Edasi kaardus mootoriga tiivik
Kui oleme määratlenud vajaliku vooluhulga, olgu see siis värske õhu või protsessi jahutamiseks, peame selle kombineerima voolutakistusega, millega ventilaator rakenduses kokku puutub. Vooluhulk (m3/h) ja rõhk (paskalites - Pa) kombineeritakse, et saada tööpunkt, mille suhtes ventilaator peab töötama. Oluline on valida ventilaator, mille jõudlusomadused vastavad nõutavale tööpunktile tipptõhususe punkti lähedal või selle lähedal. Ventilaatori kasutamine tipptõhususel minimeerib ventilaatori energiatarbimist ja müra, pakkudes samal ajal vajalikku jõudlust.
Kuidas töötab ettepoole kaardus tsentrifugaalventilaator?
Nimetus „tsentrifugaalventilaator” on tuletatud voolusuunast ja sellest, kuidas õhk siseneb tiivikusse aksiaalsuunas ja seejärel ventilaatori välisperimeetrilt väljapoole liigub. Edasi- ja tahapoole kumerate tiivikutega tsentrifugaalventilaatorite voolusuuna erinevus on suund, milles õhk tiiviku perimeetrilt väljub. Tagasi kumerate tiivikutega tsentrifugaalventilaatorite puhul väljub õhk radiaalsuunas, ettepoole kumerate tiivikutega aga tangentsiaalselt.
Ettepoole kumerate labadega tsentrifugaalventilaatorit iseloomustab silindriline kuju ja palju väikeseid labasid tiiviku ümbermõõdul. Allolevas näites pöörleb ventilaator päripäeva.
Erinevalt tahapoole kumerast tiivikust vajab ettepoole kumera tiivik korpust, mis muundab tiiviku labade otstest väljuva suure kiirusega õhu madalama kiirusega staatiliseks jõuks. Korpuse kuju suunab õhuvoolu ka väljalaskeavasse. Seda tüüpi ventilaatori korpust tuntakse tavaliselt spiraalkorpusena; aga seda võib nimetada ka spiraal- või sirocco-korpuseks. Ettepoole kumera tiiviku paigaldamist spiraalkorpusesse nimetame tavaliselt ettepoole kumeraks puhuriks.
Nagu allpool näidatud, on kahte tüüpi puhureid, millel on ettepoole kaardus mootoriga tiivik…
Vasakpoolne ühe sisselaskega puhur imeb õhku korpuse ühelt küljelt läbi ümmarguse sisselaskeava ja suunab selle kandilisele väljalaskeavale (siin näha kinnitusäärikuga). Kahe sisselaskega puhuril on laiem spiraalkorpus, mis imeb õhku spiraali mõlemalt küljelt ja suunab selle laiemale kandilisele väljalaskeavale.
Nagu tahapoole kumerate labadega tsentrifugaalventilaatori puhul, imeb tiiviku laba imemiskülg õhku ventilaatori keskelt, mille tulemuseks on õhuvoolu suuna muutus sisselaske- ja väljalaskeava vahel 90o võrra.
Ventilaatori omadused
Ettepoole kaardus tsentrifugaalventilaatori optimaalne tööpiirkond on siis, kui see töötab kõrgemal rõhul. Ettepoole kaardus tsentrifugaalventilaator töötab kõige paremini siis, kui on vaja suurt rõhku väiksema mahuvoolu vastu. Allolev graafik illustreerib optimaalset tööpiirkonda…
X-teljel on kujutatud mahuvoogu ja Y-teljel süsteemi rõhku. Kui süsteemis rõhku ei ole (ventilaator puhub vabalt), tekitab ettepoole kaardus tsentrifugaalventilaator suurima mahuvoolu. Kui ventilaatori imemis- või väljalaskepoolele rakendatakse voolutakistust, langeb mahuvoolu kiirus.
Madala rõhu ja suurima vooluhulga korral ettepoole kaardus õhutusavaga puhuri valimisel tuleks olla ettevaatlik. Sel hetkel töötab tiivik aerodünaamilises kambris samamoodi nagu aksiaalventilaator, mis töötab oma kõvera sadulapunktis. Sel hetkel on müra ja energiatarve turbulentsi tõttu maksimaalsed.
Tippefektiivsus asub punktis, mida nimetatakse karakteristiku kõvera põlveks. Selles punktis on ventilaatori väljundvõimsuse (mahuline vool (m3/s) x staatilise rõhu areng (Pa) ja elektrilise sisendvõimsuse (W) suhe suurim ning ventilaatori tekitatav helirõhk on kõige vaiksem. Optimaalsest töövahemikust üles- ja allapoole muutub ventilaatori läbiv õhuvool lärmakamaks ja ventilatsioonisüsteemi efektiivsus väheneb.
Ühe sisselaskeavaga ettepoole kaardus mootoriga tiiviku eeliseks on järsk ventilaatori karakteristik. See on eriti kasulik süsteemides, mis vajavad ühtlast filtreerimistaset. Kui õhk läbib tahkete osakeste filtrit, püüab filter kinni õhus leviva tolmu ja õietolmu. Mida peenem on filtreerimise aste, seda väiksemad osakesed filter kinni peab. Aja jooksul ummistub filter üha enam mustuse ja prahiga, mille tagajärjel on sama õhumahu tagamiseks vaja suuremat rõhku. Järsu karakteristikukõveraga tiiviku kasutamine tähendab sel juhul seda, et filtri ummistumisel jääb vooluhulk konstantseks, samal ajal kui rõhk filtril suureneb.
Kahe sisselaskega ettepoole kaardus tiiviku kasutamise eeliseks on see, et suhteliselt väikese suurusega puhur suudab tagada suure vooluhulga. Kahe sisselaskega puhuri kompromissiks on madalam rõhutegur, mis tähendab, et see saab töötada ainult madalama rõhuga süsteemidega.
Paigaldusvõimalused
Nagu varem mainitud, tekitab ettepoole kaardus mootoriga tiivik laba otstes suure kiirusega õhku, mida tuleb suunata ja aeglustada, et muuta dünaamiline rõhk staatiliseks rõhuks. Selle hõlbustamiseks ehitame tiiviku ümber spiraali. Kuju luuakse tiiviku keskpunkti ja ventilaatori väljalaskeava vahelise kauguse suhtest. Nagu tahapoole kaardus ventilaatori puhul, on soovitatav ka sisselaskerõnga ja tiiviku ava vahel väike kattumine. Mõlemad paigalduskaalutlused on näidatud alloleval diagrammil…
Sisselaskerõnga läbimõõt peaks võimaldama tiiviku ja rõnga vahel vaid väikest vahet, et vältida õhu retsirkulatsiooni.
Paigalduskaalutlused – vahekaugused
Oluline on tagada piisav vaba ruumi ventilaatori imemisava ja külje lähedal…
Ebapiisav vahe ventilaatori imemispoolel suurendab sisselaskekiirust, mis omakorda põhjustab turbulentsi. Turbulents suureneb õhu läbimisel tiivikust, mis vähendab energiaülekannet ventilaatori labalt õhku, põhjustab rohkem müra ja vähendab ventilaatori efektiivsust.
Sisse- ja väljalasketingimuste üldised soovitused on järgmised:
Sisselaskekülg
- Ventilaatori sisselaskeava 1/3 ventilaatori läbimõõdu raadiuses ei tohi olla takistusi ega voolusuuna muutusi
Kokkuvõte – miks valida ettepoole kaarduva terastrossiga tsentrifugaalventilaator?
Kui nõutav tööpunkt langeb ventilaatori karakteristiku järgi kõrgema süsteemirõhu ja väiksema mahuvoolu piirkonda, tuleks kaaluda ühe sisselaskeavaga ettepoole kaardus tsentrifugaalventilaatorit. Kui rakenduse nõue on suure mahuvoolu jaoks piiratud ruumiümbrises, tuleks kaaluda kahe sisselaskeavaga ettepoole kaardus tsentrifugaalventilaatorit.
Ventilaator tuleks valida selle optimaalses vahemikus, mis asub selle karakteristiku kõvera põlvel. Tippefektiivsuse punkt asub ventilaatori karakteristiku kõveral kõrgema rõhu piiri lähedal, kus see töötab ka kõige vaiksemalt. Optimaalsest vahemikust väljaspool töötamist (suure vooluhulga äärmustes) tuleks vältida, kuna turbulents ja tiiviku laba aerodünaamiline efektiivsus tekitavad nendes punktides müra ning tiivik töötab ka aerodünaamilises seiskumises. Madala rõhu ja suure vooluhulga korral tuleks arvestada mootori töötemperatuuriga koormuse all, kuna on võimalik mootori ülekuumenemine.
Tiiviku sisselaskepoolel olev õhk peaks olema võimalikult sujuv ja laminaarne. Efektiivsuse maksimeerimiseks peaks ventilaatori sisselaskeavale jääma vähemalt 1/3 tiiviku läbimõõdust suurune vaba vahe. Tiiviku sisselaskeava katva sisselaskerõnga (sisselaskedüüsi) kasutamine aitab enne õhu ventilaatorist läbi imemist vältida vooluhäireid, vähendada turbulentsi tekitatud müra, hoida tööpunktis energiatarvet minimaalsena ja maksimeerida efektiivsust.
Järsk töökarakteristik, ühe sisselaskeavaga puhurite kõrgem rõhuvõime ja kahe sisselaskeavaga puhurite suur vooluvõime tähendavad, et ettepoole kaardus ventilaator on kasulik valik paljude paigaldiste puhul.
Postituse aeg: 16. august 2023