Вентилатори за канални системи за вентилација
Овој модул ги разгледува центрифугалните и аксијалните вентилатори што се користат за системите за канална вентилација и ги разгледува избраните аспекти, вклучувајќи ги нивните карактеристики и оперативни атрибути.
Двата вообичаени типа вентилатори што се користат во градежните услуги за канални системи се генерички наведени како центрифугални и аксијални вентилатори - името што произлегува од дефинирачката насока на протокот на воздух низ вентилаторот.Овие два типа сами по себе се поделени на голем број подтипови кои се развиени за да обезбедат посебни карактеристики на волуменски проток/притисок, како и други оперативни атрибути (вклучувајќи големина, бучава, вибрации, можност за чистење, одржување и робусност).
Табела 1: објавени податоци за максимална ефикасност на вентилаторот во САД и Европа за вентилатори >600 mm во дијаметар
Некои од најчесто сретнуваните типови на вентилатори што се користат во HVAC се наведени во Табела 1, заедно со индикативните врвни ефикасности што се собрани1 од податоците објавени од голем број американски и европски производители.Покрај овие, вентилаторот „приклучок“ (што всушност е варијанта на центрифугалниот вентилатор) забележа зголемена популарност во последниве години.
Слика 1: Генерички криви на вентилаторот.Реалните навивачи може многу да се разликуваат од овие поедноставени облини
Карактеристичните криви на вентилаторот се прикажани на слика 1. Овие се претерани, идеализирани криви и вистинските вентилатори може да се разликуваат од овие;сепак, тие веројатно ќе покажат слични атрибути.Ова ги вклучува областите на нестабилност што се должат на лов, каде што вентилаторот може да се превртува помеѓу две можни брзини на проток при ист притисок или како последица на застојот на вентилаторот (видете ја кутијата за застој на протокот на воздух).Производителите исто така треба да ги идентификуваат преферираните „безбедни“ работни опсези во нивната литература.
Центрифугални вентилатори
Со центрифугални вентилатори, воздухот влегува во работното коло по неговата оска, а потоа радијално се испушта од работното коло со центрифугалното движење.Овие вентилатори се способни да генерираат и висок притисок и висок волумен на проток.Поголемиот дел од традиционалните центрифугални вентилатори се затворени во куќиште од типот на свиток (како на Слика 2) што делува да го насочува воздухот што се движи и ефикасно да ја конвертира кинетичката енергија во статички притисок.За да придвижува повеќе воздух, вентилаторот може да биде дизајниран со работно коло со „двојна широчина со двоен влез“, што овозможува воздухот да влегува од двете страни на куќиштето.
Слика 2: Центрифугален вентилатор во куќиште за лизгање, со работно коло наклонето наназад
Постојат голем број на облици на сечила кои можат да го сочинуваат работното коло, при што главните типови се искривени напред и криви наназад - обликот на сечилото ќе ги одреди неговите перформанси, потенцијалната ефикасност и обликот на карактеристичната крива на вентилаторот.Останатите фактори кои ќе влијаат на ефикасноста на вентилаторот се ширината на тркалото на работното коло, просторот за клиренс помеѓу влезниот конус и ротирачкото работно коло, како и областа што ја користи за испуштање на воздухот од вентилаторот (т.н. „област на експлозија“). .
Овој тип на вентилатор традиционално се управува со мотор со распоред на ремен и макара.Меѓутоа, со подобрувањето на електронските контроли на брзината и зголемената достапност на електронски комутирани мотори („EC“ или без четкички), директните погони стануваат се почесто користени.Ова не само што ја отстранува неефикасноста својствена за погонот на ременот (што може да биде од 2% до повеќе од 10%, во зависност од одржувањето2), туку исто така веројатно ќе ги намали вибрациите, ќе го намали одржувањето (помалку лежишта и барања за чистење) и ќе го направи склопот покомпактен.
Заоблени центрифугални вентилатори наназад
Заоблените (или „наклонети“) вентилатори се карактеризираат со ножеви кои се навалуваат од насоката на вртење.Тие можат да достигнат ефикасност до 90% кога се користат ножеви од аерофолини, како што е прикажано на Слика 3, или со обични сечила обликувани во три димензии, и нешто помалку кога се користат обични закривени сечила, и повторно помалку кога се користат едноставни рамни плочести наклонети сечила наназад.Воздухот ги напушта врвовите на работното коло со релативно мала брзина, така што загубите од триење во куќиштето се мали, а бучавата што се создава од воздухот е исто така мала.Тие може да застанат на крајните делови на работната крива.Релативно пошироките работни кола ќе обезбедат најголема ефикасност и лесно можат да користат позначајни сечила со профилирани аерофолини.Тенките работни кола ќе покажат мала корист од употребата на аерофолии, затоа имаат тенденција да користат рамни сечила.Заоблените вентилатори наназад се особено забележани по нивниот капацитет да произведуваат високи притисоци во комбинација со низок шум и имаат карактеристика на моќност што не се преоптоварува - тоа значи дека како што се намалува отпорот во системот и се зголемува брзината на проток, моќта што ја црпи електричниот мотор ќе се намали .Изградбата на закривените вентилатори наназад најверојатно ќе биде поцврста и потешка од помалку ефикасниот закривен вентилатор напред.Релативно бавната брзина на воздухот на воздухот низ сечилата може да дозволи акумулација на загадувачи (како прашина и маснотии).
Слика 3: Илустрација на центрифугални кола на вентилаторот
Напред закривени центрифугални вентилатори
Напред криви вентилатори се карактеризираат со голем број на напред криви ножеви.Бидејќи тие вообичаено произведуваат помали притисоци, тие се помали, полесни и поевтини од еквивалентниот заоблен вентилатор кој се напојува наназад.Како што е прикажано на слика 3 и слика 4, овој тип на работно коло на вентилаторот ќе вклучува 20-плус ножеви кои можат да бидат толку едноставни како да се формираат од еден метален лим.Подобрена ефикасност се добива во поголеми димензии со индивидуално формирани сечила.Воздухот ги напушта врвовите на сечилото со голема тангенцијална брзина, а оваа кинетичка енергија мора да се претвори во статички притисок во куќиштето - тоа ја намалува ефикасноста.Тие обично се користат за мали до средни волумени на воздух при низок притисок (нормално <1,5 kPa) и имаат релативно ниска ефикасност од под 70%.Куќиштето за лизгање е особено важно за да се постигне најдобрата ефикасност, бидејќи воздухот го напушта врвот на сечилата со голема брзина и се користи за ефикасно претворање на кинетичката енергија во статички притисок.Тие работат со мали ротациони брзини и, оттука, механичките генерирани нивоа на бучава имаат тенденција да бидат помали од заоблените вентилатори со поголема брзина.Вентилаторот има карактеристика на моќност на преоптоварување кога работи против мали отпори на системот.
Слика 4: Напред заоблен центрифугален вентилатор со интегрален мотор
Овие вентилатори не се соодветни каде што, на пример, воздухот е многу загаден со прашина или носи капки од маснотии.
Слика 5: Пример на вентилатор со директно погонуван приклучок со заоблени ножеви наназад
Центрифугални вентилатори со радијални сечила
Центрифугалниот вентилатор со радијални сечила има предност што може да ги движи контаминираните честички на воздухот и при високи притисоци (од редот од 10 kPa), но работи со големи брзини, тој е многу бучен и неефикасен (<60%) и затоа не треба да биде се користи за општа намена HVAC.Исто така, страда од карактеристика на моќност на преоптоварување - како што се намалува отпорот на системот (можеби со отворањето на амортизерите за контрола на јачината на звукот), моќноста на моторот ќе се зголеми и, во зависност од големината на моторот, може да се „преоптоварува“.
Фановите за приклучок
Наместо да се монтираат во обвивка од свиток, овие наменски дизајнирани центрифугални работни кола може да се користат директно во куќиштето на единицата за ракување со воздух (или, навистина, во кој било канал или пленум), а нивната почетна цена веројатно ќе биде помала од сместени центрифугални вентилатори.Познати како „пленум“, „приклучок“ или едноставно „недоставени“ центрифугални вентилатори, овие можат да обезбедат одредени предности во просторот, но по цена на изгубена работна ефикасност (со најдобрата ефикасност слична на онаа за сместени заоблени центрифугални вентилатори).Вентилаторите ќе внесат воздух низ влезниот конус (на ист начин како вентилаторот), но потоа ќе го испуштат воздухот радијално околу целиот надворешен обем од 360° на работното коло.Тие можат да обезбедат голема флексибилност на приклучоците на излезот (од пленумот), што значи дека може да има помала потреба од соседни свиоци или остри транзиции во каналот што самите би додале на падот на притисокот на системот (и, оттука, дополнителна моќност на вентилаторот).Целокупната ефикасност на системот може да се подобри со користење на влезови од устата на ѕвончето до каналите што го напуштаат пленумот.Една од придобивките на вентилаторот за приклучок е неговите подобрени акустични перформанси, кои во голема мера произлегуваат од апсорпцијата на звукот во пленумот и недостатокот на патеки за „директен вид“ од работното коло во устата на каналот.Ефикасноста ќе биде многу зависна од локацијата на вентилаторот во пленумот и односот на вентилаторот со неговиот излез - пленумот се користи за конвертирање на кинетичката енергија во воздухот и со тоа зголемување на статичкиот притисок.Суштински различни перформанси и различна стабилност на работа ќе зависат од типот на работното коло - работните кола со мешан проток (кои обезбедуваат комбинација од радијален и аксијален проток) се користени за надминување на проблемите со протокот што произлегуваат од силниот модел на радијален проток на воздух создаден со едноставни центрифугални работни кола3.
За помалите единици, нивниот компактен дизајн често се надополнува преку употреба на лесно контролирани EC мотори.
Аксијални вентилатори
Кај вентилаторите со аксијален проток, воздухот минува низ вентилаторот во линија со оската на ротација (како што е прикажано на едноставниот аксијален вентилатор на Слика 6) - притисокот се создава со аеродинамичко подигање (слично на крилото на авионот).Овие можат да бидат релативно компактни, ниски трошоци и лесни, особено прилагодени за движење на воздух против релативно ниски притисоци, па затоа често се користат во системи за екстракција каде што падовите на притисокот се пониски од системите за снабдување - снабдувањето вообичаено го вклучува падот на притисокот на целата климатизација компоненти во единицата за ракување со воздух.Кога воздухот излегува од едноставен аксијален вентилатор, тој ќе се врти поради ротацијата што му се дава на воздухот додека минува низ работното коло - перформансите на вентилаторот може значително да се подобрат со водечките лопатки низводно за да се врати вителот, како кај лопатката аксијален вентилатор прикажан на слика 7. На ефикасноста на аксијалниот вентилатор влијае обликот на сечилото, растојанието помеѓу врвот на сечилото и околното куќиште и обновувањето на вителот.Наклонот на листот може да се промени за ефикасно да се менува излезот на вентилаторот.Со превртување на ротацијата на аксијалните вентилатори, протокот на воздух исто така може да се смени - иако вентилаторот ќе биде дизајниран да работи во главната насока.
Слика 6: Вентилатор со аксијален проток на цевки
Карактеристичната крива за аксијални вентилатори има област на застој што може да ги направи несоодветни за системи со широко различен опсег на работни услови, иако тие ја имаат предноста на карактеристиката на моќност што не се преоптоварува.
Слика 7: Вентилатор со аксијален проток на лопатка
Аксијалните вентилатори на лопатките можат да бидат ефикасни како центрифугалните вентилатори наназад и се способни да произведуваат високи струи при разумни притисоци (обично околу 2 kPa), иако тие веројатно ќе создадат повеќе бучава.
Вентилаторот со мешан проток е развој на аксијалниот вентилатор и, како што е прикажано на Слика 8, има работно коло со конусна форма каде што воздухот се влече радијално низ каналите што се прошируваат, а потоа аксијално поминува низ лопатките за исправување.Комбинираната акција може да произведе притисок многу поголем отколку што е можно со другите вентилатори со аксијален проток.Ефикасноста и нивоата на бучава може да бидат слични на оние на центрифугалниот вентилатор со задни кривини.
Слика 8: Внесен вентилатор со мешан проток
Инсталација на вентилаторот
Напорите да се обезбеди ефективно решение за вентилаторот може сериозно да се поткопа од односот помеѓу вентилаторот и локалните канални патишта за воздух.
Време на објавување: Јан-07-2022 година