¿Cómo elegir el ventilador centrífugo industrial adecuado para su aplicación?

Elegir un ventilador centrífugo industrial no es simplemente una cuestión de encontrar un modelo con el mayor flujo de aire o presión nominal.

Un ventilador que parece adecuado en un catálogo puede funcionar mal después de la instalación si no se han considerado la resistencia real del sistema, la temperatura del gas, la concentración de polvo, la disposición de los conductos o la velocidad de funcionamiento.

Para la mayoría de las aplicaciones industriales, la selección correcta comienza con el flujo de aire y la presión del sistema requeridos, luego pasa a la condición del gas, el diseño del impulsor, el método de accionamiento, la potencia del motor y el punto de funcionamiento real.

1. Comience con el flujo de aire y la presión estática

Los primeros dos números a determinar son el flujo de aire y la presión estática.

El flujo de aire define la cantidad de gas que necesita mover el sistema, generalmente expresado en m³/h, m³/s o CFM. La presión estática representa la resistencia que debe superar el ventilador, incluidas las pérdidas de presión de conductos, codos, filtros, compuertas, intercambiadores de calor, depuradores y otros equipos.

Estos dos parámetros siempre deben considerarse juntos.

Un ventilador clasificado para un gran flujo de aire en-condiciones de aire libre puede generar mucho menos flujo de aire cuando se conecta a un sistema de conductos de alta-resistencia. El punto de funcionamiento real está determinado por la relación entre la curva de rendimiento del ventilador y la resistencia del sistema.

Por lo tanto, antes de seleccionar un ventilador, determine:

Flujo de aire requerido

Presión estática o total requerida

Pérdidas de presión en conductos y equipos.

Rango operativo esperado

Condiciones de funcionamiento continuo o intermitente

No seleccione un ventilador sólo a partir de su valor máximo de flujo de aire.

2. Calcule la resistencia real del sistema

El ventilador no funciona de forma independiente. Es parte de un sistema completo de tratamiento de aire-.

La pérdida de presión puede provenir de conductos rectos, así como de codos, filtros, compuertas, silenciadores, depuradores, intercambiadores de calor y otros componentes. A medida que aumenta el flujo de aire, la resistencia del sistema generalmente también aumenta, por lo que una estimación de presión inexacta puede provocar una selección incorrecta del ventilador.

Por ejemplo, un sistema de recolección de polvo puede tener una resistencia relativamente baja cuando el filtro está limpio, pero requiere una presión considerablemente mayor a medida que cambian las condiciones de operación.

Esta es la razón por la que se debe seleccionar un ventilador según el punto de funcionamiento esperado del sistema, en lugar de simplemente según el requisito de flujo de aire nominal.

3. Verifique la curva de rendimiento del ventilador centrífugo

Una vez que se conocen el flujo de aire y la presión, el siguiente paso es verificar la curva de rendimiento del ventilador.

Una curva típica de un ventilador centrífugo muestra la relación entre el flujo de aire y la presión a una velocidad específica. El punto donde la curva del ventilador intersecta la curva de resistencia del sistema representa el punto de funcionamiento esperado.

Al comparar diferentes ventiladores, verifique:

• Flujo de aire a la presión requerida.
• Velocidad del ventilador
• potencia del motor
• Eficiencia
• Punto de operación
• Rango de funcionamiento estable
• Requisitos de ruido y vibraciones.

No compares los ventiladores sólo por su flujo de aire máximo o su presión máxima. Esas cifras no representan necesariamente las condiciones en las que funcionará realmente el ventilador.

Un punto de funcionamiento adecuado también debería evitar zonas inestables de la curva de rendimiento. Las referencias de ingeniería de ventiladores suelen recomendar mantener el punto de funcionamiento en la parte estable de la curva en lugar de seleccionar demasiado cerca de la región de presión máxima-.

4. Considere el gas que se está manipulando

Es posible que el mismo diseño de ventilador centrífugo no sea adecuado para todas las condiciones de gas.

Antes de finalizar el ventilador, proporcione al fabricante información sobre el medio real que se está manipulando.

Los factores importantes incluyen:

Temperatura del gas

El aire-a alta temperatura o el gas de proceso pueden afectar la densidad del gas, la selección de materiales, la disposición de los rodamientos y los requisitos del motor.

Para aplicaciones como hornos,-sistemas de chorro caliente y ciertos procesos de tratamiento de-gases residuales, un ventilador de ventilación estándar puede no ser apropiado.

Polvo y partículas

La concentración de polvo es particularmente importante para los sistemas de recolección de polvo, transporte de materiales y reciclaje.

Las partículas abrasivas pueden afectar el impulsor y la carcasa con el tiempo. Para estas aplicaciones, se pueden considerar configuraciones de impulsor radiales u otras configuraciones adecuadas dependiendo de las características de las partículas y los requisitos de presión del sistema.

Gas corrosivo

Los gases químicos o corrosivos pueden requerir diferentes materiales o tratamientos superficiales para los componentes expuestos al gas.

Por lo tanto, la selección del ventilador debe considerar no sólo el flujo de aire y la presión, sino también las propiedades químicas del gas.

Densidad del gas

La temperatura, la presión y la composición del gas pueden cambiar la densidad. Debido a que el rendimiento del ventilador depende de las propiedades del gas que se maneja, estas condiciones deben incluirse cuando se selecciona el ventilador.

5. Seleccione el diseño de impulsor adecuado

El diseño del impulsor tiene un efecto directo sobre el rendimiento del ventilador.

Las diferentes configuraciones de aspas se adaptan a diferentes combinaciones de flujo de aire, presión, eficiencia, ruido y condiciones de gas.

Por ejemplo, los impulsores-curvos hacia atrás se consideran comúnmente cuando la eficiencia y el rendimiento estable son importantes, mientras que los impulsores radiales pueden ser útiles en aplicaciones que involucran transporte de materiales o condiciones de partículas más exigentes.

Los diseños de múltiples-aspas pueden ser apropiados para aplicaciones donde son importantes un flujo de aire relativamente alto y un menor ruido.

Por tanto, la pregunta no debería ser simplemente:

"¿Qué ventilador centrífugo es el más grande?"

Una mejor pregunta es:

"¿Qué diseño de impulsor proporciona el flujo de aire y la presión necesarios en mis condiciones operativas reales?"

Esta distinción se vuelve especialmente importante al seleccionar ventiladores para recolección de polvo, sistemas de calderas, transporte de materiales y extracción industrial.

6. Elija el método de conducción

La disposición del variador también afecta la selección del ventilador.

Para algunas aplicaciones, un ventilador centrífugo de accionamiento directo-proporciona una disposición de transmisión relativamente simple con menos componentes mecánicos.

Un ventilador-impulsado por correa proporciona mayor flexibilidad para ajustar la velocidad del ventilador y puede ser útil para sistemas industriales más grandes o aplicaciones que requieren una disposición de velocidad particular.

La elección debe considerar:

Velocidad requerida del ventilador

potencia del motor

Horas de funcionamiento

Requisitos de mantenimiento

Espacio de instalación disponible

Ajuste de velocidad requerido

Temperatura de funcionamiento

Para un sistema industrial en funcionamiento continuo, las implicaciones energéticas y de mantenimiento a largo plazo del sistema de accionamiento pueden ser más importantes que el precio inicial del equipo.

7. Verifique la potencia del motor en el punto de operación real

La selección del motor debe seguir los requisitos operativos reales del ventilador.

Un error común es seleccionar el motor basándose únicamente en el flujo de aire nominal o la presión máxima del ventilador. La potencia requerida depende del flujo de aire real, la presión, la eficiencia del ventilador, la densidad del gas y la velocidad de funcionamiento.

Las curvas de rendimiento a menudo incluyen una curva de potencia que ayuda a determinar la potencia de frenado o la potencia del motor requerida en el punto de operación seleccionado.

El motor también debe tener en cuenta las condiciones de funcionamiento reales y no sólo las condiciones de diseño nominal.

Esto es particularmente importante cuando:

El flujo de aire puede aumentar durante el funcionamiento.

Los amortiguadores se pueden ajustar

La resistencia del sistema puede cambiar

El ventilador está controlado por un VFD.

La temperatura del gas varía

8. Haga coincidir el ventilador con la aplicación

Los diferentes procesos industriales imponen diferentes exigencias a un ventilador centrífugo.

Colección de polvo

Un ventilador recolector de polvo debe mantener el flujo de aire requerido contra la resistencia de filtros, conductos y equipos recolectores. La selección del impulsor y la resistencia al desgaste también pueden resultar importantes al manipular polvo abrasivo.

Tratamiento de gases residuales

Los ventiladores utilizados en los sistemas de tratamiento de gases residuales deben seleccionarse según el flujo de aire, la presión del sistema, la temperatura del gas y las características químicas. La gama de productos de JN Fan incluye sopladores centrífugos diseñados para equipos de tratamiento de gases residuales industriales.

Sistemas de calderas

Las aplicaciones de calderas pueden requerir disposiciones específicas de ventiladores de tiro-de tiro forzado o de tiro inducido-. El ventilador debe cumplir con los requisitos de presión y flujo de aire del sistema de combustión y de gases de combustión-.

Aplicaciones de alta-temperatura

Para aplicaciones de aire caliente, hornos y{0}}chorro caliente, la temperatura se convierte en un parámetro de selección importante en lugar de una especificación secundaria.

Transporte y reciclaje de materiales

Los sistemas de transporte de materiales requieren un enfoque diferente porque el ventilador puede manejar aire junto con partículas livianas o materiales reciclados. La gama de JN Fan incluye ventiladores centrífugos de impulsor radial-para transportar materiales de PET, PP, PE y PVC.

9. No ignore las condiciones de instalación

Incluso un ventilador seleccionado correctamente puede funcionar de manera diferente después de la instalación si la disposición de entrada y salida crea efectos excesivos en el sistema.

Controlar:

Disposición de entrada del ventilador

Configuración del conducto de salida

Codos cerca del ventilador.

Diámetro del conducto

Posición del amortiguador

Conexiones flexibles

Espacio libre de instalación

Acceso de mantenimiento

La curva del ventilador se basa en condiciones de prueba e instalación definidas. Por lo tanto, se deben considerar las condiciones reales de instalación al estimar el rendimiento en campo. AMCA también señala que la instalación del ventilador debe ser similar a la configuración de prueba para evitar efectos en el sistema.

10. Considere las condiciones operativas futuras

Los equipos industriales rara vez funcionan exactamente en las mismas condiciones durante toda su vida útil.

La capacidad de producción puede aumentar. Los filtros pueden cargarse. Los sistemas de conductos pueden modificarse. Las temperaturas del proceso pueden cambiar.

Si se selecciona el ventilador sin tener en cuenta estos cambios, es posible que el sistema eventualmente funcione fuera del rango previsto.

Por esta razón, es útil proporcionar al fabricante tanto el punto de funcionamiento normal como el rango de funcionamiento esperado al solicitar una selección de ventilador.

¿Qué información debería darle al fabricante del ventilador?

Un fabricante puede hacer una recomendación mucho más precisa cuando los datos de la aplicación están completos.

Antes de solicitar una cotización o selección técnica, prepare:

Parámetro	Información para proporcionar
flujo de aire	m³/h, m³/s o CFM
Presión	Presión estática o total
Gas	Aire, gases de escape, gases de proceso, etc.
Temperatura	Temperatura normal y máxima
Polvo	Tipo y concentración aproximada
Composición del gas	Gases corrosivos o especiales si aplica
Horas de funcionamiento	Continuo o intermitente
Fuente de alimentación	Tensión, frecuencia y fase.
Conducir	Preferencia de transmisión directa o por correa
Instalación	Disposición horizontal, vertical o especial
Control	Velocidad fija o velocidad variable
Solicitud	Recolección de polvo, escape, caldera, transporte, RCO, etc.

Cuanto más completa sea esta información, menos probable será que la selección se base en suposiciones.

Consideraciones finales

El ventilador centrífugo industrial adecuado no es necesariamente el ventilador con el mayor flujo de aire, la mayor presión o el motor más grande.

Una selección adecuada debe hacer coincidir la curva de rendimiento del ventilador con los requisitos del sistema, teniendo en cuenta también la temperatura del gas, el contenido de polvo o corrosivo, el diseño del impulsor, el método de accionamiento, la potencia del motor y las condiciones de instalación.

Para ventilación general, recolección de polvo, sistemas de calderas, tratamiento de gases residuales, procesos de alta-temperatura y transporte de materiales, los criterios de selección pueden ser bastante diferentes.

Es por eso que un ventilador centrífugo industrial debe seleccionarse a partir de las condiciones reales de funcionamiento del sistema, y ​​no a partir de un único parámetro de catálogo.