I ventilatori industriali (interessanti suggerimenti sono forniti da https://ventilazionesicura.it) sono macchine la cui funzione principale è quella di fornire e accogliere un grande flusso d’aria o gas verso varie parti di un edificio o altre strutture. Ciò si ottiene facendo ruotare un numero di pale collegate a un mozzo e un albero e azionate da un motore o una turbina. La portata di questi ventilatori meccanici va da circa 5,7 metri cubi a 57.000 metri cubi al minuto.
Ci sono molti usi per il flusso continuo di aria o gas generati dai ventilatori industriali, tra cui combustione, ventilazione, aerazione, trasporto del particolato, scarico, raffreddamento, pulizia dell’aria e asciugatura, solo per citarne alcuni. Le industrie servite comprendono la produzione di energia elettrica, il controllo dell’inquinamento, la produzione e la lavorazione dei metalli, la produzione di cemento, l’ industria mineraria, petrolchimica, la trasformazione degli alimenti, la criogenia e le camere bianche.
Indice:
Tipi di ventilatori industriali
La maggior parte dei ventilatori industriali può essere classificata in due tipi generali: ventilatori centrifughi e ventilatori assiali.
Centrifugo – Il design centrifugo utilizza la forza centrifuga generata da un disco rotante, con pale montate ad angolo retto rispetto al disco, per impartire movimento all’aria o al gas e aumentarne la pressione. L’assemblaggio del mozzo, del disco e delle pale è noto come girante e spesso include altri componenti con funzioni aerodinamiche o strutturali. La ventola centrifuga è generalmente contenuta in un alloggiamento a forma di chiocciola, simile al guscio della lumaca, con un foro centrale.
I gas e l’aria che ruotano all’interno della ventola vengono espulsi verso l’esterno della ruota, attraverso un’uscita al diametro maggiore rispetto all’alloggiamento. Questo fa entrare più aria o gas nella ruota attraverso il foro centrale. I condotti d’ingresso e uscita sono spesso collegati all’alloggiamento della ventola, per fornire o scaricare l’aria o il gas secondo i requisiti del settore.
Esistono molte varietà di ventilatori centrifughi, che possono avere giranti che vanno da meno di 3 cm a oltre 5 piedi di diametro.
Assiale – Questo design utilizza forze assiali per ottenere il movimento dell’aria o del gas, facendo girare un mozzo centrale con pale che si estendono radialmente dal suo diametro esterno. Il fluido viene spostato parallelamente all’albero della ruota della ventola o all’asse di rotazione.
La ventola assiale è spesso contenuta in una breve sezione di un condotto cilindrico a cui possono essere collegati i condotti di entrata e di uscita. I tipi di ventole assiali hanno ruote di ventilatori con diametri che generalmente vanno da meno di un piede (0,3 metri) a oltre 30 piedi (9 m), anche se le ruote del ventilatore a torre di raffreddamento assiale possono superare 82 piedi (25 m) di diametro.
In generale, vengono utilizzati ventilatori assiali laddove il requisito principale è per un grande volume di flusso e prestazioni più elevate.
Come si progetta un ventilatore industriale
Esistono diversi percorsi per determinare la progettazione di una ventola per un’applicazione.
Per i settori in cui i requisiti dell’applicazione non variano notevolmente e i design delle ventole applicabili hanno diametri di circa 1,2 metri o meno, è possibile selezionare un design standard o preingegnerizzato.
Quando l’applicazione prevede specifiche più complesse o una ventola più grande, un design basato su una configurazione di modello esistente spesso soddisfa i requisiti. Molte configurazioni di modello coprono già la gamma degli attuali processi industriali. Viene selezionato un modello appropriato dal catalogo della compagnia del ventilatore e gli ingegneri dell’azienda applicano le regole di progettazione per calcolare le dimensioni e selezionare le opzioni e il materiale per le prestazioni, la resistenza e l’ambiente operativo desiderati.
Alcune applicazioni richiedono una configurazione dedicata e personalizzata per la progettazione di una ventola per soddisfare tutte le specifiche.
Tutti i design dei ventilatori industriali devono essere accuratamente progettati per soddisfare le specifiche prestazionali mantenendo l’integrità strutturale. Ci sono requisiti specifici di pressione e portata per ogni applicazione.
A seconda dell’applicazione, la ventola può essere soggetta ad alte velocità di rotazione, a un ambiente operativo con sostanze chimiche corrosive o flussi d’aria abrasivi e temperature estreme. Ventilatori più grandi e velocità più elevate producono forze maggiori sulle strutture rotanti, quindi, per sicurezza e affidabilità, il progetto deve eliminare sollecitazioni eccessive e frequenze di risonanza eccitabili. Programmi di modellazione al computer per fluidodinamica computazionale (CFD) e analisi agli elementi finiti(FEA) sono spesso impiegati nel processo di progettazione, oltre ai test su modelli in scala di laboratorio.
Anche dopo la creazione della ventola, la verifica potrebbe continuare, utilizzando i test delle prestazioni della ventola per il flusso e la pressione, i test sugli estensimetri per le sollecitazioni e i test per registrare le frequenze di risonanza della ventola.
Sottotipi di ventilatori industriali
Le due principali categorie di ventilatori industriali di cui sopra, si suddividono in ulteriori sotto categorie in base alla forma di alcune loro parti. Tra i ventilatori centrifughi troviamo gli Air Foil, con curva in avanti, con curva all’indietro, a lama radiale, a punta radiale, con ruota a pale, ad aspirazione, con ventole preingegnerizzate, soffiante a pressione, soffiante meccanico e a recupero di vapore, soffiante di gas acidi e di processi speciali.
Degli assiali fanno parte quelli ad alta temperatura, a tubo, a passo variabile, a raffreddamento e a flusso misto.