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1

VENTILADORES

CARLOS ALBERTO ARIZA TIRADO

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

MECANICA DE FLUIDOSBOGOTA20003



2

VENTILADORES

CARLOS ALBERTO ARIZA TIRADO

43011050

Trabajo de documentación presentado como requerimiento para la asignatura

de Mecánica de Fluidos

Profesor:

GUILLERMO ZAPATA GONZALES

Ingeniero Químico

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

MECANICA DE FLUIDOSBOGOTA20003



i

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. i

OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................ vi

OBJETIVOS ESPECIFICOS .............................................................................................. vi

OBJETIVOS DE FUNCION ..............................................................................................vii

CLASIFICACION ................................................................................................................. 1

DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS ............................................................................................ 5

VENTILADORES AXIALES .......................................................................................... 5Esquemas, características y aplicaciones de los ventiladores axiales ............................. 6

Ventiladores Axiales Tipo TA Ventiladores tuboaxiales ............................................6

Ventiladores Axiales Tipo TAL .................................................................................. 7

Ventiladores tuboaxiales de servicio ligero ................................................................ 7Ventiladores Axiales Tipo APM ................................................................................. 7

Ventiladores axiales para muro ................................................................................... 7

Ventiladores Axiales Tipo VA .................................................................................... 8Ventiladores vanoaxiales ............................................................................................ 8

Aireación de Granos ....................................................................................................9

AW Doble Rodete ...................................................................................................... 9AD Ducto 9 ............................................................................................................... 10

AT Techo .................................................................................................................. 10

AM MURO ............................................................................................................... 11AD Ducto Arreglo 4 .................................................................................................. 11

CENTRÍFUGOS ............................................................................................................. 12Esquemas, características y aplicaciones de los ventiladores centrífugos .................... 13

Ventiladores Centrífugos Tipo CBL De aletas planas, para servicio ligero, sencillosClase I ........................................................................................................................ 13

Ventiladores Centrífugos Tipo CT ................................................................................ 14

Tubular en línea ............................................................................................................. 14Clases I, II y III ............................................................................................................. 14

Ventiladores Centrífugos Tipo CA ............................................................................... 15

De aletas aerodinámicas, sencillos y dobles ..................................................................15Clases I, II y III ............................................................................................................. 15

CW Doble Rodete ......................................................................................................... 15

Ventiladores Centrífugos Tipo CB ................................................................................ 17

De aletas planas, sencillos y dobles .............................................................................. 17Clases I, II y III ............................................................................................................. 17



ii

Ventiladores Centrífugos Tipo FC ................................................................................ 18De aletas hacia adelante, para servicio ligero, sencillos y dobles ................................. 18

Clases I y II ................................................................................................................... 18

Ventiladores Centrífugos Tipo FC ................................................................................ 18Ventiladores de techo, de aletas planas ......................................................................... 18

GL Ligeros Succión Sencilla ........................................................................................ 19

CL LIGEROS SUCCION DOBLE ............................................................................... 19SC Zirconios Arreglo 4 ................................................................................................. 20

CS- Sincronos Arreglo 8 ............................................................................................... 20

CI Industriales ............................................................................................................... 21

CT Turbos ..................................................................................................................... 22

ESQUEMAS Y CARACTERÍSTICAS VENTILADORES PARA ALTA PRESION ........................................................................................................................................... 23

Ventiladores para alta presión Tipo APR Centrífugos de aletas radiales para alta

presión ........................................................................................................................... 23

ESQUEMAS Y CARACTERÍSTICAS DE VENTILADORES INDUSTRIALES . 25Ventiladores Industriales Tipo CBP .............................................................................. 25

Centrífugos de aletas planas, para servicio pesado, sencillos ....................................... 25

VENTILADORES PARA MANEJO DE MATERIALES TIPO MA/MH/LR/LS ...26Rotor MA ...................................................................................................................... 26

Rotor MH ...................................................................................................................... 27

FUNCIONAMIENTO ......................................................................................................... 28

Ventiladores Axiales ....................................................................................................... 29

Ventiladores Radiales (Centrífugos) ............................................................................. 32Ventiladores Centrífugos de Flujo Axial ..................................................................... 36Extractores de techo ...................................................................................................... 37

Ventiladores con Curvatura al Frente ........................................................................... 38

Ventiladores de Puntas Radiales ................................................................................... 38Ventiladores de Aspas Radiales .................................................................................... 39

Ventiladores en Paralelo ............................................................................................... 40

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN .............................................................................. 42CRITERIOS DE SELECCION ...............................................................................44

Rendimiento del Sistema de Ventiladores ..................................................................... 45

Composición de Corriente de Aire ........................................................................... 47

Restricciones de Tamaño y Espacio ............................................................................... 49

Temperatura .................................................................................................................... 51

Ruido ................................................................................................................................ 51



iii

Causas del Ruido en Ventiladores................................................................................. 52Eficiencia y Factores Económicos .................................................................................. 53

DISEÑO ............................................................................................................................... 55

Lineamiento para la Instalación .................................................................................... 56

Pruebas de Rendimiento ................................................................................................. 58

Análisis de los sistemas ................................................................................................... 59

Carga en la Brida; Sellos del Árbol ............................................................................... 61

Atenuación de Ruido .................................................................................................... 61

Controles del Ventilador ................................................................................................. 63Vibración .......................................................................................................................... 64

COSTOS DE INVERSIÓN ..................................................................................................65

Ventiladores axiales-tubulares de media presión con ángulo de pala regulable enreposo Homologados para 400°C/2h* .......................................................................... 66

Centrífugos de alta eficacia(doble oído)...................................................................................................................... 67

ARTICULO .......................................................................................................................... 68

Nuevos Y Mejorados Sistemas De la Ventilación como solución indirecta del humo ........................................................................................................................................... 68

New & Improved Ventilation Systemsas Secondhand Smoke Solution ......................................................................................70

ANEXOS ..............................................................................................................................71

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................72

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 74



INTRODUCCIÓN

Pocos equipos tienen una gama tan amplia de aplicaciones en las

industrias de procesos químicos (IPQ) como los ventiladores y los

sopladores. Si se tiene en cuenta que tienen usos tan variados como

extraer o introducir aire u otros gases en reactores de proceso,

secadores, torres de enfriamiento y hornos rotatorios; ayudar a la

combustión en los hornos, para la transportación neumática o,simplemente, ventilar para seguridad y comodidad, entonces se pueden

considerar equipos como básicos.

En los últimos años los intercambiadores de calor enfriados con aire por

auxilio de un ventilador, se han incrementado mucho en la IPQ, por que

los ingenieros han tratado de resolver los problemas de contaminación

térmica del agua.

Por la creciente demanda de ventiladores y sopladores más pequeños y

confiables y las exigencias de los reglamentos de seguridad industrial,

cada vez se presta más atención a su diseño. A la vez que las

necesidades de los usuarios han obligado a los fabricantes a construir

ventiladores para presiones más altas (con las velocidades más altas

consecuentes), los reglamentos referentes al medio ambiente exigen

menor intensidad de ruido y menor tiempo de exposición al mismo.

Como los fabricantes suministran ventiladores con mayores relaciones

(razones de compresión) y caudales mayores y menores que los que

proporcionaban antes, se justifica una elevación detallada de ingeniería

antes de seleccionar un ventilador o



un soplador. Para ello, es esencial el conocimiento de lo que pueden y

no pueden hacer.

También encontramos que los ventiladores y sus componentes puedenrepresentar una parte considerable del costo total de la planta, y éste

puede aumentar mucho si no se aplican los fundamentos establecidos

de selección, aplicación, operación y mantenimiento. Asimismo, el alto

costo de la energía exige atención a la eficiencia de los ventiladores.

El ingeniero debe conocer los tipos principales de ventiladores y sus

empleos recomendados, y cómo seleccionarlos para servicios desde elsuministro de aire limpio hasta el manejo de gases corrosivos,

explosivos y con abrasivos. Además, la persona que prepara las

especificaciones debe conocer los principios de diseño de sistemas de

ventiladores; es decir, cómo tener la seguridad de lograr el

funcionamiento esperado. El ingeniero a quien le sea necesario

considerar corrientes de aire o gas corrosivos debe conocer las

diferencias entre los ventiladores de plástico reforzado con fibra de

vidrio (PRF) (sigla en inglés, FRP) y los de acero o de aleaciones.

Por lo tanto, el presente trabajo se incluyen los aspectos básicos de los

ventiladores y su selección, los efectos de los sistemas y los ventiladores

de PRF. Dado que no se ha establecido una diferencia significativa entre

ventilador y soplador, en éste trabajo sólo se mencionarán como

ventiladores. Sin embargo, es importante que el ingeniero comente sus

necesidades específicas con el posible proveedor para hacer la

selección más atinada e incluir todos los factores y limitaciones en el

rendimiento.

Las características de rendimiento de un ventilador se determinan,

principalmente, por la forma y colocación de las aspas de la rueda. Por



ello, en la actualidad pueden clasificarse en cinco grupos que, en

términos generales, en orden de eficiencia decreciente son: aspas de

inclinación hacia atrás, axiales, con curvatura al frente, de punta radial y

radiales. Aunque las características de rendimiento de estos tipos sonlas mismas en todos los fabricantes, varían las capacidades específicas,

las recomendaciones y las limitaciones.

Entonces, un ventilador es una turbomáquina que se caracteriza

porque el fluido impulsado es un gas (fluido compresible) al que

transfiere una potencia con un determinado rendimiento.

A pesar de que no existe convenio alguno universalmente adoptado;

los ventiladores pueden subdividirse en cuatro grupos:

1. ventiladores de baja presión: hasta una presión del orden 200

mm c agua (ventiladores propiamente dichos).

2. ventiladores de media presión: entre 200 y 800 mm c agua

(soplantes).

3. ventiladores de alta presión: entre 800 y 2500 mm c agua(turbosoplantes).

4. ventiladores de muy alta presión , mayor a 2500 mm c agua

(turbocompresores).

La industria de los ventiladores, un tanto postergada años atrás,

despierta en la actualidad gran interés por el creciente uso de estas

máquinas en la ventilación de locales de trabajo y de recreo, minas,fábricas, túneles, barcos, etc..., así como en las múltiples aplicaciones de

secado, refrigeración y acondicionamiento de aire. La construcción de

los ventiladores se perfecciona cada vez más, así como las pruebas y

ensayos para un mejor funcionamiento.



Un método para investigar la corriente y el ruido en los ventiladores

consiste en instalar imanes diminutos, que se instalan en álabes

diametralmente opuestos y un transductor (fotocélula) cuyos impulsos

se envían a un contador eléctrico.Con respecto de la abrasión, ésta proviene solamente de la humedad, se

puede controlar con pintura de buena pasta de asfalto u otra clase de

pintura resistente a la corrosión. La corrosión que proviene de otros

elementos, se debe tratar en cada caso particular. En la actualidad

existen ventiladores de construcción total de plástico, generalmente

poliestireno o cloruro de polivinilo rígido. La construcción de ventiladores

de materiales plásticos data ya de años anteriores; en la industriaquímica su empleo es hoy muy frecuente, para evitar la corrosión que

fácilmente se produce en los ventiladores metálicos. Otras ventajas que

ofrecen los ventiladores de plástico son: marcha tranquila y reducción

del peso hasta alcanzar sólo el 10% del peso de un ventilador de chapa;

la superficie interior del ventilador de plástico es muy poco rugosa, y por

tanto desde el punto de vista hidrodinámico muy favorable, por lo que

es posible encontrar un ventilador que sea más o menos resistente a las

sustancias químicas más comunes.

Por lo general, los fabricantes no pueden garantizar la vida de un

ventilador que maneje vapores corrosivos, puesto que el grado de

corrosión depende de muchos factores, tales como, la temperatura, la

concentración y la presencia de otras sustancias que provoquen la

acción del elemento corrosivo. La fabricación de álabes de ventilador

axiales de duro plástico exige una fuerte inversión en la fabricación de

las matrices para las prensas, lo cual sólo se justifica en los ventiladores

pequeños por el número de piezas en serie que se fabrican.

En la construcción de ventiladores se emplea un gran número de

materiales termoplásticos, entre ellos el polietileno, muy utilizado en



construcción soldada. Se han desarrollado procesos de fabricación

especiales, en los que las carcasas se conforman de placas de material

plástico en dos mitades, que se unen entre sí con pernos también de

plástico; el cubo y los álabes conforman una sola pieza; la llantafabricada de la misma manera se suelda a los álabes. La abrasión rara

vez constituye un problema serio en la ventilación. Existen diseños

especiales de ventiladores, así como materiales disponibles, que

proporcionan la mayoría de los fabricantes, para cuando la abrasión

llegue a ser un factor importante.

Por otra parte, si las altas temperaturas ordinariamente no son unproblema en la ventilación en general, hay que decir que la mayoría de

los fabricantes pueden proporcionar ventiladores especialmente

diseñados o modificados para funcionar a estas temperaturas.

Al fabricante hay que proporcionarle toda la información que se tenga

acerca de una instalación en concreto, para así diseñar adecuadamente

el ventilador que vaya a operar en las condiciones poco usuales

requeridas en la misma.



vi

OBJETIVO GENERAL

Por medio del presente trabajo de documentación se pretende, en forma

general, destacar los equipos más importantes y los atributos relevantes

de los sistemas de ventilación a partir de la descripción de su

funcionamiento, diseño, características, materiales de construcción y su

aplicación; además de evaluar las ventajas y desventajas de los

dispositivos teniendo como referencia; entre otros; los costos deinversión implicados en el diseño y los lineamientos para la instalación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Los objetivos específicos propuestos para la realización del presente

documento, son los que a continuación se mencionan:

• Se pretende, por medio de esquemas, ilustrar las características másrepresentativas inherentes a los equipos implicados en los sistemas

de ventilación.

• A partir de principios o leyes matemáticas (físicas, químicas,

termodinámicas, etc.), explicar en forma breve y sencilla el

funcionamiento propio de los equipos de ventilación a nivel industrial.

• Determinar los criterios más apropiados para la selección e

instalación de equipos.• Teniendo como concepto principal la presión total desarrollada y la

dirección del flujo, clasificar los tipos de ventiladores.

• .Enumerar algunos costos de diseño y fabricación.

• Resaltar las principales aplicaciones de los ventiladores industriales.



vii

OBJETIVOS DE FUNCION

Los ventiladores tienen como objetivos primordiales extraer o introducir

aire u otros gases en reactores de proceso, torres de enfriamiento y

hornos rotatorios, ayudar en la combustión en los hornos, para el

enfriamiento de intercambiadores de calor, para la transportación

neumática, para la ventilación de minas, túneles y barcos, para

exhaustación de humos o aire con alto contenido de polvo, para el

secado de procesos industriales, para la refrigeración y

acondicionamiento de aire, o simplemente, ventilar para seguridad y

comodidad.



1

CLASIFICACION

Comúnmente la denominación de ventilador es empleada cuando la

presión se eleva hasta unas 2 psig; entre esta presión y unas 10 psig, la

máquina recibe el nombre de soplador. Para presiones de descarga más

altas, el término que se usa es el de compresor. Los ventiladores

normalmente se clasifican como axiales, en los que el aire o el gas se

mueve paralelo al eje de rotación, o centrífugos, en los que el aire o elgas se mueve perpendicular al eje.

La National Association of Fan Manufactures ha establecido dos

categorías generales para flujo axial (FA): tuboaxiales y con aletas de

guía. Los ventiladores de flujo axial se utilizan en aplicaciones con baja

resistencia, por que pueden mover grandes cantidades de aire a baja

presión.

Los ventiladores centrífugos (FC) son para trabajos que requieren una

carga más alta, al mover aire cuando hay alta resistencia de fricción. De

acuerdo con la configuración de las aspas se clasifican como: radiales,

de curvatura al frente, de curvatura inversa o inclinados y

aerodinámicos.

Por otra parte, los sopladores suelen ser de una etapa y alta velocidad o

de dos etapas múltiples que funcionan con presiones cercanas a las de

los compresores o dentro de los límites cubiertos por estos. La

denominación de soplador se aplica también a los compresores

rotatorios, de desplazamiento positivo, que pueden manejar flujos

relativamente bajos, con una elevada relación de compresión.



2

A continuación se presenta (a manera de resumen) en una diagrama de

flujo, la clasificación de los ventiladores atendiendo a diversos

parámetros:



3

CLASIFICACION DE LOSVENTILADORES

Atendiendo a su

Función

Atendiendoa la

trayectoriadel aire

Atendiendo a la

presión

Atendiendo a lascondiciones defuncionamiento

Atendiendoal sistema

deaccionamien

to

Ventiladores…

Conenvolvente

muralesaxiales

transversales

helicoidales

Acondicionamiento directo

Estándar

Media presión

centrífugos

De Chorro

Baja presión

Alta presión

especialesAcondicionam

iento portransmisión

ATENDIENDO A LA TRAYECTORIA DEL FUIDOGASEOSO



4

axiales centrífugos

Tuboaxiales

Con Aletas deguía

tubulares

Aspasaerodinámicas

Curvaturainversa

Aspasradiales

Curvatura alfrente



5

DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS

A continuación se describen los equipos más importantes relacionados

con los sistemas de ventilación a nivel industrial, destacando algunos

esquemas, características de funcionamiento y materiales de

construcción. Más adelante se puntualizará con respecto de la selección

y el diseño en general.

VENTILADORES AXIALES

Un rápido incremento en el empleo de los ventiladores de flujo axial se

ha puesto de manifiesto en los últimos años. Esto se debe a su

rendimiento, a su poco tamaño y su simplicidad de instalación.



6

Esquemas, características y aplicaciones de los ventiladoresaxiales

Ventiladores Axiales Tipo TAVentiladores tuboaxiales

Se utilizan comúnmente para manejo de

aire en extracciones donde se puedan

instalar con acople directo al motor.

Su tamaño compacto le permite una fácil

ubicación e integración con el sistema de

conductos al cuál se conecta.

Se fabrican en diámetros desde 15" hasta

48" con rotores de hierro, capacidades

desde 1500 CFM hasta 48000 CFM y

presiones hasta 6" c.a.



7

Ventiladores Axiales Tipo TALVentiladores tuboaxiales de servicio

ligero

Esta línea de ventiladores se utiliza enmovimiento de grandes cantidades deaire a bajas presiones, como ventilaciónde bodegas, grandes tiendas,parqueaderos y fábricas.

Su fácil montaje y bajo peso los hacemuy versátiles para este tipo deaplicaciones y su posterior acople a lossistemas de conductos.

Se fabrican en diámetros desde 16"hasta 60", caudales desde 2800 CFMhasta 25000 CFM y 1" c.a., con versionesde acople directo y por bandas y poleas.

Ventiladores Axiales Tipo APMVentiladores axiales para muro

Son muy útiles en movimientos de

grandes cantidades de aire a bajas

presiones, como en bodegas y fábricas.

Su montaje sobre la pared facilita la

instalación ahorrando espacio. Se

fabrican en diámetros desde 16" hasta

48", caudales desde 3000 CFM hasta

25000 CFM, en versiones de acople

directo y bandas y poleas.



8

Ventiladores Axiales Tipo VAVentiladores vanoaxiales

Los ventiladores vanoaxiales son

ideales para aplicaciones de manejo de

aire de extracción en hospitales,

garajes, ventilaciones exhaustivas en

laboratorios, cabinas de pintura y sitios

con mezclas de gases.

Su tamaño compacto permite una fácilubicación e integración con el sistema

de conductos al cuál se conecta.

Se fabrican en diámetros desde 15"

hasta 66" con rotores en hierro y

aluminio, sus vanos correctores de flujo

les permiten flujos uniformemente

distribuidos, se pueden equipar con

silenciadores de ruido.

Sus capacidades van desde 1000 CFM

hasta 80000 CFM y presiones hasta 6"

c.a.



9

Aireación de GranosRangos de Capacidades:

Caudal de 2,000 a 20,000 pcm

Presión Estática de 1 a 11” C.A.

Ventiladores con rodete de fundición de

aluminio (de 8 u 11 aspas)

directamente acoplado al motor

trifásico totalmente cerrado.

Velocidad de operación: 3,500 rpm.

APLICACIONES

-Aireación de granos en silos o

bodegas.

AW Doble RodeteRango de Capacidades:


Presión Estática de 1 a 16” C.A.

Ventiladores de ducto con dos rodetesde fundición de aluminio directamente

acoplados a dos motores trifásicos

montados en el interior del ducto.

Velocidad de operación: 850, 1150,

1750 y 3500 rpm.

Resistencia a temperaturas: Aire hasta

50°C (80°C con motor especial).

APLICACIONES

-Ventilación de túneles o minas



10

AD Ducto 9Rango de Capacidades:

Caudal de 500 a 120,000 pcmPresión Estática de 0 a 4” C.A.Ventiladores con rodete de fundiciónde aluminio acoplado por medio depoleas y bandas al motor trifásicomontado fuera del ducto.

Resistencia a temperaturas: Gaseshasta 100°C.

APLICACIONES

-Casetas de pintura -Manejo deatmósferas agresivas (solventes)-Campanas industriales-Tanques de electrólisis -Túneles desecado

AT TechoRango de Capacidades:Caudal de 1,000 a 50,000 pcmVentiladores con rodete de fundiciónde aluminio directamente acoplado

al motor trifásico.Velocidad de operación: 850, 1150 y1750 rpm.Resistencia a temperaturas: Gaseshasta 50°C (80°C con motorespecial).

APLICACIONES-Ventilación de almacenes, bodegas,naves industriales, cuartos demáquinas, etc.

-Talleres mecánicos



11

AM MURORango de Capacidades:

Caudal de 1,000 a 96,000 pcmPresión Estática de 0 a 3.5” C.A.

Ventiladores con rodete de fundición

de aluminio directamente acoplado al

motor trifásico montado en una base

de placa y tubos. Velocidad de

operación: 850, 1150, 1750 y 3500

rpm.

Resistencia a temperaturas: Gaseshasta 50°C (80°C con motor especial).

APLICACION: Ventilación industrial en

general.

AD Ducto Arreglo 4Rango de Capacidades:


Presión Estática de 0 a 3.5” C.A.

Ventiladores con rodete de fundición

de aluminio directamente acoplado al

motor trifásico montado en el interior

del ducto.

Velocidad de operación: 850, 1150,

1750 y 3500 rpm.

Resistencia a temperaturas: Gases

hasta 50°C (80°C con motor especial).

APLICACIONES:

-Ventilación -Procesos industriales



12

CENTRÍFUGOSSe clasifican como de aspas radiales, de curvatura al frente, de

curvatura inversa o inclinadas y aerodinámicas



13

Esquemas, características y aplicaciones de los ventiladorescentrífugos

Ventiladores Centrífugos Tipo CBL Dealetas planas, para servicioligero, sencillos Clase I

Son diseñados para aplicaciones desuministro y extracción con bajaspresiones de trabajo, como en hospitales,hoteles, colegios, bodegas, extraccionesde humos y gases, etc.


30" con rotores del tipo CB para manejarcaudales desde 1000 CFM hasta 30000CFM con presiones hasta de 8" c.a. También se fabrican con rotores del tipoCA según requerimientos del cliente y sudenominación es CAL.



14

Ventiladores Centrífugos Tipo CT

Tubular en línea

Clases I, II y III

Están equipados en rotores del tipo de

aletas planas hasta diámetros de 27" y

rotores del tipo de aletas

aerodinámicas para diámetros hasta

73", son útiles en aplicaciones de

extracción y suministro de aire donde

los espacios para su montaje son

limitados.

Tamaños desde 12" hasta 73" de

diámetro, caudales desde 1200 CFM

hasta 140000 CFM y presiones hasta

11" c.a.



15

Ventiladores Centrífugos Tipo CA

De aletas aerodinámicas, sencillos ydobles

Clases I, II y III

Los ventiladores centrífugos no sobrecargables de alta eficiencia están diseñadospara ser utilizados en ventilacionesgenerales, sistemas de aire acondicionadoy alta presión donde el aire limpio escomún.

Tamaños desde 30" hasta 73" de diámetro,caudales desde 5000 CFM hasta 250000CFM y presiones hasta 15" c.a.

CW Doble Rodete

Rango de Capacidades:

Caudal de 300 a 14,000 pcmPresión Estática de 20 a 90” C. A.Ventiladores de construcción robusta paratrabajo pesado, con rodetes de aspasrectas radiales o curvas atrasadas de altaeficiencia, fabricados en arreglo 9x para lostamaños pequeños y en arreglo 8 para lostamaños grandes.Resistencia a temperaturas: Gases hasta

150°C.

APLICACIONES

-Celdas de flotación -Mesas de formado depapel -Sistema de aspiración centralizado-Hornos de cubilote -Transporte neumático



16



17

Ventiladores Centrífugos Tipo CB

De aletas planas, sencillos y dobles

Clases I, II y III

Los ventiladores centrífugos no

sobrecargables de alta eficiencia, están

diseñados para ser utilizados en lugares

con requerimientos de alta humedad y

temperatura, como también ventilaciones ysistemas de aire acondicionado.

En tamaños desde 12" hasta 73" de

diámetro, caudales desde 500 CFM hasta

250000 CFM y presiones hasta de 15" c.a.

Tanto los ventiladores CA como los CB

tienen disponibles accesorios como

compuertas de succión y descarga, mallas

de protección en la succión, guarda bandas,

manguitos cónicos de fijación en las poleas,

pinturas para alta temperatura, puertas deinspección, como también la fabricación en

materiales especiales como acero

inoxidable 304 y acero al manganeso.



18

Ventiladores Centrífugos Tipo FC

De aletas hacia adelante, para servicioligero, sencillos y dobles

Clases I y II

Aplicables en lugares donde se requieremover grandes cantidades de aire a muybajas presiones y con niveles de ruido muybajos.

Su bajo peso los hace de fácil manejo ymontaje, brindando opciones muyeconómicas de manejo de aire.

Se fabrican en diámetros desde 10" hasta36" para mover caudales desde 500 CFMhasta 25000 CFM y presiones hasta 3" c.a.

Ventiladores Centrífugos Tipo FC

Ventiladores de techo, de aletasplanas

Utilizados para extracciones en bodegas,

su diseño y construcción liviana en

aluminio, permiten el montaje en techos y

estructuras metálicas, sus bajos niveles de

ruido y baja velocidad de giro brindan un

funcionamiento muy silencioso.


44", con caudales desde 600 CFM hasta

20000 CFM.



19

GL Ligeros Succión SencillaRango de Capacidades:

Caudal de 200 a 70,000 pcmPresión Estática de 1/4 a 6” C. A.Ventiladores de construcción ligera paraoperación continua, con rodete de aspascurvas atrasadas de alta eficiencia.Fabricado en arreglo 10, con transmisiónde poleas y el motor montado en elinterior del pedestal de las chumaceras.Resistencia a temperaturas: Gases hasta80°C.

APLICACIONES-Manejo de aire limpio en bajas presionescon bajos niveles de ruido-Sistemas de inyección de aire filtrado-Instalaciones de aire acondicionado,ventilación y calefacción-Extracción de aire caliente

CL LIGEROS SUCCION DOBLE

Rango de Capacidades:Caudal de 6,000 a 140,000 pcmPresión Estática de 0 a 6” C. A.Ventiladores de construcción ligera paraoperación continua, con rodete de dobleentrada de aspas curvas atrasadas de altaeficiencia. Fabricados en arreglo 3, contransmisión de poleas y el motor montadosobre rieles tensores con base de canal.Resistencia a temperaturas: Gases hasta80°C. APLICACIONES-Manejadoras y lavadoras de aire-Sistemas de inyección de aire filtrado-Instalaciones de aire acondicionado,ventilación y calefacción



20

SC Zirconios Arreglo 4

Rango de Capacidades:Caudal de 300 a 18,000 pcmPresión Estática de 4 a 40” C. A.Ventiladores de construcción paratrabajo continuo con tres tipos derodetes disponibles (curvas atrasadas-E-, rectas atrasadas -O-, y rectasradiales -U-), fabricados en arreglo 4con rodete directamente acoplado almotor.Velocidad de operación: 1150, 1750 y3500 rpm.Resistencia a temperaturas: Gaseshasta 100°C. APLICACIONES-Sistemas de colección de polvos-Transporte neumático de materiales-Sistemas de enfriamiento en laindustria -Impulsión de aire en:fraguas, cubilotes, secadores yquemadores

-Transporte de granosCS- Sincronos Arreglo 8

Rango de Capacidades: Caudal de10,000 a 200,000 pcm PresiónEstática de 12 a 50” C. A.Ventiladores de construcción extra-robusta para operación continuacomúnmente fabricado en acero alcarbón con tres tipos de aspasdisponibles (curvas atrasadas -E-,

rectas atrasadas -O-, y rectas radiales-U-). Velocidad de operación: 850,1150, y 1750 rpm. Resistencia atemperaturas: Gases hasta 150°C enel diseño de línea, 350°C con disco deenfriamiento, y 400°C en aceroinoxidable y disco de enfriamiento.

PLICACIONES-Sistemas de colección de polvos-



21

CI IndustrialesRango de Capacidades:

Caudal de 400 a 150,000 pcmPresión Estática de 0 a 40” C. A.

Ventiladores de construcción para trabajo

pesado con tres tipos de rodetes disponibles

(curvas atrasadas -E-, rectas atrasadas -O-,

y rectas radiales -U-). Fabricados en arreglo

9x con transmisión de poleas y el motor

montado sobre rieles tensores con base decanal.

Resistencia a temperaturas: Gases hasta

150°C en el diseño de línea, 350°C con

disco de enfriamiento, 400°C en acero

inoxidable y disco de enfriamiento, y 500°C

con aislamiento, acero especial y disco de

enfriamiento.

APLICACIONES

-Sistemas de colección de polvos -Tiros

inducidos y forzados en hornos y calderas

-Transporte neumático de materiales

-Enfriamiento de refractarios de vidriería y

cristalería -Recirculación de aire caliente en

hornos -Extracción de vapores en la

industria química, etc.



22

CT Turbos

Rango de Capacidades:

Caudal de 100 a 4,000 pcm

Presión Estática de 14 a 56” C. A.

Ventiladores de construcción para

trabajo continuo, con rodetes de aspas

rectas atrasadas, fabricados en arreglo

4 con rodete directamente montado

sobre la flecha del motor.

Velocidad de operación: 3500 rpm.

Resistencia a temperaturas: Aire hasta

100°C.

APLICACIONES

-Quemadores

-Hornos de cubilote

-Sistemas de transporte de lechos

fluidizados

-Sistemas de transporte neumático



23

ESQUEMAS Y CARACTERÍSTICAS VENTILADORES PARA ALTAPRESION

La presión total desarrollada en este tipo de ventiladores es superior a

30 e inferior a 100 mbar; en donde el efecto de compresión ya es

apreciable. Esta clasificación es meramente convencional.

Ventiladores para alta presión TipoAPB

Centrífugos de aletas planas para altapresión

Son ventiladores compactos de altapresión, comúnmente utilizados en

aplicaciones de soplado de materiales,combustión de hornos, secaderos demateriales cerámicos, transporte neumáticoy refuerzo de inyección de aire en procesosindustriales.

Únicamente se fabrican modelos consucción sencilla y generalmente en arreglosde acople directo o transmisión por poleasy bandas.

Los diámetros van de 15" hasta 36", concaudales desde 1000 CFM hasta 13000CFM, y presiones desde 6" hasta 48" c.a. ytemperaturas hasta 180°F.

Ventiladores para alta presión TipoAPR Centrífugos de aletasradiales para alta presión

Son utilizados en la industria paratransporte neumático y en sistemas querequieren altas presiones de trabajo, suinstalación y tamaño permiten una fácilacomodación y manejo con bajos costos deoperación y mantenimiento. Se fabricanen versión sencilla, con arreglos de acopledirecto y transmisión por bandas y poleas.



24

Diámetros de 12" hasta 33", caudales de25 CFM hasta 4500 CFM y presiones hasta60" c.a.



25

ESQUEMAS Y CARACTERÍSTICAS DE VENTILADORESINDUSTRIALES

Ventiladores Industriales Tipo CBP

Centrífugos de aletas planas, paraservicio pesado, sencillos

Especiales para el manejo de grandes

volúmenes de aire a altas presiones,

generalmente en la industria.

Caudales entre 5000 CFM hasta 150000

CFM, son posibles con presiones hasta 20"

c.a.

Estos ventiladores pueden fabricarse con

las siguientes especificaciones si el cliente

así lo requiere:

Carcasa partida.

Cajas de admisión.

Recubrimientos y materiales especiales.

Compuertas de succión y descarga.

Ruedas de enfriamiento y bujes cónicos.



26

VENTILADORES PARA MANEJO DE MATERIALES TIPOMA/MH/LR/LS

Esta serie de ventiladores centrífugos de alta eficiencia ha sido diseñada

para el manejo de aire limpio, gases o aire con contenido de material

particulado, ampliamente usado en equipos de talegas, filtraciones de

alta eficiencia, ventilaciones forzadas y aplicaciones de suministro de

aire en procesos industriales. Tamaños desde 19" hasta 78",

capacidades desde 1000 CFM hasta 60000 CFM y presiones hasta 20"

c.a.

Rotor MA

Para manejo de aire limpio, gases y humos en

procesos industriales con ligeras concentraciones

de polvo.



27

Rotor MH

Ideal para manejo de gases y aire con contenido

de polvo y material granulado, puede ser usadopara sistemas de extracción en procesos de pulido

y transporte de polvo proveniente de procesos de

madera, plástico y metales.*



28

FUNCIONAMIENTO

Los ventiladores están seleccionados para dar un cierto volumen de aire

en contra a una resistencia y sus características vienen definidas por

estos dos factores. Aunque diseñado para un funcionamiento óptimo en

las condiciones dadas un ventilador es capaz de trabajar igualmente

bien en otras presiones y flujos, por tanto su funcionamiento entonces

vendrá mejor definido por una tabla, o diagrama presión volumen del

flujo de aire.

En función de la trayectoria del fluido, todos los ventiladores sepueden clasificar en:

1. de flujo radial (centrífugos)

2. de flujo semiaxial (helico-centrifugos)

3. de flujo axial

Fig. 1 dirección del flujo



29

Ventiladores Axiales

Existen tres tipos básicos de ventiladores axiales: Helicoidales,tubulares y tubulares con directrices.

Los ventiladores 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: alabes de disco para

ventiladores sin ningún conducto; y álabes estrechas para ventiladores

que deban vencer resistencias bajas (menos de 25 mmcda). Susprestaciones están muy influenciadas por la resistencia al flujo del aire

y un pequeño incremento de la presión provoca una reducción

importante del caudal.

Los ventiladores 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. Los ventiladores tubulares

pueden mover aire venciendo resistencias moderadas (menos de 50

mmcda).

Los ventiladores tubulares con directrices tienen una hélice de álabes

con perfil aerodinámico (ala portante) montado en una carcasacilíndrica que normalmente dispone de aletas enderezadoras del flujo

de aire en el lado de impulsión de la hélice. En comparación con los

otros tipos de ventiladores axiales, éstos tienen un rendimiento



30

superior y pueden desarrollar presiones superiores (hasta 200 mmcda).

Están limitados a los casos en los que se trabaja con aire limpio.

Las directrices tienen la misión de hacer desaparecer la rotación

existente o adquirida por el fluido en la instalación, a la entrada del

rodete o tras su paso por el mismo. Estas directrices pueden colocarse

a la entrada o a la salida del rodete, incluso las hay móviles. Han de ser

calculadas adecuadamente pues, aunque mejoran las características

del flujo del aire haciendo que el ventilador trabaje en mejores

condiciones, producen una pérdida de presión adicional que puedecondicionar el resto de la instalación. Además, pueden ser

contraproducentes ante cambios importantes del caudal de diseño.

Fig.2 directrices de caudal



31

Los ventiladores axiales son similares a los de en línea, porque el flujo

de aire o gas es rectilíneo. El tipo más común es el de hélice, que se

utiliza para la ventilación en ventanas, muros o techos. Este mismo tipode hélice instalada en una cubierta tubular se llama ventilador de ducto.

Los ventiladores axiales instalados en una cubierta tubular normalmente

se conocen como tuboaxiales. Los ventiladores tuboaxiales con aspas

aerodinámicas se utilizan para ventilación a baja presión; los axiales con

aletas de guía, para manejo de aire limpio a presiones entre 8 y 10 in de

agua; estos últimos son de mayor eficiencia, y el pico puede llegar a

más de 85%. Hay ventiladores axiales con aletas de guía más complejos

que pueden funcionar con presiones mucho más altas y algunos pueden

manejar partículas arrastradas por el aire, pero son para aplicaciones

especiales, como en la descarga de calderas de tiro inducido, en las

centrales generadoras.

Los ventiladores axiales tienen una importante región susceptible de

ahogo, por lo cual siempre deben funcionar a la derecha del punto

intermedio de la presión pico de la curvatura de presión estática.

Además, los ventiladores axiales son distintos de los otros que se

describen, por que el caballaje aumenta cuando se reduce el flujo y llega

a su máximo cuando se cierra la admisión (no hay flujo).

Los ventiladores axiales más comunes tienen el motor, o los cojinetes, y

los componentes de la transmisión en el paso del aire (lo que también secumple en los centrífugos de línea). Aunque los componentes de la

transmisión estén protegidos por un tubo las partículas arrastradas por

el aire y los vapores explosivos o corrosivos podrían entrar en contacto

con estas piezas móviles. Si el aire está caliente, la temperatura de los



32

componentes de la transmisión puede exceder la recomendada. Por

ello, la mayor parte de los ventiladores axiales se limitan al movimiento

de aire limpio a temperaturas relativamente bajas; aunque hay diseñosespeciales para aire contaminado a alta temperatura.

Los ventiladores axiales son un poco más ruidosos que los centrífugos

en línea, pero el ruido suele ser de alta frecuencia y es más fácil

atenuarlo. En otras palabras, las ondas de sonido de alta frecuencia

alcanzan su pico en una distancia más corta que las de baja frecuencia,

por lo que los mata ruidos pueden ser más pequeños y menos costos.

Ventiladores Radiales (Centrífugos)

En los ventiladores centrífugos la trayectoria del fluido sigue la dirección

del eje del rodete a la entrada y está perpendicular al mismo a la salida.

Si el aire a la salida se recoge perimetralmente en una voluta, entonces

se dice que el ventilador es de voluta.

Estos ventiladores tienen tres tipos básicos de rodetes:

1. Álabes curvados hacia delante.

2. Álabes rectos.

3. Álabes inclinados hacia atrás (curvados hacia atrás).

Los ventiladores de álabes curvados hacia adelante (también se

llaman de jaula de ardilla) tienen una hélice o rodete con las álabes

curvadas en el mismo sentido que la dirección de giro. Estos

ventiladores necesitan poco espacio, baja velocidad periférica y son



33

silenciosos. Se utilizan cuando la presión estática necesaria es de baja

a media, tal como la que se encuentran en los sistemas de calefacción,

aire acondicionado o renovación de aire, etc. No es recomendableutilizar este tipo de ventilador con aire polvoriento, ya que las

partículas se adhieren a los pequeños álabes curvados y pueden

provocan el desequilibrado del rodete.

Estos ventiladores tienen un rendimiento bajo fuera del punto de

proyecto. Además, como su característica de potencia absorbida crece

rápidamente con el caudal, ha de tenerse mucho cuidado con el cálculo

de la presión necesaria en la instalación para no sobrecargarlo. Engeneral son bastante inestables funcionando en paralelo vista su

característica caudal-presión.

Fig3. Ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia delante, radiales y atrás.

Los ventiladores centrífugos radiales tienen el rodete con los álabes

dispuestos en forma radial. La carcasa está diseñada de forma que a la

entrada y a la salida se puedan alcanzar velocidades de transporte de



34

materiales. Existen una gran variedad de diseños de rodetes que van

desde los de "alta eficacia con poco material" hasta los de "alta

resistencia a impacto". La disposición radial de los álabes evita laacumulación de materiales sobre las mismas. Este tipo de ventilador es

el comúnmente utilizado en las instalaciones de extracción localizada

en las que el aire contaminado con partículas debe circular a través del

ventilador. En este tipo de ventiladores la velocidad periférica es media

y se utilizan en muchos sistemas de extracción localizada que lleva el

aire sucio o limpio.

Fig4 Triángulos de velocidades a la salida para los distintos rodetes centrífugos

Los ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia atrás tienen un

rodete con las álabes inclinados en sentido contrario al de rotación.

Este tipo de ventilador es el de mayor velocidad periférica y mayor

rendimiento con un nivel sonoro relativamente bajo y una característica

de consumo de energía del tipo "no sobre cargable".

En un ventilador "no sobre cargable", el consumo máximo de energía

se produce en un punto próximo al de rendimiento óptimo de forma



35

que cualquier cambio a partir de este punto debido a cambios de la

resistencia del sistema resultará en un consumo de energía menor.

La forma de los álabes condiciona la acumulación de materiales sobre

ellas, de tal modo que el uso de estos ventiladores debe limitarse como

se indica a continuación:

o álabes de espesor uniforme: Los álabes macizos permiten el

trabajo con aire ligeramente sucio o húmedo. No debe emplearse

con aire conteniendo materiales sólidos ya que tienen tendenciaa acumularse en la parte posterior de los álabes.

o álabes de ala portante: Las álabes de ala portante permiten

mayores rendimientos y una operación más silenciosa. Los

álabes huecos se erosionan rápidamente y se pueden llenar de

líquido si la humedad es alta, por ello su uso queda limitado a

aplicaciones en las que se manipule aire limpio.



36

Ventiladores Centrífugos de Flujo Axial

Constan de un rodete con álabes inclinados hacia atrás montado en

una carcasa especial que permite una instalación como si se tratara de

un tramo recto de conducto. Las características son similares a las de

un ventilador centrífugo normal con el mismo tipo de rodete. Los

requisitos de espacio son similares a los de un ventilador axial de tipo

tubular.



37

Extractores de techo

Son equipos compactos que pueden ser de tipo axial o centrífugo. En

este caso no se utiliza una voluta, sino que la descarga del aire a la

atmósfera se produce en todo el perímetro de la rueda. Estos equipos se

pueden suministrar con deflectores que conducen el aire de salida hacia

arriba o hacia abajo.

Fig5. Ventiladores axiales clasificados en función de su uso.



38

Ventiladores con Curvatura al Frente

Estos ventiladores, llamados también de jaula de ardilla, se utilizan para

mover volúmenes bajos a medios, a baja presión. Las numerosas aspas

cóncavas tienden a retener las partículas contaminantes; por ello, su uso

se limita a manejar el aire más limpio. La rueda con curvatura hacia

atrás giran con más lentitud que las de otros tipos para el mismo

rendimiento, por lo cual es preferible para aplicaciones con altas

temperaturas; en especial cuando estas imponen límites a la velocidad,

debido a la reducción en la resistencia del material, por ejemplo en una

caja de calentador. La velocidad más baja es también una ventaja en

aplicaciones que requieren tramos largos de árbol entre los cojinetes,

como en la recirculación de aire en un secador. Aunque el ruido

producido está en relación directa con la eficiencia mecánica, el

ventilador con curvatura al frente por lo común es más silencioso que

otros de eficiencia similar. Esto se debe a que su velocidad más baja

produce menos ruido a causa de vibraciones, por ejemplo, las

transmitidas por toda la estructura.

Ventiladores de Puntas Radiales

El diseño de puntas radiales ocupa un lugar intermedio entre los

ventiladores para aire limpio ya descritos y los de aspas radiales, más

fuertes, utilizados para manejo de materiales. La rueda de ventilador

con puntas radiales tiene un ángulo más bien bajo de ataque sobre el

aire, lo que hace que éste siga las aspas con mínima turbulencia. El aire

se acelera en las puntas de las aspas para generar presión a medida que

las aspas cambian hacia una configuración radial recta; por ello se

denominan puntas radiales.



39

Este tipo de rueda es ideal para aire contaminado que no pueden

manejar las aspas con inclinación hacia atrás, axiales y con curvatura alfrente. Pero, no se utilizan para el manejo de materiales a granel y

transportación neumática, en que se emplean las aspas radiales.

En el diseño de puntas radiales se combinan las características de

presión estática del ventilador con inclinación hacia atrás y las de bajo

bhp del de aspas radiales. Las eficiencias mecánicas pico pueden ser

del 75% y más. Hay muchas cubiertas para estos ventiladores, pero las

más comunes son similares a las que usan en los ventiladores con

inclinación hacia atrás. Sirven para manejar volúmenes medianos y

altos de aire y gas, con un tamaño menor que el del ventilador típico de

aspas radiales.

Ventiladores de Aspas Radiales

Estos ventiladores son “el caballo de batalla” de la industria, pues son

los más comunes para manejar volúmenes bajos y medianos a altas

presiones y para manejar corrientes de aire con alto contenido de

partículas. Sus aplicaciones van desde mover aire limpio hasta el

transporte de polvo, astillas de madera e incluso pedacería de metales.

El diseño de aspas radiales es adecuado para el manejo materiales

porque las aspas planas reducen la acumulación de material y se

pueden fabricar con aleaciones resistentes a la abrasión. Además, las

ruedas giran a menor velocidad que todas, excepto aquellas con

curvatura hacia el frente, por lo cual las partículas abrasivas se mueven

a lo largo de las superficies, a velocidad relativamente baja.



40

Por lo general, los ventiladores de aspas radiales son estables desde la

apertura máxima hasta el cierre. Esto es importante al manejar airecontaminado cuya densidad pueda variar, porque es posible que el

ventilador deba funcionar con una amplia gama (rango) de flujos de aire.

También en este caso, el incremento del flujo aumentará el caballaje al

freno.

La eficiencia no suele ser el criterio clave al seleccionar un ventilador de

aspas radiales; en los diseños más comunes se sacrifica eficiencia a

favor de la capacidad en el manejo de materiales. Si embargo, algunos

diseñados para manejo polvo, pueden lograr eficiencias mecánicas hasta

el 75%.

Ventiladores en Paralelo

Ventiladores idénticos pueden trabajar de un modo satisfactorio enparalelo, cuando dos de ellos entregan doble volumen de aire a la

misma presión que uno solo. Los ventiladores que no sean idénticos,

también pueden trabajar en paralelo, pero hay que tomar precauciones

en seleccionar un buen punto de trabajo en la característica combinada

y aún entonces el máximo rendimiento es difícil de obtener al mismo

tiempo para cada ventilador.

En un ventilador axial de álabes de gran ángulo de incidencia, se

observan características con puntos críticos a alta presión. El grupo

combinado presentará también estas características. Pos tanto, hay que

tener cuidado en la elección de ventiladores para operar en paralelo y



41

así evitar esa posibilidad. El peligro es más probable cuando se añade

otro ventilador al sistema, en cuyo caso, el punto de funcionamiento de

la característica combinada puede fácilmente pasar de un lugarsatisfactorio a otro totalmente indeseable.

Cuando dos ventiladores trabajan simultáneamente en un mismo

sistema, no dan el doble de flujo de aire que podría dar uno solo

trabajando en tal sistema, pues la resistencia de un sistema

generalmente aumenta con el cuadrado del flujo de aire; este último se

equilibra a cualquier valor menor al del doble del fluido de un solo

ventilador.

El aumento de flujo por ventilador suplementario disminuye a medida

que el número de ventiladores aumenta trabajando en paralelo. Una

forma de controlar el flujo es desconectar una o más unidades, pero en

general será necesario prever dispositivos para evitar contracorrientes y

cortocircuitos de aire a través del ventilador parado.

Los ventiladores se conectan generalmente en paralelo cuando la falta

de espacio imposibilita el montaje de un gran ventilador. Algunas veces,

también puede instalarse determinado número de pequeños

ventiladores con una inversión más baja que con una unidad simple

capaz de efectuar el trabajo combinado. Además el riesgo de un paro

completo de la instalación es evidentemente menor con ventiladores

individuales, los cuales pueden retirarse de servicio para sumantenimiento sin necesidad de para el sistema, siempre y cuando

existan registros para cegar las aberturas de los ventiladores

eliminados.



42

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Los materiales de construcción y los tipos de sellos dependen de la

composición del gas que se maneje. Los materiales estándar incluyen:

hierro fundido y acero al carbono para carcasas; aluminio y hacer al

carbono en los impulsores y acero al carbono para los árboles. En

algunos casos se pueden requerir otros materiales. Por ejemplo, si el

ventilador tiene que mover una mezcla húmeda de amoniaco, dióxido de

carbono y aire, puede ser necesario el hacer inoxidable para todas las

piezas que hacen contacto con el gas.

Se utilizan también plásticos reforzados con fibra de vidrio (FRP), aunque

tienen limitaciones en la presión. Por ejemplo, se construyó un

ventilador de 7.5 in de diámetro para 120000 ft3estándar/minuto para una

presión estática máxima de sólo 2 in de agua.

Los de FRP, con aspas de inclinación hacia atrás, pueden manejar flujos

de 65000 ft3/min a una presión estática de 3 in y velocidad de 2800ft/min en la punta. Con soportes y refuerzos especiales, los ventiladores

de FRP con aspas radiales pueden manejar presiones hasta de 20 in de

agua, con caudal hasta de 45000 ft3/minuto y velocidad de 16500 ft/min

en las puntas de las aspas.

La resistencia a la corrosión se puede aumentar con materiales

especiales de revestimiento, a menudo obtenibles con los fabricantes ya menor costo que los materiales especiales. Sin embargo, la buena

aplicación del revestimiento depende mucho de la experiencia en

aplicaciones anteriores, en un servicio similar.



43

Los revestimientos por lo general se clasifican como de secado al aire,

como las pinturas especiales, asfalto, resinas epoxi, fenólicas de secado

al aire, vinilo, siliconas o zinc inorgánico, y de secado en horno, como elpoliéster, con refuerzo de fibra de vario o sin él, el cloruro de polivinilo,

las epoxi y las fenólicas secados en horno.

Cuando se especifique un revestimiento, hay que indicar la zona y el

espesor de la aplicación. La preparación de la superficie y el método de

aplicación deben ser los indicados por su fabricante. Por lo general, en

las propuestas del fabricante del ventilador se suelen incluir las

superficies tratadas con chorro de arena o de perdigones, pero no las

preparaciones especiales.

Puede ser imposible aplicar revestimiento de secado en horno en las

superficies internas y externas completas; en algunos casos, es posible

que resulte satisfactorio en las superficies para corriente de aire y

mucho menos costoso.

Las temperaturas permisibles para los revestimientos deben ser

mayores, por un amplio margen que las esperadas de funcionamiento.

El caucho, que se utiliza a veces, está limitado a unos 180 °F. La

velocidad en las puntas de ruedas revestidas con caucho es de unos

13000 ft/min (o menor para capas gruesas).

Como regla general, el límite superior de la velocidad en las puntas delos ventiladores industriales modernos grandes es de unos 40000

ft7min; a esa velocidad se pueden lograr aumentos de presión del 25%

con aire. Si la rueda tiene cualquier revestimiento, debe funcionar a

velocidad más baja, con la cual se limita la relación de presiones.



44

Para reducir costos, algún fabricante puede recomendar aplicar un

recubrimiento en el árbol y algunos componentes de baja velocidad yutilizar superficies metálicas adicionales atornilladas, remachadas o

aplicadas con pistola en las piezas de alta velocidad. Si la construcción

del ventilador lo permite, se pueden emplear placas de Inconel X, de

Hastelloy u otros materiales, atornilladas o remachadas para minimizar

la erosión.

Cada fabricante tiene sus propios métodos de construcción de los

ventiladores. Las carcasas e impulsores pueden ser remachados,

soldados, moldeados o atornillados. Los cojinetes pueden ser del tipo de

manguito (chumacera) o antifricción y, según sean la velocidad, carga y

temperatura, pueden ser auto lubricados o necesitar sistema de

lubricación. La duración mínima y la temperatura máxima para

cojinetes antifricción, se deben especificar de acuerdo a las ANSI. Por lo

general, se acepta una duración mínima de30000 horas; pero, en

ventiladores de trabajo pesado, 50000 horas es una cifra conservadora.

Las temperaturas de los cojinetes, medidas en el interior, no deben

exceder los 180 °F.

CRITERIOS DE SELECCION

Los ingenieros, a menudo, admiten que el equipo de ventiladores en una

planta de procesos químicos a veces es algo que se da por sentado. Los

ventiladores tienden a ocasionar menos problemas que otras máquinas

y componentes de sistemas. Es cierto que los ventiladores son máquinas



45

más bien sencillas, pero la confiabilidad depende de la aplicación y la

selección correctas.

La selección depende, primero, del rendimiento del flujo y presión

requeridos para la aplicación. Otros factores, que pueden eliminar

ciertos ventiladores o tipos de ventiladores, son las partículas y los

productos químicos en la corriente de aire, restricciones en el tamaño y

en el espacio, temperatura de la corriente de la corriente de aire y el

ruido. Por último, la evaluación de los costos de capital y de operación

definirá cuál es el ventilador más económico.

Rendimiento del Sistema de Ventiladores

Rendimiento es volumen de flujo de aire (ft3/min) y la presión estática (in

de agua manométricas), requeridos para vencer la resistencia al flujo. La

elección del ventilador que cumpla esos requisitos o los supere, parece

ser cosa fácil, pero hay que tener en cuenta ciertos obstáculos.

Qué tan exacto y confiable es el cálculo de la resistencia del sistema?.

Un ventilador con curva de presión estática con mucha pendiente,

entregaría el volumen de aire especificado, a pesar de cambios o errores

pequeños; mientras que en uno con curva plana habría un cambio

grande en el flujo de aire. Además, un ventilador con curvatura hacia

atrás no se sobrecargaría a pesar de los cambios en la resistencia delsistema, por lo cual podría elegirse con más confianza el tamaño del

motor correspondiente.



46

Otro factor es que las capacidades nominales de los ventiladores no

corresponden a todas las mismas condiciones. Lo normal es que los

ventiladores de hélice y para techo funcionan a su capacidad nominalsin necesidad de ductos; la mayor parte de los otros dependen de

ductos de entrada y de salida o de ambos para el funcionamiento a su

capacidad. Hay la ventaja de que los detalles para determinar la

capacidad nominal por lo común aparecen junto con las tablas de sus

valores en los catálogos del fabricante, y los ventiladores tienden a ser

clasificados en configuraciones similares a las del empleo más común.

Los ventiladores para aire limpio en edificios o sistemas de proceso

pocas veces tienen ductos de entrada. Los ventiladores con inclinación

hacia atrás, con curvatura al frente y centrífugos en línea para estas

aplicaciones, tienen un cono de entrada liso en forma de venturi que

minimiza las pérdidas. Los ventiladores de puntas radiales suelen tener

esos conos.

Los ventiladores con conos de entrada pueden o no tener ductos de

entrada cuando se determina su capacidad nominal, pero se acostumbra

que tengan ductos de salida. Los ventiladores sin esos conos deben

tener ductos de entrada o entradas con venturi externo.

Los ventiladores axiales se suelen instalar dentro de un ducto y lo

normal es que se los especifique para trabajar con ductos de entrada y

salida. Sin embargo, algunos fabricantes establecen la capacidad

nominal con disposiciones divergentes en la salida que convierten lapresión de velocidad (energía cinética) en presión estática; esto se

puede prestar a confusiones, en especial cuando se compara el

ventilador de un fabricante con el de otro. La clasificación para

ventiladores centrífugos grandes, de alto caballaje, se pueden hacer con



47

diferentes condiciones de salida. Una transición, conocida como

ensanchamiento, aumenta el área en salida, con lo cual se logra más

presión estática.

La conversión de energía cinética en presión estática es de rutina en el

diseño de sistemas de ventiladores. Cuando el flujo de aire entra en un

ensanchamiento del ducto, aumentará la presión estática por que se

reduce la velocidad y, por tanto, la energía cinética. La presión total

permanece constante, excepto que hay una ligera pérdida de eficiencia

por lo abrupto del ensanchamiento del ducto.

Composición de Corriente de Aire

El factor más importante para la selección del ventilador, después del

rendimiento, es la composición de la corriente de aire. La humedad, los

productos químicos corrosivos, los vapores o gases inflamables o

explosivos y las partículas arrastradas por el aire imponen, cada uno,

límites en la selección de ventiladores. En muchos casos, la

composición de la corriente de aire requiere materiales de construcción

incompatibles con ciertos diseños de ventiladores, y el aire cargado de

partículas hace que la selección se reduzca sólo a los ventiladores

radiales o de puntas radiales de construcción más resistente.

La carga de partículas se puede definir por el contenido máximo, medido

en gr/pce (granos por pie cúbico estándar de aire) y el tamaño máximo

(no el promedio) de las partículas. La mayor parte de los ventiladores

para aire limpio pueden manejar hasta 0.02 gr/pce y tamaños hasta de

0.05 micra sin obstruirse. Más halla de estos valores, hay posibilidad de

que se acumulen la humedad o las partículas en las aspas de



48

ventiladores con inclinación hacia atrás, con curvatura al frente o axiales

y ocasionen desbalances, erosión y mal funcionamiento.

La corrosión se puede combatir en muchas formas. Casi todos los

ventiladores se pueden proteger con pintura o revestimientos diversos,

casi todos los centrífugos se construyen con aluminio o acero inoxidable.

En los últimos años se, han perfeccionado los ventiladores de plástico

reforzado con fibra de vidrio (PRF), como opción económica razonable en

servicio corrosivo.

Los vapores inflamables o explosivos requieren un estudio cuidadoso de

los componentes del sistema. Hay normas para motores eléctricos a

prueba de explosión, pero no para ventiladores. Los fabricantes ofrecen

diversas formas de construcción resistente al chisporroteo, en el cual

algunas piezas son aleaciones no ferrosas para minimizar las

posibilidades de generación de chispas entre dos componentes que

tengan rozamiento o choquen entre sí. Sin embargo, no se elimina la

posibilidad de producción de chispas por influencias externas, como

partículas arrastradas en el aire, no constituye garantía de seguridad.

La abrasión es un problema grave y un costo importante en el manejo

de materiales. Pero no hay métodos confiables para predecir la

abrasividad de un material o una corriente de aire especial y, por tanto,

no se puede predecir con exactitud la duración de un ventilador

expuesto a la abrasión. Hay modificaciones en la construcción ycomponentes especiales que pueden prolongar la duración en servicio

con la presencia de abrasivos, pero es mejor hacer la determinación

individual del tipo y características de cada ventilador.



49

Para cualquier corriente de aire contaminada, se deben suministrar

ciertas características básicas. Un cierre o sello en el árbol contendrá

los contaminantes y protegerá los cojinetes externos y las piezascontiguas. Las conexiones de entrada y salida con brida ayudan a sellar

para evitar fugas, aunque los ventiladores de PRF a menudo tienen

conexiones deslizables que se pueden adherir a ductos del mismo

material para sellamiento positivo. Un drenaje en la parte más baja de

la cubierta del ventilador impide la acumulación de humedad y permite

el lavado periódico para las sustancias corrosivas o contaminantes que

se pueden adherir. Los ventiladores suelen tener una puerta de acceso

para limpieza e inspección.

Restricciones de Tamaño y Espacio

Las limitaciones en el espacio físico disponible para una instalación,

pueden imponer límites en la selección del ventilador. Hay formas de

resolver esas limitaciones, muchas veces con el sacrificio de otracaracterística. Siempre que sea posible y en especial para instalaciones

a la interperie, hay que eliminar esas restricciones, a fin de poder

cumplir con otras especificaciones que puedan ser más importantes.

El ahorro de espacio es una de las razones clave para escoger un

ventilador axial o un centrífugo en línea. Cuando se instalan en los

ductos, en los cielos rasos (plafones) o azoteas, estos ventiladores norequieren cuartos separados para el equipo y ahorran mucho espacio de

piso. Por supuesto, también pueden ser la elección más económica en

aplicaciones para baja presión y volumen mediano y alto.



50

Cuando la aplicación requiere un ventilador centrífugo, la disposición de

la transmisión y de los cojinetes influye en las necesidades de espacio.

En la figura se ilustran las disposiciones o arreglos más comunesdefinidos en las normas AMCA.

Los ventiladores de transmisión con bandas V por lo general se

encuentran en las disposiciones 1,3,9 y 10 (Consultar anexo). En la 1,

ambos cojinetes están sobre un pedestal, y el motor puede montarse en

el piso o en una base común. La disposición 3 requiere menos espacio

que la 1, por que tiene un cojinete en cada espacio del ventilador, pero

tiene limitaciones por que uno de los cojinetes está frente a la entrada

del aire. La disposición 9, es similar a la número 1, excepto que el motor

es de montaje lateral para ahorrar espacio; en el número 10 se ahorra

espacio con el motor montado dentro del pedestal de los cojinetes; pero,

tanto la 9 como la 10 tienen limitaciones para el tamaño del motor.

Los ventiladores con motor de acoplamiento directo suelen ser los de las

disposiciones 4,7 y 8 (consultar anexo). La rueda del ventilador, en la

número 4, se monta directamente al árbol del motor; por tanto su

aplicación queda restringida por los límites de temperatura del motor.

La disposición 7 es similar a la 3, pero con pedestal para el motor. La

disposición 8, similar a la 1, tiene pedestal para el motor y es adecuada

para temperaturas altas o aire contaminado, por que el motor está lejos

del ventilador.

Las disposiciones 3 y7 suelen encontrarse en diseños de doble anchura y

doble entrada (DADE) y en los comunes de anchura sencilla y una

entrada (ASUE). Las disposiciones 3 y 7 ASUE no se recomiendan para

ruedas de menos de 30 in porque los cojinetes obstruyen la entrada; los



51

tipos DADE se utilizan para todos los tamaños. Por lo general, un

ventilador DADE es aproximadamente un 75% más alto que uno ASUE,

pero también necesita más espacio en el piso.

Temperatura

Los límites mínimo y máximo de temperatura dependen del tipo de

ventilador y de la disposición de la transmisión. La temperatura de la

corriente de aire está limitada en ventiladores que tienen el motor, la

transmisión y cojinetes en la corriente de aire.

Las disposiciones 1,8,9 y 10 (anexo) no tienen estos componentes en la

trayectoria del aire, pero pueden necesitar un enfriador o “arrojador de

calor” del árbol entre la cubierta del ventilador y el cojinete interno, para

impedir el paso de aire caliente por la abertura del árbol hacia el

cojinete. La temperatura de la corriente de aire también influye en la

velocidad segura de funcionamiento de un ventilador, y ésta depende

de los materiales de construcción. Por lo general, los aceros pierden

resistencia al aumentar la temperatura, y se vuelven quebradizos si la

temperatura es muy inferior a 0 °F. Entonces, en ambos casos hay que

reducir la velocidad. La mayor parte de los ventiladores funcionan

dentro de los límites de –25 °F a 1000 °F o más y en cualquier caso en el

que la temperatura no sea de 70 °F, es posible que se requiera corregir

los límites estándar de la velocidad de operación.

Ruido



52

En general, los ventiladores más eficientes producen el mínimo ruido

llevado por el aire; pero el ruido por vibración de las estructuras

circundantes y el ruido mecánico ocasionado por la transmisión y elmotor pueden ser más importantes en algunas situaciones. Además, un

ventilador de tamaño inadecuado pude no estar funcionando dentro de

sus límites (rango) de eficiencia pico. Aunque, por lo general, un

ventilador con aspas aerodinámicas en la eficiencia pico, será menos

ruidoso que uno radial en el mismo servicio, un radial en su eficiencia

pico puede ser más silencioso que uno aerodinámico cuando se hace

funcionar a éste fuera de sus limites de eficiencia pico.

Por ello, las aspectos del ruido se deben considerar para cada caso como

parte del problema global de la selección del ventilador y no en una

forma general. Al comparar las intensidades relativas del ruido, también

es importante utilizar la medida uniforme de la potencia sonora nominal

del ventilador (en watts o en dB), en vez de hacerlo con una medida no

uniforme, como el nivel de presión del sonido en algún punto de

referencia.

Causas del Ruido en Ventiladores.

Los álabes de un ventilador crean a su alrededor un campo de presión

que varía en un punto a otro del espacio, originándose unas ondas

acústicas que interaccionan entre sí, propagándose por el aire, las

paredes, el suelo, y en general por la estructura donde se encuentren.

Las causas por las cuales se presenta la producción de ruido en losventiladores son las siguientes:

- La frecuencia fundamental del sonido del ventilador es igual al

producto de su velocidad de rotación por el no de álabes del rodete.



53

- La intensidad del sonido producido directamente por los álabes es

aproximadamente proporcional a la velocidad periférica de la punta

de los álabes y a la quinta potencia del nº de revoluciones.- Las intensidades de sonido de dos ventiladores geométricamente

semejantes son directamente proporcionales a la séptima potencia

de la relación de semejanza.

- La distancia excesivamente pequeña entre el borde de salida de los

álabes del rodete y la lengua de la caja espiral es causa de ruido.

- El número de los álabes directrices fijos no debe ser igual ni múltiplo

del de los álabes móviles .

- La corona difusora sin álabes produce menos ruido que la corona de

álabes directrices.

- Las vibraciones forzadas de la carcasa y de los conductos de

admisión y escape pueden ser origen de ruidos de gran intensidad,

sobre todo en condiciones de resonancia.

- El desequilibrio estático y dinámico del motor, y la mala alineación

de los cojinetes.

- El motor de accionamiento y los cojinetes de bolas, a bajo nº de

revoluciones, son causa de ruido, por lo que utilizando cojinetes

deslizantes se puede eliminar la causa .

- Al disminuir el rendimiento del ventilador para un mismo nº de rpm

aumenta la intensidad del ruido.

Eficiencia y Factores Económicos

Lo mismo que la selección de cualquier equipo, la de los ventiladores se

basa en los aspectos económicos, una vez que se ha reducido el número

de tipos y fabricantes probables. Por su puesto, el análisis debe incluir,



54

además del costo inicial, los costos de operación, mantenimiento y

servicio.

Debido al alto costo actual de la energía, los tipos más eficientes de

ventiladores pueden ser la mejor selección, a pesar de tener un precio

más alto. Por ejemplo, se dispone de dos tipos de ventiladores para

manejar 3000 ft3/min con una presión estática de 12 in manométricas de

agua. El primero necesita 9.2 caballos al freno; en el segundo necesita

8.2, pero cuesta 80 dólares más. Si se hace un cálculo conservador del

valor de la energía en 250 dólares por caballo de potencia año, el

segundo ventilador se amortizará en 5 meses. La eficiencia y el factor

de potencia del motor pueden alterar este tiempo de amortización; pero

no obstante, hay un ahorro potencial.

La mejor forma para comparar los costos de la energía de ventiladores

de varios fabricantes es observar el caballaje nominal al freno para el

rendimiento requerido; por su puesto, todos estos valores deben tener la

misma base: volumen, presión, densidad y velocidad de descarga. Una

forma de especificar los criterios para el consumo de energía es

estipular una eficiencia mecánica (EM) o una eficiencia estática (EE)

mínimas, que se calculan como sigue:

%100)356.6)((

))(( x

BHP

PT Fujo EM =

%100)356.6)((

))(( x

BHP

PE Flujo ES =



55

donde PT es la presión total (estática y de velocidad), en in de agua, PE

es la presión estática in manométricas de agua, y BHP el caballaje al

freno; el flujo es en ft3

/min.

DISEÑO

Al diseñar un sistema, se utilizan la presión y volumen calculados para

seleccionar y dimensionar el ventilador. Pero rara vez hay oportunidad

de construir y probar un sistema piloto para tener la certeza de que los

cálculos son correctos antes de instalar los equipos. Si no se tienen en

cuenta todos los efectos del sistema, pueden haber pérdidas

inesperadas de presión o velocidad que requerirían aumentar la

velocidad del ventilador y el caballaje del motor para compensarlas.

Por ejemplo la resistencia de un determinado codo a un flujo dado se

puede calcular con precisión, salvo que el codo esté muy cerca de la

entrada o la salida del ventilador; en este caso habrá resistencia

adicional que no se puede medir, ni siquiera detectar con los

instrumentos de campo. En efecto, la proximidad del codo disminuye el

rendimiento del ventilador y es posible que el problema ocasionado por

la ubicación del codo se atribuya por error al propio ventilador.

En el boletín 210 de la AMCA, “Laboratory Methods of Testing Fans For

Rating Purposes” , se definen las conexiones de los ductos de entrada y

salida para las pruebas de funcionamiento. AMCA también certifica losventiladores si producen su flujo y presión nominales con una tolerancia

del 2.5% en la velocidad y del 5% en el caballaje. Si el sistema instalado

incluye las mismas conexiones y se han calculado con exactitud el flujo

y resistencia del sistema, el ventilador tendrá el rendimiento esperado.



56

El punto real de operación del ventilador está en la intersección de su

curva de presión estática y la curva de flujo contra la resistencia delsistema; nótese que la resistencia varia en relación con el cuadrado del

flujo. Si la resistencia es diferente a la esperada, el punto de operación

estará en otro lugar de la curva de presión estática. Además, se

alterarán las propias curvas de presión estática y de caballaje si los

efectos del sistema no permiten que el ventilador logre su rendimiento

nominal.

Las cuatro causas más comunes de rendimiento deficiente inducido por

el sistema son: flujo excéntrico hacia el ventilador, flujo arremolinado

hacia el ventilador, ductos incorrectos para la salida y obstrucciones en

la entrada o en la salida.

Lineamiento para la Instalación

Una base fuerte para instalar el ventilador es esencial para un trabajo

correcto, largo y libre de problemas. La colocación ideal es en las losas

de concreto, al nivel del piso. Si hay que montar una estructura

elevada, por ejemplo, en la parte superior de un horno, se debe tener

máximo cuidado con el balanceo para evitar sacudidas. En instalaciones

críticas se necesita el análisis de toda la estructura.

Una regla aproximada para instalar ventiladores en losas de concreto enla rasante es utilizar un peso de concreto que tenga aproximadamente

seis veces la masa de los elementos rotatorios de la unidad.



57

A medida que se instala el ventilador en su base, se deben utilizar

soleras y calzas para ayudar a su alineación con la unidad motriz y el

engranaje (si se utiliza). La alineación es en especial crítica en losventiladores de tiro inducido que trabajan a altas temperaturas, para las

cuales hay que tener en cuenta los movimientos conforme la carcasa, el

árbol y el impulsor alcanzan su temperatura de operación. Si es posible,

se debe monitorear en forma continua las vibraciones mientras se

calienta a su temperatura normal. Un aumento gradual en las

vibraciones indica alineación deficiente a causa del aumento de

temperatura.

Cuando se utilizan cojinetes de bolas o de rodillos en árboles movidos

con bandas V, hay que tener cuidado de evitar la precarga excesiva de

los cojinetes, que podría doblar el árbol cuando se tensan las bandas.

Cuando se utiliza esta transmisión, las poleas se deben montar junto con

el impulsor en la fábrica, en el momento en que se balancean.

Si la temperatura de los cojinetes pasa de 180 °F, pueden emplearse

lubricantes especiales. Pero si loa temperatura es inferior a –30 °F,

aparte de emplear lubricantes especiales, los metales de los cojinetes

deben ser de fabricación especial. Los dispositivos de seguridad para

ventiladores son los mismos que para los compresores centrífugos. Si el

ventilador requiere sistema de lubricación separado, hay que instalar

protección adecuada para presión y temperatura, con el fin de evitar

que funcione en seco, incluso cuando sigue girando por inercia en elcaso de interrupción de la potencia. Se recomiendan interruptores por

vibración en ventiladores de alta velocidad, en servicio con alta

temperatura o polvo y para la mayor parte del flujo axial.



58

Pruebas de Rendimiento

Las pruebas de los ventiladores en las fábricas se suelen hacer con

entradas abiertas y ductos de descarga lisos, largos y rectos. Como

estas condiciones rara vez se pueden reproducir en el sitio de

instalación, el resultado es la reducción en la eficiencia, menoscabo en

el funcionamiento y, en casos extremos, falla del ventilador o

sobrecarga de la unidad motriz. Aunque las condiciones en la entrada

influyen más en los ventiladores que las de descarga, los ductos de

entrada y salida deben permitir el patrón de flujo correcto

Los ventiladores de flujo axial son más susceptibles a las condiciones de

entrada que los centrífugos. Hay el caso de un ventilador existente,

axial con aletas de guía de 33 in de diámetro, 1000 rpm, que tuvo un

70% de eficiencia y presión total de 1.0 in de agua manométrica, al

conectar la entrada de un codo liso de 90 °C (relación de dos entre radio

interior y exterior).

Con flujo constante, cuando se utilizó un codo angular con aletas

desviadoras en lugar del liso, la eficiencia cayó al 54% y la presión total,

a 0.8 in de agua manométricos. Con un codo angular sin aletas, la

eficiencia fue del 45% y la presión total de 0.6 in de agua manométricos.

Aunque las pruebas en fábrica pueden descubrir la integridad mecánica

o el comportamiento aerodinámico de un ventilador, es posible que lacantidad y alcance de las pruebas los determine el tamaño del banco de

pruebas. Para unidades en servicio crítico, puede ser un factor definitivo

la selección de un ventilador (criterios de selección):



59

Sin duda, debe obtenerse una prueba mecánica de fábrica, que debe

durar cuando menos dos horas a la velocidad máxima continua, si es

posible de alguna manera. La prueba debe certificarse y obtenerselecturas de las temperaturas de cojinetes, flujo de aceite y amplitudes

de vibración. En los turboventiladores también se debe hacer una

prueba de sobre velocidad. Las pruebas en fábrica se recomiendan

cuando:

• Los ventiladores son centrífugos o axiales grandes; su diseño no

se ha fabricado antes o son de un tipo existente, pero de mayor

tamaño.

• La eficiencia propuesta está en el extremo superior de la escala

para el tipo de ventilador y los costos de energía con elevados.

• El ventilador estará en servicio crítico y, si no puede llegar al

punto garantizado de operación por cualquier margen, el

resultado sería muy costoso.

Análisis de los sistemas

Para tener un funcionamiento adecuado de un ventilador, hay que

comprender los efectos del sistema sobre el propio ventilador; en otra

forma, ninguno de los dos trabajará bien. Un sistema de un ventilador

consiste en toda la trayectoria del aire, que suele ser una combinación

de tubos o ductos, serpentines, filtros, bridas y otro equipo.

En un sistema fijo el caudal (gasto ft3/min) tendrá una pérdida de

presión ocasionada por la resistencia del sistema. La pérdida de carga

en un sistema de ventilador se calcula en forma similar a la del flujo en

fluidos en la tubería de un proceso. Primero se desglosa el sistema



60

complejo en sus componentes, con valores conocidos de caída de

presión. La suma de estas resistencias es la resistencia total del

sistema.

La resistencia total del sistema incluiría la que hay en el ducto principal

a la entrada del ventilador, la del ducto principal desde la descarga del

ventilador hasta el extremo del mismo y las de los tubos o ductos

ramales, filtros, colectores de polvo, rejillas u otros componentes. La

persona sin experiencia en estos aspectos debe consultar a un

especialista.

En una curva típica de sistema de ventiladores la presión estática del

sistema (Ps) es una función parabólica. El punto de operación (PO) está

en la intersección de la presión estática del ventilador y la P, del

sistema.

En ocasiones, los ventiladores que no funcionan en el PO de diseño son

inestables y producen pulsaciones, que puedan dañar el ventilador, el

sistema o ambos. Para evitar el problema, se debe seleccionar el

ventilador de modo que su PO siempre esté dentro de los límites

estables, es decir, en la parte dcescendente de la curva de flujo contra

aumento de presión y, de preferencia, con algún flujo que corresponda

sólo a un punto de aumento de presión. Otro factor importante en el

diseño de un sistema es la elección de las aspas.



61

Carga en la Brida; Sellos del Árbol

Por lo general, los fabricantes requieren que los ductos conectados no

transmitan carga a la carcasa del ventilador; cosa deseable, pero

cuando es inevitable aplicar cargas, por dilatación térmica o el peso,

existe la posibilidad de reforzar la carcasa para evitar la deformación y

la desalineación.

Por lo general, resulta tolerable cierta cantidad de fugas por los sellos

del ventilador y el árbol, pues una consideración importante es la

facilidad de reemplazo de los sellos, que pueden ser de fieltro, caucho

natural o sintético, asbesto u otros materiales.

Si no se puede permitir las fugas, se utilizan sellos de contacto. Un tipo

tiene un elemento central, que proporciona compensación anular, bajo

carga de resorte, para mantener todas las caras en contacto constante.

Se dice que es adecuado para líquidos, gases, vapores y sólidos finos en

la industria química, petrolera, farmacéutica y alimentaria.

Atenuación de Ruido

Se debe instalar equipo para atenuación del ruido en ventiladores que

sobrepasen los límites establecidos. Sin embargo, es muy difícil

especificar el nivel máximo del ruido de un ventilador.



62

La potencia del sonido generado por un ventilador depende del flujo,

nivel de presión, tipo y configuración de impulsor. No es posible diseñar

un ventilador silencioso para altos valores de presión; en los 2 a 3 psi,no es raro que el nivel de potencia del ruido sea 110 a 130 dB. Por su

puesto, este tipo de ventilador se debe instalar en un lugar alejado o

modificarse con atenuadores de sonido para hacer que el nivel del ruido

quede dentro de límites aceptables. En la walsh-Healey act y la

Occupational Safety and Health Act (OSHA) se especifican los niveles

sonoros permisibles en las zonas de trabajo.

Para disminuir la intensidad de ruido, se pueden utilizar silenciadores,

asilamiento alrededor de los ductos y revestimiento en los muros o una

caseta acústica. Las pérdidas de presión del ventilador en los

atenuadores cilíndricos por lo general son de 2 in de agua o menos. El

equipo silenciador se puede instalar en los ductos de entrada o salida,

cerca del ventilador o alrededor de la carcasa. Los fabricantes darán los

datos del nivel de ruido generado por determinado ventilador; estos se

suelen tomar de pruebas en la fábrica en instalaciones típicas de campo

de ventiladores similares.

Si los silenciadores de admisión y descarga están calculados para las

condiciones nominales de funcionamiento, darán la atenuación

requerida. Se fabrican para colocarlos en ductos redondos o

rectangulares, con materiales estándar o especiales y con relleno

acústico especial para atmósferas corrosivas.

En ocasiones, cuando una aplicación necesita más bien un compresor, el

costo de un ventilador y los accesorios asociados para atenuación del



63

ruido puede ser menor que un compresor cuyo ruido máximo esté

dentro de los límites permitidos.

Controles del Ventilador

El rendimiento de un ventilador centrífugo a axial se puede modificar

variando la velocidad del ventilador o cambiando las condiciones de

presión en la entrada, la salida o en ambas con aletas de guía en la

entrada o con reguladores de tiro. Los de flujo axial también se pueden

controlar si se cambia el paso de las aspas.

El más eficiente de estos métodos es el cambio de velocidad. Sin

embargo, como esta característica no es de uso general, pues los

ventiladores suelen tener motor de velocidad constante, hay que recurrir

a otro medio para variar el flujo; quizá lo mejor sea con aletas variables

de guía en la entrada que deben comprarse conel ventilador.

El control más común en los ventiladores centrífugos de velocidad

constante es el regulador de tiro. Cuando se cierra y se reduce la

presión de entrada, aumenta la relación de presiones, con lo cual el

punto de funcionamiento sobre la curva del ventilador se mueve en la

dirección del flujo más bajo.

A veces, la caída adicional de presión se logra con un regulador de

descarga, pero se desperdicia más potencia que con el regulador de tiro.

Los reguladores parcialmente cerrados en los ventiladores axiales

pueden aumentar la potencia conforme reducen el flujo, de acuerdo con

las características generales de rendimiento de tales ventiladores.



64

Las oscilaciones, que constituyen una condición de flujo inestable en los

compresores dinámicos, también pueden ocurrir en los ventiladores, altener caudales (o gastos) menores que los normales, cuando el

ventilador (o el compresor) ya no pueden producir la presión requerida.

En los ventiladores o sopladores con presión mayor de 55 in de agua (2

psi) y de más de 150 bhp, las oscilaciones pueden producir daños. Por

tanto, se debe pensar en el empleo de algún control de oscilaciones.

En algunas ocasiones, en ventiladores de carga elevada en servicio con

un gas, puede ser necesario derivar parte del gas de la descarga hacia

la succión, para mantener el flujo por encima del mínimo requerido para

evitar las oscilaciones. Hay que enfriar el gas y tomarlo desde un punto

en el tubo de descarga corriente arriba del evitador de flujo inverso en la

descarga (si se utiliza). En servicio con aire, se puede mantener el flujo

por arriba del punto de oscilaciones si se arroja aire a la atmósfera o se

deja salir algo de aire en el lado de la succión (en los ventiladores de

tipo inducido).

Para evitar una posible rotación inversa después del paro, se debe se

debe considerar algún evitador de flujo inverso en ventiladores

extractores de gas de un sistema cerrado.

Vibración

Los límites de vibración dependen de la velocidad. Una amplitud

máxima pico a pico, media en las tapas de los cojinetes, se clasificará

como “buena” según la tabla siguiente:



65

Rpm Amplitud de vibración “buena”, in400 0.003800 0.002

1200 0.0013

1800 0.00083600 0.0005

Las vibraciones 2.5 veces mayores que esos valores, se considerarían

2ligeramente fuertes”, pero todavía aceptables después de cierto

tiempo de trabajo.

A velocidades más bajas, digamos menores de 800 rpm, los valores de

amplitud aceptable de la vibración, tomados de tablas pueden no ser unbuen criterio. Entonces es preferible limitar la velocidad de vibración de

árbol a 0.1 in.

Hay que considerar el monitoreo de las vibraciones en ventiladores en

servicio crítico, para dar alarma automática cuando llegan a un valor

peligroso. Si se pide al fabricante balancear el conjunto rotatorio

(ventilador y árbol) pueden minimizarse las vibraciones por esa causa.En los ventiladores grandes es posible que el impulsor se envíe

desmontando al usuario. El fabricante debe ser el responsable de

balancearlo hasta el punto convenido con el usuario.

COSTOS DE INVERSIÓN

Es difícil estimar con exactitud los costos de los ventiladores debido a los

muchos y diferentes tipos, clases y configuraciones existentes. A

continuación, se muestra una lista específica de precios actuales:



66

Ventiladores axiales-tubulares de media presión con ángulo depala regulable en reposo Homologados para 400°C/2h*

Tamaño motor IEC Númerode

Palas

Caudaleshastam3/h

AX-VCCarcasa corta

Euros/Ud.

AX-VLCarcasa larga

Euros/Ud.

ModelDiámetro mínimo

máximo

400-9 71 90 9 10000 611 749

500-9 71 90 9 18000 632 790

630-9 80 100 9 37000 702 880

710-9 80 112 9 25000 822 1.041

800-3 90 112 3 35000 707 1.002

800-6 100 132 6 37000 731 1.026

800-9 112 160 9 40000 761 1.053900-3 90 132 3 46000 1.123 1.422

900-6 100 160 6 52000 1.199 1.498

900-9 112 160 9 58000 1.275 1.571

1000-3 100 132 3 65000 1.150 1.483

1000-6 112 160 6 70000 1.226 1.559

1000-9 132 180 9 80000 1.299 1.635

1250-3 112 160 3 120000 1.895 2.340

1250-6 132 180 6 140000 2.056 2.501

1250-9 160 200 9 160000 2.220 2.665

1400-3 132 180 3 110000 2.363 2.913

1400-6 160 200 6 120000 2.615 3.165

1400-9 160 200 9 140000 2.867 3.4131600-3 160 200 3 140000 Consultar Consultar

1600-6 180 225 6 160000 Consultar Consultar

1600-9 180 225 9 190000 Consultar Consultar

• Palas de aluminio perflado tipo airfoil de alta eficacia.

• Carcasa de acero galvanizado profundo o pintado.

• Motor a calcular dependiendo del punto de trabajo.

• Homologados para:200 OC/1h, 200 OC/2h y 400 OC/2h por CTICM no. 93-A-158.

• Otras ejecuciones:- Modelos "Ex" antiexplosión.- Modelos para túneles.

- Modelos con ángulo pala variable en marcha.• Otros accesorios en opción:

Silenciadores, compuertas, persianas de sobrepresión, etc.

(*)Deben seleccionarse motores homologados para 400 ºC/2h



67

Centrífugos de alta eficacia(doble oído).

Trifásicos 400V , 50 Hz

Modelo Intens. Potencia Veloc. Caudal Pres. máx. PrecioAmp kW rpm m3/h Pa Euros/Ud.

DRAD 224-4 1,50 0,87 1210 3500 390 450

DRAD 225-4 1,55 0,80 1130 3300 330 594

DRAD 250-4 2,95 1,60 1200 5300 490 678

DRAD 250-6 1,40 5,40 850 3400 190 642

DRAD 280-4 4,10 2,50 1280 6500 490 1.026

DRAD 280-4K 3,90 1,95 1200 5500 540 822

DRAD 280-6 2,70 1,10 820 5000 240 793

DRAD 315-4 8,32 4,75 1355 10100 590 1.233

DRAD 315-6 3,70 2,10 780 9000 290 1.101

DRAD 355-4 12,20 7,40 1300 12500 830 1.179DRAD 355-4K 9,30 5,35 1360 12400 840 1.920

DRAD 355-6 5,20 2,95 790 10500 400 1.260

DRAD 400-4 18,00 10,50 1320 15000 1150 2.445

DRAD 400-6 8,40 5,00 800 14000 530 2.445

DRAD 400-8 7,50 3,90 640 15000 290 2.445

• Serie standard según normasR20 y DIN 24155.

• Velocidad regulable 0-100% electrónicamente o mediante transformador.

• Motor directo de rotor externoprotegido por termocontactos.

• Turbinas equilibradas estática y dinámicamente según norma VDI 2060, clase 2,5.

• Muy bajo nivel sonoro.

• Algunos modelos trifásicos están disponibles en ejecución Ex antiexplosión con un sobrepreciodel 25%



68

ARTICULO

Nuevos Y Mejorados Sistemas De la Ventilación como soluciónindirecta del humo

A medida que la discusión sobre humo indirecto del tabaco en

restaurantes continúa desarrollándose, una solución que se presenta a

menudo pues la última resolución es nueva y los sistemas mejorados de

la ventilación del aire que los soportes afirman puede limpiar el aire a un

grado que los fumadores y los no fumadores puedan cenar juntos el

irritante libremente.

¿Este remedio tecnológico ha llegado? ¿Se pueden los 43 agentes

carcinógenos en humo indirecto del tabaco ahora quitar del aire de

modo que los patrón y los trabajadores del restaurante puedan gozar

igualmente de un humo indirecto sano experimenten libremente? ¿Es tal

equipo de la ventilación digno de una inversión de los restaurateur?

Es verdad, los nuevos y mejorados sistemas de los ventilations han

hecho pasos grandes significativos en la reducción del olor ofensivo y

del malestar asociado del tener humo del tabaco en el aire. Pero las

demandas en la protección sanitaria están ausentes simplemente

porque todavía no existen los sistemas capaces de quitar agentes

carcinógenos del humo del tabaco 43 del aire.

los sistemas Tabaco-seguros de la ventilación no están simplementedisponibles. Si fueran, tal tecnología sería presentada no solamente a los

restaurantes, pero a otros lugares de trabajo humo-prohibidos también.

¿Si los nuevos y mejorados sistemas de la ventilación realmente



69

trabajan, por qué no touted pues una oportunidad de reintroducir humo

en líneas aéreas?

Los sistemas de la ventilación son las soluciones costosas e inaceptables

que tratan solamente niveles de la comodidad. Pues el carbón

mono'xido-lleno' el humo indirecto ha probado, qué usted no puede oler

puede matanza inmóvil usted.

Los sistemas mejorados único aseguramiento de la ventilación pueden

garantizar que un restaurateur es una nueva cuenta fuerte del equipo y

de la utilidad. Sin la capacidad de quitar los venenos del tabaco del aire,incluso los más nuevos sistemas de la ventilación, de toda la

probabilidad, serán inútiles declarado al lado de los reguladores de

interior limpios del aire en el futuro cercano de todos modos.



70

New & Improved Ventilation Systemsas Secondhand Smoke Solution

As the debate on secondhand tobacco smoke in restaurants continues to evolve, one

that is often presented as the ultimate resolution is new and improved air ventilation

systems that backers assert can clean the air to a degree that both smokers and no

smokers can dine together irritant free.

Has this technological remedy arrived? Can the 43 carcinogens in secondhand tobaccnow be removed from the air so that restaurant patrons and workers alike can enjoy

healthy secondhand smoke free experience? Is such ventilation equipment worth a

restaurateur's investment?

It's true, new and improved ventilations systems have made significant strides in red

the offensive odor and associated discomfort of having tobacco smoke in the air. Bu

on health protection are absent simply because systems capable of removing tobacco

smoke's 43 carcinogens from the air still do not exist.

Tobacco-safe ventilation systems are simply not available. If they were, such techno

would not only be presented to restaurants, but other smoke-banned workplaces as wnew and improved ventilation systems really work, why aren't they being touted as an

opportunity to re-introduce smoke on airlines?

Ventilation systems are expensive and unacceptable solutions that only address comf

levels. As carbon monoxide-filled secondhand smoke has proven, what you can't smel

still kill you.

The only assurance improved ventilation systems can guarantee a restaurateur is a h

equipment and utility bill. Without the ability to remove tobacco poisons from the aithe newest ventilation systems will, in all likelihood, be declared useless by clean indo

regulators in the near future anyway.

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ANEXOS



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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las conclusiones y recomendaciones pertinentes al presente trabajo de

documentación, referente a los ventiladores y su impacto en la

ventilación industrial, son las que se mencionan a continuación:

En general, los ventiladores denominados de flujo axial, poseen

más confiabilidad al momento de estimar su control, fuerza y

menor ruido que los centrífugos.

Los ventiladores y sus correspondientes componentes pueden en

determinado momento representar una porción considerable en el

costo total de planta, y éste puede aumentar en forma notable sino se utilizan criterios fundamentados con respecto a su

selección, aplicación, operación y mantenimiento.

De acuerdo a lo anterior, el ingeniero está en la obligación de

conocer los principales tipos de ventiladores y sus empleos

recomendados, además de los criterios de selección.

Las características de rendimiento de un ventilador se

determinan, principalmente, por la forma y colocación de lasaspas de la rueda.

Los ventiladores se pueden clasificar en dos grandes grupos

(dependiendo del sentido de la trayectoria del flujo a mover):

axiales, en los que el aire o el gas se mueve paralelo al eje de

rotación, o centrífugos, en los que el aire o el gas se mueve

perpendicular al eje.

Los ventiladores axiales tienen límites (rango) estrechos deoperación a su máxima eficiencia, lo cual los hace menos

atractivos cuando se esperan variaciones en el flujo.

Los ventiladores de flujo axial son más susceptibles a las

condiciones de entrada que los centrífugos.



73

Es difícil estimar con exactitud los costos de los ventiladores

centrífugos debido a los muchos y diferentes tipos, clases y

configuraciones existentes. Los materiales de construcción y los tipos de sellos utilizados en

la fabricación de los ventiladores industriales, dependen de la

composición del gas que se maneje.

El factor más importante para la selección del ventilador, después

del rendimiento, es la composición de la corriente de aire.



74

BIBLIOGRAFÍA

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243- hasta –291. ISBN 968-422-032-4.

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