Motorizirani impeler sa zakrivljenim naprijed
Kada smo definirali potreban protok volumena, bilo da se radi o svježem zraku ili procesnom hlađenju, potrebno je to kombinirati s otporom protoku na koji će ventilator naići u primjeni. Protok volumena (u m3/h) i pritisak (u Paskalima - Pa) kombiniraju se kako bi postali radna tačka u odnosu na koju ventilator mora raditi. Važno je da odaberemo ventilator čije karakteristike performansi zadovoljavaju potrebnu radnu tačku na ili blizu tačke vršne efikasnosti. Korištenje ventilatora na njegovoj maksimalnoj efikasnosti minimizira potrošnju energije i buku koju emituje ventilator, a istovremeno pruža potrebne performanse.
Kako funkcioniše centrifugalni ventilator sa naprijed zakrivljenim rotirajućim rotirajućim ventilatorom?
Naziv "centrifugalni ventilator" potiče od smjera protoka i načina na koji zrak ulazi u impeler u aksijalnom smjeru, a zatim se potiskuje prema van s vanjskog obima ventilatora. Razlika u smjeru protoka između centrifugalnog ventilatora s naprijed i nazad zakrivljenog je smjer u kojem zrak izlazi iz obima impelera. Kod nazad zakrivljenog impelera, zrak izlazi u radijalnom smjeru, dok kod naprijed zakrivljenog zraka izlazi tangencijalno s obima ventilatora.
Centrifugalni ventilator sa zakrivljenim lopaticama okrenutim naprijed karakterizira cilindrični oblik i mnoštvo malih lopatica na obodu impelera. U primjeru prikazanom ispod, ventilator se okreće u smjeru kazaljke na satu.
Za razliku od unazad zakrivljenog impelera, prema naprijed zakrivljeni impeler zahtijeva kućište koje pretvara zrak velike brzine koji napušta vrhove lopatica impelera u statičku silu manje brzine. Oblik kućišta također usmjerava protok zraka prema izlazu. Ova vrsta kućišta ventilatora obično je poznata kao spirala; međutim, može se nazivati i spiralno ili sirocco kućište. Ugradnjom prema naprijed zakrivljenog impelera u spiralno kućište, obično ga nazivamo naprijed zakrivljenim ventilatorom.
Postoje dvije vrste ventilatora koji koriste motorizirani impeler zakrivljen naprijed, kao što je prikazano ispod…
Jednostruki ulazni ventilator s lijeve strane usisava zrak s jedne strane kućišta kroz okrugli ulaz i usmjerava ga prema kvadratnom izlazu (ovdje se vidi s montažnom prirubnicom). Dvostruki ulazni ventilator ima šire spiralno kućište koje usisava zrak s obje strane spirale, dovodeći ga do šireg kvadratnog izlaza.
Kao i kod centrifugalnog ventilatora sa unazad zakrivljenim lopaticama, usisna strana lopatica impelera uvlači zrak iz središta ventilatora, što rezultira promjenom smjera protoka zraka između ulaza i izlaza od 90°.
Karakteristika ventilatora
Optimalno radno područje za centrifugalni ventilator sa naprijed zakrivljenim krilima je kada radi na višem pritisku. Centrifugalni ventilator sa naprijed zakrivljenim krilima najbolje radi kada su potrebni visoki pritisci uz niži protok. Grafikon ispod ilustruje optimalno radno područje…
Volumenski protok se prikazuje duž X-ose, a pritisak sistema na Y-osi. Kada u sistemu nema pritiska (ventilator slobodno puše), centrifugalni ventilator sa naprijed zakrivljenim lopaticama će proizvesti najveći volumski protok. Kako se otpor protoku primjenjuje na usisnu ili ispušnu stranu ventilatora, volumski protok će se smanjivati.
Prilikom odabira ventilatora sa naprijed zakrivljenim lopaticama za rad na niskim pritiscima i najvećim protokom, potreban je oprez. U ovom trenutku, impeler radi u aerodinamičkom zastoju na isti način kao aksijalni ventilator koji radi u sedlu svoje krivulje. U ovom trenutku, buka i potrošnja energije će biti na vrhuncu zbog turbulencije.
Vrhunska efikasnost se postiže u tački koja se naziva pregib karakteristične krive. U ovoj tački je odnos izlazne snage ventilatora (volumenski protok (m3/s) x razvoj statičkog pritiska (Pa) i ulazne električne snage (W) najveći, a zvučni pritisak koji proizvodi ventilator bit će najtiši. Iznad i ispod optimalnog opsega rada, protok kroz ventilator postaje bučniji, a efikasnost sistema ventilatora se smanjuje.
Prednost korištenja motoriziranog impelera s jednim ulazom i naprijed zakrivljenim krivuljama je strma karakteristika ventilatora. Ovo je posebno korisno u sistemima koji zahtijevaju konzistentne nivoe filtracije. Kako zrak prolazi kroz filter čestica, filter zadržava prašinu i polen u zraku, a što je finiji stepen filtracije, to su manje čestice koje filter zadržava. Vremenom će se filter sve više začepljivati prljavštinom i ostacima, što rezultira time da je potreban veći pritisak za isporuku iste količine zraka. Korištenje impelera sa strmom karakterističnom krivuljom u ovom slučaju znači da kako se filter sve više začepljuje, protok ostaje konstantan dok se pritisak na filteru povećava.
Prednost korištenja dvostruko ulaznog, naprijed zakrivljenog impelera je u tome što relativno mala veličina ventilatora može isporučiti veliki protok. Kompromis kod korištenja dvostruko ulaznog ventilatora je taj što razvija niži pritisak, što znači da može raditi samo sa sistemima nižeg pritiska.
Opcije montaže
Kao što je prethodno spomenuto, motorizirani impeler zakrivljen prema naprijed proizvodi zrak velike brzine na vrhovima lopatica koji treba usmjeravati i usporavati kako bi se dinamički pritisak pretvorio u statički pritisak. Da bismo to olakšali, gradimo spiralu oko impelera. Oblik se stvara omjerom udaljenosti od središta impelera do izlaza ventilatora. Kao i kod ventilatora zakrivljenog prema nazad, preporučuje se i malo preklapanje između ulaznog prstena i otvora impelera. Oba razmatranja montaže prikazana su na dijagramu ispod…
Prečnik ulaznog prstena treba da dozvoli samo mali razmak između impelera i prstena kako bi se izbjegla recirkulacija vazduha.
Razmatranja za montažu - Razmaci
Važno je osigurati dovoljan razmak na usisu i sa strane ventilatora…
Nedovoljan razmak na usisnoj strani ventilatora povećat će brzinu na ulazu, što će dovesti do turbulencije. Ova turbulencija će se povećavati kako zrak prolazi kroz impeler, što smanjuje efikasnost prijenosa energije s lopatica ventilatora na zrak, uzrokuje stvaranje veće buke i smanjuje efikasnost ventilatora.
Opšte preporuke za uslove usisa i izduva su:
Ulazna strana
- Nema prepreka ili promjena smjera protoka unutar udaljenosti od 1/3 prečnika ventilatora od ulaza ventilatora
Sažetak – Zašto odabrati centrifugalni ventilator s unaprijed zakrivljenim zakrivljenjima?
Kada potrebna radna tačka padne u područje viših sistemskih pritisaka u odnosu na niži protok na karakteristici ventilatora, treba razmotriti centrifugalni ventilator s jednim ulazom i naprijed zakrivljenim krivuljama. Ako je zahtjev za primjenu veliki protok u ograničenom prostoru, treba razmotriti centrifugalni ventilator s dvostrukim ulazom i naprijed zakrivljenim krivuljama.
Ventilator treba odabrati unutar njegovog optimalnog raspona, koji se nalazi na onome što je poznato kao koljeno njegove karakteristične krive. Tačka vršne efikasnosti je bliže granici višeg pritiska na karakterističnoj krivulji ventilatora, gdje on ujedno radi i najtiše. Rad izvan optimalnog raspona (na ekstremnim mjestima visokog protoka) treba izbjegavati jer će turbulencija i aerodinamička efikasnost lopatica impelera u tim tačkama stvarati buku, a impeler će također raditi u aerodinamičkom zastoju. Pri niskim pritiscima i velikim protocima treba uzeti u obzir radnu temperaturu motora pod opterećenjem jer postoji mogućnost pregrijavanja motora.
Zrak na ulaznoj strani rotora treba održavati što je moguće glatkijim i laminarnijim. Da bi se maksimizirala efikasnost, na ulazu ventilatora treba ostaviti razmak od najmanje 1/3 promjera rotora. Korištenje ulaznog prstena (ulazne mlaznice) koji prekriva ulaz rotora pomoći će u eliminaciji poremećaja protoka prije nego što zrak prođe kroz ventilator, smanjenju buke izazvane turbulencijom, smanjenju potrošnje energije u radnoj tački i maksimiziranju efikasnosti.
Strma radna karakteristika, sposobnost većeg pritiska kod ventilatora s jednim ulazom i sposobnost velikog protoka kod ventilatora s dvostrukim ulazom znače da je ventilator s unaprijed zakrivljenim lopaticama korisna opcija koju treba razmotriti u širokom rasponu instalacija.
Vrijeme objave: 16. avg. 2023.