Ventilatori kanāla ventilācijas sistēmām
Šis modulis aplūko centrbēdzes un aksiālos ventilatorus, ko izmanto kanālu ventilācijas sistēmās, un ņem vērā izvēlētos aspektus, tostarp to raksturlielumus un darbības īpašības.
Divi izplatītākie ventilatoru veidi, ko izmanto ēku pakalpojumos kanālu sistēmām, parasti tiek saukti par centrbēdzes un aksiālajiem ventilatoriem — nosaukums cēlies no gaisa plūsmas virziena caur ventilatoru.Šie divi veidi ir sadalīti vairākos apakštipos, kas ir izstrādāti, lai nodrošinātu īpašus tilpuma plūsmas/spiediena raksturlielumus, kā arī citus darbības atribūtus (tostarp izmērus, troksni, vibrāciju, tīrāmību, apkopi un robustumu).
1. tabula. ASV un Eiropā publicētie maksimālās ventilatora efektivitātes dati ventilatoriem ar diametru >600 mm
Daži no biežāk sastopamajiem ventilatoru veidiem, ko izmanto HVAC, ir uzskaitīti 1. tabulā kopā ar indikatīviem maksimālās efektivitātes rādītājiem, kas apkopoti1 no datiem, ko publicējuši vairāki ASV un Eiropas ražotāji.Papildus tiem pēdējos gados ir pieaugusi popularitāte “plug” ventilatoram (kas patiesībā ir centrbēdzes ventilatora variants).
1. attēls. Vispārējās ventilatora līknes.Īstie fani var ievērojami atšķirties no šīm vienkāršotajām līknēm
Raksturīgās ventilatoru līknes ir parādītas 1. attēlā. Tās ir pārspīlētas, idealizētas līknes, un īstie ventilatori var no tām atšķirties;tomēr, visticamāk, tiem būs līdzīgas īpašības.Tas ietver nestabilitātes apgabalus, kas rodas medību dēļ, kur ventilators var pārslēgties starp diviem iespējamiem plūsmas ātrumiem pie tāda paša spiediena vai ventilatora apstāšanās rezultātā (skatiet Gaisa plūsmas apstāšanās lodziņu).Ražotājiem savā literatūrā būtu arī jānorāda vēlamie “drošie” darba diapazoni.
Centrbēdzes ventilatori
Ar centrbēdzes ventilatoriem gaiss ieplūst lāpstiņritenī pa tā asi, pēc tam ar centrbēdzes kustību tiek izvadīts radiāli no lāpstiņriteņa.Šie ventilatori spēj radīt gan augstu spiedienu, gan liela apjoma plūsmas ātrumu.Lielākā daļa tradicionālo centrbēdzes ventilatoru ir ievietoti ritošā tipa korpusā (kā 2. attēlā), kas darbojas, lai virzītu kustīgo gaisu un efektīvi pārvērstu kinētisko enerģiju statiskā spiedienā.Lai pārvietotu vairāk gaisa, ventilatoru var konstruēt ar “dubultplatuma dubultās ieplūdes” lāpstiņriteni, kas ļauj gaisam iekļūt abās korpusa pusēs.
2. attēls. Centrbēdzes ventilators ritošā korpusā ar atpakaļ slīpu lāpstiņriteni
Ir vairākas lāpstiņu formas, kas var veidot lāpstiņu, no kurām galvenie veidi ir uz priekšu izliekti un atpakaļ izliekti – lāpstiņas forma noteiks tā veiktspēju, potenciālo efektivitāti un raksturīgās ventilatora līknes formu.Citi faktori, kas ietekmēs ventilatora efektivitāti, ir lāpstiņriteņa riteņa platums, atstarpe starp ieplūdes konusu un rotējošo lāpstiņriteni, kā arī platība, kurā tiek izvadīts gaiss no ventilatora (tā sauktā “sprādziena zona”). .
Šāda veida ventilatorus tradicionāli darbina motors ar siksnas un skriemeļa izvietojumu.Tomēr, uzlabojoties elektroniskajai ātruma kontrolei un palielinoties elektroniski komutētu (“EC” jeb bezsuku) motoru pieejamībai, tiešās piedziņas tiek izmantotas arvien biežāk.Tas ne tikai novērš siksnas piedziņai raksturīgo neefektivitāti (kas var būt no 2% līdz vairāk nekā 10%, atkarībā no apkopes2), bet arī var samazināt vibrāciju, samazināt apkopi (mazāk gultņu un tīrīšanas prasību) un padarīt montāžu. kompaktāks.
Atpakaļ izliekti centrbēdzes ventilatori
Atpakaļ izliektiem (vai “slīpiem”) ventilatoriem ir raksturīgi lāpstiņas, kas noliecas prom no rotācijas virziena.Tie var sasniegt 90% efektivitāti, ja tiek izmantotas spārnu lāpstiņas, kā parādīts 3. attēlā, vai ar vienkāršiem lāpstiņām, kas veidotas trīs dimensijās, un nedaudz mazāka, ja tiek izmantoti vienkārši izliekti asmeņi, un atkal mazāka, ja tiek izmantotas vienkāršas plakanas plāksnes atpakaļ slīpas asmeņi.Gaiss atstāj lāpstiņriteņa galus ar relatīvi mazu ātrumu, tāpēc berzes zudumi korpusā ir zemi un arī gaisa radītais troksnis ir zems.Tie var apstāties darbības līknes galējās vietās.Salīdzinoši platāki lāpstiņriteņi nodrošinās vislielāko efektivitāti un var viegli izmantot nopietnākas aerodinamiskās profilētās lāpstiņas.Plānais lāpstiņritenis nedos nekādu labumu no aerodinamisko spārnu izmantošanas, tāpēc parasti izmantojiet plakanas plāksnes asmeņus.Atpakaļ izliektie ventilatori ir īpaši atzīmēti ar spēju radīt augstu spiedienu apvienojumā ar zemu trokšņa līmeni, un tiem ir nepārslodzes jaudas raksturlielums – tas nozīmē, ka, samazinoties pretestībai sistēmā un palielinot plūsmas ātrumu, elektromotora patērētā jauda samazinās. .Atpakaļ izliekto ventilatoru konstrukcija, visticamāk, būs izturīgāka un diezgan smagāka nekā mazāk efektīvais uz priekšu izliektais ventilators.Salīdzinoši lēnais gaisa ātrums pāri asmeņiem var ļaut uzkrāties piesārņotājiem (piemēram, putekļiem un taukiem).
3. attēls. Centrbēdzes ventilatora lāpstiņriteņu attēls
Uz priekšu izliekti centrbēdzes ventilatori
Uz priekšu izliektiem ventilatoriem raksturīgs liels skaits uz priekšu izliektu lāpstiņu.Tā kā tie parasti rada zemāku spiedienu, tie ir mazāki, vieglāki un lētāki nekā līdzvērtīgs atpakaļ izliekts ventilators.Kā parādīts 3. un 4. attēlā, šāda veida ventilatora lāpstiņritenī būs vairāk nekā 20 lāpstiņas, kuras var būt tikpat vienkāršas kā no vienas metāla loksnes.Uzlabota efektivitāte tiek panākta lielākos izmēros ar atsevišķiem veidotiem asmeņiem.Gaiss atstāj asmeņu galus ar lielu tangenciālo ātrumu, un šī kinētiskā enerģija ir jāpārvērš statiskā spiedienā korpusā – tas samazina efektivitāti.Tos parasti izmanto zemam vai vidējam gaisa daudzumam zemā spiedienā (parasti <1,5 kPa), un tiem ir salīdzinoši zema efektivitāte, kas ir zem 70%.Ritināšanas apvalks ir īpaši svarīgs, lai sasniegtu vislabāko efektivitāti, jo gaiss lielā ātrumā atstāj lāpstiņu galu un tiek izmantots, lai efektīvi pārvērstu kinētisko enerģiju statiskā spiedienā.Tie darbojas ar zemu rotācijas ātrumu, un līdz ar to mehāniski radītais trokšņa līmenis mēdz būt mazāks nekā lielāka ātruma atpakaļ izliektajiem ventilatoriem.Ventilatoram ir pārslodzes jaudas raksturlielums, ja tas darbojas pret zemu sistēmas pretestību.
4. attēls. Uz priekšu izliekts centrbēdzes ventilators ar iebūvētu motoru
Šie ventilatori nav piemēroti vietās, kur, piemēram, gaiss ir stipri piesārņots ar putekļiem vai satur aiznestus tauku pilienus.
5. attēls. Tiešas piedziņas spraudņa ventilatora piemērs ar atpakaļ izliektām lāpstiņām
Radiālās lāpstiņas centrbēdzes ventilatori
Radiālās lāpstiņas centrbēdzes ventilatora priekšrocība ir iespēja pārvietot piesārņotās gaisa daļiņas un augstu spiedienu (apmēram 10 kPa), taču, darbojoties lielā ātrumā, tas ir ļoti trokšņains un neefektīvs (<60%), tāpēc tas nedrīkst būt izmanto vispārējai HVAC.Tam ir arī pārslodzes jaudas raksturlielums – samazinot sistēmas pretestību (varbūt, atverot skaļuma regulēšanas amortizatorus), motora jauda palielināsies un atkarībā no motora izmēra, iespējams, var "pārslogot".
Pieslēdziet ventilatorus
Tā vietā, lai šos centrbēdzes lāpstiņriteņus uzstādītu ritošā korpusā, šos centrbēdzes lāpstiņriteņus var izmantot tieši gaisa apstrādes iekārtas korpusā (vai jebkurā kanālā vai kamerā), un to sākotnējās izmaksas, visticamāk, būs zemākas par izvietoti centrbēdzes ventilatori.Pazīstami kā “plēnuma”, “plug” vai vienkārši “neizbūvēti” centrbēdzes ventilatori, tie var nodrošināt dažas telpas priekšrocības, bet par cenu zaudētu darbības efektivitāti (vislabākā efektivitāte ir līdzīga tai, kas ir iebūvētiem uz priekšu izliektiem centrbēdzes ventilatoriem).Ventilatori ievilks gaisu caur ieplūdes konusu (tāpat kā iebūvēts ventilators), bet pēc tam izvadīs gaisu radiāli ap visu 360° lāpstiņriteņa ārējo apkārtmēru.Tie var nodrošināt lielu izplūdes savienojumu elastību (no gaisa telpas), kas nozīmē, ka var būt mazāka nepieciešamība pēc blakus esošajiem līkumiem vai asām pārejām cauruļvados, kas paši palielinātu sistēmas spiediena kritumu (un līdz ar to papildu ventilatora jaudu).Sistēmas kopējo efektivitāti var uzlabot, izmantojot zvana ieeju kanālos, kas iziet no gaisa telpas.Viena no spraudņa ventilatora priekšrocībām ir tā uzlabotā akustiskā veiktspēja, kas lielā mērā izriet no skaņas absorbcijas kamerā un "tiešās redzamības" trūkuma no lāpstiņriteņa uz kanāla atveri.Efektivitāte būs ļoti atkarīga no ventilatora atrašanās vietas kamerā un ventilatora attiecības ar tā izvadu – kameru izmanto, lai pārvērstu kinētisko enerģiju gaisā un tādējādi palielinātu statisko spiedienu.Būtiski atšķirīga veiktspēja un atšķirīga darbības stabilitāte būs atkarīga no lāpstiņriteņa veida – jauktās plūsmas lāpstiņriteņi (nodrošinot radiālās un aksiālās plūsmas kombināciju) ir izmantoti, lai pārvarētu plūsmas problēmas, kas izriet no spēcīga radiālā gaisa plūsmas modeļa, kas izveidots, izmantojot vienkāršus centrbēdzes lāpstiņus3.
Mazākām vienībām to kompaktais dizains bieži tiek papildināts, izmantojot viegli vadāmus EC motorus.
Aksiālie ventilatori
Aksiālās plūsmas ventilatoros gaiss iet caur ventilatoru atbilstoši rotācijas asij (kā parādīts vienkāršajā caurules aksiālajā ventilatorā 6. attēlā) — spiedienu rada aerodinamiskā pacelšana (līdzīgi kā gaisa kuģa spārnam).Tās var būt salīdzinoši kompaktas, zemas izmaksas un vieglas, īpaši piemērotas gaisa pārvietošanai pret relatīvi zemu spiedienu, tāpēc tos bieži izmanto nosūkšanas sistēmās, kur spiediena kritumi ir mazāki nekā padeves sistēmās – padeve parasti ietver visa gaisa kondicionētāja spiediena kritumu. sastāvdaļas gaisa apstrādes iekārtā.Kad gaiss iziet no vienkārša aksiālā ventilatora, tas griežas gaisa rotācijas dēļ, kad tas iet cauri lāpstiņritenim — ventilatora veiktspēju var ievērojami uzlabot, izmantojot pakārtotās virzošās lāpstiņas, lai atjaunotu virpuļošanu, kā tas ir lāpstiņā. aksiālais ventilators, kas parādīts 7. attēlā. Aksiālā ventilatora efektivitāti ietekmē lāpstiņas forma, attālums starp lāpstiņas galu un apkārtējo korpusu un virpuļu atjaunošanās.Lāpstiņas soli var mainīt, lai efektīvi mainītu ventilatora jaudu.Apgriežot aksiālo ventilatoru rotāciju, var mainīt arī gaisa plūsmu – lai gan ventilators būs paredzēts darbam galvenajā virzienā.
6. attēls. Caurules aksiālās plūsmas ventilators
Aksiālo ventilatoru raksturlīknei ir apstāšanās apgabals, kas var padarīt tos nepiemērotus sistēmām ar ļoti dažādu darbības apstākļu diapazonu, lai gan tiem piemīt nepārslodzes jaudas raksturlielums.
7. attēls: lāpstiņas aksiālās plūsmas ventilators
Lāpstiņu aksiālie ventilatori var būt tikpat efektīvi kā atpakaļ izliekti centrbēdzes ventilatori, un tie spēj radīt lielu plūsmu pie saprātīga spiediena (parasti aptuveni 2 kPa), lai gan tie, visticamāk, rada lielāku troksni.
Jauktās plūsmas ventilators ir aksiālā ventilatora izstrāde, un, kā parādīts 8. attēlā, tam ir koniska formas lāpstiņritenis, kurā gaiss tiek ievilkts radiāli caur izplešanās kanāliem un pēc tam aksiāli izvadīts caur iztaisnošanas virzošajām lāpstiņām.Kombinētā darbība var radīt daudz lielāku spiedienu, nekā tas ir iespējams ar citiem aksiālās plūsmas ventilatoriem.Efektivitāte un trokšņu līmeņi var būt līdzīgi kā atpakaļgaitas līknes centrbēdzes ventilatoram.
8. attēls. Jauktas plūsmas līnijas ventilators
Ventilatora uzstādīšana
Centienus nodrošināt efektīvu ventilatora risinājumu var nopietni iedragāt attiecības starp ventilatoru un vietējiem gaisa kanāliem.
Izlikšanas laiks: 07.01.2022