Un dels elements més importants del procés de producció és garantir unes condicions de treball còmodes. L’estat i la composició de les masses d’aire en qualsevol indústria sovint requereixen ajustaments a causa de les emissions de pols, vapor i gas, humitat excessiva, altes temperatures o impureses tòxiques. Depenent de les característiques del procés tecnològic, aquests factors afecten no només la salut dels treballadors, sinó també l'estanquitat de l'equip.
Un sistema de ventilació d’escapament proporciona un règim de temperatura acceptable, una humitat confortable i l’eliminació de masses d’aire residuals contaminades amb impureses. No s’ha de confondre amb l’aire de subministrament, dissenyat per bombar aire fresc al recinte, tot i que tots dos compleixen les seves funcions amb equips especials: ventiladors o expulsors.
Un sistema d’escapament que utilitza ventiladors radials o centrífugs s’utilitza àmpliament a la indústria.
Sistemes d’escapament mitjançant ventiladors radials
Els dispositius senzills i eficaços gaudeixen d’una merescuda popularitat a la vida quotidiana. La campana de cargol, que s’anomena d’una altra manera a aquests ventiladors, fa front ràpidament a l’eliminació d’olors, humitat excessiva, reduint la temperatura a la cuina, bany, garatge, soterrani o celler. Aquests sistemes s’utilitzen, per exemple, en sales de calderes o edificis d’apartaments.
La figura mostra un circuit que proporciona extracció d’aire mitjançant un ventilador radial.
Disseny
La facilitat de muntatge i la disponibilitat d’elements estructurals han fet que els ventiladors radials es muntin no només a la fàbrica, sinó també a casa. Al cap i a la fi, el muntatge industrial, tot i que té una garantia de qualitat, no sempre està disponible en el rang de preus i en la configuració necessària per a petites residències o safareigs.
El disseny d’un ventilador centrífug estàndard requereix la presència de:
- La canonada d’aspiració, que rep les masses d’aire i gasos d’escapament.
- Roda de treball (turbina) equipada amb pales radials. Depenent de la finalitat, es poden doblar cap endavant o cap enrere des de l’angle de rotació. En aquest darrer cas, la bonificació serà un estalvi energètic de fins al 20%. Proporcionen acceleració i també configuren la direcció del moviment de l’aire.
- Una canonada col·lectora en espiral o una carcassa en espiral, a causa de la qual l'estructura va rebre el nom de cargol. Està dissenyat per reduir la velocitat de moviment de l'aire conduït a través del dispositiu.
- Conducte d’escapament. A causa de la diferent velocitat a la qual es mouen les masses d’aire al broquet d’aspiració i a la carcassa en espiral, es crea aquí una pressió prou forta, que pot arribar fins als 30 kPa en condicions industrials.
- Motor elèctric.
Les dimensions de la voluta, la potència del motor, l'angle de rotació i la forma de la fulla i altres característiques depenen de l'abast i de les condicions específiques de l'aplicació.
Principi de funcionament
L'eficiència dels sistemes d'extracció de cargols es basa en el seu simple principi de funcionament.
Durant el funcionament, el motor elèctric inicia la rotació del rodet.
Una roda de turbina amb pales radials, a causa del moviment centrípet, és aspirada a través del broquet i accelera les masses gas-aire.
El seu moviment es transmet per la naturalesa rotacional de la força centrífuga de les fulles. Això proporciona un vector diferent als fluxos d'entrada i sortida.
Com a resultat, la sortida es dirigeix cap a la carcassa en espiral. La configuració en espiral proporciona una desacceleració i subministrament posterior de flux a pressió al conducte d’escapament.
Des del conducte d’escapament, les masses gas-aire es descarreguen als conductes d’aire per a una posterior neteja i emissió a l’atmosfera.
Si es proporcionen vàlvules de tall als conductes d’aire, el ventilador radial pot funcionar com una bomba de buit.
Vistes
L’escala dels locals, així com el nivell de contaminació i calefacció de l’aire, requereixen la instal·lació de sistemes d’escapament de la mida, potència i configuració adequades. Per tant, els ventiladors centrífugs són de diversos tipus.
Segons el nivell de pressió creat per les masses d’aire al conducte d’escapament, es classifiquen en ventiladors:
- Baixa pressió: fins a 1 kPa. Molt sovint, el seu disseny proporciona fulles amples de fulla, que estan inclinades cap endavant cap al broquet de succió, amb una velocitat de rotació màxima de fins a 50 m / s. L’abast de la seva aplicació són principalment els sistemes de ventilació. Creen un nivell de soroll inferior, com a conseqüència del qual es poden utilitzar en habitacions on la gent es troba constantment.
- Pressió mitjana. En aquest cas, el nivell de càrrega creat pel moviment de masses d’aire al conducte d’escapament pot estar en l’interval d’1 a 3 kPa. Les seves pales poden tenir un angle i una direcció d’inclinació diferents (tant cap endavant com cap enrere), suportant una velocitat màxima de fins a 80 m / s. L’àmbit d’aplicació és més ampli que el dels ventiladors de baixa pressió: també es poden instal·lar en plantes de procés.
- Pressió alta. Aquesta tècnica s'utilitza principalment per a plantes de procés. La pressió total al conducte d’escapament és de 3 kPa. La potència de la instal·lació crea una velocitat perifèrica de les masses aspirades de més de 80 m / s. Les rodes de turbina estan equipades exclusivament amb fulles corbes cap enrere.
La pressió no és l’única característica que distingeix els ventiladors radials. En funció de la velocitat de les masses d’aire, que proporciona l’impulsor, es divideixen en dues classes:
- Classe I: diu que les fulles corbades frontalment proporcionen una velocitat inferior a 30 m / s, i les fulles corbes posteriors no superen els 50 m / s;
- La classe II inclou unitats més potents: proporcionen una velocitat de les masses d’aire conduïdes superior a la dels ventiladors de la classe I.
A més, els dispositius es fabriquen amb diferents direccions de rotació en relació amb la canonada d’aspiració:
- orientat a la dreta es pot instal·lar girant el cos en sentit horari;
- cap a l'esquerra: en sentit antihorari.
L'abast d'aplicació dels cargols depèn en gran mesura del motor elèctric: la seva potència i el mètode de fixació al rodet:
- pot agafar velocitat directament a l’eix del motor;
- el seu eix està connectat al motor mitjançant un acoblament i està fixat per un o dos coixinets;
- mitjançant una transmissió per corretja en V, sempre que estigui fixat amb un o dos coixinets.
Restriccions d'ús
Es recomana instal·lar ventiladors radials per moure grans volums de masses gas-aire, sempre que no continguin:
- explosius;
- materials fibrosos i suspensions enganxoses de més de 10 mg / m3;
- pols explosiva.
Una condició important per al funcionament és el règim de temperatura de l’entorn: no ha d’anar més enllà de -40 0De a +45 0C. A més, la composició de les masses gas-aire que passen no ha de contenir agents corrosius que contribueixin a la destrucció accelerada del recorregut del flux del ventilador.
Per descomptat, per utilitzar-se en algunes indústries, els ventiladors es produeixen amb un alt grau de resistència a la corrosió, protecció contra espurnes i caigudes de temperatura amb carcasses i components interns d'aliatges d'alta resistència.
