvas representativas de sus presiones estática y total sean las de la fig D. , la presión resultante para

el conjunto se obtiene sumando las ordenadas de la presión estática del primer ventilador a las de

presión total del segundo: PE = Pe + Pt. En todo momento el caudal de conjunto será el que daría un

solo ventilador correspondiente a la presión dinámica Pd = Pt - Pe con presión estática PE.

Figura D.



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En el punto M, o sea en el que los ventiladores de trabajar solos, individualmente darían el caudal

máximo, en descarga libre con presión estática cero, P = O, resulta que el conjunto formado por los dos

aparatos en serie es capaz aún de una presión estática de ordenada MN pudiendo llegar a alcanzar el

caudal de abscisa R, cuando PE = O. Este sobre caudal MR, que en estas condiciones podrían llegar a

dar los aparatos, puede comprometer la seguridad de los motores por la sobrecarga que les

representa.

En el caso de características diferentes la resultante se obtiene de forma parecida a antes, en donde Pe

correspondiente a la presión estática del primer ventilador y Pt a la presión total del segundo, PE es la

suma de ambas presiones y corresponde a la presión estática del conjunto.

Tanto en un caso como en el otro debe cuidarse que el punto de trabajo del acoplamiento esté por

encima del punto N de la característica, tal como el A del sistema 1, Fig. D pues en caso de un sistema

como el 2 con un punto de presión y caudal inferiores al que se lograría con el ventilador V2 trabajando

solo.

Mucho más difícil es determinar a priori la característica resultante cuando los ventiladores acoplados

son axiales y cuyas hélices están físicamente próximas como es el caso de estar montadas dentro de la

misma carcasa, Fig. A. Solo con ensayos de laboratorio pueden obtenerse las curvas correspondientes.

A la descarga de un ventilador axial el aire tiene movimiento helicoidal perdiéndose parte de la energía

de que es capaz.

Si conectamos dos ventiladores en serie con el mismo sentido de giro los efectos del movimiento

helicoidal de uno vendrá incrementado por el giro del otro lográndose un insignificante aumento de

presión a un costo doble, Fig. E.

Figura E.



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Una directriz fija a la descarga del primer ventilador antes del segundo elimina el flujo rotacional y hace

que el resultado se acerque al teórico.

Un sistema eficaz es hacer que el segundo ventilador gire en sentido contrario que el primero. La

disposición se llama "a contra rotación" con lo que se logran presiones de hasta tres veces la de un solo

ventilador. Con este sistema no hacen falta directrices y el segundo ventilador recibe el aire en

dirección opuesta a la rotación con lo que aumenta la velocidad relativa de rotación y un incremento

notable de presión, Fig. F.

Figura F

Pero el diseño de la hélice segunda debe ser especial tanto en inclinación y número de sus álabes como

en el dimensionado del motor de accionamiento. Dos ventiladores de serie, iguales, no pueden

acoplarse directamente a contra rotación.



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3.10.2.- Acoplamiento en paralelo.

Dos o más ventiladores se acoplan en paralelo cuando aspiran del mismo lugar y descargan hacia el

mismo sentido en la canalización, uniendo allí sus caudales. La curva característica resultante de las de

los aparatos acoplados se halla sumado los caudales correspondientes a cada presión, esto es, para

cada ordenada (presión) la abscisa del caudal resultante q se obtiene de la suma de las abscisas de los

caudales de los ventiladores acoplados q1 + q2 tal como se indica en la gráfica de la fig. g.

Figura g.

Enseguida se deja ver que el caudal conseguido con dos aparatos en paralelo no es nunca la suma de

los que se conseguirá con cada uno de los ventiladores trabajando solo, ya que la característica del

sistema no será una horizontal, sino más bien una curva de segundo grado como la 1 de la misma

figura a la que corresponde un caudal 0-3 menor a todas luces que el 0-1 más el 0-2.

Es muy importante estudiar cuidadosamente la forma de la curva característica resultante en función

del punto de trabajo a que se obligue la característica del sistema acoplado, ya que puede presentarse

un régimen completamente inestable produciéndose una oscilación del caudal. Tal es el caso

representado en la fig. h en donde la curva C representa la característica de un ventilador del tipo de

álabes adelante en rodetes centrífugos y la curva R la resultante de dos aparatos en paralelo de esta

característica, y que se halla sumando las abscisas del modo descrito antes, o sea, para una abscisa de

ordenada OM, por ejemplo, el punto resultante de los dos MA es AA, de los dos MB es el BB y de los

dos MC el CC. Pero también es verdad que puede sumarse una rama descendiente de otro dando

puntos como los BA suma del MB+MA, el CA suma de los MC+MA y el CB suma de los MC+MB; uniendo

los puntos BA, CA, CB obtendremos un tramo de curva característica, como la señalada de trazo

grueso, que es también una expresión posible de la resultante.



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Figura H.

Si consideramos ahora una característica del sistema como la S, cortará a la resultante en tres puntos

el 1, 2 y 3 con caudales q1, q2 y q3 distintos, dando lugar a un punto de trabajo inestable que oscilará

entre estos tres valores pasando de uno a otro bombeando el fluido y consumiendo inútilmente una

buena porción de energía. En este acoplamiento sólo será aceptable un punto de trabajo que está

claramente alejado de la zona de inestabilidad descrita.

Aún resulta más delicada la cuestión cuando los dos ventiladores acoplados en paralelo tienen una

característica francamente distinta, ya sea de forma o de magnitud como las C1 y C2 de la fig.I. La

resultante R del tramo A al Q se obtienen sumando los caudales de ambas para una misma presión,

igual como siempre, siendo el único tramo para puntos de trabajo aceptable, como el M, para el que el

caudal es superior al conseguido con un solo aparato trabajando con el sistema 2. Ahora bien si

consideramos el sistema 1 y trabajando solamente el ventilador C2 tendremos en punto de trabajo Q2

con la presión O-p y el caudal p-Q2. Si acoplamos ahora el ventilador C1, cuya presión máxima de la

que es capaz O-p1, es netamente inferior a la O-p que está proporcionando el ventilador C2 se

establecerá una corriente de fluido de sentido contrario a la de impulsión del ventilador C, debiendo

restar al caudal p-Q2 este p-Q1, para obtener el punto de trabajo QR que resultará con los dos

aparatos en marcha, con un caudal P-QR inferior al p-Q2 del ventilador C2 trabajando solo. El tramo de

curva característica p1-B del ventilador C1 representa los caudales negativos o de contracorriente de

este ventilador en función de las presiones superiores a su máxima posible propia. El tramo de curva

resultante de A a B se obtiene restando las abscisas de la curva C1, tramo p1-B, de las del tramo AP0 de

la C2.

Queda así pues de manifiesto lo perjudicial que resulta un acoplamiento en paralelo cuando la

característica del sistema con la que se trabaje obligue a puntos situados en el tramo resultante con

presiones superiores a la máxima capaz del menor ventilador



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Figura I

3.10.3.- Acoplamiento mixto.

Cuando deban alcanzarse grandes porciones de ventilación entre márgenes muy amplios de variación

suele recurrirse a acoplamientos múltiples de varias series de aparatos conectadas en paralelo. Es el

caso, por ejemplo, en la ventilación de túneles con circulación de vehículos en donde el tráfico es muy

variable alcanzando momentos álgidos y otros semivacíos.

El dibujo de la figura J ilustra uno de estos casos, sacados de una instalación real, en la que juegan

cuatro unidades de impulsión en paralelo compuestas de dos ventiladores en serie en cada una. Las

diferentes combinaciones posibles de funcionamiento proporcionan caudales desde 50.000 m3/h hasta

casi 600.000 m3/h, en ocho niveles distintos que pueden usarse según sea la polución a controlar o

bien para casos de emergencia como en un incendio. La figura J, las curvas de prestaciones Fig. K,

explica por sí mismo este caso de acoplamiento mixto de ventiladores.

Figura j. Figura k.



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3.11.- Comparación entre ventiladores axiales y centrífugos.

3.11.1.- Ventiladores Axiales.



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3.11.2.- ventiladores centrífugos.



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3.11.3.- Ejemplo comparativo práctico.

a.- Modelos SF100 (axial) v/s el modelo SF200 (centrifugo)

El punto de partida es la actuación de aire libre de 23l/s para el axial y 31l/s para la centrífuga.

Conducto se añade a cada uno de estos ventiladores, esto aumenta la presión (Pa) y disminuye el

volumen de aire movido. Desde el ejemplo puedes ver que en 20Pa de presión ha detenido el flujo de

aire ventilador axial de 100mm mientras que el ventilador centrífugo de 100mm sigue moviéndose

29l/seg.

b.- Modelo ID150 (axial) v/s el modelo MAN150 (centrifugo)

El punto de partida es la actuación de aire libre de 89 lt./s para el axial y 115 lt./s para la centrífuga.

Conducto se añade a cada uno de estos ventiladores, esto aumenta la presión (Pa) y disminuye el

volumen de aire movido. Desde el ejemplo puedes ver que en 120Pa de presión ha detenido el flujo de

aire ventilador axial de 150mm mientras que el ventilador centrífugo de 150mm se sigue moviendo

102 lt/s.



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3.12.- Análisis y recomendaciones:

3.12.1.- Ventilador Centrífugo.

Tres son las formas más usuales de alabes y también las más importantes:

A. Ventiladores Centrífugos de álabes curvados hacia adelante: El triángulo de velocidades de

salida de este rodete nos muestra como su velocidad absoluta es muy elevada. Es un ventilador

para altas presiones que suele construirse con alabes cortos y en gran número.

Su rendimiento es bajo fuera del punto exacto de su proyecto, pero para un caudal y presión

determinados resulta un aparato más pequeño y puede funcionar a más baja velocidad que los

otros dos, lo que le hace muy apropiado para instalaciones de tiro forzado.

Su característica de potencia absorbida crece rápidamente con el caudal suministrado lo que

exige un cuidadoso cálculo de la perdida de carga de la instalación para no sobrecargar el

motor. Su funcionamiento es bastante inestable y no es apto para funcionar en paralelo con

otro, ya que siempre llega a sobrecargarse con el trabajo de los dos.

Esto puede paliarse, no obstante, accionando los dos aparatos con el mismo motor. No debe

utilizarse este tipo de rodete en aquellos casos que el aire contenga materias abrasivas, ya que

con la alta velocidad y la curvatura de los alabes, estos llegan a erosionarse rápidamente.



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B. Ventiladores Centrífugos con álabes radiales: Estos son los más clásicos y los que se han venido

haciendo desde más antiguo. Suelen construirse con las paletas largas, rectas, prolongadas

hasta casi el cubo del rodete y resultan muy apropiados para transporte neumático de

materiales, ya que deslizan mejor sobre paletas rectas que curvadas, auto limpiándose si

trasiegan aire cargado de polvo.

Son de funcionamiento estable y su característica de potencia absorbida aumenta con el

caudal, aunque de forma discreta que no hace peligrar el motor por sobrecarga si se prevé un

tanto holgado. Permiten acoplarse en paralelo con un rendimiento aceptable. Para evitar

choques del aire a la entrada de los alabes se construyen también estos con una curvatura

apropiada en su arranque aunque la velocidad relativa sigue radial a la salida, consiguiendo así

un mejor rendimiento.

C. Ventiladores Centrífugos con álabes curvados atrás: Son los ventiladores de mayor rendimiento,

ya que los alabes acompañan con su curvatura al aire a su paso evitando choques, remolinos y

desprendimientos. Se construyen con alabes más largos que los inclinados hacia adelante

resultando canales de un ensanchamiento gradual más suave que en aquellos.



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La característica de su presión decrece continuamente desde el valor máximo, que corresponde al

caudal cero, y la de la potencia absorbida aumenta hasta un valor a partir del cual va bajando y,

decididamente, cae en la región de grandes volúmenes. No existe peligro que sobrecargue el motor al

trabajar libremente.

Para alcanzar las presiones y volúmenes de los otros tipos debe funcionar a gran velocidad lo que

constituye uno de sus inconvenientes, ya que exige una construcción solida e indeformable. Su

envolvente también debe ser mayor que la de los otros tipos, aunque suele soslayarse este

inconveniente construyendo rodetes más anchos.

Este es el tipo de ventilador más usado en acondicionamiento y ventilación, ya que, por otra parte, es

el más silencioso.

Sintetizando:

Al accionar un ventilador con la válvula 100% abierta la potencia eléctrica realiza un salto muy alto y luego se estabiliza, por esto es recomendable siempre accionar el ventilador con la válvula de salida totalmente cerrada.

Los ventiladores centrífugos son más silenciosos que los ventiladores axiales.

Los ventiladores centrífugos entra aire en dirección del eje y sale perpendicular al eje.

La potencia absorbida por este ventilador aumenta considerablemente en base a la variación del caudal.

Los ventiladores centrífugos trasladan poco caudal pero si pueden aumentar la presión de un lado a otro.



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3.12.2.- Ventajas y desventajas Ventilador Axial.

En su forma más simple constan de un rodete con alabes inclinados respecto al eje al que puede ir

acoplado directamente el motor, lo que representa ya de entrada una ventaja pudiendo prescindir de

correas o de otros órganos de transmisión. Los alabes pueden ser de disco, o sea de chapa metálica de

espesor constante y anchura notable o bien estrechos y de grosor variable como las hélices do los

aviones o del perfil de las alas de los mismos.

La utilización de ventiladores axiales ha entrado en franco auge en los últimos anos, tanto en el campo

de las bajas presiones y grandes caudales como en el de altas presiones. Han desplazado en muchos

casos a los centrífugos utilizados para ventilación de grandes minas y decididamente lo han hecho en el

campo de los compresores, especialmente en motores con turbinas de gas. Como resultado de utilizar

longitudes de paso de aire más cortas y evitar cambios perpendiculares de dirección como en los

centrífugos, se han rebajado notablemente los rozamientos alcanzándose fácilmente rendimientos del

70 al 80 % y más aún en grandes ventiladores en los que llega incluso al 90 %.

El bajo coste de un ventilador axial por otra parte, su facilidad de montaje en medio de una

canalización en línea recta sin necesidad de cambios de dirección y la ventaja de que en caso de

emergencia pueden trabajar de forma reversible, les han hecho ganar rápidamente terreno.

La capacidad de propulsión de las palas de una hélice axial varía según sea la forma de las mismas. Para

un mismo diámetro y una misma velocidad desplazaran más aire y de una forma más silenciosa unas

palas anchas y curvadas que unas planas y estrechas. Una hélice de alabes estrechos deberá girar a

mayor velocidad que una de palas anchas para dar el mismo caudal y como, por otra parte, las palas

estrechas vibran con mayor facilidad y provocan mayores turbulencias del aire, el resultado es de un

funcionamiento de mayor ruido que el de aquellas

En resumen:

La potencia absorbida en el arranque es máxima en los ventiladores axiales

En los ventiladores axiales la eficiencia es muy baja.

Para grandes caudales la carga de presión es baja.

La potencia eléctrica de arranque es mayor para poder vencer la inercia.

Es necesario el uso de una colmena a la entrada del ventilador de manera que se direccione el fluido y no se presenten turbulencias, esto para la obtención datos más acertados.



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4.- CONCLUSIÓN:

La ventilación debe ser fundamental en toda mina, ya que es quien garantiza las condiciones necesarias para un óptimo entorno en términos de las condiciones atmosféricas de la mina. Para diseñar correctamente un sistema de ventilación en necesario conocer las características del circuito, es decir distribución de caudales, requerimientos, áreas, perímetros, longitudes, entre otros, para así determinar a resistencia de la mina, y posterior a su análisis determinar qué tipo de ventiladores se usaran, la cantidad, las características técnicas necesarias, y los costos que significara su implementación. Además es necesario establecer los requerimientos de aire para la explotación minera de acuerdo al personal en la mina, la dilución de los gases propio de la explotación como los generados por las voladuras y el control de material particulado (polvo), garantizar una buena sección al interior de la mina, así como buenas condiciones de las puertas y cortinas de ventilación, es necesario para un correcto funcionamiento del sistema de ventilación. Toda mina debe tener estaciones de monitoreo, en las que se realice un seguimiento exhaustivo de las condiciones atmosféricas de la mina, con la finalidad de controlar variables como la temperatura, los caudales, y los niveles de humedad en el ambiente. Finalmente de manera generalizada se puede corroborar que los ventiladores se pueden clasificar de dos maneras, la primera es según su función (separándose como de tipo principal, reforzador y auxiliar), y la segunda forma de clasificarlos es por su tipo (subdividiéndose en centrífugos y axiales). En cuanto a los ventiladores axiales se puede agregar que son aquellos en los cuales el flujo de aire sigue la dirección del eje del mismo. Se suelen llamar helicoidales, pues el flujo a la salida tiene una trayectoria con esa forma. En líneas generales son aptos para mover grandes caudales a bajas presiones. Con velocidades periféricas medianamente altas son en general ruidosos. Suelen sub-clasificarse, por la forma de su envolvente. Con relación a los ventiladores centrífugos es correcto afirmar que son aquellos en los cuales el flujo de aire cambia su dirección, en un ángulo de 90°, entre la entrada y salida. Son menos ruidosos que los axiales. Se suelen sub-clasificar, según la forma de las palas o álabes del rotor. La curva característica de un ventilador estará regida por factores como las RPM del motor, densidad del aire, diámetro del ventilador y posición de las aspas. En el caso de un profesional que se dedica a diseñar y proyectar un sistema de ventilación, poco le interesa conocer la forma de calcular los parámetros de un ventiladores, en cuanto a su diámetro, diámetro del impulsor, forma de la carcasa, números de paletas, etc., estos cálculos los dominan los fabricantes de ventiladores y ellos entregan los datos más importantes de estas máquinas; lo fundamental, en minería, es saber elegir el ventilador más conveniente en cuanto a su eficiencia, consumo de potencia y que asegure un buen servicio, respetando los estándares y presupuestos de la empresa mandante.



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5.- REFERENCIAS:

COMPUMET. (agosto de 2006). CAPACITACIÓN PARA TRABAJADORES MINEROS CERRO RICO- BASE REY

. Recuperado el martes15 de octubre de 2014, de http://geco.mineroartesanal.com/tiki-

download_wiki_attachment.php?attId=637

DIGITAL, C. (2014). CHICAGO BLOWER ARGENTINA. Recuperado el JUEVES 16 de OCTUBRE de 2014, de

http://www.chiblosa.com.ar/spanish/herramientas/teoria_de_los_ventiladores.htm

Gallardo, I. S. (2008). GUÍA METODOLÓGICA DE SEGURIDAD PARA PROYECTOS DE VENTILACIÓN DE

MINAS. Recuperado el Miércoles 15 de octubre de 2014, de

http://www.sernageomin.cl/pdf/mineria/seguridad/200812GuiaVentilacionMinas.pdf

mecantech. (05 de agosto de 2012). Área mecánica. Recuperado el miercoles 15 de octubre de 2014,

de http://areamecanica.wordpress.com/2012/08/05/ingenieria-mecanica-ventiladores-

centrifugos/

PALAU, S. &. (2014). S&P MÉXICO soluciones innovadoras. Recuperado el JUEVES 16 de OCTUBRE de

2014, de http://www.soler-palau.mx/ventiladores2.php

SERNA, J. L. (2011). Autores científico-técnicos y academicos. Recuperado el jueves 16 de octubre de

2014, de http://www.acta.es/medios/articulos/ciencias_y_tecnologia/059095.pdf

Documents

V. Centrífugo vs Axial