Моторизовано радно коло закривљено напред
Када смо дефинисали запремински проток који нам је потребан, било да се ради о обезбеђивању свежег ваздуха или хлађења процеса, морамо то да комбинујемо са отпором протока на који ће вентилатор наићи у апликацији. Запремински проток (у м3/х) и притисак (у Паскалима - Па) се комбинују да би постали радна тачка на којој вентилатор мора да ради. Важно је да одаберемо вентилатор чија карактеристика рада задовољава потребну радну тачку на или близу тачке вршне ефикасности. Коришћење вентилатора са његовом максималном ефикасношћу минимизира потрошњу енергије и буку коју емитује вентилатор, а истовремено пружа потребне перформансе.
Како ради напредно закривљени центрифугални вентилатор?
Назив, 'Центрифугални вентилатор' је изведен из смера струјања и начина на који ваздух улази у радно коло у аксијалном смеру, а затим избацује напоље са спољашњег обима вентилатора. Разлика у смеру струјања између центрифугалног вентилатора закривљеног напред и назад је смер у коме ваздух излази из обима радног кола. Са ротором закривљеним уназад, ваздух излази у радијалном смеру, док са напред закривљеним, ваздух излази тангенцијално са обима вентилатора.
Центрифугални вентилатор закривљен напред карактерише његов цилиндрични облик и пуно малих лопатица на ободу радног кола. У примеру приказаном испод, вентилатор се ротира у смеру казаљке на сату.
За разлику од назад закривљеног радног кола, напред закривљено радно коло захтева кућиште које претвара ваздух велике брзине који напушта врхове лопатице радног кола у статичку силу ниже брзине. Облик кућишта такође усмерава проток ваздуха ка излазу. Овај тип кућишта вентилатора је обично познат као свитак; међутим, може се назвати и волутом или сироко кућиштем. Инсталирањем напред закривљеног радног кола у спирално кућиште, обично га називамо напред закривљеним вентилатором.
Постоје две врсте дуваљки које користе напред закривљено моторизовано радно коло као што је приказано у наставку…
Дуваљка са једним улазом на левој страни, увлачи ваздух са једне стране кућишта кроз округли улаз и усмерава га ка четвртастом излазу (овде се види са прирубницом за монтажу). Дуваљка са двоструким доводом има шире кућиште спирале које увлачи ваздух са обе стране спирале и доводи га до ширег четвртастог излаза.
Као и код назад закривљеног центрифугалног вентилатора, усисна страна лопатице радног кола увлачи ваздух из центра вентилатора што доводи до промене смера протока ваздуха између улаза и издува за 90о.
Карактеристике вентилатора
Оптимална радна површина за напред закривљени центрифугални вентилатор је када ради под већим притиском. Центрифугални вентилатор закривљени напред најбоље ради када су потребни високи притисци против нижих запреминских протока. Графикон испод илуструје оптималну радну површину…
Запремински проток је нацртан дуж Кс-осе, а системски притисак је нацртан на И-оси. Када у систему нема притиска (вентилатор слободно дува), напред закривљени центрифугални вентилатор ће произвести највећи запремински проток. Како се отпор протоку примењује на усисну или издувну страну вентилатора, запремински проток ће пасти.
Треба бити опрезан када бирате напред закривљени вентилатор који ради при ниским притисцима и највећем протоку. У овом тренутку, радно коло ради у аеродинамичком застоју на исти начин као аксијални вентилатор који ради у тачки седла своје кривине. У овом тренутку бука и потрошња енергије ће бити на врхунцу због турбуленције.
Максимална ефикасност је у тачки која се зове колено карактеристичне криве. У овом тренутку је однос излазне снаге вентилатора (запремински проток (м3/с) к развој статичког притиска (Па) и улазне електричне енергије (В)) највећи и звучни притисак који производи вентилатор ће бити на најтишим нивоима изнад и испод оптималног опсега рада, проток кроз вентилатор постаје бучнији и ефикасност система вентилатора се смањује.
Предност коришћења моторизованог радног кола са једним улазом напред закривљеног је што има стрму карактеристику вентилатора. Ово је посебно корисно у системима који захтевају доследне нивое филтрације. Како ваздух пролази кроз филтер за честице, филтер зауставља прашину и полен у ваздуху, што је финији степен филтрације то су мање честице које филтер задржава. Временом ће филтер постати све више зачепљен прљавштином и остацима, што има за последицу да је потребан већи притисак да би се испоручила иста запремина ваздуха. Коришћење радног кола са стрмом карактеристичном кривом у овом случају значи да како се филтер све више зачепљује, запремински проток остаје константан док се притисак кроз филтер повећава.
Предност употребе ротора са двоструким улазом напред закривљеног је у томе што из вентилатора релативно мале величине може да обезбеди проток велике запремине. Компромис са коришћењем дуваљке са двоструким улазом је тај што има нижи развој притиска, што значи да може да ради само са системима нижег притиска.
Опције монтаже
Као што је раније поменуто, напред закривљено моторизовано радно коло производи ваздух велике брзине на врховима лопатице који треба да се усмери и успори да би се динамички притисак претворио у статички притисак. Да бисмо ово олакшали, правимо свитак око радног кола. Облик се ствара односом растојања од центра радног кола до излаза вентилатора. Као и код назад закривљеног вентилатора, такође се препоручује мало преклапање између улазног прстена и отвора радног кола. Оба разлога за монтажу су приказана на дијаграму испод…
Пречник улазног прстена треба да дозвољава само мали размак између радног кола и прстена како би се избегла рециркулација ваздуха.
Разматрања о монтажи - Зазори
Важно је осигурати довољан размак на усисној и бочној страни вентилатора…
Недовољан зазор на усисној страни вентилатора ће повећати улазну брзину што ће довести до турбуленције. Ова турбуленција ће се повећати како ваздух пролази кроз радно коло, што чини пренос енергије са лопатице вентилатора на ваздух мање ефикасним, изазива стварање веће буке и смањује ефикасност вентилатора.
Опште препоруке за услове улаза и издувавања су:
Инлет Сиде
- Нема препрека или промене смера протока унутар 1/3 удаљености пречника вентилатора од улаза у вентилатор
Резиме – Зашто одабрати центрифугални вентилатор закривљен према напред?
Када захтевана радна тачка падне у област виших притисака система у односу на нижи запремински проток на карактеристици вентилатора, треба размотрити центрифугални вентилатор са једним улазом напред закривљеним. Ако је захтев за примену за проток велике запремине у ограниченом просторном омотачу, треба размотрити центрифугални вентилатор са двоструким улазом напред закривљеним.
Вентилатор треба изабрати у оквиру његовог оптималног опсега који је на ономе што је познато као колено његове карактеристичне кривине. Тачка вршне ефикасности је ближе граници вишег притиска на карактеристичној кривој вентилатора где он такође ради најтише. Рад ван оптималног опсега (у екстремним границама великог протока) треба избегавати јер ће турбуленција и аеродинамичка ефикасност лопатице радног кола у овим тачкама створити буку и радно коло ће такође радити у аеродинамичком застоју. При ниским притисцима и великим протокима треба узети у обзир радну температуру мотора под оптерећењем јер постоји могућност да дође до прегревања мотора.
Ваздух на улазној страни радног кола треба да буде што глаткији и ламинарнији. Да би се максимизирала ефикасност, на улазу вентилатора треба дозволити најмање 1/3 пречника радног кола. Коришћење улазног прстена (улазне млазнице) који преклапа улаз радног кола ће помоћи да се елиминишу поремећаји протока пре него што се ваздух увуче кроз вентилатор, смањи бука изазвана турбуленцијом, потрошња енергије на радној тачки буде на минимуму и максимизира ефикасност.
Стрма радна карактеристика, могућност већег притиска једноструких улазних дувача и велика способност протока дуваљки са двоструким улазом значе да је напред закривљени вентилатор корисна опција за разматрање у широком спектру инсталација.
Време поста: 16.08.2023