Millised õhurõhu parameetrid on olulised kõrgsurvelistele radiaalsetele õhupuhutitele valimisel

Kõrgsurveline radiaalne ventilator õigustab oma olemasolu ainult siis, kui õiged õhurõhuparameetrid vastavad tegelikule kanalisüsteemile.

Staatilise ja kiirusrõhu võrdlus valikul

Mida tähendab staatiline rõhk kanalisüsteemide puhul

Staatiline rõhk on torus sisalduv kasutatav tõukejõud; see teeb tööd õhu liigutamiseks hõõrdumise vastu. Kõrgsurvelistel radiaalventilaatoritel avaldatud staatilise rõhu hindamine näitab, kui suurt takistust impeller suudab ületada, samas kui see liigutab eesmärgitud õhukogust. Kiirusrõhk erineb: see on liikuva õhu kineetiline energia väljapordil ja muundub tagasi staatiliseks rõhuks ainult siis, kui voolu kiirus aegleneb. Pika, harunenud torujuhtme puhul domineerib staatiline komponent, sest enamik kaotusi tekib seinte hõõrdumisest ja ühendusdetailidest ning mitte voolu kiirendamisest.

Miks kiirusrõhk väljapordil tähtis on

Kiiruse rõhk kasvab õhukiiruse ruuduga, mistõttu väikesed muutused kanali kiiruses põhjustavad suuri rõhukaotusi. Ventilaatori väljundis kannab liikuv õhutulp kinetilist energiat, mida raisatakse, kui seda ei taastata difusoriga. Kitsas väljund hoiab kiiruse rõhu kõrgena ja staatilise rõhu madalana, mis sobib lühikestele ja avatud väljunditele. Laiem väljund vähendab kiiruse rõhku ja suurendab kasutatavat staatilist rõhku torustikus liikumiseks. Kõrgsurveline radiaalventilaator, mille on säästatud torustike jaoks, eelistab seega staatilist väljundit suhtes lihtsa väljundkiirusega.

Ventilaatori sobitamine süsteemi takistuskõveraga

Miks süsteemi takistus kasvab õhuvooluga

Süsteemi takistuskuva kujutab rõhu kaotust õhuvoolu suhtes; see tõuseb järsult, sest hõõrdumisest tingitud kaotus on umbes võrdeline vooluhulga ruuduga. Nõutava ruumala kahekordistamine võib nõuda neljakordset rõhku. Seega tuleb kõrgsurveline radiaalne ventilator dimensioneerida kõige halvema reaalsete tingimustega töörežiimi järgi, mitte keskmise järgi. Filtrid koormuvad aeglaselt, suurendades takistust ja nihutades kuva ülespoole. Selle nihke ignoreerimine põhjustab ventilatori õhupuuduse süsteemi mustaimas olukorras – just siis, kui ventileerimine on töötajate ohutuse tagamiseks kõige tähtsam OSHA 29 CFR 1910.94 kohaselt.

Kuidas määratakse tööpunkti

Tööpunkti asub seal, kus ventilaatori karakteristika lõikeb süsteemi takistuskarakteristikat. Joonistage mõlemad karakteristikud samale rõhu–mahulise vooluhulga teljestikule ja loe ristumispunkti: see on tegelikult saavutatav õhuvool ja rõhk. Kui ristumispunkt jääb tööpunkti vasakule, on ventilaator liiga nõrk torustikule. Kui see jääb liiga paremale, võib mootor tarbida liialt suurt voolu. Kõrgsurvelist radiaalventilaatorit joonistades koos tegeliku süsteemi karakteristikuga eemaldatakse see ebakindlus.

Metallitöötlustehases lõunas-Kitšis laiendati suitsuimeja torustikku uutele metallitankidele. Algne seade oli mõõdetud ainult lühikeseks torustikuks, mistõttu tõusis laiendatud süsteemi takistuskarakteristika ventilaatori võimaluste üle ja imemisülede õhuvool langes allapoole hapetiheda aurude püüdmiseks vajalikku taseme. Paranduseks kasutati kõrgema staatilise rõhuga tsentrifugaalset mudelit ning kontrolliti tööpunkti joonisel karakteristikul. Pärast käivitamist paranes imemisülede püüdmine ja torustik vastas ettevõtte ventilatsiooniplaanile.

Torustiku ja torujuhtme kujundus mõjutab rõhunõudlust

Kuidas põikumised ja filtrid teevad takistust

Iga põikumine, regulaator ja ekraan tarbib staatilist rõhku. 90-kraadine pööre võib kaasa tuua sama suure rõhukao nagu mitu meetrit sirget toru, samas kui koormatud filter võib lisada suure püsiva rõhukao. Kompaktsetes paigaldustes, kus on palju pöördeid, on vaja kõrgema rõhuga ventilatsiooniseadet kui sama pikkusega sirgjoonelises torusüsteemis. Komponentide tootjate esitatud rõhukao andmed tuleb liita sirgete kanalite hõõrdumisega, et õigesti määrata ventilatsiooniseadme suurus. Kui kõrgrõhuline radiaalne ventilatsiooniseade on määratletud ilma nende kaotuste summamiseta, ei saavuta see nõutavat jõudlust.

Ümara ja ristkülikukujuliste kanalite valik

Ümmargune õhukanal hoiab õhku väiksema pindalaühiku kohta tekkiva hõõrdumisega, mistõttu on sama õhuvoolu saavutamiseks vajalik madalam staatiline rõhk. Ristkülikukujuline kanal sobib kitsastele lagiavadele, kuid sellel on suurem seinapind ja suurem kaotus. Materjal on samuti oluline: tsingitud teras vastab kulutusele, 304-stainless-teras sobib korrosioonikindlaks kasutamiseks ja alumiiniumi sulam vähendab kaalu katusele paigaldatavatele kanalitele. Kanali valik mõjutab ventilatori peale kantavat rõhunõuet, seepärast tuleb see kindlaks teha enne valikumatematiika lõpetamist. Õige kõrgsurvega radiaalventilaator sõltub esmalt just sellest kanali valikust.

Valikumatematiika ja katsetamise standardid

Pa ümberarvutamine tollidesse veesamba

Jõudluskataloogid kasutavad erinevaid ühikuid: meetrilistes loendites esitatakse rõhk paskalites (Pa), samas kui paljudes Põhja-Ameerika tehnilistes andmetes kasutatakse tollide veepeeglit (in. w.g.). Teisendustegur on fikseeritud: 1 in. w.g. vastab umbes 249 Pa-le. Nõue 1000 Pa vastab ligikaudu 4 tollile w.g. Enne ventilatorikõvera ja süsteemikõvera võrdlemist tuleb kõik arvud teisendada ühikusse, mida kasutatakse projektis, muidu loetakse lõikepunkt valest skaalast. Kõrgsurvega radiaalventilatori kataloogi tuleb enne kasutamist lugeda projektis kasutatavas ühikus.

Rakendatakse AMCA 210 ja ISO 5801

Need standardid määravad, kuidas testida ventilatsiooniseadmete õhuvoolu jõudlust, nii et avaldatud karakteristikukõverad tähendavad tarnijate vahel sama asja. AMCA 210 ja ISO 5801 määravad laboratoorsed meetodid ruumala ja rõhu mõõtmiseks, mis võimaldab ostjatel usaldada deklareeritud tööpunkti. Rotori tasakaalutasemed vastavalt ISO 1940 tagavad impellori sujuva töö kiirustel, samas kui IEC 60529 määrab IP-klassifikatsiooni, mis kaitseb mootorit niisketes kanalites. CE- ja UKCA-märgised kinnitavad, et toode vastab EL-i ja Suurbritannia elektriohutusnõuetele, samas kui ATEX 2014/34/EU kehtib puhul, kus esineb süttivat tolmu. Kõrgsurveline radiaalne ventilator, millel on need märgised, annab ostutöödele põhjendatud aluse.

Valikukokkuvõte ostutööde meeskondadele

Kõrgsurvelist radiaalventilaatorit tellides tuleb alustada süsteemi takistusjoonest, mitte kataloogis olevast mahust. Liidetakse kõik staatilised kaod torustikus, pöörduvates osades, filtrites ja müraabsorbeerijates ning kõik väärtused teisendatakse ühte rõhkuühikusse enne graafiku koostamist. Tulemuseks saadud tööpunkt sobitatakse testitud ventilaatori karakteristikukõveraga vastavalt AMCA 210 või ISO 5801 standardile, et deklareeritud jõudlus oleks usaldusväärne. Kontrollitakse impellori tasakaalutaseme klassi, kinnitatakse IP-klass vastavalt keskkonnatingimustele ja analüüsitakse mootoriklassi vastavust IEC 60034 standardile. Õige helivalikumatematiika vältib nii halba jõudlust kui ka energiakadu kogu seadme eluajal.

Ostude puhul tuleb tellida dokumenteeritud tööpunktile, mitte katalooginumbrile; tarnimisel tuleb kontrollida impellori tasakaalutaseme klassi ja IP-klassi; seadet tuleb kasutada sellele määratud tööpiirkonnas ja filtreid tuleb regulaarselt hooldada, et takistus jääks ennustatavaks.

Tavaliselt esinevad küsimused

Küsimus

Millist kogurõhku tuleb tarnijatelt nõuda?

Vastus: Kogurõhk koosneb staatilisest ja kiirusrõhust ning esindab täielikku energiat, mille ventilator peab tarnima. Ostjad peaksid paluma staatilist rõhku tööpunkti juures koos väljundis oleva kiirusrõhuga ning seejärel võrdlema süsteemi takistuskõveraga. Kõrgsurveline radiaalventilator on tavaliselt kataloogis märgitud staatilise rõhuga, seega tuleb kinnitada, kas kataloogis toodud väärtus sisaldab ka kiirusrõhku. Selge ühikute nimetamine vältib eri tarnijate vahel valesti valitud seadmete kasutamist.

Küsimus

Miks on torustatud süsteemides olulisem staatiline rõhk kui kiirusrõhk?

Vastus: Pika toru puhul liigub õhk aeglaselt, mistõttu on kiirusrõhk väike, kuid hõõrdekaotus toru seinas kulutab suurema osa saadaolevast staatilisest rõhust. Seega peab ventilator ületama staatilise kaotuse, et hooldada voolu. Kiirusrõhk muutub oluliseks ainult kõrgkiirusel ja avatud väljundil. Spetsifikatsioon staatilise rõhuga sobitab seadme tegeliku süsteemi takistusega ja vältib mootori alamdimensioonimist tegelikus toruvõrgus.

Küsimus

Kuidas lugeda ventilatori karakteristikku süsteemi takistuse karakteristikuga võrreldes?

Vastus: Joonistage ventilatori rõhu–mahutegurite ja süsteemi takistuse karakteristikud samadele telgedele. Lõikepunkt on tööpunkt, mis näitab tarnitud õhuvoolu ja rõhku. Kui kõverad lõikuvad vajalikust tööpunktist vasakul, on ventilator liiga nõrk; kui liiga paremal, võib mootor ülekoormuda. Dokumenteeritud valikuleht sisaldab mõlemat karakteristikku ja teisendusühikuid, mis võimaldab välitingimustes ISO 5801 järgi kontrollida tegelikke andmeid.

Küsimus

Kas pikkade torujuhtmetega ja paljude pööretega kohta saab teenindada standardse radiaalse üksusega?

Vastus: Pikkade torujuhtmete puhul suureneb hõõrdumistakistus ja iga pööre lisab kindla rõhukao, mistõttu tõuseb kogu süsteemi takistus järsult pikkuse ja pöörete arvuga. Üksus tuleb valida kokkuvõetud staatilise kaotuse alusel, mitte kataloogis toodud mahuteguri järgi. Ümara toru kasutamine ja vähem pöördeid vähendavad nõudlust. AMCA 210 järgi kinnitatud toorandmed kinnitavad deklareeritud tööpunkti enne paigaldamist, tagades seega välioludes piisava õhuvoolu.

Küsimus

Kas ümmargused kanalid vähendavad rõhukadu võrreldes ristkülikukujulistega kanalitega?

Vastus: Ümmargused kanalid pakuvad väiksemat seina pindala ühiku õhuvoolu kohta, mistõttu on hõõrdumiskadu sama õhukoguse korral väiksem ja ventilatoril on vaja vähem staatilist rõhku. Ristkülikukujulised kanalid sobivad kitsastes ruumides, kuid suurendavad pindala ja kaotusi. Tsingitud terasest või roostevabast terasest 304 valmistatud konstruktsioon säilitab kanali sileda pinnaga, samas kui sobivad toed takistavad läbipaindumist, mis lisaks takistust.