Rotor motorizat curbat înainte
Când am definit debitul volumic de care avem nevoie, fie că acesta este pentru a furniza aer proaspăt sau răcire proces, trebuie să combinăm acest lucru cu rezistența la curgere pe care o va întâlni ventilatorul în aplicație.Debitul volumic, (în m3/h) și presiunea (în Pascals – Pa), sunt combinate pentru a deveni punctul de lucru față de care trebuie să funcționeze ventilatorul.Este important să selectăm un ventilator a cărui caracteristică de performanță îndeplinește punctul de funcționare necesar în sau în apropierea punctului de eficiență maximă.Utilizarea ventilatorului la eficiența maximă reduce la minimum consumul de energie și zgomotul emis de ventilator, oferind în același timp performanța necesară.
Cum funcționează ventilatorul centrifugal curbat înainte?
Denumirea „Ventilator centrifugal” este derivată din direcția fluxului și modul în care aerul intră în rotor într-o direcție axială și apoi este propulsat în exterior din circumferința exterioară a ventilatorului.Diferența de direcție a fluxului dintre un ventilator centrifugal curbat înainte și înapoi este direcția în care aerul iese din circumferința rotorului.Cu un rotor curbat înapoi, aerul iese în direcție radială, în timp ce cu o rotor curbat înainte aerul iese tangențial din circumferința ventilatorului.
Un ventilator centrifugal curbat înainte se caracterizează prin forma sa cilindrică și o mulțime de pale mici pe circumferința rotorului.În exemplul prezentat mai jos, ventilatorul se rotește în sensul acelor de ceasornic.
Spre deosebire de rotorul curbat înapoi, rotorul curbat înainte necesită o carcasă care transformă aerul de mare viteză, lăsând vârfurile paletei rotorului într-o forță statică cu viteză mai mică.Forma carcasei direcționează și fluxul de aer către ieșire.Acest tip de carcasă a ventilatorului este cunoscut sub numele de scroll;cu toate acestea, poate fi menționat și ca o volută sau o carcasă sirocco.Prin instalarea rotorului curbat înainte într-o carcasă scroll, de obicei ne referim la el ca o suflantă curbată înainte.
Există două tipuri de suflante care folosesc un rotor motorizat curbat înainte, așa cum se arată mai jos...
Suflanta cu o singură admisie din stânga, aspiră aer dintr-o parte a carcasei prin orificiul de admisie rotund și îl direcționează către ieșirea pătrată, (văzut aici cu o flanșă de montare).Suflanta cu dublă admisie are o carcasă mai largă a volutei, care atrage aerul de pe ambele părți ale volutei, livrându-l la ieșirea pătrată mai largă.
Ca și în cazul ventilatorului centrifugal curbat înapoi, partea de aspirație a paletei rotorului atrage aer din centrul ventilatorului, ceea ce are ca rezultat o schimbare de direcție a fluxului de aer între admisie și evacuare de 90o.
Caracteristica ventilatorului
Zona optimă de funcționare pentru un ventilator centrifugal curbat înainte este atunci când funcționează la presiune mai mare.Un ventilator centrifugal curbat înainte funcționează cel mai bine atunci când sunt necesare presiuni mari împotriva debitelor de volum mai mici.Graficul de mai jos ilustrează zona optimă de lucru...
Debitul volumic este reprezentat de-a lungul axei X, iar presiunea sistemului este reprezentată pe axa Y.Când nu există presiune în sistem (ventilatorul suflă liber), un ventilator centrifugal curbat înainte va produce cel mai mare debit volumic.Pe măsură ce o rezistență la curgere este aplicată pe partea de aspirație sau evacuare a ventilatorului, debitul volumic va scădea.
Trebuie avută prudență atunci când selectați o suflantă curbă înainte pentru a funcționa la presiuni scăzute și la cel mai mare debit.În acest moment, rotorul funcționează într-o stație aerodinamică în același mod ca un ventilator axial care funcționează în punctul de șa al curbei sale.În acest moment, zgomotul și consumul de energie vor fi la apogeu din cauza turbulențelor.
Eficiența maximă este într-un punct numit genunchiul curbei caracteristice.În acest moment, raportul dintre puterea de ieșire a ventilatorului (debitul de volum (m3/s) x dezvoltarea presiunii statice (Pa) și puterea electrică de intrare (W) este cel mai mare și presiunea sonoră produsă de ventilator va fi la cel mai silențios.Deasupra și sub intervalul optim de funcționare debitul prin ventilator devine mai zgomotos și eficiența sistemului de ventilator scade.
Avantajul utilizării unui rotor motorizat curbat înainte cu o singură intrare este că are caracteristica unui ventilator abrupt.Acest lucru este util în special în sistemele care necesită niveluri consistente de filtrare.Pe măsură ce aerul trece printr-un filtru de particule, filtrul oprește praful și polenul din aer, cu cât gradul de filtrare este mai fin, cu atât particulele reținute de filtru sunt mai mici.În timp, filtrul va deveni din ce în ce mai înfundat cu murdărie și resturi, ceea ce are ca efect că este necesară mai multă presiune pentru a furniza același volum de aer.Utilizarea unui rotor cu o curbă caracteristică abruptă în acest caz înseamnă că, pe măsură ce filtrul devine din ce în ce mai înfundat, debitul volumic rămâne constant în timp ce presiunea pe filtru crește.
Avantajul utilizării unui rotor curbat înainte cu intrare dublă este că de la o suflantă de dimensiuni relativ mici poate furniza un debit de mare volum.Compromisul cu utilizarea unei suflante cu dublă admisie este că are o dezvoltare a presiunii mai scăzute, ceea ce înseamnă că poate funcționa numai cu sisteme cu presiune mai mică.
Opțiuni de montare
După cum sa menționat anterior, rotorul motorizat curbat înainte produce aer cu viteză mare la vârfurile paletei care trebuie direcționat și încetinit pentru a converti presiunea dinamică în presiune statică.Pentru a facilita acest lucru, construim un scroll în jurul rotorului.Forma este creată de un raport al distanțelor de la centrul rotorului la ieșirea ventilatorului.Ca și în cazul ventilatorului curbat înapoi, se recomandă, de asemenea, să existe o mică suprapunere între inelul de admisie și gura rotorului.Ambele considerații de montare sunt prezentate în diagrama de mai jos...
Diametrul inelului de admisie trebuie să permită doar un spațiu mic între rotor și inel pentru a evita recircularea aerului.
Considerații privind montarea – Distanțe libere
Este important să se asigure un spațiu suficient pe aspirația și pe partea laterală a ventilatorului...
Un spațiu liber suficient pe partea de aspirație a ventilatorului va crește viteza de admisie, ceea ce va duce la turbulențe.Această turbulență va crește pe măsură ce aerul trece prin rotor, ceea ce face ca transferul de energie de la paleta ventilatorului în aer să fie mai puțin eficient, provoacă crearea de mai mult zgomot și reduce eficiența ventilatorului.
Recomandările generale pentru condițiile de admisie și evacuare sunt:
Partea de admisie
- Fără obstacole sau schimbare a direcției fluxului la o distanță de 1/3 din diametrul ventilatorului de la intrarea ventilatorului
Rezumat – De ce să alegeți un ventilator centrifugal curbat înainte?
Atunci când punctul de lucru necesar scade în zona presiunilor mai mari ale sistemului față de debitul volumic mai mic pe caracteristica ventilatorului, trebuie luat în considerare un ventilator centrifugal cu o singură intrare curbat înainte.Dacă cerința pentru aplicare este pentru un debit de mare volum într-un spațiu restrâns, trebuie luat în considerare un ventilator centrifugal cu dublă admisie curbat înainte.
Ventilatorul trebuie selectat în intervalul optim, care se află la ceea ce este cunoscut sub numele de genunchiul curbei sale caracteristice.Punctul de eficiență maximă este mai aproape de limita de presiune mai mare de pe curba caracteristică a ventilatorului, unde funcționează, de asemenea, la cel mai silențios.Operarea în afara intervalului optim (la extremele debitului de volum mare) trebuie evitată, deoarece turbulențele și eficiența aerodinamică a paletei rotorului în aceste puncte vor crea zgomot, iar rotorul va funcționa, de asemenea, într-un blocaj aerodinamic.La presiuni scăzute și debite mari, trebuie luată în considerare temperatura de funcționare a motorului sub sarcină, deoarece există potențialul de supraîncălzire a motorului.
Aerul de pe partea de admisie a rotorului trebuie menținut cât mai neted și laminar posibil.Pentru a maximiza eficiența, pe orificiul de admisie al ventilatorului trebuie lăsat un spațiu liber de 1/3 din diametrul rotorului.Folosirea unui inel de admisie (duză de admisie) care se suprapune la intrarea rotorului va ajuta la eliminarea perturbărilor de flux înainte ca aerul să fie aspirat prin ventilator, la reducerea zgomotului indus de turbulență, la menținerea consumului de energie la punctul de lucru la minim și la maximizarea eficienței.
Caracteristica de funcționare abruptă, capacitatea de presiune mai mare a suflantelor cu o singură admisie și capacitatea de debit mare a suflantelor cu admisie dublă înseamnă că ventilatorul curbat înainte este o opțiune utilă de luat în considerare într-o gamă largă de instalații.
Ora postării: 16-aug-2023