Fremadbuet motoriseret pumpehjul
Når vi har defineret den volumenstrøm, som vi har brug for, hvad enten det er for at give frisk luft eller proceskøling, skal vi kombinere dette med den modstand mod flow, som ventilatoren vil møde i applikationen.Volumenstrømningshastigheden (i m3/time) og trykket (i Pascal – Pa) kombineres for at blive det driftspunkt, som ventilatoren skal arbejde imod.Det er vigtigt, at vi vælger en ventilator, hvis ydelseskarakteristika opfylder det påkrævede driftspunkt på eller nær punktet for maksimal effektivitet.Brug af blæseren på dens højeste effektivitet minimerer strømforbruget og støjen, der udsendes fra blæseren, mens den leverer den påkrævede ydeevne.
Hvordan virker Forward Curved Centrifugal Fan?
Navnet 'Centrifugal Fan' er afledt af strømningsretningen og hvordan luften kommer ind i pumpehjulet i en aksial retning og derefter drives udad fra ventilatorens ydre omkreds.Forskellen i strømningsretning mellem en fremad- og bagudbuet centrifugalventilator er den retning, hvor luften forlader pumpehjulets omkreds.Med et bagudbuet pumpehjul kommer luften ud i radial retning, hvorimod luften med en fremadbuet løber ud tangentielt fra ventilatorens omkreds.
En fremadbuet centrifugalventilator er kendetegnet ved sin cylindriske form og masser af små skovle på løbehjulets omkreds.I eksemplet vist nedenfor roterer ventilatoren i urets retning.
I modsætning til det bagudbuede løbehjul kræver det fremadbuede løbehjul et hus, der omdanner højhastighedsluft, der forlader spidserne af løbehjulsbladet, til en statisk kraft med lavere hastighed.Husets form leder også luftstrømmen til udløbet.Denne type ventilatorhus er almindeligvis kendt som en rulle;det kan dog også omtales som en volut eller et sirocco-hus.Ved at installere det fremadbuede pumpehjul i et rullehus, omtaler vi det normalt som en fremadbuet blæser.
Der er to typer blæsere, der anvender et fremadbuet motoriseret pumpehjul som vist nedenfor...
Den enkelte indløbsblæser til venstre suger luft ind fra den ene side af huset gennem det runde indløb og leder den til det firkantede udløb (se her med en monteringsflange).Den dobbelte indløbsblæser har et bredere rullehus, der suger luft ind fra begge sider af rullen og leverer det til det bredere firkantede udløb.
Som med den bagudbuede centrifugalblæser suger sugesiden af pumpehjulsbladet luft fra midten af ventilatoren, hvilket resulterer i en retningsændring af luftstrømmen mellem indløb og udstødning på 90o.
Fan Karakteristik
Det optimale driftsområde for en fremadbuet centrifugalventilator er, når den kører ved højere tryk.En fremadbuet centrifugalventilator fungerer bedst, når der kræves høje tryk mod lavere volumenstrømme.Grafen nedenfor illustrerer det optimale arbejdsområde...
Volumenstrømmen er plottet langs X-aksen, og systemtrykket er plottet på Y-aksen.Når der ikke er noget tryk i systemet (ventilatoren blæser frit), vil en fremadbuet centrifugalventilator producere det største volumenflow.Når der påføres en strømningsmodstand på suge- eller udsugningssiden af ventilatoren, vil volumenstrømningshastigheden falde.
Der skal udvises forsigtighed ved valg af en fremadbuet blæser til at arbejde ved lave tryk og højeste volumenflow.På dette tidspunkt arbejder løbehjulet i en aerodynamisk stalling på samme måde som en aksial blæser, der arbejder i sadelpunktet af dens kurve.På dette tidspunkt vil støj og strømforbrug være på sit højeste på grund af turbulens.
Den maksimale effektivitet er på et punkt kaldet knæet af den karakteristiske kurve.På dette tidspunkt er forholdet mellem ventilatorens udgangseffekt (volumen flow (m3/s) x statisk trykudvikling (Pa) og den elektriske effektindgang (W) størst, og lydtrykket, der produceres af ventilatoren, vil være på det mest støjsvage Over og under det optimale driftsområde bliver flowet over ventilatoren mere støjende, og ventilatorsystemets effektivitet falder.
Fordelen ved at bruge et enkelt indløb fremadbuet motoriseret pumpehjul er, at det har en stejl ventilatorkarakteristik.Dette er især nyttigt i systemer, der kræver ensartede filtreringsniveauer.Når luft passerer gennem et partikelfilter, standser filteret luftbårent støv og pollen, jo finere filtreringsgrad, desto mindre er partiklerne, der opfanges af filteret.Over tid vil filteret blive mere og mere tilstoppet med snavs og snavs, hvilket har den effekt, at der kræves mere tryk for at levere den samme luftmængde.Brug af et pumpehjul med en stejl karakteristisk kurve betyder i dette tilfælde, at efterhånden som filteret bliver mere og mere tilstoppet, forbliver volumenstrømmen konstant, mens trykket over filteret stiger.
Fordelen ved at bruge et dobbelt indløb fremadbuet pumpehjul er, at det fra en relativt lille blæser kan levere et stort flow.Kompromiset med at bruge en dobbeltindløbsblæser er, at den har en lavere trykudvikling, hvilket betyder, at den kun kan arbejde med lavere tryksystemer.
Monteringsmuligheder
Som tidligere nævnt producerer det fremadbuede motoriserede pumpehjul højhastighedsluft ved spidsen af bladet, der skal rettes og bremses for at konvertere dynamisk tryk til statisk tryk.For at lette dette bygger vi en rulle rundt om løbehjulet.Formen er skabt af et forhold mellem afstande fra midten af pumpehjulet til ventilatorudløbet.Som med den bagudbuede blæser anbefales det også at have et lille overlap mellem indløbsringen og løbehjulets mund.Begge monteringsovervejelser er vist i diagrammet nedenfor...
Indløbsringens diameter bør kun tillade et lille mellemrum mellem pumpehjul og ring for at undgå recirkulation af luft.
Monteringsovervejelser – Afstande
Det er vigtigt at sikre tilstrækkelig frigang på suget og siden af ventilatoren...
Utilstrækkelig frigang på blæserens sugeside vil øge indløbshastigheden, hvilket vil føre til turbulens.Denne turbulens vil blive øget, når luften passerer gennem pumpehjulet, hvilket gør overførslen af energi fra ventilatorbladet til luften mindre effektiv, forårsager skabelsen af mere støj og reducerer ventilatorens effektivitet.
Generelle anbefalinger for indsugnings- og udstødningsforhold er:
Indløbsside
- Ingen hindring eller ændring i strømningsretning inden for 1/3 af en ventilatordiameterafstand fra ventilatorens indløb
Resumé – Hvorfor vælge en fremadbuet centrifugalventilator?
Når det påkrævede driftspunkt falder i området med højere systemtryk i forhold til lavere volumenstrøm på ventilatorkarakteristikken, bør en enkelt indsugningsfremadbuet centrifugalventilator overvejes.Hvis kravet til applikationen er et stort volumen flow i en snæver plads, bør en dobbeltindløb fremadbuet centrifugalventilator overvejes.
Ventilatoren skal vælges inden for dets optimale område, som er ved det, der er kendt som knæet af dens karakteristiske kurve.Punktet for spidseffektivitet er, jo tættere på grænsen for højere tryk på ventilatorkarakteristikken, hvor den også kører på sit mest støjsvage.At arbejde uden for det optimale område (ved ekstremerne af høj volumenstrøm) bør undgås, da turbulensen og den aerodynamiske effektivitet af pumpehjulsbladet på disse punkter vil skabe støj, og pumpehjulet vil også fungere i en aerodynamisk stalling.Ved lave tryk og store mængder flow bør der tages hensyn til motorens driftstemperatur under belastning, da der er risiko for, at motoren overophedes.
Luft på pumpehjulets indløbsside skal holdes så glat og laminær som muligt.For at maksimere effektiviteten bør der tillades mindst en frigang på 1/3 af pumpehjulets diameter på blæserens indløb.Brug af en indløbsring (indløbsdyse), der overlapper pumpehjulets indløb, vil hjælpe med at eliminere strømningsforstyrrelser, før luften trækkes gennem ventilatoren, reducere turbulensinduceret støj, holde strømforbruget ved driftspunktet på et minimum og maksimere effektiviteten.
Den stejle driftskarakteristik, kapaciteten til højere tryk af enkeltindløbsblæsere og den høje flowkapacitet af dobbeltindsugningsblæsere betyder, at den fremadbuede blæser er en nyttig mulighed at overveje på tværs af en bred vifte af installationer.
Indlægstid: 16. august 2023