Ventilacion de Minas

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VENTILACIÓN DE MINAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gijón , 12 de Marzo de 2010 
 
 
 
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TECNOLOGÍA DE LOS VENTILADORES ___________________________________ 5 
1 INTRODUCCIÓN _____________________________________________________ 6 
2 VENTILADOR. CLASIFICACIÓN. FUNDAMENTOS ______________________ 7 
2.1 Definición. Descripción de los parámetros principales de funcionamiento ______________ 7 
2.2 Clasificación de los ventiladores ______________________________________________ 7 
2.3 Comparativa de ventiladores axiales frente a ventilador centrífugos. _________________ 10 
2.4 Tipos de configuraciones de un ventilador______________________________________ 11 
3 VENTILADORES AXIALES. COMPONENTES __________________________ 14 
3.1 Perfil aerodinámico del álabe________________________________________________ 15 
3.2 Cómo se produce presión en ventiladores ______________________________________ 17 
3.3 Número de álabes_________________________________________________________ 18 
3.4 Diámetro del rodete _______________________________________________________ 18 
3.5 Velocidad de giro del motor_________________________________________________ 18 
3.6 Diámetro del cubo ________________________________________________________ 19 
4 EL VENTILADOR AXIAL Y SUS ACCESORIOS MAS FRECUENTES.______ 20 
4.1 Ventilador ______________________________________________________________ 20 
4.2 Accesorios ______________________________________________________________ 24 
5 CURVA CARACTERÍSTICA DEL VENTILADOR. _______________________ 29 
5.1 Acoplamiento de ventiladores _______________________________________________ 30 
5.2 Fenómeno de Bombeo _____________________________________________________ 31 
5.3 Trabajo en conjunto de ventilador y del tiro natural ______________________________ 38 
5.4 Regulación del rodete del ventilador __________________________________________ 39 
6 MANTENIMIENTO DE LOS VENTILADORES __________________________ 42 
6.1 Introducción al mantenimiento_______________________________________________ 42 
6.2 Trabajos de mantenimiento _________________________________________________ 43 
6.2.1 Control de vibraciones _____________________________________________________ 44 
6.2.2 Control de Rodamientos____________________________________________________ 45 
6.2.3 Inspección del rotor _______________________________________________________ 46 
6.2.4 Emplazamiento. Resistencias de Caldeo._______________________________________ 46 
6.2.5 Conexión eléctrica ________________________________________________________ 47 
6.3 Revisiones de seguridad necesarias ___________________________________________ 49 
6.3.1 Cada 2 meses ____________________________________________________________ 49 
6.3.2 Cada 6 meses ____________________________________________________________ 49 
6.3.3 Cada 12 meses ___________________________________________________________ 50 
6.4 Puesta en funcionamiento __________________________________________________ 51 
6.5 Transporte y manipulación__________________________________________________ 52 
6.6 Almacenaje y tiempos de parada / Mantenimiento _______________________________ 54 
6.7 Desmontaje y reinstalación de equipos de ventilación_____________________________ 55 
6.8 Instalación y montaje mecánico ______________________________________________ 55 
VENTILACIÓN PRINCIPAL _____________________________________________ 57 
1 INTRODUCCIÓN ____________________________________________________ 58 
1.1 La atmósfera de la mina ____________________________________________________ 59 
1.2 Reglamentación y límites___________________________________________________ 61 
1.2.1 Concentraciones límites de gases_____________________________________________ 61 
1.2.2 Definición de índices de peligrosidad de los gases _______________________________ 62 
1.3 Objetivo de la ventilación __________________________________________________ 64 
2 CONCEPTO DE RESISTENCIA AERODINÁMICA _______________________ 65 
2.1 Expresión general de la resistencia de una galería ________________________________ 66 
2.2 Resistencia de galerías (Valores del coeficiente de frotamiento)_____________________ 67 
2.3 Galerías con obstáculos ____________________________________________________ 68 
2.4 Resistencia adicional debida a las tuberías______________________________________ 69 
2.5 Resistencia de las cintas transportadoras _______________________________________ 69 
 
 
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2.6 Resistencias locales _______________________________________________________ 70 
3 UNIDADES DE RESISTENCIA_________________________________________ 71 
3.1 Orificio Equivalente_______________________________________________________ 74 
4 PLANIFICACIÓN DE LA VENTILACIÓN _______________________________ 75 
4.1 Áreas de estudio__________________________________________________________ 77 
4.2 Ventiladores _____________________________________________________________ 77 
4.3 Circuito de aire___________________________________________________________ 78 
4.4 Cantidad de aire necesario __________________________________________________ 78 
4.5 Velocidades de aire _______________________________________________________ 79 
4.1.1 Velocidades mínimas ______________________________________________________ 79 
4.1.2 Velocidades máximas______________________________________________________ 80 
5 CAMPAÑA DE MEDICIONES. ANALISIS _______________________________ 81 
5.1 El control de la ventilación en las minas _______________________________________ 81 
5.2 Las mediciones de la ventilación _____________________________________________ 81 
5.3 Los Ingenieros de ventilación de las zonas _____________________________________ 82 
5.4 Servicio de ventilación en las minas __________________________________________ 83 
5.5 Medición de caudal de aire _________________________________________________ 83 
5.6 Sondas de medida. Tubo de Pitot_____________________________________________ 85 
5.7 Medida de la superficie de los cortes transversales a las galerías ____________________ 87 
5.8 Elección de los puntos de aforo ______________________________________________ 90 
6 CALCULO DE REDES ________________________________________________ 92 
6.1 Descripción de los métodos de cálculo ________________________________________ 92 
6.2 Preparación de los datos____________________________________________________ 93 
6.3 Cálculo de las resistencias __________________________________________________ 93 
6.4 Elección del ventilador_____________________________________________________ 95 
6.5 Cálculo del reparto de caudales ______________________________________________ 97 
6.6 Evaluación de los resultados ________________________________________________ 98 
6.7 Algunas consideraciones prácticas____________________________________________ 99 
6.8 Datos del problema ______________________________________________________ 101 
6.9 Incógnitas del problema ___________________________________________________ 101 
6.10 Soluciones informáticas ___________________________________________________ 103 
6.11 Preparación y entrada de datos______________________________________________ 103 
6.12 Introducción de la red de ventilación en el programa ____________________________ 104 
6.13 Diseño de la red en el ordenador ____________________________________________ 104 
6.14 Proceso de cálculo _______________________________________________________ 105 
6.15 Datos de salida __________________________________________________________ 106 
6.16 Ampliación del concepto de orificio equivalente________________________________ 106 
VENTILACION SECUNDARIA __________________________________________ 109 
1 INTRODUCCIÓN ___________________________________________________ 110 
2 ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN DE VENTILACIÓN SECUNDARIA 111 
2.1 Ventiladores ____________________________________________________________ 111 
2.2 Tubería ________________________________________________________________114 
2.3 Filtros _________________________________________________________________ 115 
2.4 Cassetes _______________________________________________________________ 119 
3 SISTEMAS DE VENTILACIÓN _______________________________________ 121 
3.1 Tipos de sistemas de ventilación ____________________________________________ 121 
3.2 Configuraciones _________________________________________________________ 125 
4 CRITERIOS DE DEFINICION DE CAUDALES__________________________ 129 
4.1 Velocidad mínima _______________________________________________________ 129 
4.2 Dilución de metano ______________________________________________________ 129 
4.3 Dilución emisiones diesel _________________________________________________ 130 
4.4 Dilución gases de la voladuras______________________________________________ 134 
 
 
 
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5 PÉRDIDAS DE CARGA DE LA INSTALACIÓN _________________________ 137 
5.1 Naturaleza de las pérdidas de un circuito de ventilación secundaria _________________ 137 
5.2 Metodología general para el cálculo de pérdidas de carga. ________________________ 141 
6 REGLAS DE ORO DE LA VENTILACIÓN______________________________ 149 
6.1 Importancia del diámetro en la elección del ventilador ___________________________ 149 
6.2 Importancia del uso del variador de frecuencia _________________________________ 149 
6.3 Importancia del número de juntas de la tubería _________________________________ 151 
7 DISPOSICION DE LA VENTILACIÓN SECUNDARIA EN EL ENTORNO __ 152 
7.1 Posición relativa respecto a la ventilación principal _____________________________ 152 
7.2 Gálibos máximos ________________________________________________________ 152 
7.3 Tuberías especiales Oval Lay flat / TWIN_____________________________________ 152 
7.4 Instalación de tubería usada ________________________________________________ 153 
8 CONTROL Y SEGUIMIENTO DE LA VENTILACIÓN SECUNDARIA _____ 154 
8.1 Sistemática de control ____________________________________________________ 154 
8.2 Medidas de velocidad de aire_______________________________________________ 155 
ACCIONAMIENTO Y CONTROL DEL VENTILADOR _______________________ 157 
1 INTRODUCCION ___________________________________________________ 158 
2 MOTOR____________________________________________________________ 159 
3 PROTECCIONES Y MONITOREO ____________________________________ 160 
3.1 Sondas de Temperaturas. __________________________________________________ 161 
3.1.1 Sondas de Temperaturas PTC ______________________________________________ 161 
3.2 Sondas de Temperaturas PT100. Termorresistores ______________________________ 162 
3.2.1 Análisis de la problemática de las PT100 de 2 y 3 hilos __________________________ 162 
3.3 Sensor de vibraciones_____________________________________________________ 165 
3.4 Resistencia de Caldeo ____________________________________________________ 167 
3.5 Sonda Petermann. Presostato de bombeo______________________________________ 168 
4 TIPOS DE ARRANQUE ______________________________________________ 170 
5 VARIADORES DE FRECUENCIA _____________________________________ 175 
6 AHORRO DE ENERGIA _____________________________________________ 177 
6.1 Costes de funcionamiento y variador de frecuencia. Ejemplo práctico y comparativa. ___ 179 
 
 
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TECNOLOGÍA DE LOS VENTILADORES 
 
 
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1 INTRODUCCIÓN 
 
Los túneles, las minas, fábricas o barcos de nuestros días necesitan un sistema de 
ventilación que va siendo más complejo cada día. Esto implica la necesidad de conocer con 
más profundidad el sistema de ventilación, pero sobre todo el ventilador y todos sus 
elementos auxiliares que junto con los sistemas de arranque y control forman la parte 
primordial de dicho sistema. 
 
Por ello, al igual que es fundamental el manejo de los conocimientos de los sistemas de 
ventilación y su buena práctica, se ha de tener en cuenta el rango de aplicación de las 
máquinas que conforman dicho sistema. Este conocimiento nos ayudará a reducir los 
problemas y sus consecuencias desde el origen. 
 
Desde sus inicios hasta hoy día, la Ventilación de Minas tenía como objetivo central el 
suministro de aire fresco para la respiración de las personas y dilución-extracción de polvo 
y gases producto de las operaciones subterránea (voladura, extracción, carga y transporte). 
En estos últimos años, han aumentado fuertemente los requerimientos de aire con el objeto 
de poder diluir y arrastrar fuera de la mina las fuertes concentraciones de gases tóxicos 
emitidos por los equipos diesel -de alto tonelaje- incorporados en forma masiva a las 
operaciones subterráneas involucradas en los diversos métodos de explotación. 
 
Es verdad que generalmente los requerimientos actuales no se daban en el pasado con tanta 
intensidad, ya que entonces los ritmos de explotación en las minas no eran como los 
actuales, y, por tanto, no podemos perder de vista que los niveles de confort y seguridad 
adoptados hoy día son mucho más exigentes, lo que trae como consecuencia el aumento 
del número y tamaño de los ventiladores para cada sistema de ventilación así como su 
optimización en el control de los mismos. 
 
Dentro del contexto de la ventilación nos referimos al volumen de aire movido por el 
ventilador como “corriente de aire o de ventilación”, mientras que el incremento de presión 
que se produce en el sistema se suele denominar como depresión del ventilador. Esta 
última denominación no será del todo correcta cuando el ventilador trabaja como impulsor.
 
 
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2 VENTILADOR. CLASIFICACIÓN. FUNDAMENTOS 
2.1 Definición. Descripción de los parámetros principales de funcionamiento 
 
Un ventilador es una maquina que transmite energía a un fluido (aire o gases), produciendo 
el incremento de presión necesario (Presión Total) con la que mantener un flujo continuo 
de dicho fluido. 
 
Para realizar este trabajo el ventilador requiere de una potencia en el eje del motor que lo 
acciona que viene dada por la expresión: 
 
[%]
][Pr]/[
][
3
ventilador
PaTotalesiónsmCaudal
watiosPotencia


 
 
Cada ventilador vendrá definido por su curva característica, que es el lugar geométrico de 
los puntos de funcionamiento del mismo para cada ángulo de regulación de los álabes. Por 
tanto, tendremos una curva característica distinta para cada ángulo. El punto de corte de la 
curva característica con la resistencia del circuito es el punto de funcionamiento del 
ventilador. 
 
2.2 Clasificación de los ventiladores 
 
Con el desarrollo de la ciencia aerodinámica, en los años posteriores a la segunda guerra 
mundial se desarrollaron los primeros ventiladores de flujo axial, es decir, los ventiladores 
axiales, los cuales son los más utilizados, en la actualidad y a nivel global, para mover 
grandes caudales de aire en los trabajos subterráneos, operando -dichas unidades- tanto en 
interior mina, como en superficie. Los ventiladores de tipo centrífugo, actualmente son 
ampliamente utilizados en Sistemas de Ventilación Industrial dado su capacidad de generar 
altas caídas de presión con caudales relativamente bajos. 
 
Los ventiladores se dividen en el sentido más general en 3 tipos: Ventiladores de hélice, 
axiales y centrífugos. Para cada uno de estos tipos se pueden disponer con variedad de 
posiciones de descarga y distintos tipos de accionamiento del rodete. 
 
VENTILADOR CENTRIFUGO.-El 
ventilador centrífugo consiste en un 
rotor encerrado en una envolvente de 
forma espiral; el aire, que entra a 
través del ojo del rotor paralelo a la 
flecha del ventilador, es succionado 
por el rotor y arrojado contra la 
envolvente se descarga por la salida en 
ángulo recto a la flecha; puede ser de 
entrada sencilla o de entrada doble.Son ventiladores de flujo radial. La 
trayectoria del fluido sigue la dirección 
 
 
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del eje del rodete a la entrada y está perpendicular al mismo a la salida. Si el aire a la salida 
se recoge perimetralmente en una voluta, entonces se dice que el ventilador es de voluta. 
 
En un ventilador de entrada doble, el aire entra por ambos lados de la envolvente 
succionado por un 
rotor doble o por dos 
rotores sencillos 
montados lado a lado. 
Los rotores se pueden 
clasificar, en general, 
en aquellos cuyos 
álabes son radiales, o 
inclinados hacia 
adelante, o inclinados 
hacia atrás del sentido 
de la rotación. 
 
No obstante, en la actualidad y en ciertos países, se está utilizando ventiladores de tipo 
centrífugo -de alta capacidad, en términos de caudal de aire- para ventilar operaciones 
minero-subterráneas, con la característica particular y principal de que, tales unidades son 
instaladas mayoritariamente en superficie atendiendo la restricciones de evitar grandes 
excavaciones en el interior la mina subterránea (no recomendable desde el punto de vista 
geomecánico ya que este tipo de ventilador necesita un espacio muy amplio para su 
instalación). 
 
Estos ventiladores tienen tres tipos 
básicos de rodetes: 
a) álabes curvados hacia adelante, 
[1]. 
b) álabes rectos, [2]. 
c) álabes inclinados hacia 
atrás/curvados hacia atrás. 
[3],[4],[5] y [6]. 
 
Los ventiladores de álabes curvados hacia adelante (también se llaman de jaula de ardilla) 
tienen una hélice o rodete con las álabes curvadas en el mismo sentido que la dirección de 
giro. Estos ventiladores necesitan poco espacio, baja velocidad periférica y son silenciosos. 
Se utilizan cuando la presión estática necesaria es de baja a media, tal como la que se 
encuentran en los sistemas de calefacción, aire acondicionado o renovación de aire, etc. No 
es recomendable utilizar este tipo de ventilador con aire polvoriento, ya que las partículas 
se adhieren a los pequeños álabes curvados y pueden provocar el desequilibrado del rodete. 
 
Estos ventiladores tienen un rendimiento bajo fuera del punto de diseño. Además, como su 
característica de potencia absorbida crece rápidamente con el caudal, ha de tenerse mucho 
cuidado con el cálculo de la presión necesaria en la instalación para no sobrecargarlo. En 
general son bastante inestables funcionando en paralelo debido a su característica caudal-
presión. 
 
 
Rodete de entrada doble 
 
 
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Los ventiladores centrífugos radiales tienen el rodete con 
los álabes dispuestos en forma radial. La carcasa está 
diseñada de forma que a la entrada y a la salida se puedan 
alcanzar velocidades de transporte de materiales. Existen 
una gran variedad de diseños de rodetes que van desde los 
de "alta eficacia con poco material" hasta los de "alta 
resistencia a impacto". La disposición radial de los álabes evita la acumulación de 
materiales sobre las mismas. Este tipo de ventilador es el comúnmente utilizado en las 
instalaciones de extracción localizada en las que el aire contaminado con partículas debe 
circular a través del ventilador. En este tipo de ventiladores la velocidad periférica es 
media y se utilizar en muchos sistemas de extracción localizada que movilizar aire sucio o 
limpio. 
 
Los ventiladores centrífugos de álabes curvados 
hacia atrás tienen un rodete con los álabes 
inclinados en sentido contrario al de rotación. Este 
tipo de ventilador es el de mayor velocidad 
periférica y mayor rendimiento con un nivel sonoro 
relativamente bajo y una característica de consumo 
de energía del tipo "no sobrecargable". En un 
ventilador "no sobrecargable", el consumo máximo 
de energía se produce en un punto próximo al de 
rendimiento óptimo de forma que cualquier cambio a partir de este punto debido a cambios 
de la resistencia del sistema resultará en un consumo de energía menor. La forma de los 
álabes condiciona la acumulación de materiales sobre ellas, de forma que el uso de estos 
ventiladores debe limitarse como se indica a continuación: 
 
o álabes de espesor uniforme: Los álabes macizos permiten el trabajo con aire 
ligeramente sucio o húmedo. No debe emplearse con aire conteniendo materiales 
sólidos ya que tienen tendencia a acumularse en la parte posterior de los álabes. 
 
o álabes de ala portante: Los álabes de ala portante permiten mayores rendimientos y 
una operación más silenciosa. Los álabes huecos se erosionan rápidamente y se 
pueden llenar de líquido si la humedad es alta, por ello su uso queda limitado a 
aplicaciones en las que se manipule aire limpio. 
 
 
VENTILADOR DE HELICE.-Este ventilador está 
formado por un rodete dentro de un anillo o carcasa de 
montaje. La dirección de la corriente de aire es paralela a la 
flecha del ventilador. Se emplea para movilizar aire en 
circuitos cuya resistencia es muy pequeña. 
 
Puede manejar grandes volúmenes de aire a una presión 
estática baja. 
 
 
 
 
 
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VENTILADOR AXIAL.-El ventilador axial es 
de diseño aerodinámico. Este tipo de ventilador 
consiste esencialmente en un rodete alojado en 
una envolvente cilíndrica o carcasa. La adición 
de álabes-guía, detrás del rotor, convierte al 
ventilador turbo-axial en un ventilador axial con 
aletas guía. 
 
Puede funcionar en un amplio rango de 
volúmenes de aire, a presiones estáticas que van 
de bajas a moderadamente altas y es capaz de 
desarrollar mayores presiones estáticas que el 
ventilador centrífugo a la vez que es mucho más 
eficiente. Los álabes-guía, en la succión o en la 
descarga, o en ambas partes, se han añadido 
para enderezar el flujo del aire fuera de la 
unidad a la vez que sirven de apoyo en el diseño. 
 
2.3 Comparativa de ventiladores axiales frente a ventilador centrífugos. 
 
Las diferencias que se tiene al utilizar un ventilador axial frente a un centrífugo son las 
siguientes: 
 
Los ventiladores axiales ofrecen mejor eficiencia en un amplio rango de puntos de 
funcionamiento, mientras que los ventiladores centrífugos pueden tener un rendimiento 
muy alto, pero solamente sobre un rango muy reducido, y sólo sobre una curva 
característica. Este parámetro es muy importante ya que el coste de la energía es un factor 
que se ha de tener en cuenta. Por tanto, el rendimiento tiene una importancia primordial, y 
como es lógico, primará conseguir rendimientos elevados en grandes gamas de puntos de 
funcionamiento, objetivo mucho más difícil de conseguir con ventiladores centrífugos que 
con ventiladores axiales. 
 
Si un ventilador centrífugo diseñado para un punto de 
funcionamiento determinado ha de trabajar en otras 
condiciones, debido, por ejemplo, a un cambio en las 
condiciones resistentes de la mina, tendrá 
presumiblemente una disminución de rendimiento 
considerable. 
 
Mayor rendimiento mecánico de los ventiladores 
axiales, ya que los ventiladores centrífugos transmiten 
el movimiento desde motor al rodete con transmisión 
por correas o mediante otros tipos transmisiones. Esto implica una serie de complicaciones 
adicionales frente a un ventilador axial, ya que además de la pérdida de rendimiento por 
transmisión, podrían aparecer más frecuentemente fenómenos de vibraciones debido a que 
es un sistema mecánico más complejo. 
 
 
 
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En ciertos ventiladores centrífugos se plantean problemas en la transmisión como puede 
ser el deslizamiento de la correa, destensado, exceso de tensado que repercute sobre los 
rodamientos, y con cierto peligro de rotura de las correas cuando están expuestas a 
temperaturas extremas. 
 
Un ventilador axial, para las mismas prestaciones de 
presión y caudal, requiere menor espacio físico que un 
ventilador centrífugo, ya que por el diseño puede utilizar 
motores de mayor velocidad. El ventiladorcentrífugo al 
contrario, necesita cimentaciones mayores para el 
ventilador y toda su ductería incrementando el costo de la 
instalación significativamente. 
 
La presencia de agua es perjudicial para los ventiladores 
centrífugos, ya que el rodete de estos, presentan en su configuración huecos que acumulan 
agua mientras trabajan, produciendo un desequilibrio en el ventilador que degenera en 
vibraciones. 
 
Un ventilador axial tiene más versatilidad en la regulación que un ventilador centrífugo, 
debido a que es posible actuar sobre el ángulo de posición de los álabes y sobre la 
velocidad de rotación con un variador de frecuencia, pudiendo alcanzar una gran gama de 
puntos de funcionamiento, mientras que el ventilador centrífugo tiene regulación por 
velocidad, y si queremos conseguir otro punto de funcionamiento, será a base de aumentar 
la resistencia del circuito (con un damper de regulación, p.e.), lo que significaría un 
incremento de potencia debido a la regulación. 
 
En este capítulo nos centraremos especialmente en los ventiladores axiales que son los que 
se utilizan en la mayoría de las instalaciones. 
 
2.4 Tipos de configuraciones de un ventilador 
 
Un ventilador puede ser, según su forma constructiva, 
horizontal o vertical. Los ventiladores horizontales son los 
más usuales, pero los verticales son más aconsejables para 
ciertos tipos de aplicaciones. Es este el caso en los 
ventiladores exteriores de minería profunda y caudales 
importantes, donde la configuración vertical reduce las 
pérdidas de carga del circuito, al evitarse el tener que 
construir un codo para dirigir el flujo. Este codo genera unas 
pérdidas de carga importantes, que se traducen en más 
potencia a instalar. Todo esto se evita con una configuración 
de ventilador vertical. 
 
En las figuras podemos observar las tres configuraciones 
clásicas para ventiladores axiales de extracción de aire en 
minas subterráneas. Arriba a la izquierda la configuración 
vertical. Arriba a la derecha la configuración horizontal con 
salida vertical. A la izquierda tenemos la configuración 
Ventilador Vertical 
 
 
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horizontal con salida horizontal. Se aprecia la necesidad de construir un codo para dirigir el 
flujo de aire hacia el ventilador, con los inconvenientes que como hemos visto acarrea. 
 
Por otra parte, ya hemos visto que según el tipo de accionamiento un ventilador puede ser 
accionado directamente por el motor, por medio de un eje de transmisión cardan o por 
medio de poleas/correa. Lo más frecuente es el acople directo del motor al rodete, pero en 
algunas aplicaciones es necesario el acoplamiento cardan, cuando el aire a extraer es 
corrosivo o potencialmente explosivo, o simplemente para optimizar las tareas de 
mantenimiento del motor. La transmisión por poleas y correas, por su parte, ha caído en 
desuso por su bajo rendimiento. 
 
Otro tipo de clasificación podría hacerse en función del número de etapas o escalones. La 
mayoría de las aplicaciones requieren una sola etapa. Sin embargo, aplicaciones con 
presiones muy elevadas (más de 5000 Pa) no se consiguen con un ventilador de un solo 
escalón. En estos casos es cuando se usan los ventiladores de dos escalones, que son 
capaces de conseguir presiones mayores. 
 
Ventiladores de doble escalón
Ventilador Horizontal 
 
 
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Teóricamente un doble escalón conseguiría el doble de presión que un rodete de un solo 
escalón, pero en la práctica el aire sale tan torsionado del primer rodete que el segundo 
pierde algo de eficiencia, con lo que se realmente se consiguen menos presión. La 
utilización de estos ventiladores es equivalente al uso de varios ventiladores en serie. 
 
Otra clasificación podría 
establecerse en base a la función 
que va a realizar el ventilador. 
Efectivamente, un ventilador 
puede ser de extracción de aire 
viciado o de impulsión de aire 
fresco. Los ventiladores de 
impulsión de aire generalmente 
son más sencillos que los de 
extracción. Prácticamente 
movilizarán aire limpio. Estos 
últimos han de estar preparados, 
según la aplicación, para extraer 
aire abrasivo, humos calientes o 
gases explosivos. En estos casos, 
la protección del ventilador en su 
conjunto es más rigurosa. 
Además, los motores pueden ser 
encapsulados para evitar que se 
dañen por la abrasión o la 
atmósfera corrosiva (casos 
típicos de minería), o resistentes 
a la temperatura durante un cierto 
intervalo de tiempo (caso de 
ventiladores de extracción de 
humos para emergencias en túneles). En la figura de la derecha podemos ver un ventilador 
vertical de construcción robusta para aplicaciones mineras. 
 
Ventilador Horizontal inyector / impulsor 
Ventilador Horizontal extractor 
 
 
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3 VENTILADORES AXIALES. COMPONENTES 
 
El ventilador, constructivamente, constara principalmente de los siguientes elementos: 
 
 Parte activa del ventilador, que será el elemento principal del ventilador donde 
están integrados el motor, el rodete de álabes, las directrices. Generalmente estará 
constituida por dos carcasas, la carcasa del rodete y la carcasa del motor. 
 
 Compuerta motorizada, tipo “todo o nada”, generalmente un damper de lamas 
paralelas o una guillotina. 
 
 Difusor, cuya principal misión es la de reducir la velocidad de aire a la salida de la 
parte activa, con el fin de disminuir la presión dinámica y como consecuencia 
reducir la pérdida de carga en presión. 
 
 Carcasas de medición. Son carcasas adicionales en las que se miden los parámetros 
presión y caudal del ventilador. Generalmente se instala una en el lado de 
aspiración de la parte activa del ventilador. Opcionalmente puede ir integrada en la 
Rodete 
Carcasa Rodete Carcasa 
motor 
Directrices 
Patas soporte Rejilla 
Caja de 
bornas 
 
 
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parte activa del ventilador, dentro de la carcasa rodete, aunque para ello esta 
debiera ser más larga. 
 
 Conexión del ventilador al circuito. Si el ventilador está en exterior, en un extremo 
del circuito, la conexión se realiza o mediante un codo si es que se conecta a un 
pozo o mediante una conexión a pared si es que se conecta a un tabique. Si el 
ventilador está dentro del circuito, para generar la presión sobre éste, hay que 
conectar el ventilador por uno de sus lados a un tabique. Si se hace por el lado de 
aspiración se utiliza una conexión a pared tipo redondo-cuadrado, pero se realiza 
por el lado de impulsión, por ejemplo al final del difusor, el ventilador la parte 
activa del ventilador necesitará una tobera de admisión 
 
El rodete del ventilador se compone de los álabes y el cubo o soporte de los álabes, que es 
donde se acoplan éstos para mantenerlos solidarios mientras gira el motor que lo acciona. 
 
3.1 Perfil aerodinámico del álabe 
 
Cuando un alabe se inclina cierto ángulo para así 
“mover aire”, una fuerza (F) tal y como indica la 
expresión (1.1) se ejercerá sobre dicho alabe. 
Esta fuerza se divide en dos componentes, una 
llamada Fuerza de arrastre (FD) que tiene la 
dirección del fluido, y otra llamada Fuerza de 
Sustentación con dirección perpendicular a la del 
fluido. 
 
(Re)22   vlkF Fuerza sobre alabe (1.1) 
 
2
2
1 vACF DD   Fuerza de arrastre 
 
2
2
1 vACF LL   Fuerza de sustentación 
 
Donde: 
- A, es la superficie del alabe 
- V, es la velocidad del fluido (aire) 
-  es la densidad del fluido (aire) 
- CD y CL, los coeficientes de arrastre y sustentación respectivamente (Función del 
número de Reynolds, Re) 
 
 
Si el ángulo de ataque varia, también lo harán los coeficientes CD y CL así como las fuerzas 
de sustentación y arrastre. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 16 de 180 
 
Álabes 
Cubo delventilador 
 
 
La fuerza de sustentación es la 
componente útil de la fuerza ejercida 
sobre el alabe, ya que la componente 
de arrastre es la pérdida de energía 
de dicha fuerza. 
 
De esto se deduce que un buen 
diseño del álabe será el que posea 
una relación elevada entre 
componente de sustentación y 
arrastre. 
 
La fuerza de sustentación es creada por la forma 
de la parte superior del alabe, que origina un 
incremento en la velocidad local del fluido, y por 
lo tanto una reducción en la presión estática. La 
velocidad local en la parte inferior del alabe 
sufrirá pocas variaciones, y la fuerza de 
sustentación se originara. 
 
La mayor parte de dicha fuerza de sustentación 
se originara en el primer 20 % de esta superficie, 
el resto de esta superficie tendrá una forma tal 
que proporcione la menor resistencia posible. 
 
Cuando el ángulo de ataque se incrementa en 
exceso, se producirá un desprendimiento brusco 
de fluido que no recorrerá toda la superficie del alabe de manera uniforme, incrementando 
de esta forma la fuerza de arrastre y reduciendo la fuerza de sustentación. Se produce 
entonces un fenómeno de cavitación, que se conoce en el mundo de los ventiladores como 
fenómeno de “bombeo”. 
 
Si un ventilador opera en bombeo, es 
debido a que el caudal es demasiado 
bajo para el ángulo de ataque de los 
álabes regulado es ese momento. 
Este caudal pudiera haber 
disminuido debido a un incremento 
de resistencia en el circuito asociado 
a ese sistema, produciéndose un 
incremento de presión, ya que el 
punto de funcionamiento se desplaza 
a lo largo de la curva de 
funcionamiento del ventilador. 
 
Por tanto, el trabajo del ventilador en bombeo debido a la resistencia del circuito, se puede 
evitar desde el origen definiendo apropiadamente la forma del alabe. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 17 de 180 
 
 
Para la selección de un rodete se ha de tener en cuenta lo siguiente: 
 
1. Perfil aerodinámico del álabe 
2. Perfil aerodinámico de la directriz 
3. Número de álabes 
4. Diámetro del rodete 
5. Diámetro del cubo 
6. Velocidad de giro del motor 
7. Temperatura máxima del fluido (aire) que va a movilizar 
8. Comprobación de resistencia mecánica del diseño final 
 
3.2 Cómo se produce presión en ventiladores 
 
Un ventilador, haciendo la suposición de flujo incompresible, produce un incremento de 
presión total al paso del aire por él. 
 
El teorema fundamental de las turbomáquinas dice que entre dos puntos de una línea de 
corriente H=U V, donde H es la entalpía, U es la velocidad de rotación y Ves la 
componente tangencial de la velocidad del aire. Esto parece muy complicado pero con los 
triángulos de velocidades y supuesto el caso incompresible se vuelve muy sencillo. 
 
En flujo incompresible H se transforma en Ptotal/ donde  es la densidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En el triángulo de velocidades se toma el aire que va por la línea media del ventilador. U a 
la entrada y a la salida es igual a la velocidad de giro por el radio. Como el radio no cambia, 
U no cambia. Esto no es el caso en máquinas radiales, donde la presión se aumenta por el 
cambio de radio. 
 
En el gráfico anterior: 
 
V velocidades absolutas 
W velocidades relativas 
x componente axial 
 componente tangencial. 
 
U
U=-W1
W1
V1= Vx1
Vx2= Vx1
W2
W2
V2
V2
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 18 de 180 
 
A la entrada del ventilador, el aire entra axialmente, su componente tangencial es nula. El 
producto de UVa la entrada es 0. El rodete, aunque el flujo entre axial, ve una 
componente tangencial relativa al álabe, que es igual a la velocidad de rotación. 
 
El álabe guía el flujo de manera que la componente tangencial relativa es diferente a la 
salida de la velocidad de rotación. V que se obtiene al componer la velocidad relativa con 
la velocidad de rotación no va a ser nula, y el producto UV se hace distinto de 0 y 
produce aumento de presión. Se justifica también que cuanto más alto sea el radio (relación 
cubo carcasa mayor para el mismo diámetro exterior, o mayor diámetro exterior) mayor es 
el aumento de presión. 
 
Si no tenemos directriz aerodinámica, todo este aumento de presión total no se transforma 
en aumento de presión estática, aunque el flujo sea incompresible. La razón es la 
componente tangencial de la velocidad que produce pérdidas de mezclado al empujar el 
aire. La misión de la directriz o álabe guía es “guiar” al flujo para que todo el incremento 
de presión total vaya en la dirección axial. En la directriz se pierde algo de presión total por 
la fricción con la pala y el espesor del borde de salida, pero se gana presión estática, ya que 
toda la velocidad tangencial se elimina, y suponiendo que el flujo es incompresible, la 
velocidad a la salida debe ser igual a la de entrada por continuidad, “no se crea aire en el 
ventilador”. 
 
El diseño óptimo de la directriz se da cuando toda la componente tangencial de la 
velocidad es eliminada, y las pérdidas de presión total se reducen al reducirse el espesor, y 
con una elección de la cuerda y el número de ellas óptimas. 
3.3 Número de álabes 
 
El número de álabes de un rodete esta relacionado con la presión total que este generará. 
 
Un incremento en el número total de álabes, implicará que el ventilador genere un 
impórtate incremento de presión con un moderado incremento de caudal de aire, siempre y 
cuando se mantenga la misma velocidad de rotación del motor y no se cambie el diámetro 
del ventilador. 
 
3.4 Diámetro del rodete 
 
El diámetro del rodete esta relacionado con el caudal que este moverá. 
 
Un incremento del diámetro total del rodete, implicará que el ventilador entregue un caudal 
de aire mayor mientras que se mantenga la velocidad de rotación y mismo diseño a 
cantidad de álabes. 
 
3.5 Velocidad de giro del motor 
 
Con el resto de parámetros fijados, en función de la velocidad y a medida que se 
incrementa ésta, conseguimos más presión y más caudal. Por tanto, con un rodete con 
cierta configuración de álabes, si el motor eléctrico es de 2 polos (3000 rpm. a 50Hz) 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
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Diámetro del rodete 
Diámetro del cubo
tendrá más capacidad que si se utiliza un motor de mayor número de polos (menor 
velocidad). Como consecuencia para cada velocidad se tendrán unas curvas características 
en distinta posición. Realmente se mantienen, pero estas se desplazan a lo largo de la curva 
resistente. 
 
El caudal se incrementa proporcionalmente a la velocidad de rotación y la presión al 
cuadrado: 
 
1
2
12 u
u
QQ 
 
2
1
2
2
12 u
u
PP 
 
 
Donde u es la velocidad de rotación. 
 
3.6 Diámetro del cubo 
 
El diámetro del cubo esta 
relacionado con el caudal y con 
la presión del mismo. 
 
Un incremento del diámetro del 
cubo manteniendo constante el 
diámetro del rodete, implicará 
que el ventilador entregue un 
caudal inferior con un 
incremento de presión de aire 
elevado. Del mismo modo, si el 
diámetro del cubo se disminuye, 
el caudal incrementara y la 
presión disminuirá. 
 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 20 de 180 
 
 
4 EL VENTILADOR AXIAL Y SUS ACCESORIOS MAS FRECUENTES. 
 
En función de los objetivos que se desean alcanzar con la instalación de un ventilador, este 
puede tener un diseño u otro, así como llevar diferentes accesorios. En este apartado 
repasaremos las configuraciones más frecuentes, así como los accesorios más comunes, 
explicando su función y ámbito de aplicación. 
 
4.1 Ventilador 
 
Se considera ventilador, propiamente dicho, la parte activa del conjunto, y está compuesto 
por carcasa, rodete y motor. 
 
Carcasa 
 
Es la envolvente que protege el rodete y el motor del ventilador. 
 
Normalmente está construida por acero al carbono. Si las 
condiciones de trabajo del ventilador son de una 
exigencia baja suele hacerse un tratamiento de chorreado,mientras que si hay una exigencia mayor, el tratamiento 
será de galvanizado en caliente. 
 
Para facilitar el transporte, montaje y mantenimiento, 
pueden fabricarse carcasas independientes para motor y 
rodete. Por el mismo motivo, si el diámetro de ventilador 
es muy grande (más de 1800mm), la carcasa o carcasas se 
fabrican partidas en dos piezas para facilitar el montaje y 
transporte 
 
Rodete 
 
El rodete del ventilador es la parte móvil del mismo. 
Como hemos visto, se compone de álabes y cubo o 
soporte de los álabes. En función de las necesidades, el 
rodete puede ser de álabes regulables o no regulables. En 
el caso de álabes regulables, pueden serlo por diversos 
sistemas: 
 
- Álabes regulables manualmente 
por regulación individual, álabe a 
álabe. 
- Álabes regulables manualmente 
por regulación central. 
- Álabes regulables hidráulicamente. 
En este caso existe la posibilidad de que dicha regulación se haga 
con el ventilador en marcha. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
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Veremos más adelante una descripción más detallada de estos sistemas de regulación. 
 
Motor 
 
El tipo de motor del ventilador depende de las características del mismo. Algunas 
características a reseñar son: 
 
o La forma constructiva varía entre B3, 
B5 y B8 si el ventilador es horizontal, y 
V1 y V3 en caso de ventiladores 
verticales. 
 
o Ventiladores para trabajar en atmósfera 
explosiva, necesitan motores 
antideflagrantes o que los motores 
estén encapsulados. 
 
o Si el ventilador ha de ser resistente a 
temperatura, por ejemplo, 400ºC 
durante 2 horas, el motor lógicamente 
también debe serlo, salvo que éste no 
este bañado por el flujo del aire que moviliza el ventilador. 
 
o En cuanto a los rodamientos del motor, suele exigirse que tengan una vida L10 
mayor de 20000 horas. 
 
o El motor debe ir preparado para llevar 
sondas de temperatura si así se requiere. 
 
o En la selección del motor se considerará 
también el tipo de arranque que se proyecte 
para el mismo (variador de frecuencia, 
arrancador suave, arranque directo o 
arranque estrella triángulo). 
 
o Si el ventilador va a trabajar a grandes 
altitudes (mayor de 1000m), en 
atmósferas con grandes humedades 
relativas (mayores del 90%) y 
temperaturas mayores de 40ºC o 
menores de -20ºC, hay que transmitir 
estos factores al fabricante para que 
dimensione adecuadamente el motor. 
 
o En cuanto a la ubicación del motor, 
éste puede ir dentro de la parte activa 
del ventilador, en la carcasa del 
ventilador o puede ir fuera del mismo, 
motor
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 22 de 180 
 
con transmisión por eje cardan. Este tipo de accionamientos se usa en ventiladores 
para minería cuando se da alguno de los siguientes supuestos : 
 El aire que pasa por el ventilador es corrosivo, y por tanto el motor se desea 
instalar fuera de la influencia del circuito de aire para una mayor duración 
de los rodamientos. 
 En caso de atmósfera potencialmente explosiva, donde se desea instalar el 
motor fuera del circuito de 
aire para evitar tener que 
utilizar un motor 
antideflagrante. 
 Se desea instalar el motor 
fuera del circuito porque así 
se optimizan las labores de 
mantenimiento o reemplazo 
del motor. 
Los ventiladores con accionamiento 
por eje cardan suelen ser máquinas de mayores dimensiones, y por tanto estructuras 
más complejas y que requieren de más obra civil de cara a su instalación. 
 
No obstante a lo anteriormente expuesto, los ventiladores accionados por eje cardan 
tienen una serie de desventajas que no aconsejan su instalación a no ser que sea 
estrictamente necesario. Estas desventajas son: 
 
 Motor menos refrigerado, ya que no le baña el aire que pasa por el 
ventilador (lo que implica un menor rendimiento y por tanto mayor 
consumo). 
 La potencia absorbida de la red por el motor será la potencia necesaria en el 
eje (debido a los parámetros aerodinámicos) afectada por el rendimiento del 
motor más el rendimiento mecánico debido a la transmisión. Si no tenemos 
esta transmisión cardan, debido a un acoplamiento directo del motor al 
rodete, la potencia absorbida será mayor: 
)()( directoabsobida
motor
eje
cardammotor
eje
cardanabsobida P
PP
P 


 
 
 Habrá más puntos de inspección en el mantenimiento (no todos accesibles) 
debido a que tendremos mayor número de rodamientos y puntos de engrase. 
 
 Como hemos comentado, se requiere un mayor espacio requerido para la 
instalación / cimentación. Está claro que el instalar el motor fuera del propio 
ventilador implica un espacio necesario para la ubicación del motor, así 
como una bancada especial para el motor, la cual, si no tiene una buena 
ejecución traerá problemas de vibraciones y deterioro de rodamientos a 
largo plazo. 
 
 Dado que el ventilador será más complejo, la fabricación será más cara a 
igualdad de calidad. 
 
 El ventilador con accionamiento mediante transmisión cardan, necesita más 
elementos mecánicos que el ventilador con acoplamiento directo. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 23 de 180 
 
Adicionalmente, para que el motor no entorpezca el paso del aire a veces se 
requieren configuraciones de ventilador que implica codos a la salida del 
difusor, cardan más largo para separa motor de la admisión de ventilador, 
etc. 
 
 Mayor nivel de ruido debido a tener el motor fuera. Cuando el motor está 
dentro del ventilador, el ventilador puede insonorizarse, con la 
correspondiente reducción de ruido. Si la instalación va con cardan, por un 
lado tendremos el ruido aerodinámico del ventilador y por otro lado 
tendremos el ruido mecánico del motor y de su transmisión. Si hubiese que 
reducir el nivel de ruido, sería necesario una insonorización del ventilador y 
una insonorización del motor. 
 
 Resonancia. Se produce resonancia 
cuando una frecuencia de vibración 
coincide con la frecuencia natural del 
sistema, y puede ocasionar una 
ampliación espectacular de la 
amplitud que a su ver, podría dar 
lugar a un fallo prematuro o incluso 
catastrófico. Puede tratarse de una 
frecuencia natural del rotor, pero en 
muchos casos puede tener su origen 
en el bastidor de soporte, bancada, 
soporte caballete. Con la instalación 
de un eje cardan se multiplica por 
tanto el riesgo de resonancia. 
 
 Mayor probabilidad de desalineación 
del eje. 
 
 Mayor probabilidad de flexión del eje 
 
Estas desventajas pueden ser asumibles, ya que aunque la instalación sea más cara y puede 
requerir más puntos de mantenimiento, esta diferencia en el coste, dependiendo de las 
circunstancias en cada caso, puede ser favorable a la elección del cardan en caso de cambio 
de motor, que será más rápido, en caso de posible deterioro del motor por afectarle la mala 
calidad del aire que extrae el ventilador, etc. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 24 de 180 
 
 
4.2 Accesorios 
 
Tobera de admisión 
 
La misión de la tobera es la de minimizar la pérdida de carga producida a la entrada del 
aire en el ventilador. Salvo en el caso de los ventiladores reversibles con dos difusores, la 
mayoría de los ventiladores llevan acoplado este elemento si no están conectados al 
circuito de ventilación por un codo a pozo o 
directamente a un tabique mediante una pieza 
de conexión 
 
Rejilla 
 
Este elemento sirve para proteger el rodete de la 
entrada de elementos no deseados que puedan 
entorpecer el buen funcionamiento del 
ventilador. Normalmente se coloca en la zona 
de aspiración del ventilador, aunque si el 
ventilador fuese reversible, debería colocarse tanto en aspiración como en impulsión. 
 
Soportes antivibratorios 
 
Los soportes antivibratorios están destinados a reducir la vibración que se transmite desde 
el ventilador hacia la cimentación. Se trata de unos amortiguadores de muelle o caucho que 
se colocan en las patas del 
ventilador. 
 
En ventiladoresde mina se 
utilizan poco. Generalmente, los 
ventiladores van apoyados 
directamente a la cimentación 
con un anclaje robusto, de manera que sea la cimentación quien absorba las vibraciones. 
 
Compensador textil 
 
El compensador textil es un elemento que se conecta normalmente a 
ambos lados de la parte activa del ventilador. Su objetivo es aislar el 
ventilador del resto de elementos, de manera que les transmita las 
vibraciones que se generan en él. Por otro lado, permite extraer la 
parte activa del ventilador si fuese necesario, sin más que quitarle 
los anclajes de la cimentación. 
 
Difusor 
 
El difusor es un elemento que se acopla a la descarga del ventilador para reducir su presión 
dinámica de salida. La presión dinámica con la que el aire sale del ventilador es una 
pérdida de energía, es decir, es una energía que el ventilador genera, pero que no realiza 
rejillatobera
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 25 de 180 
 
trabajo. Por tanto, para un caudal dado si 
conseguimos un área de salida mayor la 
velocidad de salida y por tanto la presión 
dinámica serán menores, consiguiendo así que 
el ventilador realice más trabajo útil. 
 
Cabría pensar entonces que cuanto mayor sea 
el tamaño de difusor sería mejor para el 
rendimiento del ventilador, pero para el buen 
diseño de un difusor se han detener en cuenta 
varios aspectos: 
 
1. El máximo semiángulo de apertura del 
aire es de aproximadamente 7º, por lo 
que no se debería diseñar un difusor 
con un ángulo de apertura mayor. Se 
puede establecer como límite práctico de apertura 15º. 
2. Llegará un punto en que el gasto en material debido a la instalación de un difusor 
mayor no compensa la reducción de presión dinámica derivada del aumento de 
sección de salida. 
3. Los condicionantes para el transporte de dichos elementos también han de tenerse 
en cuenta (si va ir a su destino por camión, barco o avión). Cada uno de estos 
medios de transporte tendrá sus limitaciones, ya que elementos muy grandes 
representan un sobrecoste que no compensará la ganancia en rendimiento del 
ventilador. Por ejemplo, un transporte especial por carretera y un contenedor mayor 
de lo normal en un barco o avión serían prohibitivos en la mayor parte de los casos. 
Esta es la razón por la que a partir de 1800 o 2000mm de diámetro los difusores se 
fabrican partidos, y en ocasiones, si estos son muy largos, se fabricarán como dos 
difusores partidos que se acoplarán uno tras otro en la instalación final. 
 
Normalmente, los difusores se construyen de chapa de acero, y su tratamiento 
anticorrosivo normalmente es el chorreado con arena de sílice. 
 
Válvulas tipo damper y tipo guillotina. 
 
Los ventiladores pueden llevar válvulas que corten el paso 
de aire a través de los mismos por dos motivos: 
 
1. Existe una instalación con varios ventiladores en 
paralelo, pero es posible que no todos funcionen al 
mismo tiempo. Por tanto, para evitar 
recirculaciones de aire, los ventiladores que no 
están funcionando han de ser “cerrados” por dicha 
válvula de cierre. 
2. Si existe un fuerte tiro natural o hay influencia en el circuito de otro ventilador que 
dificulta el arranque del ventilador. Para evitar la influencia de dicho tiro natural, 
los ventiladores usan estas válvulas que van abriendo a medida que el ventilador 
arranca. Esto es un caso muy típico en las minas profundas y con varios pozos de 
ventilación. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 26 de 180 
 
 
Los dampers son válvulas que consisten de un bastidor donde se acoplan unas lamas 
horizontales montadas sobre ejes, que son accionados por un actuador para cerrar o abrir 
el paso de aire. Se colocan normalmente a la salida del ventilador, acopladas normalmente 
en la zona de descarga del difusor. Este tipo de elemento ha de ser resistente a temperatura 
si las exigencias del circuito así lo requieren. Por su parte, el actuador eléctrico deberá ser 
encapsulado o protegido si va a trabajar en ambientes con mucho polvo, como es el caso de 
las minas. 
 
Las guillotinas, como su propio nombre indica, son válvulas con tal disposición. Se trata de 
una chapa de cierre que se desliza por un bastidor hasta cerrar completamente el paso de 
aire por el ventilador. Es normalmente accionada por un actuador eléctrico, aunque 
frecuentemente tienen un volante de accionamiento manual para emergencias. 
Generalmente se instalan en el lado de aspiración del ventilador, al contrario de los 
dampers. 
 
En la figura se representa una guillotina vertical, en una instalación con codo y difusor 
vertical. 
 
Ventilador de Mina con guillotina, codo y difusor de salida 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 27 de 180 
 
Generalmente las guillotinas suelen ser verticales, pero en ocasiones debido al eje cardan y 
el motor en la zona de aspiración, obligan a un buscar una instalación horizontal 
ubicándola en la base del codo que conecta al pozo. 
 
Codos 
 
En ocasiones la salida del flujo de aire es vertical, como por ejemplo en las minas cuando 
este sale de un pozo vertical y hay una instalación con ventilador horizontal. Para estos 
casos se necesita una estructura en forma de codo que oriente el flujo de modo que éste 
entre horizontalmente en el ventilador 
 
La instalación de estos codos puede evitarse utilizando ventiladores verticales, y además se 
evitaría así la pérdida de carga derivada de los mismos, con lo que la potencia de 
ventilador podría ser menor. 
 
De todos modos, en el caso de que se tenga que instalar un codo, con el fin de que la 
pérdida de carga del mismo sea mínima, es muy recomendable la instalación de chapas 
deflectoras de flujo en el interior del mismo, de manera que ayuden a direccional el aire. 
Un detalle de estas chapas se aprecia en la figura siguiente. 
 
Codo con chapas deflectoras. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 28 de 180 
 
 
Con la instalación de estas chapas deflectoras puede llegar a reducirse la pérdida del codo 
más de un 50 %. 
 
Otras ocasiones en las que es necesario un codo es cuando se instala un motor externo con 
accionamiento por eje cardan, y por cualquier motivo no se puede sacar el eje hacia la zona 
de aspiración. Este supuesto, por tanto, obliga a instalar el eje en impulsión. Para que el 
aire no salga a chocar contra el motor, suele ponerse un codo deflector de manera que el 
aire se expulse al exterior de forma vertical. Tras el codo suele colocarse un difusor 
vertical. 
 
 
Piezas de adaptación 
 
Cuando el ventilador va conectado a conductos de diferente sección a la del propio 
ventilador o en su caso el difusor, se necesita una pieza de adaptación. Esta pieza de 
adaptación será diferente en función de las secciones de ventilador y conducto, pudiendo 
incluso transformar la sección de cuadrado a redondo o viceversa. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
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Curvas de Rendimiento
Curvas del Ventilador 
 
5 CURVA CARACTERÍSTICA DEL VENTILADOR. 
 
Un ventilador podemos caracterizarlo por su curva, que es el lugar geométrico de los 
puntos de funcionamiento del mismo. Para cada ángulo de regulación de los álabes 
tendremos una curva distinta. El punto de corte de la curva del ventilador con la resistencia 
del circuito es el punto de funcionamiento del ventilador, (Po,Qo). 
 
Con un punto de funcionamiento, estamos definiendo el punto de corte de la curva 
característica del ventilador con la curva resistente del circuito de ventilación. Por tanto, el 
punto P0 y Q0 pertenece a la curva resistente de la mina. 
 
Realmente, tendremos definido con este punto la resistencia equivalente de la mina, o lo 
que es lo mismo, el orificio equivalente: 
 
Re = 
2
0
0
Q
P
 (K ) = 
2
0
0 1000
Q
P 
 ( ); 
y además: 
eR
1000
38.0 (m2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAUDAL Qo 
Po 
Qo 
Po 
 
Re = 
2
0
0
Q
PVENTILACION DE MINAS 
 
 30 de 180 
 
P
O
R
C
E
N
T
A
JE
 D
E
 P
R
E
S
IÓ
N
 E
S
T
Á
T
IC
A
 
O
O
Q1 
P1 
CAUDAL
Resistencia 
del sistema 
Curva de 2 
ventiladores 
en serie 
QT 
PT 
Curva de 1 
ventilador 
PT /2 
PT /2 
 
5.1 Acoplamiento de ventiladores 
 
En instalaciones importantes de ventilación, cuando es necesario disponer de caudales o 
presiones con grandes variaciones, puede resultar conveniente de dotarlas de equipos 
acoplados de forma que trabajando en conjunto o bien separados proporcionen la 
prestación exigida en cada momento. Si las variaciones necesarias son discretas puede 
bastar un único ventilador con un sistema de regulación, pero cuando sean precisas unas 
capacidades muy elevadas, hay que recurrir a un sistema de acoplamiento de equipos, tanto 
en serie como en paralelo. 
 
Trabajo en serie de 2 ventiladores 
 
Con el trabajo en serie de dos 
ventiladores, el caudal de aire que 
pasa por ambos ventiladores debe ser 
igual, de valor Q1 y la depresión total 
es igual a la suma de las depresiones 
producidas por cada ventilador PT = 
PT/2 + PT/2. 
 
En consecuencia, la curva 
característica totalizada de ambos 
ventiladores se construye sumando 
las ordenadas de sus curvas 
características individuales. 
 
El caudal total de dos ventiladores 
iguales, instalados en serie y que 
giran con igual número de 
revoluciones, es mayor que cada 
caudal parcial, pero, siempre inferior 
a la suma de los caudales del trabajo 
individual. 
Es decir, Q1< QT < Q1+Q2 =2xQ1 
 
Para una resistencia dada, como podemos ver en el gráfico adjunto, un solo ventilador 
podría trabajar en un punto próximo al bombeo, en cambio, al acoplarle otro ventilador, se 
puede observar que (PT, QT), está bastante alejado del régimen inestable. 
 
Trabajo en paralelo de 2 ventiladores 
 
En un sistema de trabajo de dos ventiladores en paralelo, cada ventilador es concebido para 
la mitad del caudal de diseño. Cuando dos ventiladores trabajan en paralelo, forman un 
sistema que estará caracterizado por la curva resultante de la suma las abscisas de sus 
curvas características individuales. 
 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 31 de 180 
 
La resistencia del circuito corta la curva del sistema en un punto (PT,QT). El punto de 
funcionamiento de cada ventilador, como se puede ver en el gráfico anexo, corresponde a 
(PT,Q1=Q2), tal que Q1+Q2= QT para el caso de dos ventiladores idénticos. 
 
Si sólo uno de los ventiladores trabajase, su punto de funcionamiento sería distinto, con 
una presión más baja y con un caudal de aire mayor, (PT1,QT1). 
 
Al contrario del trabajo en serie de 2 ventiladores, si la resistencia del circuito de 
ventilación es importante, si se arrancan 2 ventiladores en paralelo, estos pueden entrar en 
régimen inestable a pesar de que individualmente trabajen bien. 
 
5.2 Fenómeno de Bombeo 
 
Los mayores problemas con la inestabilidad de los ventiladores se producen en el trabajo 
de múltiples ventiladores en paralelo. 
 
Incluso, aunque la resistencia sea apta para poder trabajar en paralelo dos ventiladores, 
debido al sistema o la secuencia de arranque, se pudiera no alcanzar nunca la estabilidad, 
(Efecto Eck). 
 
Para un solo ventilador en funcionamiento, si la resistencia del circuito fuese mayor de lo 
estimado, el punto de funcionamiento se desplazaría hacia caudales mayores, pero, si la 
resistencia fuese más elevada en punto de funcionamiento tendería a caudales inferiores, 
llegando incluso a hacer que el ventilador trabajase en régimen inestable, es decir en 
bombeo. Este fenómeno se evita ya en fase de diseño calculando un tipo de álabe que 
defina una curva del ventilador, tal que el corte con la curva resistente esté fuera de la zona 
inestable del ventilador. 
 
Para cada curva característica del ventilador tendremos un punto de bombeo, por tanto, si 
tenemos en cuenta que un ventilador tiene un haz de curvas que abarca el rango de 
P
O
R
C
E
N
T
A
JE
 D
E
 P
R
E
S
IÓ
N
 E
S
T
Á
T
IC
A
 
O 
O 
100 
QT Q2 Q1 
PT 
CAUDAL 
Zona de inestabilidad Resistencia del sistema 
Curva de 2 ventiladores 
QT1 
 
PT1 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 32 de 180 
 
regulación de los álabes, definimos la curva formada por los puntos de bombeo del haz 
como “curva límite de bombeo”. 
 
Un ventilador operando cerca del punto de bombeo tendrá un severo incremento de ruido. 
En algunos ventiladores sonará casi como si el rodete estuviese siendo impactado por un 
objeto sólido (“hammering”). 
 
Un ventilador trabajando continuamente en bombeo puede provocar una fatiga estructural 
de los álabes. Esto es especialmente cierto para ventiladores axiales que tienen álabes 
largos, como es el caso de los ventiladores que entregan un alto caudal a presiones 
moderadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En el pasado, en ciertas minas el punto de bombeo se medía, ya que era un dato que debía 
ser conocido por los responsables de la ventilación de la mina. El valor de catálogo del 
límite de bombeo desciende con el uso del ventilador, a medida que los álabes sufren 
desgaste y el perfil va cambiando. 
 
Medición artesanal del punto de bombeo 
 
Antiguamente, se preparaba en 
una sección P del acceso al 
ventilador, algo alejada para 
que el flujo en la aspiración sea 
uniforme, un cierre regulable 
que obstaculice el paso del aire. 
Se medía el caudal Q, bien 
cerca de la sección P o en el 
propio ventilador en anillo de 
medición (depende de la 
técnica de medida que se desee 
aplicar). Se medía a la vez la 
depresión del ventilador h = Pt, para lo cual la sonda de lectura (tubo de pitot) ha de estar 
dirigida frente al flujo del aire. 
 
Cuando el ventilador entra en bombeo, se observa: 
 Un cambio de ruido aerodinámico. Si el observador se encuentra dentro de la mina 
observa que el aire avanza y se para periódicamente. 
 En el manómetro la columna de agua oscila continuamente. 
CAUDAL Qo 
Po 
PRESIÓN 
Zona inestable 
del ventilador 
Resistencia real 
Curva 
Ventilador 
Resistencia 
estimada 
Rreal > Rdiseño 
CAUDAL Qo 
Po 
PRESIÓN 
Curva 
Ventilador 
Zona inestable 
del ventilador 
Resistencia 
estimada 
Resistencia 
real 
Rreal < Rdiseño 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 33 de 180 
 
 En el amperímetro, la aguja oscila. 
 Todo ello corresponde a que, pasando el punto de bombeo, el régimen es inestable 
y el punto de funcionamiento "pendulea" sobre la concavidad de la curva 
característica. 
 
Detección del régimen inestable. Sonda Petermann 
 
 
Actualmente, los ventiladores, que suelen ser equipados con un armario de control, 
gestionan las presiones medidas mediante una sonda Petermann en la “carcasa rodete” y 
que mediante un presostato detecta el régimen inestable, evitando que el ventilador se dañe. 
 
Se pretende resaltar el efecto del bombeo en las dimensiones del sistema, tipo de ventilador, 
sistema de control, así como en el tiempo y tipo de arranque. 
 
Influencia del arranque en el bombeo 
 
El trabajo del ventilador en bombeo debido a la resistencia del circuito, se puede evitar 
desde el origen definiendo apropiadamente la configuración del álabe, pero hemos de tener 
muy en cuenta, que además, un ventilador puede estar en bombeo por más motivos: 
 
 Durante el arranque de un ventilador. 
 Durante el arranque de dos ventiladores en paralelo. 
 
Si tenemos una estación de ventilación de dos ventiladores en paralelo, con un solo 
ventilador funcionando y en cierto momento hay que arrancar el segundo ventilador, para 
caudal cero de éste último, ya se parte de una presión de valor PT, la cual está generando el 
ventilador ya en funcionamiento, por tanto la situación será más complicada. 
 
En el gráfico siguiente, se ve la evolución durante el arranque del segundo ventilador, una 
vez ya en funcionamiento el primero. Hasta cierta velocidad de rotación la curva del 2º 
ventilador estarápor debajo de la presión PT(1). A partir de cierta velocidad, representada 
por la curva verde, el ventilador entra en zona de estabilidad y la evolución teórica de los 
puntos de funcionamiento tiende hasta (PT(2),Q1(2)). Este punto es el que corresponde al 
régimen permanente, en el cual el sistema moviliza un caudal QT(2). 
 
Espigas en carcasa rodete Sonda Petermann Presostato de bombeo 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 34 de 180 
 
 
 
En las curvas siguientes, donde se representa la evolución de los puntos de funcionamiento, 
podemos distinguir un fenómeno que se dará con toda seguridad, y es que en el momento 
que el segundo ventilador arranca, tiene una diferencia de presión de partida desfavorable 
de valor PT(1) que provocará en los momento iniciales una recirculación de aire del primer 
ventilador, por lo que la presión PT(1) tenderá a disminuir hasta que el fenómeno de 
recirculación cese. Dependiendo del tipo de inestabilidad de la curva, puede que haya una 
recirculación intermitentemente, de forma pulsatoria. A partir del momento que finaliza la 
recirculación comenzará a incrementarse la presión hasta el momento en que llegue al 
régimen permanente. 
 
 
Puntos de funcionamiento en 
el arranque del 2º ventilador 
P
O
R
C
E
N
T
A
JE
D
E
P
R
E
S
IÓ
N
E
ST
Á
T
IC
A
O 
O 
100 
QT(1) 
PT(1) 
CAUDAL 
Resistencia del sistema 
Curva de 2 ventiladores 
QT(2) 
PT(2) 
Q1(2) 
Zona de inestabilidad durante el arranque.
O 
O 
100%
PT(1
CAUDAL
PT(2
Q1(2) 
Zona de inestabilidad 
durante el arranque.
Teórica 
O
O
100%
PT(1
CAUDAL
PT(2
Q1(2) 
Zona de inestabilidad 
durante el arranque.
Real
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 35 de 180 
 
Qbombeo 
P
 [
P
a]
Q [m³/s] 
 
Arranque de un ventilador 
 
El funcionamiento de un ventilador en bombeo debe de evitarse. Un ventilador trabaja en 
bombeo si el caudal volumétrico real está por debajo del “Caudal de bombeo”. Durante 
este funcionamiento en régimen inestable, pueden aparecer altas cargas dinámicas en los 
álabes, así como un aumento de los niveles de vibración en el ventilador. 
 
Durante el arranque, un 
ventilador axial trabajará 
en bombeo durante un 
periodo corto, sin 
embargo este periodo del 
bombeo aumenta 
significantemente si ha 
de acelerarse una masa 
grande de aire, con una 
inercia importante, sobre 
todo cuando se tiene un circuito muy resistente. 
 
En el caso de estudio considerado, se observa que hasta que no transcurre un tiempo de 
aproximadamente 30 segundos, el ventilador no sale del bombeo. Hasta entonces, el caudal 
que mueve el ventilador no se corresponde con el teórico que debería dar el ventilador a la 
velocidad de rotación correspondiente debido, entre otras cosas, a que se produce una 
diferencia entre la presión del sistema y la de ventilador, que será la que acelerará la masa 
del aire a través del circuito. 
 
Como consecuencia, en el arranque, cualquier protección del ventilador que pueda estar 
afectada por este fenómeno deberá ser desconectado, al menos hasta que se termine el 
arranque, donde pasará del régimen transitorio al régimen permanente. Principalmente se 
verán afectados cualquier sistema de detección de vibraciones, así como los sistemas 
antibombeo, que son indicados para proteger el ventilador ya en régimen permanente. 
 
Q 
P
 [
P
a]
 / 
n
 [
rp
m
] 
t [s] 
Q
 [
m
³/
s]
 
P ventilador 
n
P bombeo 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 36 de 180 
 
Como se puede ver en la figura siguiente, en el ejemplo que estamos tratando, cuando el 
ventilador llega a su velocidad de funcionamiento, el caudal de aire comienza a estabilizar. 
El ventilador del ejemplo es un ventilador axial ZVN 1-25-500/6 de 2500 mm de diámetro 
y 500kW de potencia instalada, por lo que los resultados nos sirven perfectamente para 
sacar conclusiones aplicables a los ventiladores principales de minas. 
 
Una vez que pasa la fase de funcionamiento inestable, es decir el bombeo, el ventilador 
comienza a tener ya más presión disponible, ya que ha acelerado la masa de aire, con lo 
que el caudal que moviliza el ventilador se incrementa con más celeridad. Es a partir de ese 
momento cuando se empieza a mantener una proporcionalidad entre la velocidad de 
rotación del rodete y del caudal que está moviendo. 
 
Este fenómeno descrito anteriormente es referido a un solo ventilador en funcionamiento. 
 
Arranque de dos ventiladores en paralelo 
 
Para dos ventiladores idénticos, con arranque simultaneo, ocurre que siempre uno de los 
dos ventiladores tiene un bombeo más prolongado. Para el ventilador que va en mejores 
condiciones, su bombeo en el arranque podría superar los 40 s (frente a 30s de un solo 
ventilador), pero el otro ventilador tiene un tiempo de bombeo superior, que podría pasar 
de los 55s, dependiendo de la resistencia del circuito. Este bombeo se da en el transitorio 
del ventilador, en el arranque, y cuando alcanza el régimen permanente, los dos 
ventiladores han de tener el mismo punto de funcionamiento. 
 
En el gráfico siguiente se puede observar ausencia de caudal hasta poco después de los 30 
segundos, así como también entre los 45 y 50 segundos. El motivo es que el sistema de 
medición de caudal empleado no medía valores negativos de caudal, es decir, el primer 
ventilador estaba provocando un recirculación de aire, que cesó aproximadamente cuando 
alcanza las 750 rpm del segundo ventilador. 
Q 
P
 [
P
a]
 / 
n
 [
rp
m
]
t [s] 
Q
 [
m
³/
s]
P ventilador 
n
P bombeo 
Arranque simultáneo: 
Ventilador 1 
 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 37 de 180 
 
En el caso de que el segundo ventilador se ponga en marcha ya con el primero funcionando, 
éste tendrá un arranque en peores condiciones, prolongándose el bombeo incluso hasta 72s. 
 
Como se puede apreciar la recirculación es más importante y el fenómeno de bombeo más 
prolongado. En muchos casos un ventilador si entra en régimen inestable, puede ocurrir, 
como es bien conocido que no recupere y se mantenga en bombeo. No es el caso de 
ejemplo que estamos manejando, pero si acoplásemos a estos dos ventiladores otros dos 
más trabajando en paralelo, se puede deducir con facilidad, que el fenómeno se agudizará, 
más aún si los puntos de funcionamiento en régimen permanente son distintos. El problema 
ya no sería solamente en el arranque, sino que en el funcionamiento normal, a medida que 
los ventiladores vayan ajustando su régimen según las necesidades de aire en el túnel, 
estarán gran parte del tiempo en el transitorio. 
 
 
Q 
P
 [
P
a]
 / 
n
 [
rp
m
]
t [s] 
Q
 [
m
³/
s]
P ventilador 
n
P bombeo 
Arranque simultáneo: 
Ventilador 2 
 
Q 
P
 [
P
a]
 / 
n
 [
rp
m
]
t [s] 
Q
 [
m
³/
s]
P ventilador 
n
 
P bombeo 
Arranque diferido: 
Ventilador 2 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 38 de 180 
 
Si las condiciones de arranque no son controladas, puede que el segundo ventilador no 
salga del bombeo. Este análisis descrito anteriormente se refiere a dos ventiladores 
similares trabajando en paralelo, de condiciones aerodinámicas idénticas y trabajando a la 
misma velocidad de rotación. 
 
Soluciones adoptadas para el bombeo 
 
Teniendo en cuenta los conceptos anteriores, cabe pensar que el trabajo en paralelo de 2 o 
más ventiladores es un tema que hay que estudiar muy detenidamente y en conjunto con el 
suministrador de equipos para poder garantizar que los ventiladores no trabajen en régimen 
inestable. 
 
Se ha visto que el fenómeno de bombeo puede aparecer en dos situaciones 
 
 En el arranque 
 Durante el funcionamiento. 
 
Los ventiladores para evitar su deterioro debido al trabajo en régimen inestable, están 
dotados de una sonda Petermann, que en conjunto con un presostato adecuado forman el 
sistema antibombeo. Si entra en bombeo el ventilador, estaprotección lo detectará con el 
consiguiente paro del ventilador. Esta protección es necesaria sobretodo cuando por 
motivos extraordinarios la resistencia del circuito se incrementa por encima de los valores 
de diseño evitando la rotura de los álabes. Esta protección servirá al ventilador ya en 
funcionamiento y en régimen permanente 
 
Para el arranque de varios ventiladores en paralelo, mientras uno ya está en operación, 
podemos evitar la inestabilidad bajando la velocidad del ventilador que ya esté 
funcionando a una velocidad que denominaremos de acoplamiento y se arrancarán el resto 
de ventiladores hasta la misma velocidad. A continuación se iniciará un incremento 
simultáneo de la velocidad hasta que lleguen todos los ventiladores a la capacidad 
requerida. 
 
Como es evidente, se ha de disponer de variadores de frecuencia para poder realizar este 
tipo de arranque. Por tanto, también las características aerodinámicas de los equipos en 
relación con la resistencia de la mina, pueden condicionar la elección del tipo de arranque 
y control de una instalación. 
 
El conocimiento del fenómeno de bombeo, si es bien entendido, minimiza sus 
consecuencias negativas. El conocimiento del transitorio del arranque o del cambio de 
régimen de ventiladores en paralelo, evita problemas “a posteriori” en el conjunto del 
sistema de ventilación, garantizando el correcto funcionamiento del mismo. 
 
5.3 Trabajo en conjunto de ventilador y del tiro natural 
 
La ventilación por la acción conjunta del ventilador y del tiro natural es semejante a la 
ventilación de la mina mediante dos ventiladores instalados en serie, de los cuales uno 
representa la ventilación natural. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 39 de 180 
 
P
O
R
C
E
N
T
A
JE
 D
E
 P
R
E
S
IÓ
N
 E
S
T
Á
T
IC
A
 
O 
O 
Q1 
P1 
CAUDAL
Resistencia 
del sistema 
Curva 
trabajo 
conjunto 
QT 
PT 
Curva de 1 
ventilador 
Tiro 
Natural 
PV 
Tiro Natural favorable 
P
O
R
C
E
N
T
A
JE
 D
E
 P
R
E
S
IÓ
N
 E
S
T
Á
T
IC
A
 
O
O
Q1 
P1 
CAUDAL
Resistencia 
del sistema 
Curva 
trabajo 
conjunto
QT 
PT 
Curva de 1 
ventilador Tiro 
Natural 
PV 
Tiro Natural desfavorable 
Este problema se resuelve gráficamente por el procedimiento ya conocido; la diferencia 
consiste en que, en vista de la constancia del valor de la ventilación natural, en la 
construcción de la característica totalizada, la ordenada de la característica de la 
ventilación natural se agrega a la ordenada de la característica del ventilador, en forma del 
segmento constante. Naturalmente, si la dirección de la ventilación natural es inversa a la 
dirección de la depresión del ventilador (tiro natural desfavorable), entonces, la ventilación 
natural se resta de la depresión del ventilador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este fenómeno es importante tenerlo en cuenta, ya que ventiladores que tengan un 
dimensionamiento muy ajustado sin considerar el tiro natural, si éste es desfavorable, 
puede hacer trabajar al ventilador en régimen inestable. Es muy frecuente en minas que 
tienen ventiladores viejos en las que la resistencia del circuito es ahora más resistente y que 
en verano los ventiladores trabajan en bombeo durante el día. 
 
Si vemos los gráficos anteriores, en esta última situación el ventilador pasa de trabajar en 
(P1,Q1) a (PV,QT) que ya está prácticamente en bombeo. 
 
Por tanto, si tenemos un tiro natural favorable, el ventilador irá más desahogado, pero en 
cambio, si el tiro natural trabaja en contra, si éste es importante o el ventilador ya estaba 
cercano al bombeo, entonces el ventilador finalmente trabajará en régimen inestable. 
 
5.4 Regulación del rodete del ventilador 
 
Con la regulación de los álabes se consigue cambiar de curva característica dentro del haz 
por el que está definido el ventilador. Existen diferentes tipos de regulación de álabes de un 
ventilador axial: 
 
En líneas generales podemos distinguir: 
 
 Regulación con ventilador en marcha 
 Regulación a ventilador parado 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 40 de 180 
 
cubo 
Engrasador
Suspension 
del álabe
álabe
Eje de 
acoplamiento
Disco 
Tornillos de fijación
Alabe
Escala
Alabe
Cubo
La regulación con el ventilador en marcha es un sistema que se utiliza pocas veces 
debido principalmente tanto a su coste de adquisición como al coste de mantenimiento. 
 
Permite una regulación muy fina, 
y se puede ajustar el caudal de 
aire a las necesidades de cada 
momento con el ventilador en 
marcha. Esto se conseguiría con 
variadores de frecuencia, pero si 
tenemos un motor de media 
tensión, para el cual, conseguir 
un variador es actualmente tarea 
imposible, esta sería la solución. 
 
Con este sistema, los arranque se 
realizan con el ángulo mínimo 
de regulación, así minimizamos 
el par de arranque, facilitando la 
puesta en marcha del equipo. 
 
Evidentemente, se necesita un 
armario de control para su 
manejo. Hoy día, con el uso de 
los variadores de frecuencia está 
más en desuso, pero si se 
necesita una variación de caudal 
en marcha y no se pueden utilizar estos debido a alguna limitación, este sistema es la mejor 
solución. 
 
La regulación a ventilador parado, principalmente es de dos tipos, individual o central: 
 
En la regulación 
individual de rodete, 
esta operación se realiza 
álabe a álabe. Se procede 
a aflojar todos los 
tornillos de fijación 
hasta que permita 
cambiar el ángulo de 
posición de trabajo. Para 
ello se tendrá como 
referencia la escala de 
ángulos de cada álabe. 
 
Requiere un tiempo 
importante para la 
regulación debido al 
gran número de tornillos 
a manejar. 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 41 de 180 
 
 
La regulación central permite el ajuste de todos los álabes simultáneamente. Con la ayuda 
de un llave de regulación y teniendo de referencia un álabe guía, que tiene escala de 
ángulos, se regulan todos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
La ventaja de este sistema es principalmente la rapidez de regulación. Esta es importante si 
hay que regular frecuentemente y no se dispone de mucho tiempo, debido a entre otras 
cosas de dejar sin ventilación la mina. 
 
Tiene, en cambio, la desventaja de la pérdida de precisión si no se hace el adecuado 
mantenimiento, ya que se acumula suciedad y entorpece la transmisión de los engranajes 
que lleva el sistema. 
Tornillo de regulación 
álabes 
Escala de referencia 
Escotilla de regulación 
 
 
VENTILACION DE MINAS 
 
 42 de 180 
 
6 MANTENIMIENTO DE LOS VENTILADORES 
6.1 Introducción al mantenimiento 
 
Los ventiladores, a pesar de la robustez y fiabilidad que les caracteriza, se someten 
frecuentemente a grandes esfuerzos – también inesperados. Los ventiladores deben ser 
revisados y mantenidos regularmente por personal especializado cualificado para evitar 
daños y accidentes. Especialmente rodamientos defectuosos y vibraciones excesivas 
pueden originar roturas y daños graves en consecuencia. 
 
A pesar de los altos estándares en seguridad de los rodamientos y su, hasta cierto punto, 
larguísima vida útil, falla todo rodamiento llegado un momento. Se debe supervisar la 
instalación regularmente, en función de las condiciones de trabajo dadas, ya que daños 
mínimos, p. ej. en las vías de rodadura, se agravan rápidamente. Rodamientos estropeados 
pueden provocar roturas del eje y destrozo total. 
 
Las vibraciones son un enemigo de toda máquina rotativa, ya que se pueden presentar 
roturas por vibración difícilmente predecibles. La mejor protección consiste en minimizar 
la energía de vibración. De fábrica viene el ventilador con una alta calidad en vibración. Se 
pueden originar desequilibrios peligrosos debidos, entre otras razones, a agarrotamientos, 
desgaste, rodamientos deteriorados y sobre-temperaturas. Conjuntamente con la revisión 
de cojinetes se debe, por tanto, revisar el factor de vibración