Kokie oro slėgio parametrai svarbūs renkantis aukšto slėgio radialinį oro pučiamąjį įrenginį

Aukšto slėgio radialinis ventiliatorius pelno savo vietą tik tada, kai tinkami oro slėgio parametrai atitinka realią ortakių sistemą.

Statinis slėgis prieš greičio slėgį parinkimo metu

Ką statinis slėgis reiškia ortakių sistemoms

Statinės slėgio jėga – tai naudingoji stumiamoji jėga viduje vamzdyje; ji atlieka darbą, perstumdama orą prieš trinties pasipriešinimą. Aukšto slėgio spindulinio ventiliatoriaus nurodytoji statinės slėgio reikšmė rodo, kiek didelį pasipriešinimą ratukas gali įveikti, tuo pat metu išlaikydamas numatytą oro srauto kiekį. Greičio slėgis skiriasi: jis yra judančio oro kinetinė energija išleidimo angos vietoje ir vėl verčiama į statinį slėgį tik tada, kai srautas sulėtėja. Ilguose, šakotuose vamzdžiuose vyrauja statinė sudėtinė dalis, nes dauguma nuostolių kyla dėl sienelių trinties ir jungčių, o ne dėl oro srauto pagreitinimo.

Kodėl greičio slėgis svarbus išleidimo angos vietoje

Greitinės slėgio reikšmė auga proporcingai oro srauto greičio kvadratui, todėl net nedideli oro kanaluose judėjimo greičio pokyčiai sukelia didelius slėgio nuostolius. Ventiliatoriaus išleidimo angos srityje judantis oro stulpas turi kinetinės energijos, kuri yra prarandama, jei jos nepavyksta panaudoti naudojant difuzorių. Siaura išleidimo anga palaiko aukštą greitį ir žemą statinį slėgį, kas tinka trumpoms, atviroms išleidimo sistemoms. Platesnė išleidimo anga sumažina greitinį slėgį ir padidina naudingą statinį slėgį vamzdynuose. Aukšto slėgio radialinis ventiliatorius, pritaikytas vamzdynams, todėl labiau orientuotas į statinio slėgio išvestį nei į tiesioginį išleidimo greitį.

Ventiliatoriaus pritaikymas prie sistemos pasipriešinimo kreivės

Kodėl sistemos pasipriešinimas didėja didėjant oro srautui

Sistemos pasipriešinimo kreivė vaizduoja slėgio nuostolį priklausomai nuo oro srauto; ji kyla stačiai, nes trinties nuostoliai maždaug proporcingi srauto kvadratui. Dvigubai padidinus reikiamą tūrį, gali prireikti keturgubai didesnio slėgio. Todėl aukšto slėgio radialinis ventiliatorius turi būti parinktas remiantis blogiausiu realiu eksploatavimo režimu, o ne vidutinišku. Filtrai laikui bėgant užsiteršia, todėl jų pasipriešinimas didėja ir kreivė pasislenka aukštyn. Nepaisant šio poslinkio, ventiliatorius neteks pakankamo oro tiekimo, kai sistema bus labiausiai užteršta – būtent tada, kai tinkamas vėdinimas ypač svarbus darbuotojų saugai pagal OSHA 29 CFR 1910.94.

Kaip nustatomas veikimo taškas

Darbo taškas yra ten, kur ventiliatoriaus charakteristika kerta sistemos pasipriešinimo kreivę. Abi kreives reikia pavaizduoti tame pačiame slėgio ir tūrio ašių plane ir nustatyti jų susikirtimo tašką: tai tikroji tiekiamo oro srauto našumas ir slėgis. Jei susikirtimo taškas yra kairėje nuo reikiamo darbo taško, ventiliatorius per silpnas vamzdynui. Jei jis yra labai dešinėje, variklis gali imti per didelę srovę. Aukšto slėgio radialinio ventiliatoriaus charakteristikos palyginimas su tikrąja sistemos pasipriešinimo kreive pašalina šį neapibrėžtumą.

Metalo apdorojimo dirbtuvės Pietų Kinijoje išplėtė dūmų siurbimo liniją iki naujų vonelių. Pradinis įrenginys buvo parinktas tik trumpai linijai, todėl išplėstos sistemos pasipriešinimo kreivė pakilo virš ventiliatoriaus galimybių ir aušintuvo oro srautas sumažėjo žemiau reikiamo rūgštinės miglos sugavimo lygio. Sprendimas buvo pakeisti įrenginį į aukštesnio statinio slėgio cetrifūginį modelį, o po to patikrinti darbo tašką pavaizduotoje kreivėje. Po paleidimo aušintuvo sugavimo efektyvumas pagerėjo ir linija atitiko vietos ventiliacijos planą.

Vamzdynų ir magistralių projektavimo poveikis slėgio poreikiui

Kaip alkūnės ir filtrai sukelia pasipriešinimą

Kiekviena alkūnė, reguliavimo vožtuvas ir tinklelis sunaudoja statinį slėgį. 90 laipsnių posūkis gali kainuoti tiek pat, kiek kelių metrų tiesaus vamzdyno, o apkrautas filtras gali sukelti didelį pastovų slėgio nuosmukį. Kompaktiškuose objektuose su daugybės posūkių reikia aukštesnio slėgio ventiliatoriaus nei tos pačios ilgio tiesiam vamzdynui. Ventiliatoriaus parinkimui reikia susumuoti komponentų gamintojų pateiktus slėgio nuosmukio duomenis su tiesaus ortakio trinties nuostoliais. Aukšto slėgio radialinis ventiliatorius, parinktas neįvertinus šių nuostolių, nepasieks numatyto našumo.

Apvalių ir stačiakampių ortakių pasirinkimas

Apvalusis ortakis sulaiko orą su mažesniu trinties pasipriešinimu vienetui ploto, todėl tam pačiam oro srautui reikia mažesnio statinio slėgio. Stačiakampis ortakis tinka siauriems luboms, tačiau turi didesnį sienelės paviršių ir didesnį slėgio nuostolį. Svarbus taip pat medžiagos pasirinkimas: cinkuotas plienas atsparus dilimui, o nerūdijantis plienas 304 tinka agresyvioms aplinkoms, o aliuminio lydinys sumažina svorį stogo montavimui. Ortakio pasirinkimas keičia ventiliatoriaus keliamą slėgio apkrovą, todėl jis turi būti nustatytas prieš pradedant skaičiavimus. Tinkamas aukšto slėgio radialinis ventiliatorius priklauso nuo šio ortakio pasirinkimo pirmiausia.

Parinkimo skaičiavimai ir bandymų standartai

Pa konvertavimas į colius vandens stulpelio

Našumo kataloguose naudojamos skirtingos matavimo sistemos: metrinėje sistemoje slėgis nurodomas paskaliuose (Pa), o daugelyje Šiaurės Amerikos techninių charakteristikų – coliuose vandens stulpelio (in. w.g.). Konversijos koeficientas pastovus: 1 in. w.g. atitinka maždaug 249 Pa. Reikalavimas 1000 Pa yra maždaug 4 coliai w.g. Prieš lygindami ventiliatoriaus charakteristiką su sistemos charakteristika, visus skaičius reikia konvertuoti į vieną matavimo sistemą, kitaip susikirtimo taškas bus nuskaitytas netinkamose skalėse. Aukšto slėgio spindulinio ventiliatoriaus katalogas turi būti perskaitytas projekte naudojama matavimo sistema prieš jį pritaikant.

Taikant AMCA 210 ir ISO 5801

Šie standartai nustato, kaip būtina išbandyti ventiliatoriaus oro našumą, todėl paskelbtos charakteristikos turi tą pačią reikšmę visų tiekėjų atveju. AMCA 210 ir ISO 5801 nustato laboratorinį tūrio ir slėgio matavimo metodą, kuris leidžia pirkėjui pasitikėti nurodytu darbo tašku. Rotoriaus balansavimo klasės pagal ISO 1940 užtikrina, kad impeleris sukasi lygiai esant dideliam sūkiui, o IEC 60529 apibrėžia IP klasifikaciją, kuri apsaugo variklį drėgnose ortakio sistemose. CE ir UKCA žymėjimai patvirtina, kad gaminys atitinka ES ir Jungtinės Karalystės elektros saugos reikalavimus, o ATEX 2014/34/ES taikomas vietose, kur gali būti degios dulksnos. Aukšto slėgio radialinis ventiliatorius su šiais žymėjimais suteikia pirkimo komandai įrodymų pagrindu paremtą sprendimą.

Parinkties santrauka pirkimo komandoms

Aukšto slėgio radialinio ventiliatoriaus nurodymas turėtų prasidėti nuo sistemos pasipriešinimo kreivės, o ne iš katalogo tūrio skaičiaus. Susumuoja visus statinius nuostolius iš ortakių, alkūnių, filtrų ir garso slopintuvų, tada visus skaičius konvertuoja į vieną slėgio vienetą prieš braižydami kreivę. Gautą darbo tašką priderina prie bandymais patvirtintos ventiliatoriaus kreivės pagal AMCA 210 arba ISO 5801 standartus, kad nurodyta našumas būtų patikimas. Patikrina mentų ratuko balansavimo klasę, patvirtina IP apsaugos klasę atitinkamai aplinkai ir peržiūri variklio klasę pagal IEC 60034 standartą. Teisingas garso parinkimo skaičiavimas užkerta kelią tiek nepakankamam našumui, tiek energijos švaistymui visą įrangos eksploatacijos laikotarpį.

Pirkimo metu reikia pirkti remiantis dokumentuotu darbo tašku, o ne katalogo numeriu, gavus vienetą – patikrinti mentų ratuko balansavimo klasę ir IP apsaugos klasę, naudoti vienetą jo nurodytame darbo diapazone ir reguliariai keisti filtrus, kad pasipriešinimas liktų prognozuojamas.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas

Kokį bendrą slėgio dydį reikėtų reikalauti iš tiekėjų?

Atsakymas: Bendrasis slėgis apima statinį ir greičio komponentus ir atspindi visą energiją, kurią ventiliatorius turi tiekti. Pirkėjai turėtų pareikšti statinį slėgį darbo taške kartu su išleidimo greičio slėgiu, o po to palyginti su sistemos pasipriešinimo kreive. Aukšto slėgio radialieji ventiliatoriai paprastai nurodomi statiniu slėgiu, todėl reikia patikrinti, ar katalogo reikšmė įtraukia greičio slėgio komponentus. Aiškus vienetų pavadinimas neleidžia pasirinkti netinkamų įrenginių iš skirtingų tiekėjų.

Klausimas

Kodėl statinis slėgis yra svarbesnis nei greičio slėgis ortakinėse sistemose?

Atsakymas: Ilguose ortakuose oras juda lėtai, todėl greičio slėgis yra mažas, o dauguma turimos statinės slėgio energijos sunaudojama trinties nuostoliams sienose. Todėl ventiliatoriui reikia įveikti statinį pasipriešinimą, kad užtikrintų srautą. Greičio slėgis tampa reikšmingas tik aukšto greičio atviruose išleidimuose. Nurodant statinį slėgį, įrenginys pritaikomas realiai sistemos pasipriešinimui, o variklis nebus per mažo galingumo faktinei ortakių sistemai.

Klausimas

Kaip perskaitoma ventiliatoriaus charakteristika prieš sistemos pasipriešinimo kreivę?

Atsakymas: Nubrėžkite ventiliatoriaus slėgio ir tūrio bei sistemos pasipriešinimo kreives vienose koordinačių ašyse. Jų susikirtimo taškas yra veikimo taškas, kuris rodo tiekiamą oro srautą ir slėgį. Jei kreivės susikerta kairėje nuo reikiamo naudojimo taško, ventiliatorius per silpnas; jei labai dešinėje – variklis gali perdaug apkrauti. Dokumentuota parinkimo lentelė įrašo abi kreives ir konversijos vienetus, leisdama patikrinti veikimą vietovėje pagal ISO 5801 standartą.

Klausimas

Ar ilgus vamzdynus su daugybe alkūnių galima aptarnauti standartiniu radialiniu įrenginiu?

Atsakymas: Ilgi vamzdynai sukelia trinties nuostolius, o kiekviena alkūnė prideda fiksuotą slėgio nuostolį, todėl bendras sistemos pasipriešinimas staigiai didėja kartu su ilgiu ir posūkių skaičiumi. Įrenginys turi būti parinktas remiantis sumuotais statiniais nuostoliais, o ne katalogo nurodytu tūriu. Apvalūs vamzdžiai ir mažiau lenkimų sumažina poreikį. Patvirtintas našumas pagal AMCA 210 standartą užtikrina nurodyto naudojimo taško tikslumą prieš montavimą, apsaugodamas nuo nepakankamo oro srauto vietovėje.

Klausimas

Ar apvalūs ortakiai sumažina slėgio nuostolius lyginant su stačiakampiais ortakiais?

Atsakymas: Apvalūs ortakiai turi mažesnį sienų paviršiaus plotą vienetiniam oro srautui, todėl trinties nuostoliai yra mažesni esant tam pačiam oro kiekiui, o ventiliatoriui reikia mažesnio statinio slėgio. Stačiakampiai ortakiai tinka siaurose vietose, tačiau padidina paviršiaus plotą ir nuostolius. Cinkuoto plieno arba nerūdijančiojo plieno 304 konstrukcija išlaiko kelią lygiu, o tinkamos atramos neleidžia ortakiams įlinkti, kas padidintų pasipriešinimą. Ortakių forma turėtų būti nustatyta prieš atliekant galutinius slėgio skaičiavimus.