Impulsor motoritzat corbat cap endavant
Quan hem definit el cabal de volum que necessitem, ja sigui per proporcionar aire fresc o refrigeració del procés, hem de combinar-ho amb la resistència al flux que trobarà el ventilador a l'aplicació.El cabal de volum, (en m3/h) i la pressió (en Pascals – Pa), es combinen per convertir-se en el punt de treball contra el qual ha de funcionar el ventilador.És important que seleccionem un ventilador les característiques de rendiment del qual compleixin el punt de treball requerit al punt de màxima eficiència o prop.L'ús del ventilador amb la seva màxima eficiència minimitza el consum d'energia i el soroll emès pel ventilador alhora que ofereix el rendiment requerit.
Com funciona el ventilador centrífug corbat cap endavant?
El nom, "ventilador centrífug" es deriva de la direcció del flux i de com l'aire entra a l'impulsor en una direcció axial i després es propulsa cap a fora des de la circumferència exterior del ventilador.La diferència de direcció del flux entre un ventilador centrífug corbat cap endavant i cap enrere és la direcció en què l'aire surt de la circumferència de l'impulsor.Amb un impulsor corbat cap enrere, l'aire surt en direcció radial, mentre que amb una corba cap endavant l'aire surt tangencialment des de la circumferència del ventilador.
Un ventilador centrífug corbat cap endavant es caracteritza per la seva forma cilíndrica i moltes pales petites a la circumferència de l'impulsor.A l'exemple que es mostra a continuació, el ventilador gira en sentit horari.
A diferència de l'impulsor corbat cap enrere, l'impulsor corbat cap endavant requereix una carcassa que converteix l'aire d'alta velocitat deixant les puntes de la pala de l'impulsor en una força estàtica de menor velocitat.La forma de la carcassa també dirigeix el flux d'aire cap a la sortida.Aquest tipus de carcassa del ventilador es coneix comunament com a desplaçament;tanmateix, també es pot denominar una voluta o una carcassa de sirocco.En instal·lar l'impulsor corbat cap endavant en una carcassa de desplaçament, normalment ens referim a un ventilador corbat cap endavant.
Hi ha dos tipus de bufadors que utilitzen un impulsor motoritzat corbat cap endavant com es mostra a continuació...
El ventilador d'entrada única de l'esquerra, extreu l'aire d'un costat de la carcassa a través de l'entrada rodona i el dirigeix a la sortida quadrada, (vist aquí amb una brida de muntatge).El ventilador de doble entrada té una carcassa de desplaçament més ample que treu l'aire des dels dos costats del rotllo que el lliura a la sortida quadrada més àmplia.
Igual que amb el ventilador centrífug corbat cap enrere, el costat d'aspiració de la pala de l'impulsor extreu aire del centre del ventilador, la qual cosa provoca un canvi direccional del flux d'aire entre l'entrada i l'escapament de 90o.
Característica del ventilador
L'àrea de funcionament òptima per a un ventilador centrífug corbat cap endavant és quan funciona a una pressió més alta.Un ventilador centrífug corbat cap endavant funciona millor quan es requereixen altes pressions contra cabals de volum inferior.El gràfic següent il·lustra l'àrea de treball òptima...
El cabal de volum es representa al llarg de l'eix X i la pressió del sistema es representa a l'eix Y.Quan no hi ha pressió al sistema (el ventilador bufa lliurement), un ventilador centrífug corbat cap endavant produirà el major cabal de volum.A mesura que s'aplica una resistència al flux al costat d'aspiració o d'escapament del ventilador, el cabal de volum baixarà.
S'ha de tenir precaució a l'hora de seleccionar un ventilador corbat cap endavant per funcionar a baixes pressions i cabal volum més alt.En aquest punt, l'impulsor està funcionant en una parada aerodinàmica de la mateixa manera que un ventilador axial que funciona al punt de muntatge de la seva corba.En aquest punt, el soroll i el consum d'energia estaran al seu punt màxim a causa de les turbulències.
L'eficiència màxima es troba en un punt anomenat genoll de la corba característica.En aquest punt, la relació entre la potència de sortida del ventilador (cabal de volum (m3/s) x el desenvolupament de la pressió estàtica (Pa) i la potència elèctrica d'entrada (W) és màxima i la pressió sonora que produeix el ventilador serà Per sobre i per sota del rang de funcionament òptim, el flux a través del ventilador es fa més sorollós i l'eficiència del sistema de ventilador disminueix.
L'avantatge d'utilitzar un impulsor motoritzat corbat cap endavant d'una sola entrada és que té una característica de ventilador pronunciat.Això és especialment útil en sistemes que requereixen nivells consistents de filtració.A mesura que l'aire passa a través d'un filtre de partícules, el filtre deté la pols i el pol·len en l'aire, com més fi és el grau de filtració, més petites són les partícules detinguts pel filtre.Amb el temps, el filtre s'obstruirà cada cop més amb brutícia i deixalles, la qual cosa fa que es requereixi més pressió per oferir el mateix volum d'aire.L'ús d'un impulsor amb una corba característica pronunciada en aquest cas significa que a mesura que el filtre s'obstrueix cada cop més, el cabal de volum es manté constant mentre la pressió a través del filtre augmenta.
L'avantatge d'utilitzar un impulsor corbat cap endavant de doble entrada és que des d'un ventilador de mida relativament petita pot oferir un cabal de gran volum.El compromís amb l'ús d'un ventilador de doble entrada és que té un desenvolupament de pressió inferior, el que significa que només pot funcionar amb sistemes de pressió més baixa.
Opcions de muntatge
Com s'ha esmentat anteriorment, l'impulsor motoritzat corbat cap endavant produeix aire d'alta velocitat a les puntes de la pala que s'ha de dirigir i alentir per convertir la pressió dinàmica en pressió estàtica.Per facilitar-ho, construïm un rotllo al voltant de l'impulsor.La forma es crea per una relació de distàncies des del centre de l'impulsor fins a la sortida del ventilador.Igual que amb el ventilador corbat cap enrere, també es recomana que hi hagi una petita superposició entre l'anell d'entrada i la boca de l'impulsor.Les dues consideracions de muntatge es mostren al diagrama següent...
El diàmetre de l'anell d'entrada només ha de permetre un petit espai entre l'impulsor i l'anell per evitar la recirculació de l'aire.
Consideracions de muntatge - Espais lliures
És important assegurar un espai suficient a la succió i al costat del ventilador...
Un espai lliure insuficient al costat d'aspiració del ventilador augmentarà la velocitat d'entrada, cosa que provocarà turbulències.Aquesta turbulència augmentarà a mesura que l'aire passa per l'impulsor, la qual cosa fa que la transferència d'energia de la pala del ventilador a l'aire sigui menys eficient, provoqui la creació de més soroll i redueix l'eficiència del ventilador.
Les recomanacions generals per a les condicions d'entrada i d'escapament són:
Lateral d'entrada
- No hi ha cap obstrucció ni canvi en la direcció del flux a 1/3 d'una distància de diàmetre del ventilador des de l'entrada del ventilador
Resum: per què triar un ventilador centrífug corbat cap endavant?
Quan el punt de treball requerit cau a l'àrea de pressions més altes del sistema en comparació amb el cabal de volum més baix a la característica del ventilador, s'ha de considerar un ventilador centrífug corbat cap endavant d'una sola entrada.Si el requisit per a l'aplicació és un cabal de gran volum en un embolcall d'espai restringit, s'ha de considerar un ventilador centrífug corbat cap endavant de doble entrada.
El ventilador s'ha de seleccionar dins del seu rang òptim, que es troba en el que es coneix com el genoll de la seva corba característica.El punt d'eficiència màxima es troba més a prop del límit de pressió superior a la corba característica del ventilador, on també està funcionant al màxim silenci.S'ha d'evitar operar fora del rang òptim (en els extrems d'un cabal de gran volum), ja que la turbulència i l'eficiència aerodinàmica de la pala de l'impulsor en aquests punts crearan soroll i l'impulsor també funcionarà en una parada aerodinàmica.A baixes pressions i cabals de gran volum s'ha de tenir en compte la temperatura de funcionament del motor sota càrrega, ja que hi ha la possibilitat que es produeixi un sobreescalfament del motor.
L'aire al costat d'entrada de l'impulsor s'ha de mantenir el més suau i laminar possible.Per maximitzar l'eficiència, s'ha de permetre almenys un espai lliure d'1/3 del diàmetre de l'impulsor a l'entrada del ventilador.L'ús d'un anell d'entrada (broquet d'entrada) que superposa l'entrada de l'impulsor ajudarà a eliminar les pertorbacions del flux abans que l'aire passi pel ventilador, reduirà el soroll induït per turbulències, mantindrà el consum d'energia al punt de treball al mínim i maximitzarà l'eficiència.
La característica de funcionament pronunciada, la capacitat de pressió més alta dels ventiladors d'entrada única i la capacitat de flux elevat dels ventiladors de doble entrada fan que el ventilador corbat cap endavant sigui una opció útil a tenir en compte en una àmplia gamma d'instal·lacions.
Hora de publicació: 16-agost-2023