Motorizirano radno kolo zakrivljeno naprijed
Kada smo definisali zapreminski protok koji nam je potreban, bilo da se radi o obezbeđivanju svežeg vazduha ili hlađenja procesa, moramo to da kombinujemo sa otporom protoka na koji će ventilator naići u aplikaciji.Zapreminski protok (u m3/h) i pritisak (u Pascalima – Pa) se kombinuju kako bi postali radna tačka na kojoj ventilator mora da radi.Važno je da odaberemo ventilator čija karakteristika rada zadovoljava potrebnu radnu tačku na ili blizu tačke vršne efikasnosti.Korišćenje ventilatora sa njegovom maksimalnom efikasnošću minimizira potrošnju energije i buku koju emituje ventilator, a istovremeno pruža potrebne performanse.
Kako radi naprijed zakrivljeni centrifugalni ventilator?
Naziv, 'Centrifugalni ventilator' je izveden iz smjera strujanja i načina na koji zrak ulazi u impeler u aksijalnom smjeru, a zatim izbacuje van iz vanjskog obima ventilatora.Razlika u smjeru strujanja između naprijed i nazad zakrivljenog centrifugalnog ventilatora je smjer u kojem zrak izlazi iz obima radnog kola.Sa nazad zakrivljenim impelerom, vazduh izlazi u radijalnom smeru, dok sa napred zakrivljenim, vazduh izlazi tangencijalno sa obima ventilatora.
Centrifugalni ventilator zakrivljen prema naprijed karakterizira njegov cilindrični oblik i puno malih lopatica na obodu radnog kola.U primjeru prikazanom ispod, ventilator se rotira u smjeru kazaljke na satu.
Za razliku od nazad zakrivljenog impelera, naprijed zakrivljeni impeler zahtijeva kućište koje pretvara zrak velike brzine koji napušta vrhove lopatice radnog kola u statičku silu niže brzine.Oblik kućišta također usmjerava protok zraka na izlaz.Ovaj tip kućišta ventilatora je obično poznat kao scroll;međutim, može se nazvati i volutom ili sirocco kućištem.Ugradnjom naprijed zakrivljenog radnog kola u spiralno kućište, obično ga nazivamo naprijed zakrivljenim ventilatorom.
Postoje dvije vrste duvaljki koje koriste motorizirano radno kolo zakrivljeno naprijed kao što je prikazano u nastavku…
Puhalo sa jednim ulazom na lijevoj strani, uvlači zrak s jedne strane kućišta kroz okrugli ulaz i usmjerava ga na četvrtasti izlaz (ovdje se vidi sa prirubnicom za montažu).Duvaljka sa dvostrukim ulazom ima šire kućište spirale koje uvlači vazduh sa obe strane spirale i dovodi ga do šireg četvrtastog izlaza.
Kao i kod nazad zakrivljenog centrifugalnog ventilatora, usisna strana lopatice radnog kola izvlači zrak iz centra ventilatora što rezultira promjenom smjera protoka zraka između ulaza i izlaza za 90o.
Karakteristike ventilatora
Optimalno radno područje za napred zakrivljeni centrifugalni ventilator je kada radi pod većim pritiskom.Centrifugalni ventilator zakrivljen prema naprijed najbolje radi kada su potrebni visoki pritisci protiv nižih zapreminskih protoka.Grafikon ispod ilustruje optimalnu radnu površinu…
Zapreminski protok je nacrtan duž X-ose, a sistemski pritisak je nacrtan na Y-osi.Kada u sistemu nema pritiska (ventilator slobodno puše), centrifugalni ventilator zakrivljeni prema naprijed će proizvesti najveći zapreminski protok.Kako se otpor protoku primjenjuje na usisnu ili ispušnu stranu ventilatora, zapreminski protok će pasti.
Treba biti oprezan pri odabiru naprijed zakrivljenog ventilatora koji radi pri niskim pritiscima i najvećem protoku.U ovom trenutku, impeler radi u aerodinamičkom zastoju na isti način kao aksijalni ventilator koji radi u tački sedla svoje krivine.U ovom trenutku buka i potrošnja energije će biti na vrhuncu zbog turbulencije.
Maksimalna efikasnost je u tački koja se zove koljeno karakteristične krive.U ovom trenutku je omjer izlazne snage ventilatora (volumenski protok (m3/s) x razvoj statičkog pritiska (Pa) i ulazne električne snage (W)) najveći i zvučni pritisak koji proizvodi ventilator će biti Iznad i ispod optimalnog opsega rada, protok kroz ventilator postaje bučniji i efikasnost sistema ventilatora se smanjuje.
Prednost korištenja jednog ulaznog naprijed zakrivljenog motornog impelera je što ima strmu karakteristiku ventilatora.Ovo je posebno korisno u sistemima koji zahtijevaju dosljedne nivoe filtracije.Kako zrak prolazi kroz filter za čestice, filter zaustavlja prašinu i polen u zraku, što je finiji stupanj filtracije to su manje čestice koje filter zadržava.Vremenom će se filter sve više začepiti prljavštinom i krhotinama, što ima za posledicu da je potreban veći pritisak za isporuku iste zapremine vazduha.Upotreba impelera sa strmom karakterističnom krivom u ovom slučaju znači da kako se filtar sve više začepljuje, zapreminski protok ostaje konstantan dok se pritisak kroz filter povećava.
Prednost upotrebe rotora sa dvostrukim ulazom naprijed zakrivljenim je u tome što iz ventilatora relativno male veličine može isporučiti veliki protok.Kompromis sa upotrebom duvaljke sa dvostrukim ulazom je taj što ima niži razvoj pritiska, što znači da može raditi samo sa sistemima nižeg pritiska.
Mogućnosti montaže
Kao što je ranije spomenuto, naprijed zakrivljeni motorizirani impeler proizvodi zrak velike brzine na vrhovima lopatice koji treba usmjeriti i usporiti da bi se dinamički pritisak pretvorio u statički pritisak.Da bismo to olakšali, pravimo svitak oko radnog kola.Oblik se stvara omjerom udaljenosti od središta radnog kola do izlaza ventilatora.Kao i kod nazad zakrivljenog ventilatora, također se preporučuje malo preklapanje između ulaznog prstena i otvora radnog kola.Oba razloga za montažu prikazana su na dijagramu ispod…
Prečnik ulaznog prstena treba da dozvoljava samo mali razmak između radnog kola i prstena kako bi se izbegla recirkulacija vazduha.
Razmatranja o montaži – Razmaci
Važno je osigurati dovoljan razmak na usisnoj i bočnoj strani ventilatora…
Nedovoljan zazor na usisnoj strani ventilatora će povećati ulaznu brzinu što će dovesti do turbulencije.Ova turbulencija će se povećati kako zrak prolazi kroz impeler, što čini prijenos energije s lopatice ventilatora na zrak manje efikasnim, uzrokuje stvaranje više buke i smanjuje efikasnost ventilatora.
Opšte preporuke za ulazne i izduvne uslove su:
Inlet Side
- Nema prepreka ili promjene smjera protoka unutar 1/3 udaljenosti prečnika ventilatora od ulaza ventilatora
Rezime – Zašto odabrati centrifugalni ventilator zakrivljen prema naprijed?
Kada tražena radna tačka padne u područje viših pritisaka u sistemu u odnosu na manji zapreminski protok na karakteristici ventilatora, treba razmotriti centrifugalni ventilator sa jednim ulazom zakrivljenim naprijed.Ako je zahtjev za primjenu za protok velikog volumena u ograničenom prostornom omotaču, treba razmotriti centrifugalni ventilator sa dvostrukim ulazom naprijed zakrivljenim.
Ventilator treba odabrati unutar njegovog optimalnog raspona koji je na onome što je poznato kao koljeno njegove karakteristične krivulje.Tačka vršne efikasnosti je bliže granici višeg pritiska na karakterističnoj krivulji ventilatora, gde on takođe radi najtiše.Rad izvan optimalnog raspona (u ekstremnim granicama velikog protoka) treba izbjegavati jer će turbulencija i aerodinamička efikasnost lopatice radnog kola u tim točkama stvoriti buku, a propeler će također raditi u aerodinamičkom zastoju.Pri niskim pritiscima i velikim protokima treba uzeti u obzir radnu temperaturu motora pod opterećenjem jer postoji mogućnost da dođe do pregrijavanja motora.
Vazduh na ulaznoj strani radnog kola treba da bude što je moguće glatkiji i laminarniji.Da bi se maksimizirala efikasnost, na ulazu ventilatora treba dozvoliti najmanje 1/3 promjera radnog kola.Korištenje ulaznog prstena (ulazne mlaznice) koji preklapa ulaz rotora pomoći će da se eliminišu smetnje protoka prije nego što se zrak uvuče kroz ventilator, smanji buka izazvana turbulencijom, potrošnja energije na radnoj tački bude minimalna i maksimizira efikasnost.
Strma radna karakteristika, mogućnost većeg pritiska jednostrukih ulaznih puhala i velika sposobnost protoka duvaljki sa dvostrukim ulazom znače da je naprijed zakrivljeni ventilator korisna opcija za razmatranje u širokom rasponu instalacija.
Vrijeme objave: 16.08.2023