VENTILADORES AXIALES
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
Nuestra gama de ventiladores axiales se caracteriza por un gran número de modelos y versiones. Con los diferentes tipos de rotores , se puede cubrir una gama muy amplia de caudales y presiones. Aquí encontrará un extracto de nuestro programa estándar. Puede encontrar información completa sobre los productos en nuestro catálogo general en el área de descargas, en la sección de folletos. Nuestra producción flexible también es capaz de satisfacer los requisitos especiales en cualquier momento. Estaremos encantados de desarrollar una propuesta de solución adecuada, técnica y económicamente óptima para usted.
ACCESORIOS ESTÁNDAR
- Tobera de admisión
- Compuerta de incendios
- Rejilla de protección
- Tapón de seta
- Pies para instalación horizontal/vertical
- Amortiguadores de vibraciones
- Aireación de las toberas
- Boquilla flexible
- Contrabridas
- Silenciadores
- Regulador del momento de impulso angular
El tipo constructivo y la construcción de un ventilador vienen determinados esencialmente por los requisitos del sistema en el que se va a integrar. Además de las condiciones físicas, como la presión del aire, el caudal y la temperatura, los factores decisivos son el modo de funcionamiento y el lugar de funcionamiento. La posición de la carcasa también es importante. En la norma DIN 24163 se ofrece una descripción completa de los datos de especificación de un ventilador. Las dimensiones reales del ventilador vienen determinadas en gran medida por los motores eléctricos incorporados y los accesorios. Además de los ventiladores aquí presentados, también fabricamos un gran número de modelos especiales diferentes, por ejemplo, ventiladores a prueba de explosiones, ventiladores de gas de incendio, ventiladores a prueba de golpes y vibraciones, ventiladores de impulso y muchas otras variantes. Estaremos encantados de trabajar con usted para encontrar una solución para su aplicación particular.
| Tamaño de | 250 a 3550 mm |
| Espesor de pared de | 1,5 a 20 mm |
| Tipos de rotores | P, N, M, X, Y (álabes ajustables) |
| Tamaño del motor | 63 a 710 (0.1 kW bis 2.0 MW) |
| Tipo de accionamiento | Accionamiento directo, por correa o por embrague |
| Posición de instalación | A, AU, AD, B, BD, BU según Eurovent |
| Forma del eje | eje corto/largo, abatible, con/sin cono/boquilla |
| Tratamiento de la superficie | Capa de imprimación, capa de acabado, galvanizado en caliente, según necesidad material |
| Material | |
| - Rotor | Rotor Aluminio fundido resistente al agua de mar, acero, materiales especiales |
| - Carcasa | Acero, aluminio, materiales especiales |
| Versión especial | Protección Ex, temperatura aumentada, a prueba de golpes, según requerimiento |
FORMAS DE CONSTRUCCIÓN
El tipo constructivo de un ventilador axial viene determinado por la longitud del eje, el diámetro del eje (diámetro interior), el grosor de la pared de la carcasa, la construcción del motor/caja de bornes y los accesorios. Todos nuestros ventiladores axiales pueden construirse con espesores de pared de 1,5 a 16 mm y con diámetros de 250 a 2800 mm.
Los requisitos de diseño determinan el espesor de pared necesario. Para los requisitos estándar en las plantas industriales, suelen ser suficientes de 3 a 4 mm, para la instalación bajo cubierta en buques marítimos de 3 a 6 mm y de 8 a 10 mm para la instalación sobre cubierta en buques marítimos o plantas industriales con condiciones de funcionamiento especialmente duras.
Los requisitos del sistema determinan el tipo constructivo exacto del ventilador, que se muestra aquí de forma general.
Versión estándar (eje largo)
Para muchos sistemas de ventilación (plantas industriales o construcción naval), se utilizan los tipos A y G (GT para ventiladores de impulso). Ambos tienen ejes largos que encierran completamente el motor, la caja de bornes está unida al exterior de la carcasa del ventilador. El tipo constructivo A dispone de una trampilla de funcionamiento que permite realizar pequeños trabajos de mantenimiento. Un tipo especial del modelo G (GT para ventiladores de impulso) es el diseño GD (GDT), en el que se moldea una tobera en lugar de una brida para la aspiración libre.
Versión estándar (eje corto)
Para muchos sistemas de ventilación en los que se va a instalar un pequeño ventilador en el conducto de aire, se utilizan los tipos constructivos D y W (o DD y WD con boquilla en lugar de terminación de brida). El eje es corto y el motor sobresale hacia atrás en el eje de ventilación.
Modelo de fácil mantenimiento
En algunas instalaciones puede ser necesario de vez en cuando acceder al motor o al rotor sin desmontar la instalación. Para ello, se recomienda el tipo constructivo B o W, WD. Todos los trabajos necesarios pueden realizarse a través de una puerta en el hueco. A menudo, el motor con el rotor está unido a la puerta para que toda la unidad pueda girar hacia fuera.
Aireación de las toberas
Para los ventiladores de entrada libre, elija ventiladores con entrada en forma de boquilla, por ejemplo, tipo constructivo DD o E.
Ventiladores reversibles
En principio, todos los ventiladores son reversibles, con datos de rendimiento muy reducidos. Los ventiladores con la marca R (por ejemplo, GDR) con rotores especiales son casi completamente reversibles.
Motor externo
Para los sistemas en los que el motor no debe colocarse en el flujo de aire, ofrecemos los tipos constructivos S (motor en el eje del ventilador) y T (motor en su propia base). Ambos accionan el rotor mediante una transmisión por correa trapezoidal.
TIPOS DE ROTORES
Todos nuestros rotores tienen álabes de perfil aerodinámico con un alto rendimiento y un comportamiento acústico favorable. Los motores eléctricos están suspendidos simétricamente en el la guía de dirección. Esto significa que no hay necesidad de pies de motor que restrinjan el flujo. Los ángulos de los álabes se pueden ajustar cuando la máquina está parada. De este modo, es posible reaccionar rápidamente y de forma rentable a los cambios que se produzcan en el sistema más adelante. El impulsor perfilado, fabricado en aluminio fundido resistente a la corrosión, también presenta un peso reducido, lo que repercute favorablemente en la vida útil de los rodamientos.
RESUMEN DE LOS TIPOS DE ROTORES DE UNA ETAPA
La gama de rotores estándar tiene cuatro tipos principales: N, M, X e Y, con 6, 8 y 12 álabes respectivamente. Utilizando una guía de dirección con 5 o 15 álabes, se consigue un alto rendimiento con una cifra de presión elevada.
1 − Rotor de baja presión tipos P6 y P8
Este tipo, con 6 u 8 álabes perfilados, se caracteriza por un alto rendimiento (hasta el 85%) y un muy buen comportamiento acústico.
2 − Rotor de baja presión tipos N6 y N8
Este tipo, con 6 u 8 álabes perfilados, se caracteriza por un alto rendimiento (hasta el 85%) y un muy buen comportamiento acústico.
3 − Rotores de media presión tipos M8 y X8
Para seguir consiguiendo buenos rendimientos (hasta el 80%) con volúmenes de aire mayores y presiones más altas, solemos utilizar los rotores M8 o X8.
4 − Rotor de alta presión tipos Y8 e Y12
Estos tipos de rotores permiten alcanzar presiones muy elevadas con 15 álabes guía para ventiladores axiales, manteniendo una buena eficiencia.
5 − Rotor reversible tipos PR6 y PR8
Estos tipos de rotores permiten una reversibilidad de casi el 100% del flujo de aire sin mucha pérdida de rendimiento.
6 − Rotor reversible tipos NR8 y MR8
Estos tipos de rotores permiten una reversibilidad de casi el 100% del flujo de aire sin mucha pérdida de rendimiento.
VENTILADORES AXIALES MULTINIVELES
Los ventiladores axiales también pueden funcionar en varias etapas para aumentar fundamentalmente la presión total. Nuestros diversos rotores con guía de dirección también pueden utilizarse en una conexión en serie. Los ventiladores están diseñados con motores con un segundo extremo de eje o con dos motores de accionamiento separados. Las presiones de cada una de las etapas pueden sumarse tras deducir aproximadamente un 15 % de reducción de presión en la segunda etapa.
DIRECTRICES TÉCNICAS
MATERIAL Y TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE
En la versión estándar, la carcasa del ventilador está fabricada con chapas y perfiles resistentes, de baja descamación y exentos de grasa y aceite, y está recubierta con una imprimación de alta calidad y respetuosa con el medio ambiente. Todos los tornillos y tuercas están galvanizados. En la construcción naval, las uniones roscadas de las aberturas de funcionamiento son de acero inoxidable o de latón.
Si lo desea, las cajas pueden galvanizarse en caliente o recibir una capa de pintura especial.
The installed motors are usually designed for a temperature range of minus 25 to plus 40 degrees Celsius according to the rules VDE 0530.
Los motores incorporados están diseñados normalmente para un rango de temperatura de menos 25 grados a más 40 grados centígrados según la norma VDE 0530.
Los rotores están fundidos en aluminio y los guías de dirección del ventilador están soldadas en chapa de acero.
Los rotores también se pueden fabricar para temperaturas más altas, por ejemplo 200°C, 2h ¦ 300°C, 2h ¦ 400°C, 2h y 700°C, 90 min.
PROTECCIÓN CONTRA EXPLOSIONES
En el caso de un modelo a prueba de explosiones, el eje en la zona del rotor está provisto de una protección de banda hecha de material especial para que no se produzcan chispas de fricción o de impacto en la conexión con el rotor de aluminio. Naturalmente, el motor cumple con la normativa correspondiente.
DIRECTRICES DE INSTALACIÓN
Los ventiladores axiales son muy sensibles a un impacto desigual en la sección transversal del flujo. Si hay diferentes velocidades en los hilos de flujo paralelos, es fácil que se produzcan vórtices en la zona del rotor con importantes pérdidas de potencia. Si es posible, los colectores no deben colocarse justo delante o detrás del rotor.
Para evitar el desprendimiento en la zona del rotor, los ventiladores que aspiran libremente desde la sala deben tener siempre una tobera aspiración. Al cambiar la sección transversal delante del ventilador, también hay que tener cuidado de que no se produzca ningún desprendimiento.
El rendimiento del ventilador se reduce en gran medida, entre otras cosas, por la reducción de la sección transversal del tubo detrás del rotor. Esto es especialmente cierto en el caso de los ventiladores con una fuerte torsión, es decir, sin guía de dirección.
Deben evitarse las instalaciones que generen vórtices delante de los ventiladores axiales, ya que los vórtices generados pueden provocar un aumento significativo de los niveles sonoros.
PERÍODO DE ARRANQUE
Los períodos de arranque están determinados en parte por el par de aceleración, definido como la diferencia entre el par del motor y el par de carga, y en parte por el momento de inercia del rotor. La progresión de las curvas de par del motor varía bastante de un caso a otro, a pesar de las regulaciones restrictivas. Por ejemplo, según la VDE 0530, el par de apriete especificado debe estar dentro de los límites de tolerancia de -15 % a +25 %.
En el caso de los motores de la clase 16, el tiempo de arranque es aproximadamente:
$ t = \frac {0,7 \cdot M \cdot D^2 \cdot n^2} {10^6 \cdot N} [sec] $
donde n es la velocidad del ventilador en rpm, N es la potencia del motor en kW, M es la masa del rotor kg y D es el diámetro del rotor n m.
Para los ventiladores accionados por correa trapezoidal, sustituya n2 por nvent * nmot, el producto de las velocidades del ventilador y del motor.
En el caso de los ventiladores axiales, cuya velocidad es inferior a la del motor debido a la transmisión por correa trapezoidal, siempre hay que contar con un fuerte arranque y tomar las debidas precauciones. En otros casos también puede ser necesaria la instalación de relés para el arranque pesado.
RANGO DE INESTABILIDAD
Las curvas características de los ventiladores axiales tienen un rango de inestabilidad más o menos pronunciado, a menudo llamado sillín por su forma. En el rango de la curva característica B-C [Fig. 1.6], un ligero aumento del coeficiente de resistencia provoca una importante reducción del caudal con una simultánea caída de la presión generada por el ventilador. El punto de funcionamiento de un ventilador axial debe situarse preferentemente en el rango de funcionamiento normal A-B, donde el ventilador tiene su mayor rendimiento.
El efecto del sillín se ilustra en la Fig. 1.6, que muestra tres puntos de funcionamiento diferentes de un ventilador. Se determinan como los puntos de intersección de la curva característica del ventilador con tres curvas diferentes de resistencia del sistema. Suelen seguir la ley
$ \Delta p_g = C_{1,2,3} \cdot \dot{V^2} $
donde C1, C2, C3 son los coeficientes de resistencia. La presión necesaria en un sistema aumenta con el cuadrado del caudal.
Fig. 1.6 - Determinación del punto de funcionamiento de un ventilador axial como punto de intersección entre la curva característica del ventilador y la parábola de la resistencia del sistema (I, II, III).
Si partimos de la curva I y aumentamos el coeficiente de resistencia en un 20 %, obtenemos la curva II. La potencia del ventilador en el nuevo punto de funcionamiento, definido como el producto del caudal y la presión total, es un 10 % menor que antes. Si se vuelve a aumentar el coeficiente de resistencia en un 20 %, se obtiene la curva III. El punto de funcionamiento cae ahora en el sillín y la reducción de potencia en este caso es del 37 %.
Cuando los ventiladores operan a la izquierda del punto B, el calado de los álabes puede hacerlas vibrar violentamente, lo que puede provocar fracturas por fatiga. Especialmente cuando se opera entre los puntos de funcionamiento B y C, puede producirse el llamado bombeo, por el que el punto de funcionamiento se mueve constantemente hacia adelante y hacia atrás en la curva. En este caso, las vibraciones del desgarro pueden ser amplificadas.
Para evitar el calado y el bombeo, nuestros ventiladores pueden equiparse con anillos antiestáticos según el Prof. Eck a petición del cliente. De este modo, la curva de potencia se estabiliza y se obtiene la curva discontinua con valores de vibración muy reducidos.
CONTROL DE POTENCIA/REGULADOR DEL MOMENTO DE IMPULSO ANGULAR
En la mayoría de los casos, el uso de ventiladores de cambio de polos es suficiente.
Debido a que la electrónica de potencia es cada vez más barata, se utilizan cada vez más los convertidores de frecuencia. Hay que tener en cuenta que se evita la frecuencia natural del ventilador (especialmente con el control de frecuencia continua). También es aconsejable elegir el motor y el convertidor del mismo fabricante para evitar problemas de ajuste y rendimiento.
FUNCIONAMIENTO DEL CONVERTIDOR DE FRECUENCIA
Si un ventilador axial se controla a través de un convertidor de frecuencia, debe garantizarse que el ventilador no funcione a frecuencias de resonancia durante un periodo de tiempo prolongado. La amplitud de las vibraciones debe medirse en el propio motor, no en el exterior de la carcasa. Las frecuencias de resonancia deben bloquearse para que pasen rápidamente.
A bajas velocidades, es decir, con un par motor bajo, asegúrese de que el motor no pueda llegar a una parada aproximada debido al contraflujo. De lo contrario, el motor corre el riesgo de sobrecalentarse.
CORRIENTES ELÉCTRICAS
Pueden producirse grandes picos de corriente sobre todo por inversiones repentinas del sentido de giro y también al conectar ventiladores axiales que giran en sentido contrario en el flujo de aire. Las perturbaciones de la red eléctrica y el gran desgaste de los contactos pueden ser el resultado. Los elevados pares mecánicos también pueden dañar los rotores y los motores.
Antes de invertir la marcha, debe introducirse un intervalo de marcha atrás suficiente. El recorrido del rotor puede ser tan fuerte que es aconsejable instalar un freno de recorrido que sólo se libere en el momento del enganche.
En el caso del arranque estrella-triángulo, asegúrese de que la conmutación no se produzca demasiado pronto para evitar mayores picos de corriente.
TOLERANCIAS
Las tolerancias de diseño, cálculo y fabricación son inevitables. Por lo tanto, éstas se resumen para los ventiladores en la norma DIN 24166 como tolerancias de construcción. La clase de precisión 2 se aplica a los ventiladores normales, salvo acuerdos especiales.
Para los ventiladores especiales (por ejemplo, versiones engomadas, rotores especiales, versiones estancas al gas, ventiladores a prueba de explosiones, etc.) se aplica la clase 3. En caso de duda, póngase en contacto con nuestros experimentados ingenieros de ventas.
Las perturbaciones en el flujo de entrada y salida no están incluidas y deben considerarse adicionalmente.
Las tolerancias que se desvíen de la norma DIN (por ejemplo, sólo las tolerancias de más) deben acordarse por separado y por escrito.
TOLERANCIAS EN FUNCIÓN DE LA CLASE DE PRECISIÓN
A) TOLERANCIAS DE CONSTRUCCIÓN
| Clase de precisión según DIN 24166 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| Flujo de volumen $ \dot{V} $ | ± 2,5 % | ± 5 % | ± 10 % |
| Aumento total de la presión $ \Delta p_t $ | ± 2,5 % | ± 5 % | ± 10 % |
| Potencia del eje $ p_w $ | ± 3 % | ± 8 % | ± 16 % |
| Eficiencia | - 2 % | - 5 % | - |
| Valores sonoros $ L_w, L_p $ | + 3 dB | + 4 dB | + 6 dB |
B) TOLERANCIAS DE MEDICIÓN
Si se comprueban los datos de rendimiento de un ventilador, se aplican las siguientes tolerancias de medición para las mediciones realizadas en un banco de pruebas de rendimiento conforme a la norma:
TOLERANCIAS ISO 13348 - AXIAL/RADIAL
| Clase | dV | Dp | dPw |
|---|---|---|---|
| AN1 | 1,0 % | 1,0 % | 2,0 % |
| AN2 | 2,5 % | 2,5 % | 3,0 % |
| AN3 | 5,0 % | 5,0 % | 8,0 % |
| AN4 | 10,0 % | 10,0 % | 16,0 % |
TOLERANCIAS ISO 13350 - ventiladores de chorro
| Parámetro | Medición | Fabricación | Total |
|---|---|---|---|
| 5,0 % | 1,0 % | 6,0 % | |
| 10,0 % | 3,0 % | 13,0 % | |
| 2,0 % | 3,0 % | 5,0 % | |
| ISO 13347 | 3,0 % | 3,0 % |
ESTADO DE FUNCIONAMIENTO
Las tolerancias sólo se aplican al punto de diseño del ventilador, que se especifica en términos de velocidad, caudal, presión, densidad y medio bombeado.
TABLAS DE SELECCIÓN DE TIPOS
Accionamiento directo 50 Hz, presión total:
Accionamiento directo 60 Hz, presión total:
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