İleriye Eğimli Motorlu Çark
İster taze hava sağlamak ister proses soğutmak olsun, ihtiyacımız olan hava debisini tanımladığımızda bunu fanın uygulamada karşılaşacağı akış direnciyle birleştirmemiz gerekir. Hava debisi (m3/saat cinsinden) ve basınç (Pascal - Pa cinsinden), fanın çalışması gereken çalışma noktası olacak şekilde birleştirilir. Performans karakteristiği, gerekli çalışma noktasını, verimliliğin en yüksek noktasında veya yakınında karşılayan bir fan seçmemiz önemlidir. Fanın en yüksek verimlilikte kullanılması, gerekli performansı sağlarken, fandan yayılan güç tüketimini ve gürültüyü en aza indirir.
İleriye Eğimli Santrifüj Fan nasıl çalışır?
'Santrifüj Fan' adı, akış yönünden ve havanın pervaneye eksenel yönde girip daha sonra fanın dış çevresinden dışarı doğru nasıl itildiğinden türetilmiştir. İleri ve geri eğimli santrifüj fanlar arasındaki akış yönü farkı, havanın pervane çevresinden çıktığı yöndür. Geriye kavisli pervanede hava radyal yönde çıkarken ileri kavisli pervanede hava fanın çevresinden teğetsel olarak çıkar.
İleriye doğru eğimli bir santrifüj fan, silindirik şekli ve pervanenin çevresinde çok sayıda küçük kanat ile karakterize edilir. Aşağıda gösterilen örnekte fan saat yönünde dönmektedir.
Geriye kavisli pervanenin aksine, ileri kavisli pervane, pervane kanadının uçlarından çıkan yüksek hızlı havayı daha düşük hızlı bir statik kuvvete dönüştüren bir mahfaza gerektirir. Muhafazanın şekli aynı zamanda hava akışını çıkışa yönlendirir. Bu tip fan muhafazası genellikle kaydırmalı olarak bilinir; ancak aynı zamanda volüt veya siroko muhafazası olarak da adlandırılabilir. İleriye eğimli pervaneyi kaydırmalı bir muhafazaya monte ettiğimizde, bunu genellikle ileri eğimli fan olarak adlandırırız.
Aşağıda gösterildiği gibi ileri eğimli motorlu pervane kullanan iki tip üfleyici vardır…
Soldaki tek girişli üfleyici, yuvarlak giriş yoluyla muhafazanın bir tarafından havayı çeker ve bunu kare çıkışa yönlendirir (burada montaj flanşı ile görülmektedir). Çift girişli üfleyici, havayı spiralin her iki tarafından içeri çekerek daha geniş kare çıkışa ileten daha geniş bir spiral muhafazaya sahiptir.
Geriye eğimli santrifüj fanda olduğu gibi, pervane kanadının emme tarafı, fanın merkezinden havayı çeker, bu da giriş ve çıkış arasındaki hava akışında 90o'lik bir yön değişikliğine neden olur.
Fan Özelliği
Öne eğik santrifüj fanın optimum çalışma alanı, daha yüksek basınçta çalıştığı zamandır. İleriye doğru eğimli bir santrifüj fan, daha düşük hacimli akışlara karşı yüksek basınçların gerekli olduğu durumlarda en iyi şekilde çalışır. Aşağıdaki grafik optimum çalışma alanını göstermektedir…
Hacim akışı X ekseni boyunca, sistem basıncı ise Y ekseni boyunca grafiğe geçirilir. Sistemde basınç olmadığında (fan serbestçe üflendiğinde), ileri eğimli bir santrifüj fan en büyük hacimsel akışı üretecektir. Fanın emme veya egzoz tarafına akışa karşı bir direnç uygulandığında hacimsel debi düşecektir.
Düşük basınçlarda ve en yüksek hacimli akışta çalışacak ileri eğimli bir fan seçerken dikkatli olunmalıdır. Bu noktada pervane, eğrisinin eyer noktasında çalışan eksenel fanla aynı şekilde aerodinamik bir durma halinde çalışmaktadır. Bu noktada türbülans nedeniyle gürültü ve güç tüketimi zirveye ulaşacak.
En yüksek verimlilik, karakteristik eğrinin dizi olarak adlandırılan noktadadır. Bu noktada fanın çıkış gücünün (Hacim debisi (m3/s) x Statik Basınç gelişimi (Pa) ile elektriksel güç girişinin (W) oranı en yüksek seviyededir ve fanın ürettiği ses basıncı şu şekilde olacaktır: Optimum çalışma aralığının üstünde ve altında, fandaki akış daha gürültülü hale gelir ve fan sisteminin verimliliği düşer.
Tek emişli öne eğik motorlu pervane kullanmanın faydası dik fan özelliğine sahip olmasıdır. Bu, özellikle tutarlı düzeyde filtreleme gerektiren sistemlerde kullanışlıdır. Hava bir partikül filtresinden geçerken, filtre havadaki tozu ve poleni yakalar; filtreleme derecesi ne kadar ince olursa, filtre tarafından tutulan partiküller o kadar küçük olur. Zamanla filtre kir ve kalıntılarla giderek daha fazla tıkanır ve bu da aynı hava hacmini sağlamak için daha fazla basınca ihtiyaç duyulmasına neden olur. Bu durumda dik karakteristik eğriye sahip bir pervanenin kullanılması, filtre giderek daha fazla tıkandıkça, filtre boyunca basınç artarken hacim akışının sabit kalması anlamına gelir.
Çift girişli ileri kavisli pervane kullanmanın faydası, nispeten küçük boyutlu bir üfleyiciden yüksek hacimli bir akış sağlayabilmesidir. Çift girişli üfleyici kullanmanın getirdiği uzlaşma, daha düşük bir basınç gelişimine sahip olmasıdır, bu da yalnızca daha düşük basınçlı sistemlerle çalışabileceği anlamına gelir.
Montaj seçenekleri
Daha önce de belirtildiği gibi, ileri eğimli motorlu pervane, kanadın uçlarında, dinamik basıncı statik basınca dönüştürmek için yönlendirilmesi ve yavaşlatılması gereken yüksek hızlı hava üretir. Bunu kolaylaştırmak için pervanenin etrafına bir kaydırma yapıyoruz. Şekil, pervanenin merkezinden fan çıkışına kadar olan mesafelerin oranıyla oluşturulur. Geriye eğimli fanda olduğu gibi, giriş halkası ile pervane ağzı arasında küçük bir örtüşmenin olması da tavsiye edilir. Her iki montaj hususu da aşağıdaki şemada gösterilmektedir…
Giriş halkası çapı, havanın devridaimini önlemek için pervane ile halka arasında yalnızca küçük bir boşluğa izin vermelidir.
Montaj hususları - Boşluklar
Fanın emiş kısmında ve yan tarafında yeterli açıklık bırakılması önemlidir…
Fanın emme tarafındaki boşluğun yetersiz olması giriş hızını artıracak ve türbülansa neden olacaktır. Hava pervanenin içinden geçtikçe bu türbülans artacak, bu da fan kanadından havaya enerji aktarımını daha az verimli hale getirecek, daha fazla gürültü oluşmasına neden olacak ve fan verimini düşürecektir.
Giriş ve çıkış koşulları için genel öneriler şunlardır:
Giriş Tarafı
- Fanın girişinden fan çapı mesafesinin 1/3'ü kadar mesafede herhangi bir engel veya akış yönünde değişiklik yok
Özet – Neden öne eğimli bir santrifüj fan seçmelisiniz?
Gerekli çalışma noktası, fan karakteristiğinde daha yüksek sistem basınçlarına karşı daha düşük hacimsel akış alanına düştüğünde, tek girişli ileri eğimli bir santrifüj fan dikkate alınmalıdır. Uygulamanın gereksinimi kısıtlı bir alan zarfında yüksek hacimli bir akışa yönelikse, çift girişli öne eğik bir santrifüj fan dikkate alınmalıdır.
Fan, karakteristik eğrisinin dizinde olan optimum aralıkta seçilmelidir. Verimliliğin en yüksek noktası, fanın en sessiz çalıştığı nokta olan karakteristik eğri üzerindeki yüksek basınç sınırına yakındır. Bu noktalardaki türbülans ve pervane kanadının aerodinamik verimliliği gürültü oluşturacağından ve pervane aynı zamanda aerodinamik bir durma durumunda çalışacağından, optimum aralığın dışında (yüksek hacimli akışın uç noktalarında) çalışmaktan kaçınılmalıdır. Düşük basınçlarda ve yüksek hacimli akışlarda, motorun aşırı ısınma potansiyeli olduğundan, yük altındaki motorun çalışma sıcaklığına dikkat edilmelidir.
Pervanenin giriş tarafındaki hava mümkün olduğunca düzgün ve laminer tutulmalıdır. Verimliliği en üst düzeye çıkarmak için fan girişinde pervane çapının en az 1/3'ü kadar açıklık bırakılmalıdır. Pervane girişinin üzerine binen bir giriş halkası (Giriş nozulu) kullanılması, hava fandan çekilmeden önce akış bozukluklarını ortadan kaldırmaya, türbülans kaynaklı gürültüyü azaltmaya, çalışma noktasındaki güç tüketimini minimumda tutmaya ve verimliliği maksimuma çıkarmaya yardımcı olacaktır.
Dik çalışma karakteristiği, tek girişli üfleyicilerin daha yüksek basınç kapasitesi ve çift girişli üfleyicilerin yüksek akış kapasitesi, ileri eğimli fanın çok çeşitli kurulumlarda dikkate alınması gereken yararlı bir seçenek olduğu anlamına gelir.
Gönderim zamanı: Ağu-16-2023