Descripción general y aplicaciones
El ventilador axial de flujo temporal para la construcción de túneles de 132 kW es un ventilador de alta eficiencia y ahorro energético diseñado específicamente para la ventilación de túneles y obras subterráneas. Cuenta con una estructura de impulsor de doble etapa de rotación contraria, donde dos motores especiales equipados con rodamientos importados accionan directamente dos impulsores que giran en direcciones opuestas. Las dos etapas funcionan como álabes guía entre sí, eliminando la necesidad de álabes guía fijos presentes en los ventiladores convencionales, lo que resulta en una estructura más compacta y una menor pérdida de energía.
Este ventilador se utiliza principalmente en ferrocarriles de alta velocidad, autopistas, túneles ferroviarios, túneles de conducción de agua, minas de metales y otros proyectos subterráneos. Suministra aire fresco al frente del túnel mediante conductos para ventilación forzada. El ventilador soporta temperaturas del aire de hasta 80 °C y no es apto para gases corrosivos. La configuración **2 × 132 kW** (es decir, dos motores de 132 kW combinados) es una variante de alta potencia dentro de la serie SDF; por ejemplo, el modelo SDF(B)-4-No13 tiene una potencia máxima de motor de 132 × 2 kW.
En situaciones de ventilación temporal, el ventilador se puede instalar rápidamente en la entrada del túnel o en un pozo inclinado, impulsando aire fresco hacia el frente de trabajo a través de conductos flexibles, mientras que los ventiladores de chorro ayudan a extraer el aire contaminado. En la práctica, se suelen utilizar dos ventiladores de 132 kW en paralelo con conductos de doble resistencia de 1,5 m de diámetro (ignífugos y antiestáticos) para suministrar aire fresco al frente principal del túnel. A medida que avanza la construcción del túnel, los variadores de frecuencia o el funcionamiento por etapas permiten un ajuste flexible del caudal de aire para satisfacer las necesidades de ventilación en las diferentes fases de la construcción.
| Volumen de aire |
3100 m³/min |
| Presión |
4550Pa |
Características del producto
**1. Diseño de rotación contraria para una alta eficiencia**
La innovadora estructura del impulsor contrarrotatorio elimina las paletas guía fijas, reduciendo así la pérdida de energía. Los impulsores utilizan **palas de aleación de aluminio fundido de alta resistencia** (algunos modelos presentan palas con perfil aerodinámico) con un diseño de torsión tridimensional, que ofrece una resistencia tres veces superior a la de las palas de acero convencionales. La eficiencia mejora entre un 5 % y un 10 %, mientras que el ruido se reduce entre 10 y 20 dB(A).
**2. Alta presión y gran caudal de aire para ventilación a larga distancia**
La alta velocidad y presión de salida permiten que el ventilador supere la resistencia del conducto y distribuya aire fresco a largas distancias. El modelo SDF(B)-4-No13 ofrece un caudal de aire de 1695–3300 m³/min y una presión de 930–5920 Pa, con un punto de funcionamiento óptimo a 2691 m³/min. En proyectos como el túnel de la montaña Taihang, dos ventiladores de 132 kW con conductos de 1,5 m de diámetro lograron con éxito una ventilación forzada de largo alcance con un solo cabezal.
**3. Funcionamiento flexible por etapas o a pleno rendimiento para el ahorro energético**
Según la longitud del túnel y los requisitos de ventilación, el ventilador puede utilizarse en su conjunto (ambas etapas) o por separado (una etapa) para reducir el consumo energético. Algunos modelos están disponibles con motores de dos o tres velocidades, lo que permite ajustar el flujo y la presión del aire a medida que avanza el túnel; una ventilación verdaderamente a demanda que ahorra mucha electricidad.
**4. Estructura compacta para facilitar la instalación y el mantenimiento**
El ventilador consta de un colector de aire, una unidad de primera etapa, una unidad de segunda etapa, motores, silenciador y conexión de conducto. La carcasa de chapa de acero, la transmisión directa entre motores e impulsores y su diseño sencillo lo hacen robusto, seguro y fácil de mantener. Su vida útil prevista es de al menos 20 años.
**5. Bajo nivel de ruido para un mejor ambiente de trabajo**
El diseño aerodinámico optimizado y las características de reducción de ruido mantienen bajos los niveles de ruido. Los ventiladores de túnel de bajo ruido de la serie SDF se han utilizado ampliamente en proyectos de túneles en todo el mundo.
**6. Preparado para control inteligente mediante variador de frecuencia**
El ventilador puede combinarse con un variador de frecuencia (VFD) para ajustar la velocidad según la demanda de ventilación real en las distintas fases de la construcción, logrando un ahorro energético del 30 % al 50 %. ABB y otras marcas de VFD ofrecen optimizaciones especiales para ventiladores de ventilación de túneles. El armario de control puede incluir protección contra pérdida de fase, circuito abierto y sobrecarga.
**7. Funcionamiento opcional como amplificador/relé**
Al añadir un reductor en la entrada del ventilador, este puede conectarse en serie con otro ventilador para la ventilación de relevo en túneles de larga distancia, mejorando aún más el rendimiento.
Preguntas frecuentes
**P1: ¿Por qué la potencia del ventilador se suele escribir como “2×132kW” cuando se trata de un ventilador de 132kW?**
A: La serie SDF tiene una estructura de doble etapa con rotación contraria y dos motores: uno que acciona el impulsor de la primera etapa y el otro el de la segunda. «2 × 132 kW» significa que cada motor tiene una potencia de 132 kW, para una potencia instalada total de 264 kW. El modelo SDF(B)-4-No13 es un ejemplo típico.
**P2: ¿Cómo selecciono el ventilador adecuado según la longitud del túnel?**
A: La selección debe considerar la longitud del túnel, el área de la sección transversal, el número de trabajadores y las emisiones de gases nocivos. El caudal de aire nominal debe ser entre 1,1 y 1,2 veces el requerido calculado para tener en cuenta las fugas y las pérdidas. Para túneles largos (≥2000 m), se prefieren conductos de gran diámetro (p. ej., φ1,5 m o más) para reducir la resistencia, y puede ser necesaria la ventilación por etapas o en cascada.
**P3: ¿Cómo puedo conectar el ventilador con el conducto de ventilación?**
A: El diámetro de salida del ventilador y el diámetro del conducto deben ser iguales o estar adaptados mediante un reductor, con una diferencia no superior al 10 %. Se recomiendan conductos de gran diámetro para reducir la velocidad del aire y las pérdidas por fricción, ahorrando energía. En un túnel de 1000 m, aumentar el diámetro del conducto de 0,6 m a 0,8 m puede reducir el consumo energético en más del 70 %.
**P4: ¿Cómo debe disponerse el ventilador de ventilación temporal en la construcción de túneles?**
A: El ventilador axial se instala normalmente en la entrada del túnel o en el pozo inclinado, impulsando aire fresco a través de un conducto flexible hacia el frente. Los ventiladores de chorro se colocan dentro del túnel para inducir y acelerar el flujo de aire de escape. El eje del ventilador debe ser paralelo al eje central del túnel y no invadir el espacio libre del túnel.
**P5: ¿Existen requisitos especiales para el uso del ventilador en un túnel con alto contenido de gas?**
A: En túneles de gas, debe mantenerse una ventilación continua y los conductos deben ser ignífugos y antiestáticos. Si la ventilación se interrumpe por mantenimiento o fallo eléctrico, se debe evacuar al personal y cortar el suministro eléctrico. El grado de protección del motor debe ser como mínimo IP55, con clase de aislamiento F o superior.
**P6: ¿Cómo logra un variador de frecuencia (VFD) ahorrar energía?**
A: En las primeras etapas de excavación, la distancia de ventilación es corta y la presión requerida es baja; el variador de frecuencia reduce la velocidad del ventilador para ahorrar energía. A medida que avanza el túnel, la velocidad aumenta gradualmente para incrementar el flujo de aire y la presión. El control mediante variador de frecuencia suele ahorrar entre un 30 % y un 50 % de energía, evitando la ineficiencia de «un caballo grande tirando de un carro pequeño».
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