Cada sistema de refrigeración tiene una hélice en su interior. La clave para obtener una aplicación exitosa pasa por determinar correctamente la hélice que puede llevar a cabo la tarea de la manera más eficiente.
Actualmente existen 5 tipos de álabes, perfil tradicional, arco incremental, pala ancha, reversible y “Sickle”, cada uno de los cuales tiene un ámbito de aplicación específico en el que proporciona los mejores resultados. El perfil “Sickle” es el más novedoso y es por eso que este artículo se centra en su comparación con el perfil tradicional y el de arco incremental. Las hélices reversibles y de pala ancha no son objeto de análisis en este artículo.
Para obtener el máximo provecho de la hélice, es esencial comprender las condiciones más eficientes de montaje de la hélice. Para analizar, establecer y cuantificar estos efectos, se han llevado a cabo varias pruebas y a continuación comentamos los resultados.
Efectos de las condiciones de entrada.
Existen tres tipos de geometría de entrada comúnmente utilizados: “Venturi”, o entrada en forma de cono, el conducto corto y afilado, y el corte circular o abertura en forma de plato.
Para hélices de perfil tradicional y arco incremental, la entrada en forma de cono es la mejor opción en cuanto a rendimiento, eficiencia y nivel de ruido. El conducto corto y afilado es la segunda mejor opción, es más económica y necesita menos espacio que “Venturi”. El corte circular es la opción menos favorable para estas hélices, pero es la más barata y la que necesita menos espacio, los efectos desfavorables de este tipo de entrada son más evidentes cuando se utiliza con el perfil tradicional.
Para el perfil “Sickle”, la mejor opción sigue siendo “Venturi”, sin embargo, también proporciona buenos resultados con la entrada de corte circular, siendo la disminución en el flujo de aire de menos del 2% y el nivel de ruido parecido. Si se utiliza este perfil con la entrada en forma de conducto corto y afilado, las ventajas de este tipo de hélice se reducen considerablemente.

Huelgo
Todas las hélices proporcionan mejores resultados cuando el espacio entre la punta de las palas y la carcasa es el menor posible.
Tradicionalmente, en las aplicaciones donde la hélice va montada en el motor, era necesario un gran espacio alrededor de la hélice para asegurar que las palas no tocaran la carcasa, esto es debido a la dificultad de moldear carcasas perfectamente redondeadas y al movimiento de la hélice en relación a la carcasa, ya que la hélice normalmente se monta directamente en el motor, que está a su vez montado en aislantes de vibraciones, mientras que la carcasa está montada directamente en el chasis.
Un huelgo del 0.5% del diámetro de la hélice (5mm de huelgo en una hélice de Ø 1,000mm) es un huelgo óptimo, un huelgo del 2% (20mm en una hélice de Ø 1,000mm) puede producir una reducción de un 10% del flujo de aire.
Las pruebas realizadas en laboratorio con el nuevo perfil “Sickle” de bajo nivel sonoro con un huelgo del 0,25% (2.5mm de huelgo en una hélice de Ø 1,000mm) pueden reducir el nivel de ruido en más de 3db (A) (reduciendo también a la mitad el nivel total de ruido producido).
En situaciones reales, resulta muy difícil fabricar las carcasas con la precisión suficiente para mantener este huelgo. Además, las álabes están retorcidas para lograr disminuir el nivel de ruido y, para altas velocidades (por tanto, grandes fuerzas centrífugas), pueden deformarse elásticamente y estirarse, aumentando el diámetro y reduciendo el huelgo, e incluso, en la peor situación, pueden llegar a tocar la carcasa y provocar una avería.
Por este motivo, recomendamos que antes de intentar conseguir disminuciones en el nivel de ruido demasiado ambiciosas, se lleven a cabo estudios cuidadosos y se realicen las consultas necesarias.
En el caso de no poder mantener huelgos ajustados, la selección del perfil del álabe apropiado puede reducir los efectos negativos de tener un huelgo demasiado amplio.
Geometría y ubicación correcta
Hasta hace poco sólo se podía elegir entre perfil Tradicional y perfil de Arco Incremental. El perfil Tradicional era la solución perfecta en condiciones ideales, en condiciones desfavorables, el perfil de Arco Incremental reducía los efectos negativos.
En los últimos 24 meses un nuevo perfil “Sickle” de bajo nivel sonoro está disponible para adaptarse a la mayoría de tamaños y aplicaciones. Este perfil puede conseguir una reducción del nivel de ruido de 3-6 dB(A) (de un cuarto a la mitad del total del ruido emitido) cuando se selecciona y monta correctamente.
Por lo tanto, es esencial tener en consideración la geometría de entrada y los huelgos que puede mantener el sistema, y conociendo  los requisitos, seleccionar el perfil de álabe más apropiado para la aplicación.
Para lograr todo esto, Multi-Wing ofrece Optimiser, un software que permite tener en cuenta, a la hora de seleccionar una hélice, la geometría de entrada y el huelgo, y es de gran ayuda para asegurarnos que seleccionamos la mejor hélice para sus necesidades.
La colocación de la hélice puede afectar enormemente a la capacidad de refrigeración del sistema. Tradicionalmente, la norma era colocar la hélice que aspira dos tercios dentro de la carcasa y un tercio fuera, pero para las hélices y aplicaciones modernas esta regla no es siempre la mejor.
Las pruebas recientemente realizadas en el túnel del viento de Multi-Wing sobre las hélices de perfil “Sickle” han ampliado los resultados existentes para incluir también la mejor ubicación de las hélices con este perfil. Estas pruebas han demostrado que el huelgo afecta poco a la ubicación ideal de la hélice.
En las imágenes de esta página y la anterior se puede observar un resumen de las ubicaciones óptimas para los tres tipos de hélices en una aplicación que expulsa el aire.
Una opción convincente
Cuando la disminución del ruido en un sistema eficiente es una necesidad esencial en una aplicación, una hélice con perfil “Sickle” es una buena opción.
Es importante seleccionar la mejor hélice para la aplicación y montarla en la posición óptima para maximizar sus beneficios. En el caso de no disponer de los medios necesarios en su organización para realizar estos análisis, puede consultar a su proveedor de hélices. Su distribuidor Multi-Wing le aconsejará en estos aspectos y le ofrecerá, sin compromiso, herramientas como Optimiser que le ayudarán a seleccionar la hélice adecuada.
Revista Técnicos Mineros
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