Į priekį lenktas motorizuotas sparnuotė
Apibrėžę reikiamą tūrio srautą, nesvarbu, ar tai būtų gryno oro tiekimas, ar proceso aušinimas, turime jį sujungti su srauto pasipriešinimu, su kuriuo susidurs ventiliatorius sistemoje. Tūrio srautas (m3/val.) ir slėgis (paskaliais - Pa) sujungiami ir sudaro darbo tašką, kuriame ventiliatorius turi veikti. Svarbu pasirinkti ventiliatorių, kurio našumo charakteristikos atitinka reikiamą darbo tašką, esant didžiausio efektyvumo taškui arba arti jo. Naudojant ventiliatorių didžiausiu efektyvumu, sumažinamas energijos suvartojimas ir ventiliatoriaus skleidžiamas triukšmas, tuo pačiu užtikrinant reikiamą našumą.
Kaip veikia į priekį lenktas išcentrinis ventiliatorius?
Pavadinimas „išcentrinis ventiliatorius“ kilęs iš srauto krypties ir kaip oras ašine kryptimi patenka į sparnuotę, o po to išstumia jį iš išorinio ventiliatoriaus perimetro. Srauto krypties skirtumas tarp į priekį ir atgal lenktų išcentrinių ventiliatorių yra kryptis, kuria oras išeina iš sparnuotės perimetro. Atgal lenkto sparnuotės atveju oras išeina radialine kryptimi, o į priekį lenkto sparnuotės atveju – tangentiškai.
Į priekį lenktam išcentriniam ventiliatoriui būdinga cilindro forma ir daug mažų menčių aplink sparnuotės perimetrą. Žemiau pateiktame pavyzdyje ventiliatorius sukasi pagal laikrodžio rodyklę.
Skirtingai nuo atgal lenkto sparnuotės, į priekį lenktam sparnuotei reikalingas korpusas, kuris didelio greičio orą, išeinantį iš sparnuotės mentės galiukų, paverčia mažesnio greičio statine jėga. Korpuso forma taip pat nukreipia oro srautą į išleidimo angą. Šis ventiliatoriaus korpusas paprastai vadinamas spiraliniu; tačiau jis taip pat gali būti vadinamas voliutiniu arba siroko korpusu. Įrengus į priekį lenktą sparnuotę spiraliniame korpuse, paprastai ją vadiname į priekį lenktu pūstuvu.
Yra dviejų tipų pūstuvai, kuriuose naudojamas į priekį lenktas motorizuotas sparnuotė, kaip parodyta žemiau…
Kairėje pusėje esantis vieno įleidimo angos pūstuvas įtraukia orą iš vienos korpuso pusės per apvalią įleidimo angą ir nukreipia jį į kvadratinę išleidimo angą (čia matoma su tvirtinimo flanšu). Dvigubo įleidimo angos pūstuvas turi platesnį spiralinį korpusą, įsiurbiantį orą iš abiejų spiralinio korpuso pusių ir tiekiantį jį į platesnę kvadratinę išleidimo angą.
Kaip ir atgal lenkto išcentrinio ventiliatoriaus atveju, sparnuotės mentės įsiurbimo pusė traukia orą iš ventiliatoriaus centro, todėl oro srauto kryptis tarp įleidimo ir išmetimo angų pasikeičia 90o kampu.
Ventiliatoriaus charakteristika
Optimalus į priekį lenkto išcentrinio ventiliatoriaus veikimo plotas yra tada, kai jis veikia esant didesniam slėgiui. Į priekį lenktas išcentrinis ventiliatorius geriausiai veikia, kai reikalingas didelis slėgis esant mažesniam tūrio srautui. Žemiau pateiktoje diagramoje pavaizduotas optimalus darbo plotas…
Tūrinis srautas brėžiamas X ašyje, o sistemos slėgis – Y ašyje. Kai sistemoje nėra slėgio (ventiliatorius pučia laisvai), į priekį lenktas išcentrinis ventiliatorius generuos didžiausią tūrinį srautą. Kai ventiliatoriaus įsiurbimo arba išmetimo pusėje atsiranda srauto pasipriešinimas, tūrinis srautas sumažėja.
Renkantis į priekį lenktą pūstuvą, skirtą darbui esant žemam slėgiui ir didžiausiam tūrio srautui, reikia būti atsargiems. Šiuo metu sparnuotė veikia aerodinaminėje erdvėje taip pat, kaip ašinis ventiliatorius, veikiantis savo kreivės balno taške. Šiuo metu triukšmas ir energijos suvartojimas bus didžiausi dėl turbulencijos.
Didžiausias efektyvumas yra taške, vadinamame charakteristikos kreivės lūžiu. Šiame taške ventiliatoriaus išėjimo galios (tūrinis srautas (m3/s) x statinio slėgio plėtra (Pa) ir elektros energijos sąnaudų (W) santykis yra didžiausias, o ventiliatoriaus skleidžiamas garso slėgis bus tyliausias. Virš ir žemiau optimalaus veikimo diapazono srautas per ventiliatorių tampa triukšmingesnis, o ventiliatoriaus sistemos efektyvumas sumažėja.
Vieno įleidimo angos į priekį lenkto motorizuoto sparnuotės naudojimo privalumas yra tas, kad ji turi statų ventiliatoriaus sukimosi kreivę. Tai ypač naudinga sistemose, kurioms reikalingas pastovus filtravimo lygis. Orui praeinant per kietųjų dalelių filtrą, filtras sulaiko ore esančias dulkes ir žiedadulkes – kuo smulkesnis filtravimo laipsnis, tuo mažesnes daleles filtras sulaiko. Laikui bėgant, filtras vis labiau užsikemša nešvarumais ir šiukšlėmis, todėl norint tiekti tą patį oro tūrį reikia didesnio slėgio. Šiuo atveju naudojant sparnuotę su stačia charakteristikos kreive, filtrui vis labiau užsikemšant, tūrio srautas išlieka pastovus, o slėgis filtre didėja.
Dvigubo įsiurbimo į priekį lenkto rotoriaus naudojimo privalumas yra tas, kad iš santykinai mažo dydžio pūstuvo jis gali tiekti didelį srautą. Dvigubo įsiurbimo pūstuvo naudojimo kompromisas yra tas, kad jis sukuria mažesnį slėgį, o tai reiškia, kad jis gali veikti tik su žemesnio slėgio sistemomis.
Montavimo parinktys
Kaip minėta anksčiau, į priekį lenktas motorizuotas sparnuotė menčių galiukuose sukuria didelio greičio orą, kurį reikia nukreipti ir sulėtinti, kad dinaminis slėgis paverstų statiniu slėgiu. Tam palengvinti aplink sparnuotę sukonstruojame spiralę. Forma sukuriama pagal atstumų nuo sparnuotės centro iki ventiliatoriaus išleidimo angos santykį. Kaip ir atgal lenkto ventiliatoriaus atveju, taip pat rekomenduojama, kad įleidimo žiedas ir sparnuotės anga šiek tiek persidengtų. Abu montavimo aspektai pateikti toliau pateiktoje diagramoje…
Įleidimo žiedo skersmuo turėtų leisti tik nedidelį tarpą tarp sparnuotės ir žiedo, kad būtų išvengta oro recirkuliacijos.
Montavimo aspektai – Atstumai
Svarbu užtikrinti pakankamą tarpą ventiliatoriaus įsiurbimo angoje ir šone…
Nepakankamas tarpas ventiliatoriaus įsiurbimo pusėje padidins įsiurbimo greitį, o tai sukels turbulenciją. Ši turbulencija didės orui tekant per sparnuotę, todėl energijos perdavimas iš ventiliatoriaus mentės į orą bus mažiau efektyvus, padidės triukšmas ir sumažės ventiliatoriaus efektyvumas.
Bendrosios rekomendacijos dėl įleidimo ir išleidimo sąlygų yra šios:
Įleidimo pusė
- Nėra kliūčių ar srauto krypties pokyčių 1/3 ventiliatoriaus skersmens atstumu nuo ventiliatoriaus įleidimo angos
Santrauka – kodėl verta rinktis į priekį lenktą išcentrinį ventiliatorių?
Kai reikiamas darbo taškas patenka į didesnio sistemos slėgio ir mažesnio tūrio srauto sritį pagal ventiliatoriaus charakteristikas, reikėtų apsvarstyti vieno įsiurbimo į priekį lenkto išcentrinio ventiliatoriaus variantą. Jei reikalavimas skirtas dideliam tūrio srautui ribotoje erdvėje, reikėtų apsvarstyti dviejų įsiurbimo į priekį lenkto išcentrinio ventiliatoriaus variantą.
Ventiliatorių reikėtų pasirinkti optimaliame diapazone, kuris yra vadinamas jo charakteristikos kreivės lūžiu. Didžiausio efektyvumo taškas yra arčiau aukštesnio slėgio ribos ventiliatoriaus charakteristikos kreivėje, kur jis taip pat veikia tyliausiai. Reikėtų vengti veikimo už optimalaus diapazono ribų (esant dideliam srauto tūriui), nes turbulencija ir rotoriaus mentės aerodinaminis efektyvumas šiuose taškuose sukels triukšmą, o rotorius taip pat veiks aerodinaminėje užstrigimo padėtyje. Esant žemam slėgiui ir dideliam srautui, reikėtų atsižvelgti į variklio darbinę temperatūrą apkrovos metu, nes yra variklio perkaitimo galimybė.
Oro srautas sparnuotės įleidimo pusėje turėtų būti kuo sklandesnis ir laminaresnis. Siekiant maksimalaus efektyvumo, ventiliatoriaus įleidimo angoje turėtų būti paliktas bent 1/3 sparnuotės skersmens tarpas. Naudojant įleidimo žiedą (įleidimo antgalį), persidengiantį su sparnuotės įleidimo anga, bus išvengta srauto trikdžių prieš orui įtraukiant per ventiliatorių, sumažintas turbulencijos sukeliamas triukšmas, sumažintas energijos suvartojimas darbo taške ir padidintas efektyvumas.
Dėl stataus darbinio charakteristikos, vieno įleidimo angos pūstuvų didesnio slėgio ir dviejų įleidimo angų pūstuvų didelio srauto reiškia, kad į priekį lenktas ventiliatorius yra naudingas pasirinkimas įvairiems įrenginiams.
Įrašo laikas: 2023 m. rugpjūčio 16 d.