Dopredu zakrivené motorizované obežné koleso
Keď sme definovali objemový prietok, ktorý požadujeme, či už ide o zabezpečenie čerstvého vzduchu alebo chladenie procesu, musíme to skombinovať s odporom prietoku, s ktorým sa ventilátor v aplikácii stretne.Objemový prietok (v m3/h) a tlak (v pascaloch – Pa) sa kombinujú, aby sa stali prevádzkovým bodom, proti ktorému musí ventilátor pracovať.Je dôležité, aby sme vybrali ventilátor, ktorého výkonová charakteristika spĺňa požadovaný prevádzkový bod na alebo blízko bodu maximálnej účinnosti.Použitie ventilátora pri jeho maximálnej účinnosti minimalizuje spotrebu energie a hluk vyžarovaný ventilátorom a zároveň poskytuje požadovaný výkon.
Ako funguje dopredu zakrivený odstredivý ventilátor?
Názov „Odstredivý ventilátor“ je odvodený od smeru prúdenia a od toho, ako vzduch vstupuje do obežného kolesa v axiálnom smere a potom je hnaný smerom von z vonkajšieho obvodu ventilátora.Rozdiel v smere prúdenia medzi dopredu a dozadu zakriveným odstredivým ventilátorom je smer, ktorým vzduch opúšťa obvod obežného kolesa.Pri dozadu zakrivenom obežnom kolese vzduch vystupuje v radiálnom smere, zatiaľ čo pri dopredu zakrivenom obežnom kolese vzduch vystupuje tangenciálne z obvodu ventilátora.
Dopredu zakrivený radiálny ventilátor je charakteristický svojim valcovým tvarom a množstvom malých lopatiek po obvode obežného kolesa.V nižšie uvedenom príklade sa ventilátor otáča v smere hodinových ručičiek.
Na rozdiel od dozadu zakriveného obežného kolesa vyžaduje dopredu zakrivené obežné koleso kryt, ktorý premieňa vysokorýchlostný vzduch opúšťajúci hroty lopatky obežného kolesa na statickú silu s nižšou rýchlosťou.Tvar puzdra tiež smeruje prúd vzduchu k výstupu.Tento typ krytu ventilátora je bežne známy ako špirála;môže sa však označovať aj ako volútové alebo sirocco puzdro.Inštaláciou dopredu zakriveného obežného kolesa do špirálového krytu ho zvyčajne označujeme ako dopredu zakrivené dúchadlo.
Existujú dva typy dúchadiel, ktoré využívajú dopredu zakrivené motorizované obežné koleso, ako je znázornené nižšie...
Jedno vstupné dúchadlo vľavo nasáva vzduch z jednej strany krytu cez okrúhly vstup a smeruje ho do štvorcového výstupu (tu vidieť s montážnou prírubou).Dúchadlo s dvojitým vstupom má širší kryt špirály, ktorý nasáva vzduch z oboch strán špirály a dodáva ho do širšieho štvorcového výstupu.
Rovnako ako u dozadu zahnutého radiálneho ventilátora, nasávacia strana lopatky obežného kolesa nasáva vzduch zo stredu ventilátora, čo vedie k zmene smeru prúdenia vzduchu medzi vstupom a výfukom o 90o.
Charakteristika ventilátora
Optimálna prevádzková oblasť pre dopredu zakrivený odstredivý ventilátor je, keď pracuje pri vyššom tlaku.Dopredu zakrivený odstredivý ventilátor funguje najlepšie, keď sú potrebné vysoké tlaky proti nižším objemovým prietokom.Nižšie uvedený graf znázorňuje optimálnu pracovnú oblasť...
Objemový prietok je vynesený pozdĺž osi X a tlak v systéme je vynesený na osi Y.Keď v systéme nie je žiadny tlak (ventilátor fúka voľne), dopredu zakrivený odstredivý ventilátor vytvorí najväčší objemový prietok.Keď je na sacej alebo výfukovej strane ventilátora aplikovaný odpor proti prúdeniu, objemový prietok klesne.
Pri výbere dopredu zakriveného dúchadla na prevádzku pri nízkych tlakoch a najvyššom objemovom prietoku je potrebné postupovať opatrne.V tomto bode obežné koleso pracuje v aerodynamickom zastavení rovnakým spôsobom ako axiálny ventilátor pracujúci v sedlovom bode svojej krivky.V tomto bode bude hluk a spotreba energie v dôsledku turbulencií na vrchole.
Špičková účinnosť je v bode nazývanom koleno charakteristickej krivky.V tomto bode je pomer výstupného výkonu ventilátora (objemový prietok (m3/s) x vývoj statického tlaku (Pa) a elektrický príkon (W) najvyšší a akustický tlak vytváraný ventilátorom bude Nad a pod optimálnym rozsahom prevádzky sa prietok cez ventilátor stáva hlučnejším a účinnosť ventilátorového systému klesá.
Výhodou použitia dopredu zakriveného motorizovaného obežného kolesa s jedným vstupom je to, že má charakteristiku strmého ventilátora.To je obzvlášť užitočné v systémoch, ktoré vyžadujú konzistentné úrovne filtrácie.Keď vzduch prechádza cez filter pevných častíc, filter zachytáva polietavý prach a peľ, čím jemnejšia je úroveň filtrácie, tým menšie sú častice zachytené filtrom.Postupom času sa filter bude čoraz viac zanášať nečistotami a nečistotami, čo má za následok, že na dodanie rovnakého objemu vzduchu je potrebný väčší tlak.Použitie obežného kolesa so strmou charakteristickou krivkou v tomto prípade znamená, že keď sa filter stále viac upcháva, objemový prietok zostáva konštantný, zatiaľ čo tlak cez filter sa zvyšuje.
Výhodou použitia dopredu zakriveného obežného kolesa s dvojitým vstupom je to, že z dúchadla relatívne malej veľkosti môže dodávať veľký objemový prietok.Kompromis pri použití dúchadla s dvojitým vstupom je ten, že má nižší vývoj tlaku, čo znamená, že môže pracovať len so systémami s nižším tlakom.
Možnosti montáže
Ako už bolo spomenuté, dopredu zakrivené motorizované obežné koleso produkuje vysokorýchlostný vzduch na špičkách lopatky, ktorý je potrebné nasmerovať a spomaliť, aby sa dynamický tlak premenil na statický tlak.Aby sme to uľahčili, vytvoríme zvitok okolo obežného kolesa.Tvar je vytvorený pomerom vzdialeností od stredu obežného kolesa k výstupu ventilátora.Rovnako ako u dozadu zahnutého ventilátora sa tiež odporúča mať malý presah medzi sacím prstencom a ústím obežného kolesa.Oba spôsoby montáže sú znázornené na obrázku nižšie...
Priemer vstupného krúžku by mal umožňovať len malú medzeru medzi obežným kolesom a krúžkom, aby sa zabránilo recirkulácii vzduchu.
Úvahy o montáži – Vôle
Je dôležité zabezpečiť dostatočnú vôľu na saní a bočnej strane ventilátora…
Nedostatočná vôľa na sacej strane ventilátora zvýši rýchlosť nasávania, čo povedie k turbulenciám.Táto turbulencia sa bude zvyšovať, keď vzduch prechádza cez obežné koleso, čo znižuje účinnosť prenosu energie z lopatiek ventilátora do vzduchu, spôsobuje vytváranie väčšieho hluku a znižuje účinnosť ventilátora.
Všeobecné odporúčania pre vstupné a výfukové podmienky sú:
Vstupná strana
- Žiadna prekážka alebo zmena smeru prúdenia do 1/3 vzdialenosti priemeru ventilátora od vstupu ventilátora
Zhrnutie – Prečo zvoliť dopredu zakrivený odstredivý ventilátor?
Keď požadovaný prevádzkový bod spadá do oblasti vyšších systémových tlakov v porovnaní s nižším objemovým prietokom na charakteristike ventilátora, malo by sa zvážiť jednosmerné dopredu zakrivené odstredivé ventilátory.Ak je požiadavkou pre aplikáciu vysokoobjemový prietok v obmedzenom priestore, je potrebné zvážiť odstredivý ventilátor s dvojitým vstupom dopredu zakriveným smerom.
Ventilátor by mal byť zvolený v rámci jeho optimálneho rozsahu, ktorý je známy ako koleno jeho charakteristickej krivky.Bod špičkovej účinnosti je bližšie k hornej hranici tlaku na charakteristike ventilátora, kde tiež pracuje najtichšie.Je potrebné sa vyhnúť prevádzke mimo optimálneho rozsahu (pri extrémoch vysokého objemového prietoku), pretože turbulencie a aerodynamická účinnosť lopatky obežného kolesa v týchto bodoch spôsobia hluk a obežné koleso bude tiež pracovať v aerodynamickom zastavení.Pri nízkych tlakoch a vysokoobjemových prietokoch je potrebné zvážiť prevádzkovú teplotu motora pri zaťažení, pretože existuje možnosť prehriatia motora.
Vzduch na vstupnej strane obežného kolesa by mal byť čo najhladší a laminárny.Aby sa maximalizovala účinnosť, mala by byť na vstupe ventilátora povolená aspoň 1/3 priemeru obežného kolesa.Použitie vstupného krúžku (vtokovej trysky) prekrývajúceho vstup obežného kolesa pomôže eliminovať poruchy prúdenia pred nasávaním vzduchu cez ventilátor, zníži hluk spôsobený turbulenciami, udrží spotrebu energie v prevádzkovom bode na minime a maximalizuje účinnosť.
Strmá prevádzková charakteristika, vysokotlaková schopnosť dúchadiel s jedným vstupom a schopnosť vysokého prietoku dúchadiel s dvojitým vstupom znamenajú, že dopredu zakrivený ventilátor je užitočnou možnosťou, ktorú treba zvážiť v rámci širokej škály inštalácií.
Čas odoslania: 16. augusta 2023