Impulsor motorizado curvo cara adiante
Unha vez definido o caudal volumétrico que precisamos, xa sexa para proporcionar aire fresco ou refrixeración do proceso, debemos combinalo coa resistencia ao fluxo que atopará o ventilador na aplicación. O caudal volumétrico (en m3/h) e a presión (en pascales - Pa) combínanse para converterse no punto de traballo contra o que debe funcionar o ventilador. É importante que seleccionemos un ventilador cuxas características de rendemento cumpran co punto de traballo requirido no punto de máxima eficiencia ou preto del. Usar o ventilador na súa máxima eficiencia minimiza o consumo de enerxía e o ruído emitido polo ventilador, ao tempo que ofrece o rendemento requirido.
Como funciona un ventilador centrífugo curvado cara adiante?
O nome "ventilador centrífugo" deriva da dirección do fluxo e de como o aire entra no impulsor en dirección axial e logo é impulsado cara a fóra desde a circunferencia exterior do ventilador. A diferenza na dirección do fluxo entre un ventilador centrífugo curvado cara adiante e cara atrás é a dirección na que o aire sae da circunferencia do impulsor. Cun impulsor curvado cara atrás, o aire sae en dirección radial, mentres que cun curvado cara adiante o aire sae tanxencialmente desde a circunferencia do ventilador.
Un ventilador centrífugo curvo cara adiante caracterízase pola súa forma cilíndrica e por moitas pequenas aspas na circunferencia do impulsor. No exemplo que se mostra a continuación, o ventilador xira no sentido das agullas do reloxo.
A diferenza do impulsor curvado cara atrás, o impulsor curvado cara adiante require unha carcasa que converta o aire de alta velocidade que sae das puntas da á do impulsor nunha forza estática de menor velocidade. A forma da carcasa tamén dirixe o fluxo de aire cara á saída. Este tipo de carcasa de ventilador coñécese comunmente como espiral; non obstante, tamén se pode denominar carcasa de voluta ou sirocco. Ao instalar o impulsor curvado cara adiante nunha carcasa de espiral, normalmente referímonos a el como soprador curvado cara adiante.
Hai dous tipos de sopradores que empregan un impulsor motorizado curvado cara adiante, como se mostra a continuación…
O soprador de entrada única da esquerda aspira aire dun lado da carcasa a través da entrada redonda e diríxeo á saída cadrada (que se ve aquí cunha brida de montaxe). O soprador de dobre entrada ten unha carcasa de espiral máis ancha que aspira aire desde ambos os lados da espiral e o entrega á saída cadrada máis ancha.
Do mesmo xeito que no ventilador centrífugo curvado cara atrás, o lado de succión da pala do impulsor aspira aire do centro do ventilador, o que provoca un cambio de dirección do fluxo de aire entre a entrada e a escape de 90°.
Característica do ventilador
A área de funcionamento óptima para un ventilador centrífugo con curva cara adiante é cando funciona a unha presión máis alta. Un ventilador centrífugo con curva cara adiante funciona mellor cando se requiren altas presións contra fluxos de volume máis baixos. O gráfico seguinte ilustra a área de traballo óptima…
O caudal volumétrico represéntase no eixe X e a presión do sistema no eixe Y. Cando non hai presión no sistema (o ventilador sopra libremente), un ventilador centrífugo con curva cara adiante producirá o maior caudal volumétrico. A medida que se aplica unha resistencia ao fluxo no lado de succión ou escape do ventilador, o caudal volumétrico diminuirá.
Débese ter precaución ao elixir un soprador curvado cara adiante para funcionar a baixas presións e co maior caudal. Neste punto, o impulsor funciona nunha parada aerodinámica do mesmo xeito que un ventilador axial que funciona no punto de sela da súa curva. Neste punto, o ruído e o consumo de enerxía estarán no seu punto máximo debido á turbulencia.
A eficiencia máxima atópase nun punto chamado xeonllo da curva característica. Neste punto, a relación entre a potencia de saída do ventilador (caudal volumétrico (m3/s) x desenvolvemento da presión estática (Pa) e a entrada de potencia eléctrica (W) está no seu máximo e a presión sonora producida polo ventilador será a máis silenciosa. Por riba e por debaixo do rango óptimo de funcionamento, o fluxo a través do ventilador faise máis ruidoso e a eficiencia do sistema de ventilador diminúe.
A vantaxe de empregar un impulsor motorizado de entrada única e curva cara adiante é que ten unha característica de ventilador pronunciada. Isto é especialmente útil en sistemas que requiren niveis consistentes de filtración. A medida que o aire pasa a través dun filtro de partículas, o filtro retén o po e o pole transportados polo aire; canto máis fino sexa o grao de filtración, máis pequenas serán as partículas que o filtro retén. Co tempo, o filtro encherase cada vez máis de sucidade e residuos, o que fai que se requira máis presión para subministrar o mesmo volume de aire. Neste caso, usar un impulsor cunha curva característica pronunciada significa que, a medida que o filtro se obstruye cada vez máis, o fluxo volumétrico permanece constante mentres que a presión a través do filtro aumenta.
A vantaxe de empregar un impulsor de dobre entrada curvado cara adiante é que, a partir dun soprador de tamaño relativamente pequeno, pode subministrar un caudal de gran volume. O compromiso co uso dun soprador de dobre entrada é que ten un desenvolvemento de presión máis baixo, o que significa que só pode funcionar con sistemas de baixa presión.
Opcións de montaxe
Como se mencionou anteriormente, o impulsor motorizado curvado cara adiante produce aire a alta velocidade nas puntas da pala que cómpre dirixir e frear para converter a presión dinámica en presión estática. Para facilitar isto, construímos unha espiral arredor do impulsor. A forma créase mediante unha relación de distancias desde o centro do impulsor ata a saída do ventilador. Do mesmo xeito que co ventilador curvado cara atrás, tamén se recomenda ter unha pequena superposición entre o anel de entrada e a boca do impulsor. Ambas consideracións de montaxe móstranse no diagrama seguinte…
O diámetro do anel de entrada só debe permitir un pequeno espazo entre o impulsor e o anel para evitar a recirculación do aire.
Consideracións de montaxe: distancias libres
É importante garantir unha separación suficiente na succión e no lateral do ventilador…
Un espazo insuficiente no lado de succión do ventilador aumentará a velocidade de entrada, o que provocará turbulencias. Esta turbulencia aumentará a medida que o aire pase a través do impulsor, o que fai que a transferencia de enerxía da aspa do ventilador ao aire sexa menos eficiente, provoca a creación de máis ruído e reduce a eficiencia do ventilador.
As recomendacións xerais para as condicións de entrada e escape son:
Lado de entrada
- Sen obstrución nin cambio na dirección do fluxo a 1/3 do diámetro do ventilador desde a entrada do ventilador
Resumo: Por que elixir un ventilador centrífugo curvado cara adiante?
Cando o punto de traballo requirido se atopa na zona de presións de sistema máis altas en comparación cun fluxo de volume máis baixo na característica do ventilador, débese considerar un ventilador centrífugo de entrada simple e curvado cara adiante. Se o requisito da aplicación é para un fluxo de gran volume nunha envolvente de espazo restrinxido, débese considerar un ventilador centrífugo de entrada dobre e curvado cara adiante.
O ventilador debe seleccionarse dentro do seu rango óptimo, que é o que se coñece como o xeonllo da súa curva característica. O punto de eficiencia máxima está máis preto do límite de presión máis alta na curva característica do ventilador, onde tamén funciona de forma máis silenciosa. Debe evitarse o funcionamento fóra do rango óptimo (nos extremos de caudal elevado), xa que a turbulencia e a eficiencia aerodinámica da pala do impulsor nestes puntos crearán ruído e o impulsor tamén funcionará nunha parada aerodinámica. A baixas presións e caudais elevados, débese ter en conta a temperatura de funcionamento do motor baixo carga, xa que existe a posibilidade de que se produza un sobrequecemento do motor.
O aire no lado de entrada do impulsor debe manterse o máis suave e laminar posible. Para maximizar a eficiencia, débese deixar polo menos unha separación de 1/3 do diámetro do impulsor na entrada do ventilador. O uso dun anel de entrada (boquilla de entrada) que se solape coa entrada do impulsor axudará a eliminar as perturbacións do fluxo antes de que o aire sexa aspirado a través do ventilador, reducirá o ruído inducido pola turbulencia, manterá o consumo de enerxía no punto de traballo ao mínimo e maximizará a eficiencia.
A característica de funcionamento pronunciada, a maior capacidade de presión dos sopradores de entrada única e a alta capacidade de fluxo dos sopradores de dobre entrada fan que o ventilador curvado cara adiante sexa unha opción útil a considerar nunha ampla gama de instalacións.
Data de publicación: 16 de agosto de 2023