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APLICACIONES DE ACOPLAMIENTOS EN SERIE, PARALELO O MIXTO

Integrantes: Marlon González Romero Carlos Godoy Morales Elizabeth Rojas Concha Jaime Rivera Romero Docente:

Luis Rivera

Asignatura: Ventilación

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INDICE

INTRODUCCIÓN.......................................................................................................3 ACOPLAMIENTO EN SERIE....................................................................................4 ACOPLAMIENTO PARALELO.................................................................................6 ACOPLAMIENTO MIXTO.........................................................................................9 PUNTOS DE TRABAJO DE VENTILADORES ACOPLADOS..............................10 CONCLUSION.........................................................................................................11 BIBLIOGRAFIA.......................................................................................................12

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INTRODUCCIÓN

Sabemos que la ventilación tiene como misión mover el aire de un recinto contribuyendo a proporcionar condiciones ambientales confortables y que no causen molestias o perjudiquen la salud del trabajador El presente informe nos muestra los distintos tipos de acoplamientos que se requieren para

disponer de caudales de aire

o presiones con grandes

variaciones, puede resultar conveniente dotarlas de aparatos ensamblados de forma que trabajando en conjunto o bien separados proporcionen la asistencia exigida en cada momento.

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ACOPLAMIENTO EN SERIE

El acoplamiento en serie se emplea en sistema de ventilación y, en algunas ocasiones, de climatización. Se trata del caso del empleo de un ventilador de extracción que permita la extracción del aire impulsado a los locales sin que se produzca una sobrepresión excesiva de los locales ventilados. Empleando un ventilador en el retorno se consigue vencer con mayor eficiencia las pérdidas de presión presentes en los tramos de aspiración e impulsión y en el filtro y baterías de la climatizadora.

LOCAL

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En instalaciones de ventilación es posible emplear dos ventiladores tubulares en serie, instalados uno a continuación del otro en un conducto de sección circular, en la siguiente figura se muestra de forma esquemática

este

acoplamiento. Se observa que el segundo recibe el flujo a la entrada (punto 2’) con una fuerte rotación, lo que repercute muy negativamente en su funcionamiento.

1

2

2

3

Para evitar este problema debe instalarse una cascada de álabes directrices entre los dos ventiladores. La instalación de álabes directrices a la salida de los ventiladores tubulares siempre resulta muy beneficiosa, pues convierten parte de la energía rotacional del flujo en presión. Otra solución consiste en hacer girar los ventiladores en contracorriente. Si se ajusta bien el funcionamiento de dos ventiladores iguales en serie y en contracorriente se consigue un comportamiento superior al que se esperaría del acoplamiento directo en serie. En la siguiente figura observamos que la curva de funcionamiento del acoplamiento en serie de dos ventiladores iguales bien acoplados (curva 3) y de dos ventiladores en serie con flujo con prerrotación a la entrada del segundo ventilador (curva 2).

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ACOPLAMIENTO PARALELO

El acoplamiento de ventiladores en paralelo se realiza cuando se desea obtener caudales elevados en circuitos con poca pérdida de carga. Se trata de una disposición poco habitual pero que puede emplearse en el caso, por ejemplo, de dos climatizadoras que descargan sobre una única red de conductos. En general y más cuando se trate de ventiladores centrífugos de forma que la descarga de uno es conducida a la entrada del otro, la curva característica de la presión resultante del acoplamiento es aproximadamente doble. La curva característica del conjunto de ambos ventiladores está formada por la suma del caudal proporcionado por cada ventilador para una misma pérdida de presión, El acoplamiento en paralelo de dos ventilados centrífugos de álabes curvados hacia delante o de ventiladores axiales tubulares, suele producir una región de flujo inestable debido al mínimo local que presenta la curva de funcionamiento. Dos o más ventiladores se acoplan en paralelo cuando aspiran del mismo lugar y descargan hacia el mismo sentido en la canalización, uniendo allí sus caudales. La curva característica resultante de las de los aparatos acoplados se halla sumando los caudales correspondientes a cada presión, esto es, para cada ordenada (presión) la abscisa del caudal resultante q se obtiene de la suma de las abscisas de los caudales de los ventiladores acoplados q 1 + q 2

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Es muy importante estudiar cuidadosamente la forma de la curva característica resultante en función del punto de trabajo a que se obligue la característica del sistema acoplado, ya que puede presentarse un régimen completamente inestable produciéndose una oscilación del caudal. Tal es el caso representado en la Fig. 8 en donde la curva C representa la característica de un ventilador del tipo de álabes adelante en rodetes centrífugos y la curva R la resultante de dos aparatos en paralelo de esta característica, y que se halla sumando las abscisas del modo descrito antes, o sea, para una abscisa de ordenada OM, por ejemplo, el punto resultante de los dos MA es AA, de los dos MB es el BB y de los dos MC el CC. Pero también es verdad que puede sumarse una rama descendiente de otro dando puntos como los BA suma del MB+MA, el CA suma de los MC+MA y el CB suma de los MC+MB; uniendo los puntos BA, CA, CB obtendremos un tramo de curva característica, como la señalada de trazo grueso, que es también una expresión posible de la resultante.

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Si consideramos ahora una característica del sistema como la S, cortará a la resultante en tres puntos el 1, 2 y 3 con caudales q 1 , q 2 y q 3 distintos, dando lugar a un punto de trabajo inestable que oscilará entre estos tres valores pasando de uno a otro bombeando el fluído y consumiendo inútilmente una buena porción de energía. En este acoplamiento sólo será aceptable un punto de trabajo que está claramente alejado de la zona de inestabilidad descrita. Aún resulta más delicada la cuestión cuando los dos ventiladores acoplados en paralelo tienen una característica francamente distinta, ya sea de forma o de magnitud como las C1 y C2 de la Fig. 9. La resultante R del tramo A al Q se obtienen sumando los caudales de ambas para una misma presión, igual como siempre, siendo el único tramo para puntos de trabajo aceptable, como el M, para el que el caudal es superior al conseguido con un solo aparato trabajando con el sistema 2. Ahora bien, si consideramos el sistema 1 y trabajando solamente el ventilador C2 tendremos en punto de trabajo Q2 con la presión O-p y el caudal pQ2 . Si acoplamos ahora el ventilador C1, cuya presión máxima de la que es capaz O-p1, es netamente inferior a la O-p que está proporcionando el ventilador C2 se establecerá una corriente de fluido de sentido contrario a la de impulsión del ventilador C, debiendo restar al caudal p-Q2 este p-Q1 , para obtener el punto de trabajo QR que resultará con los dos aparatos en marcha, con un caudal P-QR inferior al p-Q2 del ventilador C2 trabajando solo. El tramo de curva característica p1 -B del ventilador C1 representa los caudales negativos o de contracorriente de este ventilador en función de las presiones superiores a su máxima posible propia. El tramo de curva resultante de A a B se obtiene restando las abscisas de la curva C1 , tramo p1 -B, de las del tramo AP0 de la C2.

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ACOPLAMIENTO MIXTO

Cuando deban alcanzarse grandes porciones de ventilación entre márgenes muy amplios de variación suele recurrirse a acoplamientos múltiples de varias series de aparatos conectadas en paralelo. Es el caso, por ejemplo, en la ventilación de túneles con circulación de vehículos en donde el tráfico es muy variable alcanzando momentos álgidos y otros semivacíos. El dibujo de la Fig. 10 ilustra uno de estos casos, sacados de una instalación real, en la que juegan cuatro unidades de impulsión en paralelo compuestas de dos ventiladores en serie en cada una. Las diferentes combinaciones posibles de funcionamiento proporcionan caudales desde 50.000 m³/h hasta casi 600.000 m³/h, en ocho niveles distintos que pueden usarse según sea la polución a controlar o bien para casos de emergencia como en un incendio. La Fig. 10, las curvas de prestaciones, la Fig. 11 y la Tabla 1 correspondiente, explican por sí mismos este caso de acoplamiento mixto de ventiladores.

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Puntos de trabajo de ventiladores acoplados

Punto de trabajo Unidades Ventiladores en paralelo en serie

Velocidad rev/min

Caudal m³/h Potencia Horas servicio absorbid promedio a Kw

1

4

2

975

142

254

E (*)

2

3

2

975

120

178

E

3

2

2

975

91

193

4

4

4

2

485

75

34

10

5

3

2

485

60

24

-

6

2

2

485

45

15

-

7

2

1

485

28

6

4

8

1

1

485

14

4

6

(*)E = Sólo para emergencia

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CONCLUSION

A modo de conclusión, podemos decir que los ventiladores son mecanismos ideales para mantener un ambiente apto para el desarrollo de algún trabajo, para ello estos mecanismos deberán ser capaces de vencer las pérdidas energéticas en la red de conductos producidas por la fricción del aire en la red y por las pérdidas en accesorios que incluyen la energía cinética del flujo en los difusores. Además, se deberá tener en consideración las pérdidas en las baterías de aire frío y caliente, las pérdidas en los elementos terminales y, sobre todo, las pérdidas en los filtros de aire Son instrumentos que al ser bien utilizados nos pueden entregar muchas utilidades, pero para ello debemos considerar un sinfín de condiciones con las cuales se deberá lidiar para un óptimo funcionamiento.

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BIBLIOGRAFIA



S&P Chile, S.p.A.



http://www.minetur.gob.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/RIT E/Reconocidos/Reconocidos/Climatizacion_10_Bombas_y_Ventiladore s_10.pdf



http://www.sodeca.com/img/es/InformacioTecnica_01.pdf



http://www.jhg.cl/Documentos/Diplomado/Clase %208%20bombas_ventiladores.pdf

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