Uz priekšu izliekts motorizēts lāpstiņritenis
Kad esam definējuši nepieciešamo tilpuma plūsmas ātrumu, neatkarīgi no tā, vai tas ir paredzēts svaiga gaisa padevei vai procesa dzesēšanai, mums tas jāapvieno ar plūsmas pretestību, ar kuru ventilators saskarsies pielietojumā. Tilpuma plūsmas ātrums (m3/h) un spiediens (paskālos - Pa) tiek apvienoti, lai iegūtu darba punktu, kurā ventilatoram jādarbojas. Ir svarīgi izvēlēties ventilatoru, kura veiktspējas raksturlielumi atbilst nepieciešamajam darba punktam maksimālās efektivitātes punktā vai tā tuvumā. Ventilatora izmantošana ar maksimālo efektivitāti samazina ventilatora enerģijas patēriņu un radīto troksni, vienlaikus nodrošinot nepieciešamo veiktspēju.
Kā darbojas uz priekšu izliekts centrbēdzes ventilators?
Nosaukums "centrbēdzes ventilators" ir atvasināts no plūsmas virziena un tā, kā gaiss ieplūst lāpstiņritenī aksiālā virzienā un pēc tam tiek izspiests uz āru no ventilatora ārējās perimetra. Plūsmas virziena atšķirība starp uz priekšu un atpakaļ izliektu centrbēdzes ventilatoru ir virziens, kurā gaiss iziet no lāpstiņriteņa perimetra. Ar atpakaļ izliektu lāpstiņriteni gaiss iziet radiālā virzienā, savukārt ar uz priekšu izliektu lāpstiņriteni gaiss iziet tangenciāli no ventilatora perimetra.
Uz priekšu izliektam centrbēdzes ventilatoram ir raksturīga cilindriska forma un daudz mazu lāpstiņu uz lāpstiņriteņa perimetra. Zemāk redzamajā piemērā ventilators griežas pulksteņrādītāja virzienā.
Atšķirībā no atpakaļ izliekta lāpstiņriteņa, uz priekšu izliektam lāpstiņritenim ir nepieciešams korpuss, kas pārveido liela ātruma gaisu, kas izplūst no lāpstiņriteņa lāpstiņas galiem, mazāka ātruma statiskā spēkā. Korpusa forma arī virza gaisa plūsmu uz izeju. Šāda veida ventilatora korpusu parasti sauc par spirālveida korpusu; tomēr to var saukt arī par spirālveida vai siroko korpusu. Uzstādot uz priekšu izliektu lāpstiņriteni spirālveida korpusā, mēs to parasti saucam par uz priekšu izliektu ventilatoru.
Ir divu veidu pūtēji, kuros tiek izmantots uz priekšu izliekts motorizēts lāpstiņritenis, kā parādīts zemāk…
Kreisajā pusē esošais vienas ieplūdes ventilators iesūc gaisu no vienas korpusa puses caur apaļo ieplūdi un novirza to uz kvadrātveida izeju (šeit redzams ar montāžas atloku). Divkāršās ieplūdes ventilatoram ir platāks spirālveida korpuss, kas iesūc gaisu no abām spirālveida pusēm un piegādā to uz platāko kvadrātveida izeju.
Tāpat kā atpakaļ izliektajam centrbēdzes ventilatoram, lāpstiņriteņa lāpstiņas iesūkšanas puse iesūc gaisu no ventilatora centra, kā rezultātā gaisa plūsmas virziens starp ieplūdi un izplūdi mainās par 90o.
Ventilatora raksturojums
Optimālā darbības zona uz priekšu izliektam centrbēdzes ventilatoram ir tad, kad tas darbojas ar augstāku spiedienu. Uz priekšu izliekts centrbēdzes ventilators vislabāk darbojas, ja nepieciešams augsts spiediens pret mazāku tilpuma plūsmu. Zemāk redzamajā grafikā ir parādīta optimālā darba zona…
Tilpuma plūsma ir attēlota uz X ass, un sistēmas spiediens ir attēlots uz Y ass. Kad sistēmā nav spiediena (ventilators brīvi pūš), uz priekšu izliekts centrbēdzes ventilators radīs vislielāko tilpuma plūsmu. Tā kā ventilatora iesūkšanas vai izplūdes pusē tiek pielikta plūsmas pretestība, tilpuma plūsmas ātrums samazināsies.
Izvēloties uz priekšu izliektu ventilatoru darbam zemā spiedienā un ar vislielāko tilpuma plūsmu, jāievēro piesardzība. Šajā brīdī lāpstiņritenis darbojas aerodinamiskā kamerā tāpat kā aksiālais ventilators, kas darbojas savas līknes sedla punktā. Šajā brīdī troksnis un enerģijas patēriņš būs visaugstākais turbulences dēļ.
Maksimālā efektivitāte atrodas punktā, ko sauc par raksturlīknes līkumu. Šajā punktā ventilatora izejas jaudas (tilpuma plūsma (m3/s) x statiskā spiediena attīstība (Pa)) un elektriskās jaudas ieejas (W) attiecība ir vislielākā, un ventilatora radītais skaņas spiediens būs visklusākais. Virs un zem optimālā darbības diapazona plūsma pāri ventilatoram kļūst trokšņaināka, un ventilatora sistēmas efektivitāte samazinās.
Vienas ieplūdes uz priekšu izliekta motorizēta lāpstiņriteņa izmantošanas priekšrocība ir tā, ka tam ir stāva ventilatora raksturlīkne. Tas ir īpaši noderīgi sistēmās, kurām nepieciešams pastāvīgs filtrācijas līmenis. Kad gaiss iziet cauri daļiņu filtram, filtrs aiztur gaisā esošos putekļus un ziedputekšņus; jo smalkāka filtrācijas pakāpe, jo mazākas daļiņas filtrs aiztur. Laika gaitā filtrs arvien vairāk aizsērēs ar netīrumiem un gružiem, kā rezultātā būs nepieciešams lielāks spiediens, lai nodrošinātu tādu pašu gaisa tilpumu. Izmantojot lāpstiņriteni ar stāvu raksturlīkni šajā gadījumā, tas nozīmē, ka, filtram arvien vairāk aizsērējot, tilpuma plūsma paliek nemainīga, bet spiediens pāri filtram palielinās.
Divkāršās ieplūdes ar uz priekšu izliektu lāpstiņriteni izmantošanas priekšrocība ir tā, ka no relatīvi maza izmēra ventilatora tas var nodrošināt lielu plūsmas apjomu. Divkāršās ieplūdes ventilatora izmantošanas kompromiss ir tāds, ka tam ir zemāka spiediena attīstība, kas nozīmē, ka tas var darboties tikai ar zemāka spiediena sistēmām.
Montāžas iespējas
Kā jau minēts iepriekš, uz priekšu izliekts motorizēts lāpstiņritenis lāpstiņas galos rada liela ātruma gaisu, kas ir jāvirza un jāpalēnina, lai dinamisko spiedienu pārvērstu statiskajā spiedienā. Lai to atvieglotu, ap lāpstiņriteni izveidojam spirāli. Formu veido attālumu attiecība no lāpstiņriteņa centra līdz ventilatora izejai. Tāpat kā atpakaļ izliektajam ventilatoram, ieteicams arī neliels pārklājums starp ieplūdes gredzenu un lāpstiņriteņa atveri. Abi montāžas apsvērumi ir parādīti zemāk esošajā diagrammā…
Ieplūdes gredzena diametram jābūt tikai nelielai atstarpei starp lāpstiņriteni un gredzenu, lai novērstu gaisa recirkulāciju.
Montāžas apsvērumi — atstarpes
Ir svarīgi nodrošināt pietiekamu atstarpi iesūkšanas atverē un ventilatora sānos…
Nepietiekama klīrensa dēļ ventilatora iesūkšanas pusē palielināsies ieplūdes ātrums, kas savukārt radīs turbulenci. Šī turbulence palielināsies, gaisam plūstot cauri lāpstiņritenim, kas samazinās enerģijas pārneses efektivitāti no ventilatora lāpstiņas uz gaisu, radīs lielāku troksni un samazinās ventilatora efektivitāte.
Vispārīgi ieteikumi ieplūdes un izplūdes apstākļiem ir šādi:
Ieplūdes puse
- Nav šķēršļu vai plūsmas virziena izmaiņu 1/3 ventilatora diametra attālumā no ventilatora ieplūdes atveres
Kopsavilkums — kāpēc izvēlēties uz priekšu izliektu centrbēdzes ventilatoru?
Ja nepieciešamais darba punkts atrodas augstāka sistēmas spiediena zonā pretstatā zemākai tilpuma plūsmai ventilatora raksturlīknē, jāapsver vienas ieplūdes uz priekšu izliekta centrbēdzes ventilatora uzstādīšana. Ja pielietojumam ir nepieciešama liela tilpuma plūsma ierobežotā telpā, jāapsver divu ieplūdes uz priekšu izliekta centrbēdzes ventilatora uzstādīšana.
Ventilators jāizvēlas tā optimālajā diapazonā, kas ir tā sauktais raksturlīknes ceļgals. Maksimālās efektivitātes punkts atrodas ventilatora raksturlīknes punktā, kas ir tuvāk augstākā spiediena robežai, kur tas darbojas arī visklusāk. Jāizvairās no darbības ārpus optimālā diapazona (liela tilpuma plūsmas galējībās), jo turbulence un lāpstiņriteņa aerodinamiskā efektivitāte šajos punktos radīs troksni, un lāpstiņritenis darbosies arī aerodinamiskā stāvoklī. Zema spiediena un liela tilpuma plūsmas gadījumā jāņem vērā motora darba temperatūra slodzes laikā, jo pastāv motora pārkaršanas iespēja.
Gaisa plūsmai lāpstiņriteņa ieplūdes pusē jābūt pēc iespējas vienmērīgākai un laminārākai. Lai maksimāli palielinātu efektivitāti, ventilatora ieplūdes atverē jāatstāj vismaz 1/3 no lāpstiņriteņa diametra atstarpe. Izmantojot ieplūdes gredzenu (ieplūdes sprauslu), kas pārklāj lāpstiņriteņa ieplūdes atveri, tiks novērsti plūsmas traucējumi, pirms gaiss tiek iesūkts caur ventilatoru, samazināts turbulences radītais troksnis, samazināts enerģijas patēriņš darba punktā līdz minimumam un palielināta efektivitāte.
Stāvās darbības raksturlīknes, vienas ieplūdes ventilatoru augstākas spiediena spējas un divu ieplūdes ventilatoru augstās plūsmas spējas dēļ uz priekšu izliekts ventilators ir noderīga iespēja, ko apsvērt plašā instalāciju klāstā.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 16. augusts