Előre ívelt motoros járókerék
Amikor meghatároztuk a szükséges térfogatáramot, legyen szó friss levegőről vagy folyamathűtésről, ezt kombinálnunk kell azzal az áramlási ellenállással, amellyel a ventilátor az alkalmazás során találkozik. A térfogatáram (m3/óra-ban) és a nyomás (Pascal-ban) együtt válik a munkaponttá, amellyel szemben a ventilátornak működnie kell. Fontos, hogy olyan ventilátort válasszunk, amelynek teljesítményjellemzője megfelel a szükséges munkapontnak a csúcshatásfok pontján vagy annak közelében. A ventilátor csúcsteljesítményű használata minimálisra csökkenti az energiafogyasztást és a ventilátor által kibocsátott zajt, miközben biztosítja a kívánt teljesítményt.
Hogyan működik az előre ívelt centrifugális ventilátor?
A „centrifugális ventilátor” elnevezés az áramlás irányából származik, és arról, hogy a levegő tengelyirányban belép a járókerékbe, majd a ventilátor külső kerületéből kifelé halad. Az előre és hátra ívelt centrifugálventilátor áramlási irányának különbsége az az irány, amerre a levegő kilép a járókerék kerületéből. A hátra ívelt járókeréknél a levegő sugárirányban távozik, míg előre ívelt esetén a levegő tangenciálisan távozik a ventilátor kerületéből.
Az előre ívelt centrifugális ventilátort hengeres alakja és sok kis lapátja jellemzi a járókerék kerületén. Az alábbi példában a ventilátor az óramutató járásával megegyező irányban forog.
A hátrafelé ívelt járókeréktől eltérően az előre ívelt járókerékhez olyan házra van szükség, amely a járókerék lapátjait elhagyó nagy sebességű levegőt kisebb sebességű statikus erővé alakítja. A ház formája a levegő áramlását is a kimenetre irányítja. Ezt a típusú ventilátorházat általában tekercsnek nevezik; azonban volutának vagy sirokkóháznak is nevezhetjük. Az előre ívelt járókereket görgős házba szerelve általában előre ívelt fúvónak nevezzük.
Kétféle ventilátor létezik, amelyek előre ívelt motoros járókereket használnak, az alábbiak szerint…
A bal oldali egyetlen bemeneti fúvó a ház egyik oldaláról szívja be a levegőt a kerek bemeneten keresztül, és a négyzet alakú kimenetre irányítja (itt egy szerelőkarimával látható). A kettős bemeneti ventilátor szélesebb tekercsházzal rendelkezik, amely a levegőt a tekercs mindkét oldaláról szívja be, és a szélesebb négyzet alakú kimenethez juttatja.
A hátrafelé ívelt centrifugálventilátorhoz hasonlóan a járókerék lapátjának szívóoldala a ventilátor közepéből szívja a levegőt, ami 90o-os irányváltozást eredményez a légáramlásban a bemenet és a kipufogó között.
Rajongói jellemzők
Az előre ívelt centrifugális ventilátor optimális működési területe az, amikor nagyobb nyomáson üzemel. Az előre ívelt centrifugális ventilátor akkor működik a legjobban, ha nagy nyomásra van szükség a kisebb térfogatáram ellen. Az alábbi grafikon az optimális munkaterületet szemlélteti…
A térfogatáramot az X tengely mentén, a rendszernyomást pedig az Y tengelyen ábrázoljuk. Ha nincs nyomás a rendszerben (a ventilátor szabadon fúj), az előre ívelt centrifugális ventilátor biztosítja a legnagyobb térfogatáramot. Ha a ventilátor szívó- vagy kipufogóoldalán áramlási ellenállást alkalmaznak, a térfogatáram csökken.
Óvatosan kell eljárni, amikor előre ívelt ventilátort választunk alacsony nyomáson és legnagyobb térfogatáram mellett. Ezen a ponton a járókerék egy aerodinamikai leállásban ugyanúgy működik, mint egy axiális ventilátor, amely a görbe nyeregpontjában működik. Ezen a ponton a zaj és az energiafogyasztás a csúcson lesz a turbulencia miatt.
A csúcshatásfok a jelleggörbe térdének nevezett pontban van. Ezen a ponton a ventilátor kimenő teljesítményének (térfogatáram (m3/s) x statikus nyomásfejlődés (Pa) és az elektromos bemeneti teljesítmény (W) aránya a legnagyobb, és a ventilátor által keltett hangnyomás a leghalkabb Az optimális működési tartomány felett és alatt a ventilátoron keresztüli áramlás zajosabbá válik, és a ventilátorrendszer hatékonysága csökken.
Az egy bemenetű előre ívelt motoros járókerék használatának előnye, hogy meredek ventilátorkarakterisztikával rendelkezik. Ez különösen olyan rendszerekben hasznos, amelyek egyenletes szűrést igényelnek. Amikor a levegő áthalad egy részecskeszűrőn, a szűrő megfogja a levegőben szálló port és pollent, és minél finomabb a szűrés, annál kisebb részecskéket tartóztat meg a szűrő. Az idő múlásával a szűrő egyre inkább eltömődik szennyeződéstől és törmeléktől, ami azt eredményezi, hogy nagyobb nyomásra van szükség azonos levegőmennyiség szállításához. A meredek jelleggörbével rendelkező járókerék használata ebben az esetben azt jelenti, hogy amint a szűrő egyre jobban eltömődik, a térfogatáram állandó marad, miközben a szűrőn keresztüli nyomás nő.
A kettős bemenetű előre ívelt járókerék használatának az az előnye, hogy egy viszonylag kis méretű ventilátorból nagy térfogatú áramlást tud szállítani. A kettős beömlőventilátor használatának kompromisszuma az, hogy alacsonyabb a nyomásfejlődése, ami azt jelenti, hogy csak alacsonyabb nyomású rendszerekkel működik.
Szerelési lehetőségek
Amint azt korábban említettük, az előre ívelt motoros járókerék nagy sebességű levegőt termel a lapát csúcsainál, amelyet irányítani és lassítani kell ahhoz, hogy a dinamikus nyomást statikus nyomássá alakítsa. Ennek megkönnyítésére a járókerék köré egy tekercset építünk. Az alakot a járókerék középpontja és a ventilátor kimenete közötti távolság aránya hozza létre. A hátrafelé ívelt ventilátorhoz hasonlóan itt is javasolt egy kis átfedés a beömlőgyűrű és a járókerék szája között. Mindkét szerelési szempont az alábbi ábrán látható…
A bemeneti gyűrű átmérője csak kis hézagot hagyjon a járókerék és a gyűrű között, hogy elkerülje a levegő visszakeringetését.
Szerelési szempontok – Hézagok
Fontos, hogy elegendő távolságot biztosítsunk a ventilátor szívóoldalán és oldalán…
A ventilátor szívóoldalán lévő elégtelen hézag megnöveli a bemeneti sebességet, ami turbulenciához vezet. Ez a turbulencia növekedni fog, ahogy a levegő áthalad a járókeréken, ami kevésbé hatékonyan továbbítja az energiát a ventilátorlapátról a levegőbe, nagyobb zajt kelt és csökkenti a ventilátor hatékonyságát.
Általános ajánlások a bemeneti és kipufogórendszer körülményeire vonatkozóan:
Bemeneti oldal
- Nincs akadály vagy változás az áramlási irányban a ventilátor átmérőjének 1/3-án belül a ventilátor bemenetétől
Összefoglalás – Miért válasszon előre ívelt centrifugális ventilátort?
Ha a szükséges munkapont a nagyobb rendszernyomások és a kisebb térfogatáram tartományába esik a ventilátor karakterisztikán, egy bemeneti előre ívelt centrifugális ventilátort kell fontolóra venni. Ha az alkalmazás követelménye nagy térfogatáram korlátozott térben, egy kettős bemenetű előre ívelt centrifugálventilátort kell fontolóra venni.
A ventilátort az optimális tartományon belül kell kiválasztani, amely az úgynevezett karakterisztikus görbe térdénél van. A hatékonyság csúcspontja a ventilátor jelleggörbéjén a magasabb nyomáshatárhoz közelebb van, ahol a legcsendesebben üzemel. Az optimális tartományon kívüli (nagy térfogatáram szélsőséges) működését kerülni kell, mivel a turbulencia és a járókerék lapátjának aerodinamikai hatékonysága ezeken a pontokon zajt kelt, és a járókerék aerodinamikai istállóban is működik. Alacsony nyomás és nagy térfogatáram esetén figyelembe kell venni a motor terhelés alatti üzemi hőmérsékletét, mivel fennáll a motor túlmelegedésének lehetősége.
A járókerék bemeneti oldalán lévő levegőnek a lehető legsimábbnak és laminárisnak kell lennie. A hatékonyság maximalizálása érdekében legalább a járókerék átmérőjének 1/3-ának megfelelő hézagot kell hagyni a ventilátor bemenetén. A járókerék bemenetét átfedő bemeneti gyűrű (bemeneti fúvóka) segít kiküszöbölni az áramlási zavarokat, mielőtt a levegőt átszívja a ventilátoron, csökkenti a turbulencia okozta zajt, minimálisra csökkenti az energiafogyasztást a munkaponton és maximalizálja a hatékonyságot.
A meredek működési jellemzők, az egybeömlő fúvók magasabb nyomású képessége és a dupla bemeneti ventilátorok nagy áramlási képessége azt jelenti, hogy az előre ívelt ventilátor hasznos választási lehetőség a telepítések széles körében.
Feladás időpontja: 2023. augusztus 16