Diseño de un sistema de ventilación mecánica prototipo a base de una turbomáquina

Abstract

La Universidad del Norte en colaboración con el Servicio Nacional de Aprendizaje, se propusieron desarrollar un sistema de ventilación mecánica que responde a la crisis sanitaria vivida en varios lugares del mundo, incluido Colombia debido a la pandemia por Covid-19. En el siguiente proyecto se diseña un sistema de ventilación mecánica prototipo que pueda brindar ventilación asistida de tipo invasiva dentro de las normativas internacionales, a su vez, el diseño a detalle de la turbomáquina empleada, así como el sistema de succión de aire. Para lograr esto, se emplean cálculos de termofluidos que permiten dimensionar los elementos empleados y su posterior caracterización y modelado 3D. Al final se optó por una turbomáquina centrífuga para la compresión del aire, y un eyector para la extracción de este. Por último, se muestran los costos, el cronograma general y detallado de subsistemas y las conclusiones a las que se llega luego de haber finalizado el proceso de diseño, se dan recomendaciones para la puesta en marcha en caso de encontrarse viabilidad en el mismo.

The Universidad del Norte in collaboration with the Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA), set out to develop a mechanical ventilation system in response to the health crisis experienced in various parts of the world, including Colombia due to the Covid-19 pandemic. In the following project, a prototype mechanical ventilation system is designed that can provide invasive assisted ventilation within international regulations, also, detailed design of the turbomachine was made, as well as for the air suction system. To achieve this, thermofluid calculations were used that allow dimensioning the elements used and their subsequent characterization and 3D modeling. In the end, a centrifugal turbomachine was chosen to compress the air, and an ejector to extract it. Finally, the costs, the general and detailed schedule of subsystems, as well as the conclusions reached after having completed the design process are shown, recommendations are given for start-up in case of finding viability in it.