L’altro giorno Luigi mi contatta dalla chat di questo blog per farmi questa domanda:
“Come posso calcolare la caratteristica di due centrifughi NON uguali in serie?”
Appena terminato di scrivere la domanda, si è scollegato.
Forse ha perso la connessione. Non so.
Ad ogni modo, visto che non sono riuscito a rispondergli, ho deciso di tagliare la testa al toro e scrivere questo articolo sul corretto uso dei ventilatori centrifughi in serie.
Prima di rispondere alla domanda di Luigi, facciamo però una piccola premessa.
Cosa si intende quando si parla di ventilatori centrifughi in serie?
La definizione più comune sarebbe la seguente:
“Si parla di due ventilatori in serie quando sono posizionati uno dopo l’altro lungo il percorso del gas aspirato.”
Non sono un grande fan di questa definizione. In un impianto ci sono infatti diversi ventilatori centrifughi che – seguendo quanto scritto sopra – dovrebbero essere considerati in serie.
Ma in realtà non è così. Il ventilatore che aspira i fumi dalla camera di combustione NON è in serie rispetto a quello dell’aria comburente.
Perché?
Lo puoi capire meglio se consideri qual è lo scopo di questa particolare installazione.
Molto spesso capita che l’impianto abbia bisogno di valori di pressione molto elevati. Questa esigenza richiede di utilizzare ventilatori centrifughi con un diametro della girante considerevole, oppure con velocità di rotazione molto elevate.
Si sceglie quindi in alcuni casi di “spezzare” il salto di pressione in due, utilizzando due ventilatori centrifughi in serie.
L’aspetto fondamentale è che entrambe le ventole devono fornire la stessa portata.
Sulla base di questa ultima frase passiamo ad una prima risposta alla domanda di Luigi.
Perché due ventilatori centrifughi in serie NON possono essere completamente diversi?
Luigi infatti mi chiedeva come poteva costruire la curva di due ventilatori centrifughi in serie nel caso in cui le due macchine non fossero uguali.
Quando due ventilatori lavorano in serie, la portata che possono spingere è la stessa che avresti con una sola ventola.
Se le due macchine hanno delle curve di portata pressione molto differenti, la quantità di gas trasportato sarà pari al valore più basso di portata che i due ventilatori riescono a fornire.
Pertanto, quando installi due ventilatori centrifughi in serie, questi devono essere uguali (soluzione ottimale) o al massimo leggermente diversi.
Altrimenti rischi di NON ottenere i valori di portata e pressione di cui hai bisogno.
Chiarito questo primo aspetto – e se hai ancora qualche dubbio vedrai che nelle prossime righe ti sarà tutto chiaro – posso rispondere alla domanda di Luigi.
Come calcolare la curva caratteristica di due ventilatori centrifughi in serie?
In teoria chi ti ha venduto le due macchine dovrebbe fornirti la curva delle prestazioni dei due ventilatori in serie.
Ma magari non gli hai comunicato la tua intenzione di installarli uno dopo l’altro.
Oppure stai aggiungendo un secondo ventilatore ad uno già esistente.
Poco importa.
Per calcolare la curva dei due ventilatori centrifughi in serie, devi solo fare una “somma” – per ogni valore di portata – dei valori di pressione forniti dai ventilatori singolarmente.
Inutile dirlo, devi avere a disposizione le curve di portata pressione delle due ventole.
Nell’immagine che vedi qua sotto, trovi in nero la curva del singolo ventilatore. quella tratteggiata in rosso è invece la curva “teorica” dei due ventilatori centrifughi in serie.
Perché dico teorica?
Te lo svelo subito.
Perché NON devi trascurare l’effetto della densità quando calcoli la curva di due ventilatori centrifughi in serie?
Le prestazioni di qualsiasi ventilatore sono influenzate dal valore di densità del gas che trasporta.
In particolare, quella che conta veramente è la densità del gas misurata sulla bocca di aspirazione del ventilatore.
Dalla formula per il calcolo della densità di un ventilatore centrifugo emerge che questa dipende anche dalla pressione del gas aspirato.
Quindi installando due ventilatori centrifughi in serie, il secondo dei due riceverà in ingresso un gas con un valore di pressione – e quindi di densità – più elevato.
Ecco perché nel grafico che ti ho mostrato sopra, la curva reale dei due ventilatori in serie (quella in blu) è leggermente più alta rispetto a quella teorica.
Hai capito perché due ventilatori centrifughi in serie non possono essere troppo diversi?
Se osservi il diagramma che ti ho mostrato prima, puoi notare come le curve di pressione – sia della singola ventola che delle due in serie – arrivano a pressione nulla nello stesso punto di portata.
Questo perché nell’esempio ho considerato due ventilatori uguali.
Se invece una delle due ventole è più piccola – o funziona ad un numero di giri più basso – la sua curva di pressione andrà a zero prima di quella dell’altra.
Questo vuol dire far funzionare il ventilatore a valori di portata tali da fornire una pressione negativa.
Per esercizio teorico, ti ho preparato questa curva di due ventilatori centrifughi in serie, di cui uno con una girante più piccola.
Come puoi vedere dal grafico, andando oltre la portata di circa 90.000 m³/h, i due ventilatori in serie fornirebbero una pressione più bassa di quella che darebbe da solo quello più grande. (ventilatore 2)
Questa situazione – seppur valida dal punto di vista teorico – è del tutto inutile.
Un ventilatore ha infatti lo scopo di creare un salto positivo di pressione. A maggior ragione se stai pensando di utilizzare due ventilatori centrifughi in serie.
Per questo motivo la scelta ed il corretto dimensionamento di due o più ventilatori centrifughi in serie sono attività che devono essere eseguite da un esperto di queste macchine.
Un primo passo che puoi compiere per evitare costosi errori nella scelta dei ventilatori che devi acquistare, è leggere questo mio articolo all’interno del quale potrai anche scaricare una guida pratica per l’acquisto del ventilatore perfetto per il tuo impianto.
Vuoi davvero essere certo di installare due o più ventilatori centrifughi in serie, EVITANDO problemi di funzionamento dovuti ad una scelta non corretta delle ventole?
Grazie a questo articolo ti sei fatto un’idea più chiara di come funzionano e di come si costruiscono le prestazioni di due ventilatori centrifughi in serie.
Magari – anche grazie alla mia guida alla scelta del ventilatore perfetto per il tuo impianto – hai adesso tutte le informazioni che ti mancavano.
In questo caso sono più che soddisfatto di aver raggiunto lo scopo che mi ero posto scrivendo queste poche righe.
Se invece hai ancora dei dubbi, o semplicemente NON essendo il tuo lavoro scegliere e progettare ventilatori industriali vuoi evitare il “Fai da te” (ottima scelta), NON devi sentirti abbandonato a te stesso.
La cosa più semplice che puoi fare è infatti richiedere il mio aiuto.
Ti basta lasciare i tuoi dati nel modulo di contatto che ti appare cliccando sul pulsante che trovi qua sotto.
Entro massimo 48 ore io o un mio tecnico ti contatteremo per raccogliere tutte le informazioni necessarie alla corretta scelta dei ventilatori centrifughi di cui hai bisogno, rispondendo ovviamente a qualsiasi dubbio o incertezza dovessi avere.
Se poi hai bisogno di acquistare delle ventole, sulla base dei dati di funzionamento del tuo impianto ti consiglierò la soluzione migliore in termini di prestazioni e soprattutto di materiali per la costruzione dei ventilatori.
In questo modo sarai sicuro di acquistare – ed installare – due o più ventilatori centrifughi in serie in grado di fornire REALMENTE (non solo sulla carta) le prestazioni richieste dall’impianto.
“Mai più guasti improvvisi!”
Il Signore delle Ventole
