Aanhangers vir kanaalventilasiestelsels
Hierdie module kyk na sentrifugale en aksiale waaiers wat gebruik word vir kanaalventilasiestelsels en oorweeg geselekteerde aspekte, insluitend hul kenmerke en operasionele eienskappe.
Die twee algemene waaiertipes wat in die boudienste vir kanaalstelsels gebruik word, word generies na verwys as sentrifugale en aksiale waaiers – die naam wat afgelei word van die definiërende rigting van lugvloei deur die waaier.Hierdie twee tipes word self verdeel in 'n aantal subtipes wat ontwikkel is om spesifieke volumevloei-/drukkenmerke te verskaf, sowel as ander operasionele eienskappe (insluitend grootte, geraas, vibrasie, skoonmaakbaarheid, handhaafbaarheid en robuustheid).
Tabel 1: Amerikaanse en Europese gepubliseerde piekwaaierdoeltreffendheiddata vir waaiers >600mm in deursnee
Sommige van die tipes waaiers wat meer gereeld voorkom wat in HVAC gebruik word, word in Tabel 1 gelys, tesame met 'n aanduiding van piekdoeltreffendheid wat ingesamel is1 uit data wat deur 'n reeks Amerikaanse en Europese vervaardigers gepubliseer is.Benewens hierdie, het die 'prop'-waaier (dit is eintlik 'n variant van die sentrifugale waaier) die afgelope paar jaar toenemende gewildheid gesien.
Figuur 1: Generiese waaierkurwes.Regte ondersteuners kan baie verskil van hierdie vereenvoudigde kurwes
Kenmerkende waaierkurwes word in Figuur 1 getoon. Dit is oordrewe, geïdealiseerde kurwes, en werklike waaiers kan heel moontlik hiervan verskil;hulle sal egter waarskynlik soortgelyke eienskappe vertoon.Dit sluit die areas van onstabiliteit in wat as gevolg van jag is, waar die waaier tussen twee moontlike vloeitempo's kan omskakel teen dieselfde druk of as gevolg van die waaier wat gaan staan (sien Staking van lugvloeikas).Vervaardigers moet ook voorkeur 'veilige' werkreekse in hul literatuur identifiseer.
Sentrifugale waaiers
Met sentrifugale waaiers gaan die lug die waaier langs sy as binne, dan word dit radiaal uit die waaier met die sentrifugale beweging ontslaan.Hierdie waaiers is in staat om beide hoë druk en hoë volume vloeitempo's te genereer.Die meerderheid tradisionele sentrifugale waaiers is ingesluit in 'n roltipe behuising (soos in Figuur 2) wat die bewegende lug rig en die kinetiese energie doeltreffend na statiese druk omskakel.Om meer lug te beweeg, kan die waaier ontwerp word met 'n 'dubbelwydte dubbelinlaat'-waaier, wat lug aan beide kante van die omhulsel toelaat.
Figuur 2: Sentrifugale waaier in rolomhulsel, met 'n agterwaartse skuinswaaier
Daar is 'n aantal vorms van lemme wat die waaier kan uitmaak, met die hooftipes vorentoe geboë en agtertoe geboë - die vorm van die lem sal sy werkverrigting, potensiële doeltreffendheid en die vorm van die kenmerkende waaierkurwe bepaal.Die ander faktore wat die waaier se doeltreffendheid sal beïnvloed, is die wydte van die waaierwiel, die spelingspasie tussen die inlaatkegel en die roterende waaier, en die area wat gebruik is om die lug uit die waaier uit te laat (die sogenaamde 'ontploffingsarea'). .
Hierdie tipe waaier is tradisioneel aangedryf deur 'n motor met 'n band- en katrolreëling.Met die verbetering in elektroniese spoedbeheer en die verhoogde beskikbaarheid van elektronies-gekommuteerde ('EC' of borsellose) motors, word direkte aandrywings egter meer gereeld gebruik.Dit verwyder nie net die ondoeltreffendheid wat inherent is aan 'n bandaandrywing nie (dit kan enigiets van 2% tot meer as 10% wees, afhangend van onderhoud2), maar sal waarskynlik ook vibrasie verminder, onderhoud verminder (minder laers en skoonmaakvereistes) en die samestelling maak meer kompak.
Agterwaarts geboë sentrifugale waaiers
Agterwaarts geboë (of 'skuins') waaiers word gekenmerk deur lemme wat weg van die rotasierigting kantel.Hulle kan doeltreffendheid van in die rigting van 90% bereik wanneer vleuellemme gebruik word, soos getoon in Figuur 3, of met gewone lemme wat in drie dimensies gevorm is, en effens minder wanneer gewone geboë lemme gebruik word, en weer minder wanneer eenvoudige plat plaat agtertoe skuins lemme gebruik word.Die lug verlaat die punte van die stuwer teen relatief lae snelheid, dus is die wrywingsverliese binne die omhulsel laag en luggegenereerde geraas is ook laag.Hulle kan aan die uiterstes van die bedryfskurwe vasval.Relatief wyer waaiers sal die grootste doeltreffendheid bied, en kan maklik die meer aansienlike vleuel-geprofileerde lemme gebruik.Skraal waaiers sal min voordeel toon uit die gebruik van vleuels, so is geneig om plat plaat lemme te gebruik.Agterwaarts geboë waaiers word veral opgemerk vir hul vermoë om hoë drukke gekombineer met lae geraas te produseer, en het 'n nie-oorlaai-krageienskap – dit beteken dat namate die weerstand in 'n stelsel verminder en die vloeitempo toeneem, die krag wat deur die elektriese motor getrek word, sal verminder. .Die konstruksie van agteruit geboë waaiers sal waarskynlik meer robuust en eerder swaarder wees as die minder doeltreffende vorentoe geboë waaier.Die relatief stadige lugsnelheid van die lug oor die lemme kan die ophoping van kontaminante (soos stof en vet) moontlik maak.
Figuur 3: Illustrasie van sentrifugale waaierwaaiers
Voorwaarts geboë sentrifugale waaiers
Voorwaarts geboë waaiers word gekenmerk deur 'n groot aantal vorentoe geboë lemme.Aangesien hulle tipies laer druk produseer, is hulle kleiner, ligter en goedkoper as die ekwivalente aangedrewe agteruitgeboë waaier.Soos in Figuur 3 en Figuur 4 getoon, sal hierdie tipe waaierwaaier 20 plus lemme insluit wat so eenvoudig kan wees soos om uit 'n enkele metaalplaat gevorm te word.Verbeterde doeltreffendheid word verkry in groter groottes met individuele gevormde lemme.Die lug verlaat die lempunte met 'n hoë tangensiële snelheid, en hierdie kinetiese energie moet omgeskakel word na statiese druk in die omhulsel – dit doen afbreuk aan die doeltreffendheid.Hulle word tipies gebruik vir lae tot medium lugvolumes by lae druk (normaalweg <1.5kPa), en het 'n relatief lae doeltreffendheid van minder as 70%.Die rolomhulsel is veral belangrik om die beste doeltreffendheid te bereik, aangesien die lug die punt van die lemme teen hoë snelheid verlaat en gebruik word om die kinetiese energie effektief in statiese druk om te skakel.Hulle loop teen lae rotasiespoed en gevolglik is meganies-gegenereerde geraasvlakke geneig om minder te wees as hoërspoed-agterwaarts geboë waaiers.Die waaier het 'n oorlaaikrag-eienskap wanneer dit teen lae stelselweerstande werk.
Figuur 4: Voorwaarts geboë sentrifugale waaier met integrale motor
Hierdie waaiers is nie geskik waar die lug byvoorbeeld swaar met stof besoedel is of vetdruppels dra nie.
Figuur 5: Voorbeeld van direkte aangedrewe propwaaier met agteruit geboë lemme
Radiale lem sentrifugale waaiers
Die radiale lem sentrifugale waaier het die voordeel dat dit besoedelde lugdeeltjies en teen hoë drukke (in die orde van 10kPa) kan beweeg, maar, wat teen hoë spoed loop, is dit baie raserig en ondoeltreffend (<60%) en behoort dus nie te wees nie. gebruik vir algemene doeleindes HVAC.Dit ly ook aan 'n oorlaaikrag-eienskap – aangesien die stelselweerstand verminder word (dalk deur volumebeheerdempers wat oopmaak), sal die motorkrag styg en, afhangend van die motorgrootte, moontlik 'oorlaai'.
Prop waaiers
In plaas daarvan om in 'n rolomhulsel gemonteer te word, kan hierdie doelontwerpte sentrifugale waaiers direk in die omhulsel van die lughanteringseenheid (of, inderdaad, in enige kanaal of plenum) gebruik word, en hul aanvanklike koste sal waarskynlik laer wees as sentrifugale waaiers gehuisves.Bekend as 'plenum', 'prop' of bloot 'ongehuisde' sentrifugale waaiers, kan dit 'n paar ruimtevoordele bied, maar teen die prys van verlore bedryfsdoeltreffendheid (met die beste doeltreffendheid soortgelyk aan dié vir gehuisves vorentoe geboë sentrifugale waaiers).Die waaiers sal lug deur die inlaatkegel intrek (op dieselfde manier as 'n gehuisveste waaier), maar dan die lug radiaal om die hele 360° buitenste omtrek van die waaier uitlaat.Dit kan 'n groot buigsaamheid van uitlaatverbindings bied (vanaf die plenum), wat beteken dat daar minder behoefte aan aangrensende draaie of skerp oorgange in die kanaalwerk kan wees wat self sal bydra tot die stelseldrukval (en dus bykomende waaierkrag).Algehele stelsel doeltreffendheid kan verbeter word deur die gebruik van klokmond ingange na die kanale wat die plenum verlaat.Een van die voordele van die propwaaier is sy verbeterde akoestiese werkverrigting, hoofsaaklik as gevolg van die klankabsorpsie binne die plenum en die gebrek aan 'direkte sig'-paaie vanaf die stuwer tot in die mond van die kanaalwerk.Die doeltreffendheid sal baie afhang van die waaier se ligging binne die plenum en die verhouding van die waaier tot sy uitlaat – die plenum wat gebruik word om die kinetiese energie in die lug om te skakel en so die statiese druk te verhoog.Wesentlik verskillende werkverrigting en verskillende werkingstabiliteite sal afhang van die waaiertipe – gemengde vloeiwaaiers (wat 'n kombinasie van radiale en aksiale vloei verskaf) is gebruik om vloeiprobleme te oorkom wat voortspruit uit die sterk radiale lugvloeipatroon wat geskep word deur eenvoudige sentrifugale waaiers3.
Vir kleiner eenhede word hul kompakte ontwerp dikwels aangevul deur die gebruik van geredelik beheerbare EC-motors.
Aksiale waaiers
In aksiale vloeiwaaiers gaan die lug deur die waaier in lyn met die rotasie-as (soos getoon in die eenvoudige buis-aksiale waaier van Figuur 6) – die druk word geproduseer deur aërodinamiese opheffing (soortgelyk aan 'n vliegtuigvlerk).Dit kan betreklik kompak, laekoste en liggewig wees, veral geskik om lug teen relatief lae drukke te beweeg, en word dus gereeld gebruik in uitsuigstelsels waar die drukval laer is as toevoerstelsels - die toevoer sluit gewoonlik die drukval van al die lugversorging in komponente in die lughanteringseenheid.Wanneer die lug 'n eenvoudige aksiale waaier verlaat, sal dit warrel as gevolg van die rotasie wat aan die lug toegedien word terwyl dit deur die waaier beweeg – die werkverrigting van die waaier kan aansienlik verbeter word deur stroomafwaartse leivinne om die werveling te herstel, soos in die waaier aksiale waaier getoon in Figuur 7. Die doeltreffendheid van 'n aksiale waaier word beïnvloed deur die vorm van die lem, die afstand tussen die punt van die lem en die omringende omhulsel, en die wervelherstel.Die spoed van die lem kan verander word om die waaier se uitset doeltreffend te verander.Deur die rotasie van aksiale waaiers om te keer, kan die lugvloei ook omgekeer word – hoewel die waaier ontwerp sal word om in die hoofrigting te werk.
Figuur 6: 'n Buis-aksiale vloeiwaaier
Die kenmerkende kurwe vir aksiale waaiers het 'n stalletjiegebied wat hulle ongeskik kan maak vir stelsels met 'n wyd uiteenlopende reeks bedryfstoestande, alhoewel hulle die voordeel van 'n nie-oorlaai-krageienskap het.
Figuur 7: 'n aksiale vloeiwaaier
Aswaaiers van waaiers kan so doeltreffend wees soos sentrifugale waaiers wat agteruit geboë is, en is in staat om hoë vloei teen redelike druk (tipies rondom 2 kPa) te produseer, alhoewel hulle waarskynlik meer geraas sal skep.
Die gemengde vloeiwaaier is 'n ontwikkeling van die aksiale waaier en het, soos in Figuur 8 getoon, 'n kegelvormige waaier waar lug radiaal deur die uitbreidende kanale getrek word en dan aksiaal deur die reguit leiskoene gevoer word.Die gekombineerde aksie kan druk veel hoër produseer as wat moontlik is met ander aksiale vloeiwaaiers.Doeltreffendheid en geraasvlakke kan soortgelyk wees aan dié van 'n terugwaartse kurwe sentrifugale waaier.
Figuur 8: Gemengde vloei inlynwaaier
Die installering van die waaier
Die pogings om 'n doeltreffende waaieroplossing te verskaf, kan ernstig ondermyn word deur die verhouding tussen die waaier en die plaaslike kanale paaie vir die lug.
Postyd: Jan-07-2022