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Come funziona il ventilatore centrifugo

Un ventilatore centrifugo (su ventilazionesicura.it trovi ulteriori info) è un dispositivo meccanico per spostare aria o altri gas in una direzione inclinata rispetto al fluido in ingresso. I ventilatori centrifughi spesso contengono un alloggiamento canalizzato per dirigere l’aria in uscita in una direzione specifica o attraverso un dissipatore di calore.

Queste ventole aumentano la velocità e il volume di un flusso d’aria con le giranti rotanti. I ventilatori centrifughi utilizzano l’energia cinetica delle giranti per aumentare il volume del flusso d’aria, che a sua volta si muove contro la resistenza causata da condotti, ammortizzatori e altri componenti.

I ventilatori centrifughi spostano l’aria radialmente, cambiando la direzione, tipicamente di 90 ° del flusso d’aria. Sono robusti, silenziosi, affidabili e in grado di funzionare in una vasta gamma di applicazioni. I ventilatori centrifughi sono dispositivi a cilindrata o volume costante, il che significa che, a una certa velocità costante della ventola, un ventilatore centrifugo sposta un certo volume d’aria invece che una massa costante.

Ciò significa che la velocità dell’aria in un sistema è fissa anche se la portata massima attraverso la ventola non lo è.

Com’è fatto un ventilatore centrifugo

I ventilatori centrifughi non sono dispositivi a spostamento positivo, rispetto ai quali presentano alcuni vantaggi e svantaggi: i ventilatori centrifughi sono più efficienti, mentre quelli a spostamento positivo possono avere un costo inferiore.

Il ventilatore centrifugo ha una forma a tamburo composta da un numero di pale montate attorno a un mozzo, il quale ruota su un albero motore montato su cuscinetti nell’alloggiamento della ventola. Il gas entra dal lato della ruota della ventola, cambia direzione di 90 gradi e accelera a causa della forza centrifuga mentre fluisce sulle pale ed esce dal suo alloggiamento. Le parti principali di un ventilatore centrifugo sono:

  • cassa del ventilatore;
  • giranti;
  • condotti di ingresso e uscita;
  • albero di trasmissione;
  • meccanismo di azionamento.

Altri componenti utilizzati possono includere cuscinetti, giunti, dispositivo di bloccaggio della girante, scatola di scarico della ventola, piastre di tenuta dell’albero ecc. L’azionamento della ventola determina la velocità della girante e la misura in cui questa può essere variata. Esistono due tipi base di azionamenti della ventola:

  • Diretto – La ventola può essere collegata direttamente all’albero di un motore elettrico. Ciò significa che la velocità della ventola è identica alla velocità di rotazione del motore. Con questo tipo di meccanismo di azionamento della ventola, la sua velocità non può essere variata a meno che quella del motore non sia regolabile. L’aria condizionata fornisce automaticamente una velocità maggiore perché l’aria più fredda è più densa. Sono stati progettati dei ventilatori centrifughi nei quali il motore a rotore è stato posizionato esternamente. In questi modelli lo statore è all’interno del rotore ed è montato direttamente sulla girante.
  • A cinghia – Una serie di pulegge è montata sull’albero del motore e su quello della ventola e una cinghia trasmette l’energia meccanica dal motore alla ventola. La sua velocità dipende dal rapporto tra il diametro della puleggia del motore e il diametro della puleggia della ventola. Nel caso in cui la trasmissione del ventilatore è a cinghia, le velocità sono fisse, a meno che questa non scivoli. Lo slittamento della cinghia può ridurre la velocità della ventola di diverse centinaia di giri al minuto.

Altre componenti di un ventilatore centrifugo

Cuscinetti – I cuscinetti sono una parte importante di un ventilatore centrifugo. I cuscinetti dell’olio per manicotti sono ampiamente utilizzati nelle ventole. Alcuni cuscinetti ad anello possono essere raffreddati ad acqua. I cuscinetti a manicotto raffreddati ad acqua vengono spesso utilizzati quando la ventola sposta gas caldi. Per evitare che il cuscinetto si surriscaldi, l’olio deve essere raffreddato.

Questo viene riscaldato dal calore condotto attraverso l’albero. I ventilatori a bassa velocità dispongono di cuscinetti in punti difficili da raggiungere, quindi utilizzano cuscinetti ingrassati.

Ammortizzatori o palette del ventilatore – Gli smorzatori del ventilatore vengono utilizzati per controllare il flusso di gas in entrata e in uscita. Possono essere installati sul lato d’ingresso o sul lato di uscita della ventola o su entrambi. Gli ammortizzatori sul lato di uscita impongono una resistenza al flusso che viene utilizzata per controllare il flusso di gas. Gli ammortizzatori o palette sul lato d’ingresso sono progettati per controllare il flusso di gas modificando la quantità di aria immessa.

Gli ammortizzatori d’ingresso riducono il consumo di energia della ventola grazie alla loro capacità d’influenzare il flusso d’aria al suo interno.

Pale del ventilatore – La ventola è costituita da un mozzo con un numero di pale del ventilatore collegate. Le pale del ventilatore sul mozzo possono essere disposte in tre modi diversi: curvo in avanti, curvo all’indietro o radiale:

  • Le pale rivolte in avanti si curvano nella direzione della rotazione della ventola.
  • Le pale con curvatura all’indietro si curvano contro il senso di rotazione della ruota della ventola.
  • I soffianti radiali hanno ruote le cui pale si estendono direttamente dal centro del mozzo. Le ruote a pale radiali sono spesso utilizzate su flussi di gas carichi di particolato perché sono le meno sensibili all’accumulo solido sulle pale, ma sono spesso caratterizzate da una maggiore emissione di rumore.

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