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En términos sencillos, un soplador es un dispositivo que aumenta la velocidad del aire que pasa a través de él. En efecto, un soplante está diseñado para mover aire y gas a baja o alta presión para realizar una función específica. Las soplantes sirven para un amplio espectro de aplicaciones en una gran variedad de industrias, entre ellas: refrigeración, transporte, ventilación, extracción, etc. Las soplantes se suelen utilizar cuando las necesidades de presión se sitúan entre las de un ventilador y las de un compresor.
Las soplantes funcionan mediante un aumento de la presión del aire o del gas a través del movimiento centrífugo de un rotor. El soplante aspira aire/gas a través de una válvula de entrada, lo que hace girar los impulsores (o rotores), que crean una fuerza centrífuga que impulsa el aire o el gas. Mientras esto ocurre, el aire/gas se comprime continuamente con un aumento lineal de la presión.
Existen cuatro tipos principales de soplantes. Cada uno de ellos tiene sus ventajas e inconvenientes, y se utilizan para funciones específicas:
Las soplantes de desplazamiento positivo, adecuadas para aplicaciones con aire o gas neutro, funcionan de forma relativamente sencilla. El aire o el gas entra por una sección en un lado del soplador que aumenta de tamaño y sale por el otro lado que disminuye de tamaño. Debido a la diferencia de proporción entre los puntos de entrada y salida, se produce un desplazamiento positivo del aire al salir por el lado de contracción, lo que aumenta la presión del aire. Una característica particular de este tipo de soplante es que, independientemente de los cambios de presión, la velocidad del flujo de aire se mantiene constante.
Un tipo específico de soplante de desplazamiento positivo es el soplante de lóbulos rotativos. Funciona mediante dos rotores que giran en sentidos opuestos. El soplante aspira aire y los lóbulos lo hacen girar antes de impulsarlo hacia el exterior.
Debido a la función de lóbulo rotativo, estos soplantes producen un gran volumen de aire, por lo que son útiles para sistemas de vacío más grandes. Dado que este tipo de soplantes se utilizan para aplicaciones como la desoxigenación de tanques de aireación, la presión de aire generada es bastante moderada (aproximadamente 15 psi).
Las soplantes de tornillo helicoidal, al igual que las soplantes centrífugas, son capaces de producir aire a presiones más altas que las soplantes de lóbulos rotativos. Las soplantes de tornillo helicoidal utilizan dos rotores, cada uno de ellos equipado con lóbulos (normalmente dos o tres). El rotor principal encaja en la flauta de un segundo rotor.
Un rotor helicoidal está diseñado para proporcionar una presión más alta y precisa debido a la forma helicoidal única de los lóbulos del rotor; la geometría helicoidal funciona de tal manera que aprieta el aire entre los rotores. Estos rotores también se alinean cuidadosamente para evitar cualquier contacto entre los lopes.
Las soplantes centrífugas se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren alta presión y caudal variable. Estas soplantes tienen impulsores giratorios que aumentan la velocidad del aire (o gas) a su paso. Además, cuando el aire entra en la rueda del ventilador del soplador, gira 90 grados y sale del soplador a mayor velocidad de la que entró. Este tipo de soplante es ideal para mantener una transferencia continua de gas. Al pasar el gas, aumenta la energía cinética y, por tanto, al salir del soplador, entra gas para nivelar la presión.
Un tipo de soplante centrífuga comúnmente utilizado es la soplante centrífuga multietapa. Las soplantes centrífugas multietapa son máquinas rotativas capaces de aumentar la presión del aire o de los gases, mediante la fuerza centrífuga transmitida normalmente por un motor eléctrico. Tiene una alta tolerancia a la presión y altos caudales, por lo que está bien equipado para aplicaciones que implican la creación de alta presión a partir de un pequeño volumen de aire. Se utiliza para diversas aplicaciones, como la aireación en la industria de tratamiento de aguas residuales, el refuerzo de gases de vertedero y la alimentación de pulmones artificiales en el sector médico.
Diseñadas para demandas de alta presión (hasta 25 psi) y gran caudal (hasta 15.000 m3 por hora), las soplantes de alta velocidad funcionan con un motor. Al igual que las soplantes centrífugas, las soplantes de alta velocidad tienen impulsores a cada lado que proporcionan una doble aspiración. Estos impulsores de acoplamiento directo están conectados directamente a un motor síncrono de imanes permanentes accionado por un variador de frecuencia (VFD) que permite alcanzar altas velocidades manteniendo el control del caudal.
Las soplantes regenerativas están diseñadas para aplicaciones en las que se necesita mover un gran volumen de aire a baja presión. A menudo, las soplantes regenerativas tienen componentes exentos de aceite, lo que significa que no sólo son fáciles de mantener, sino también seguras, especialmente en entornos de la industria alimentaria y de bebidas y en la industria médica.
Las soplantes regenerativas crean presión mediante el desplazamiento de moléculas de aire. El rodete gira y aspira aire, que queda atrapado entre las aspas. A medida que el impulsor sigue girando, el aire es empujado hacia delante, donde vuelve a la base del impulsor. El soplante transporta el aire mediante desplazamiento no positivo, lo que atrapa el aire que se ve obligado a desplazarse.
Tras analizar los cuatro tipos principales de soplantes, puede afirmarse que no existe una respuesta clara sobre cuál es el mejor. Como cada uno de ellos ofrece ventajas e inconvenientes, en última instancia depende de su aplicación y de las necesidades de su empresa. Por ejemplo, para aplicaciones de alta presión, lo ideal serían soplantes turbo de alta velocidad, mientras que para presiones más bajas pueden ser preferibles soplantes regenerativos.
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