Proyecto Diseño ventilador centrífugo informe II Metodos numericos

Diseño ventilador centrífugo

Johann Alexander Caballero Bohórquez 2009130042 Christian Darío Ubaque Carreño 2009130064 Juan Camilo Cely Sarmiento 2009130057 Diego Mauricio Paz

Ing. Luis Carlos Benavidez Díaz Métodos numéricos

Escuela Colombiana de Carreras Industriales Facultad de ingeniería Coordinación de mecánica Bogotá 2010

Resumen Los equipos utilizados en las plantas de incineración para arrastrar los gases generalmente son ventiladores de tiro inducido; sometidos a cargas por temperatura, y ataque químico. Además de la exigencia mecánica propia para generar impulso en los ductos de las plantas. Como etapa inicial del diseño del ventilador consistió en la recopilación de información básica y experiencia en fabricantes, con el fin de modelar un método numérico apropiado para validar el diseño del ventilador en distintas situaciones.

Introducción El diseño del ventilador de tiro inducido con ayuda de métodos numéricos busca reducir los tiempos de diseño convencionales y evaluar distintas condiciones de operación de equipo antes de su construcción, disminuyendo el riesgo de errores costosos, cabe resaltar que el diseño final de este proyecto ilustra condiciones y entradas específicos para un ventilador utilizado en una planta de incineración de desechos, con datos específicos de caudal, presión, y condiciones de los gases.

Planteamiento de problema Equipo diseñado específicamente para una planta de incineración teniendo en cuenta sus factores críticos de operación como material particulado, corrosión, y alta temperatura.

Marco teórico Información Básica Tipos de ventiladores o Axiales: característica principal es la descarga de aire paralela al eje de rotación del impeler o rodete. o Centrífugos: Característica principal es la descarga de aire realizada perpendicular al eje de rotación. Criterios de diseño del ventilador o o o o o o o o o o o

Volumen de aire requerido Densidad del aire (altura y temperatura de la planta de incineración) Tipo de servicio: 1.Tipo de ambiente 2.Calidad y temperatura de los gases Limitaciones de espacio Tipo de ventilador Tipo de transmisión de potencia (directa o correa) Ruido Numero de ventiladores Descarga de aire Rotación de rodete o impeler Vida útil del ventilador (mantenimiento)

Leyes básicas Las formas simplificadas más comúnmente utilizadas para diseño de ventiladores incluyen: -

CFM (volumen) varían directamente con RPM (velocidad angular) SP (sistema de resistencia) varían con el cuadrado de las RPM HP (potencia) varia con el cubo de la RPM

Tablas y curva de eficiencia Podríamos simplemente seleccionar un ventilador por un proveedor pero muchos de estas curvas podrían no ajustarse a nuestros requerimientos partiendo de que por lo general estos equipos son evaluados en condiciones ideales nivel de mar, densidades de aire distintas a las de operación de la planta de incineración.

Factores de densidad en el aire por altura y temperatura

Tomado de Handbook for the mechanical designer

Diseño de rodete o impeler En esta epata del diseño se ilustran solamente los rodetes centrífugos por criterio de selección de presión requerida el cual equivale a 8500 CFM o Inclinados hacia atrás o curvos hacia atrás Su aplicación general se ubica en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, su uso en algunos campos industriales es limitado debido a que los alabes curvos no toleran muy bien ambientes corrosivos o particulado, ya que acumula material en los alabes. o Radial Su aplicación principal en plantas industriales aunque su eficiencia es menor de alabe inclinado, generalmente sus alabes se recubren de fácil reparación, usualmente utilizados en aplicación que requieren alta presión.

Terminología y componentes de los ventiladores centrífugos

Tomado de Handbook for the mechanical designer

Rotación y designación de descarga

Tomado de Handbook for the mechanical designer

Condiciones de instalación y acople en ductos

Conclusión En la etapa final del diseño se pretende modelar el método numérico adecuado para la validación de los criterios y parámetros de diseño propuestos, con el fin de generar la documentación de fabricación y montaje finales.