Naprej ukrivljen motoriziran rotor
Ko definiramo prostorninski pretok, ki ga potrebujemo, ne glede na to, ali gre za zagotavljanje svežega zraka ali procesno hlajenje, moramo to združiti z uporom proti pretoku, s katerim se bo ventilator srečal v aplikaciji. Volumski pretok (v m3/uro) in tlak (v Pascalih - Pa) se združita, da postaneta delovna točka, pri kateri mora delovati ventilator. Pomembno je, da izberemo ventilator, katerega karakteristika delovanja ustreza zahtevani delovni točki na ali blizu točke največje učinkovitosti. Uporaba ventilatorja pri njegovi največji učinkovitosti zmanjša porabo energije in hrup, ki ga oddaja ventilator, hkrati pa zagotavlja zahtevano zmogljivost.
Kako deluje naprej ukrivljen centrifugalni ventilator?
Ime "centrifugalni ventilator" izhaja iz smeri pretoka in tega, kako zrak vstopa v propeler v aksialni smeri in nato poganja navzven z zunanjega oboda ventilatorja. Razlika v smeri pretoka med naprej in nazaj ukrivljenim centrifugalnim ventilatorjem je smer, v kateri zrak izstopa iz oboda rotorja. Pri nazaj ukrivljenem tekaču zrak izhaja v radialni smeri, medtem ko pri naprej ukrivljenem zrak izhaja tangencialno iz oboda ventilatorja.
Za naprej ukrivljen centrifugalni ventilator je značilna cilindrična oblika in veliko majhnih lopatic na obodu rotorja. V spodnjem primeru se ventilator vrti v smeri urinega kazalca.
Za razliko od nazaj ukrivljenega tekača, naprej ukrivljeni tekač zahteva ohišje, ki pretvarja visokohitrostni zrak, ki zapušča konice lopatice tekača, v statično silo nižje hitrosti. Oblika ohišja tudi usmerja zračni tok na izhod. Ta vrsta ohišja ventilatorja je splošno znana kot drsna; lahko pa ga imenujemo tudi ohišje volute ali sirocco. Z namestitvijo naprej ukrivljenega rotorja v spiralno ohišje ga običajno imenujemo naprej ukrivljeno puhalo.
Obstajata dve vrsti puhal, ki uporabljata naprej ukrivljeno motorizirano rotorje, kot je prikazano spodaj ...
Puhalo z enojnim dovodom na levi črpa zrak z ene strani ohišja skozi okroglo dovodno odprtino in ga usmerja v kvadratni odvod (tukaj viden z montažno prirobnico). Puhalo z dvojnim dovodom ima širše spiralno ohišje, ki črpa zrak z obeh strani spirale in ga dovaja do širšega kvadratnega izhoda.
Tako kot pri nazaj ukrivljenem centrifugalnem ventilatorju sesalna stran lopatice rotorja črpa zrak iz središča ventilatorja, kar povzroči spremembo smeri pretoka zraka med dovodom in izpuhom za 90o.
Značilnost ventilatorja
Optimalno delovno območje za naprej ukrivljen centrifugalni ventilator je, ko deluje pri višjem tlaku. Naprej ukrivljen centrifugalni ventilator najbolje deluje, ko so potrebni visoki tlaki proti manjšim prostorninskim pretokom. Spodnji graf prikazuje optimalno delovno območje…
Prostorninski pretok je narisan vzdolž X-osi, sistemski tlak pa je narisan na Y-osi. Ko v sistemu ni tlaka (ventilator prosto piha), bo naprej zakrivljen centrifugalni ventilator proizvedel največji volumski pretok. Ko se na sesalni ali izpušni strani ventilatorja pojavi upor proti pretoku, se volumski pretok zmanjša.
Pri izbiri naprej ukrivljenega puhala za delovanje pri nizkih tlakih in največjem volumskem pretoku je potrebna previdnost. Na tej točki rotor deluje v aerodinamičnem zastoju na enak način kot aksialni ventilator, ki deluje v sedlu svoje krivulje. Na tej točki bosta hrup in poraba energije zaradi turbulence na vrhuncu.
Najvišja učinkovitost je na točki, imenovani koleno karakteristične krivulje. Na tej točki je razmerje med izhodno močjo ventilatorja (prostorninski pretok (m3/s) x razvoj statičnega tlaka (Pa) in vhodna električna moč (W) največje, zvočni tlak, ki ga proizvaja ventilator, pa bo Nad in pod optimalnim obsegom delovanja postane pretok skozi ventilator hrupnejši in učinkovitost ventilatorskega sistema se zmanjša.
Prednost uporabe naprej ukrivljenega motoriziranega rotorja z enim dovodom je, da ima značilnost strmega ventilatorja. To je še posebej uporabno v sistemih, ki zahtevajo dosledne ravni filtracije. Ko zrak prehaja skozi filter za delce, filter zadrži prah in cvetni prah v zraku; čim bolj fina je stopnja filtracije, tem manjši so delci, ki jih filter zadrži. Sčasoma bo filter vse bolj zamašen z umazanijo in ostanki, zaradi česar je za dovajanje enake količine zraka potreben večji pritisk. Uporaba impelerja s strmo karakteristično krivuljo v tem primeru pomeni, da ko se filter čedalje bolj zamaši, prostorninski pretok ostaja konstanten, medtem ko tlak čez filter narašča.
Prednost uporabe naprej ukrivljenega rotorja z dvojnim dovodom je v tem, da lahko iz relativno majhnega puhala zagotovi velik pretok. Kompromis pri uporabi puhala z dvojnim dovodom je, da ima nižji razvoj tlaka, kar pomeni, da lahko deluje samo s sistemi z nižjim tlakom.
Možnosti montaže
Kot je bilo že omenjeno, naprej ukrivljen motorizirani rotor proizvaja zrak z visoko hitrostjo na konicah lopatic, ki ga je treba usmeriti in upočasniti, da pretvori dinamični tlak v statični tlak. Da bi to olajšali, zgradimo zvitek okoli rotorja. Oblika je ustvarjena z razmerjem razdalj od središča rotorja do izhoda ventilatorja. Tako kot pri nazaj ukrivljenem ventilatorju je priporočljivo tudi majhno prekrivanje med vstopnim obročem in ustjem rotorja. Oba vidika namestitve sta prikazana na spodnjem diagramu ...
Premer vstopnega obroča mora dopuščati le majhno režo med tekačem in obročem, da preprečite recirkulacijo zraka.
Premisleki o montaži - Oddaljenosti
Pomembno je zagotoviti dovolj prostora na sesalni strani in strani ventilatorja…
Nezadostna zračnost na sesalni strani ventilatorja bo povečala vstopno hitrost, kar bo povzročilo turbulenco. Ta turbulenca se poveča, ko zrak prehaja skozi propeler, zaradi česar je prenos energije z lopatice ventilatorja na zrak manj učinkovit, povzroči več hrupa in zmanjša učinkovitost ventilatorja.
Splošna priporočila za vstopne in izpušne pogoje so:
Vhodna stran
- Brez ovir ali sprememb v smeri pretoka znotraj 1/3 razdalje premera ventilatorja od vstopne odprtine ventilatorja
Povzetek – Zakaj izbrati naprej ukrivljen centrifugalni ventilator?
Kadar zahtevana delovna točka pade v območje višjih sistemskih tlakov v primerjavi z nižjim prostorninskim pretokom na karakteristiki ventilatorja, je treba razmisliti o centrifugalnem ventilatorju z enim dovodom naprej ukrivljenim ventilatorjem. Če je za aplikacijo zahtevan pretok velike prostornine v ovoju z omejenim prostorom, je treba razmisliti o centrifugalnem ventilatorju z dvojnim dovodom, ki je naprej ukrivljen.
Ventilator mora biti izbran v njegovem optimalnem območju, ki je na tako imenovanem kolenu njegove karakteristične krivulje. Točka največje učinkovitosti je bližje meji višjega tlaka na karakteristični krivulji ventilatorja, kjer tudi deluje najtišje. Izogibati se je treba delovanju izven optimalnega območja (pri ekstremih velikega volumskega pretoka), saj bosta turbulenca in aerodinamična učinkovitost lopatice rotorja na teh točkah povzročala hrup, rotor pa bo tudi deloval v aerodinamičnem zastoju. Pri nizkih tlakih in velikih volumskih pretokih je treba upoštevati delovno temperaturo motorja pod obremenitvijo, saj obstaja možnost, da pride do pregretja motorja.
Zrak na vstopni strani propelerja mora biti čim bolj gladek in laminaren. Da bi povečali učinkovitost, mora biti na vstopni odprtini ventilatorja dovoljena razdalja vsaj 1/3 premera rotorja. Uporaba vhodnega obroča (vhodne šobe), ki prekriva vhod rotorja, bo pomagala odpraviti motnje pretoka, preden bo zrak potegnjen skozi ventilator, zmanjšati hrup, povzročen s turbulenco, zmanjšati porabo energije na delovni točki na minimum in povečati učinkovitost.
Strma delovna karakteristika, zmožnost višjega tlaka puhal z enim dovodom in zmožnost visokega pretoka puhal z dvojnim dovodom pomeni, da je naprej ukrivljen ventilator uporabna možnost, ki jo je treba upoštevati v širokem razponu naprav.
Čas objave: 16. avgusta 2023