Öne Eğimli Motorlu Pervane
Taze hava veya proses soğutması sağlamak için ihtiyaç duyduğumuz hava debisini tanımladığımızda, bunu fanın uygulamada karşılaşacağı akışa karşı dirençle birleştirmemiz gerekir.Hava debisi (m3/sa cinsinden) ve basınç (Paskal – Pa cinsinden), fanın çalışması gereken çalışma noktası olmak üzere birleştirilir.Performans özelliği, gerekli çalışma noktasını en yüksek verimlilik noktasında veya buna yakın bir noktada karşılayan bir fan seçmemiz önemlidir.Fanı en yüksek verimlilikte kullanmak, gerekli performansı sağlarken güç tüketimini ve fandan yayılan gürültüyü en aza indirir.
Öne Eğimli Santrifüj Fan nasıl çalışır?
'Santrifüj Fan' adı, akış yönünden ve havanın pervaneye eksenel bir yönde girip fanın dış çevresinden dışarı doğru itilmesinden türetilmiştir.Öne ve arkaya eğimli bir santrifüj fan arasındaki akış yönü farkı, havanın çark çevresinden çıkış yönüdür.Geriye eğimli bir çarkta hava radyal yönde çıkarken, öne eğimli bir çarkta hava fanın çevresinden teğetsel olarak çıkar.
Öne eğimli bir santrifüj fan, silindirik şekli ve çarkın çevresinde çok sayıda küçük kanat ile karakterize edilir.Aşağıda gösterilen örnekte, fan saat yönünde dönmektedir.
Geriye eğik çarktan farklı olarak, öne eğik çark, çark kanadının uçlarından çıkan yüksek hızlı havayı daha düşük hızlı bir statik kuvvete dönüştüren bir mahfaza gerektirir.Muhafazanın şekli de hava akışını çıkışa yönlendirir.Bu tip fan muhafazası genellikle kaydırma olarak bilinir;ancak salyangoz veya sirocco muhafazası olarak da adlandırılabilir.Öne eğik çarkı bir salyangoz yuvasına taktığımızda, buna genellikle öne eğik pervane adını veririz.
Aşağıda gösterildiği gibi öne eğik motorlu çark kullanan iki tip üfleyici vardır...
Soldaki tek girişli üfleyici, havayı mahfazanın bir tarafından yuvarlak girişten çeker ve kare çıkışa yönlendirir (burada bir montaj flanşı ile görülmektedir).Çift girişli üfleyici, havayı spiralin her iki tarafından çekerek daha geniş kare çıkışa ileten daha geniş bir spiral mahfazaya sahiptir.
Geriye eğik santrifüj fanda olduğu gibi, pervane kanadının emme tarafı fanın merkezinden hava çeker ve bu da hava akışının giriş ve çıkış arasında 90o'luk bir yön değişikliğine neden olur.
Fan Özelliği
Öne eğik bir santrifüj fan için optimum çalışma alanı, daha yüksek basınçta çalıştığı zamandır.Öne eğimli bir santrifüj fan, daha düşük hacimli akışlara karşı yüksek basınçlar gerektiğinde en iyi şekilde çalışır.Aşağıdaki grafik optimum çalışma alanını göstermektedir…
Hacim akışı, X ekseni boyunca çizilir ve sistem basıncı, Y ekseni üzerinde çizilir.Sistemde basınç olmadığında (fan serbestçe üflüyor), öne eğik bir santrifüj fan en büyük hacim akışını üretecektir.Fanın emme veya egzoz tarafına akışa karşı bir direnç uygulandığında, hava debisi düşecektir.
Düşük basınçlarda ve en yüksek debide çalışmak üzere öne eğimli bir üfleyici seçilirken dikkatli olunmalıdır.Bu noktada, çark, eğrisinin eyer noktasında çalışan bir eksenel fanla aynı şekilde aerodinamik bir durmada çalışır.Bu noktada türbülans nedeniyle gürültü ve güç tüketimi zirvede olacaktır.
En yüksek verimlilik, karakteristik eğrinin diz kısmı olarak adlandırılan bir noktadadır.Bu noktada fanın çıkış gücünün (Hacim akışı (m3/sn) x Statik Basınç oluşumu (Pa) ve elektrik girişinin (W) oranı en yüksek noktasındadır ve fan tarafından üretilen ses basıncı olacaktır. Optimum çalışma aralığının üstünde ve altında, fan boyunca akış daha gürültülü hale gelir ve fan sisteminin verimliliği düşer.
Tek emişli öne eğik motorlu çark kullanmanın faydası, dik fan özelliğine sahip olmasıdır.Bu, özellikle tutarlı filtreleme seviyeleri gerektiren sistemlerde kullanışlıdır.Hava 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, aynı hava hacmini iletmek için daha fazla basınç gerektirecek şekilde kir ve birikintilerle giderek daha fazla tıkanacaktır.Bu durumda dik bir karakteristik eğriye sahip bir çarkın kullanılması, filtre giderek tıkandıkça, filtre üzerindeki basınç artarken hacimsel akışın sabit kalması anlamına gelir.
Çift girişli ileri eğik çark kullanmanın yararı, nispeten küçük boyutlu bir üfleyiciden yüksek hacimli bir akış sağlayabilmesidir.Çift girişli bir üfleyici kullanmanın uzlaşması, daha düşük bir basınç gelişimine sahip olmasıdır, yani yalnızca daha düşük basınçlı sistemlerle çalışabilir.
Montaj seçenekleri
Daha önce bahsedildiği gibi, öne eğimli motorlu çark, kanadın uçlarında dinamik basıncı statik basınca dönüştürmek için yönlendirilmesi ve yavaşlatılması gereken yüksek hızlı hava üretir.Bunu kolaylaştırmak için çarkın etrafına bir kaydırma yapıyoruz.Şekil, çarkın merkezinden fan çıkışına olan mesafelerin oranıyla oluşturulur.Geriye eğik fanda olduğu gibi, giriş halkası ile pervane ağzı arasında küçük bir örtüşme olması da önerilir.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 emişinde ve yanında yeterli boşluk bırakılması önemlidir...
Fanın emme tarafında yetersiz boşluk, türbülansa yol açacak olan giriş hızını artıracaktır.Bu türbülans, hava çarktan geçerken artacaktır, bu da fan kanadından havaya enerji transferini daha az verimli hale getirir, daha fazla gürültü oluşmasına neden olur ve fan verimini düşürür.
Giriş ve egzoz koşulları için genel öneriler şunlardır:
Giriş Tarafı
- Fan girişinden fan çapının 1/3'ü kadar mesafe içinde akış yönünde herhangi bir engel veya değişiklik yok
Özet – Neden öne eğik bir santrifüj fan seçmelisiniz?
Gerekli çalışma noktası, fan karakteristiğinde daha yüksek sistem basınçları ile daha düşük hacimli akış alanına düştüğünde, tek emişli öne eğik santrifüj fan düşünülmelidir.Uygulama için gereksinim, kısıtlı bir alan zarfında yüksek hacimli bir akış içinse, çift emişli öne eğik bir santrifüj fan düşünülmelidir.
Fan, karakteristik eğrisinin diz kısmı olarak bilinen optimum aralığında seçilmelidir.En yüksek verimlilik noktası, aynı zamanda en sessiz çalıştığı fan karakteristik eğrisinde daha yüksek basınç sınırına daha yakındır.Pervane kanadının bu noktalardaki türbülansı ve aerodinamik verimliliği gürültü yaratacağından ve çark aynı zamanda aerodinamik bir duraklamada çalışacağından optimum aralığın dışında (yüksek hacimli akışın uç noktalarında) çalışmaktan kaçınılmalıdır.Düşük basınçlarda ve yüksek hacimli akışlarda, motorun aşırı ısınma potansiyeli olduğundan, motorun yük altında çalışma sıcaklığına dikkat edilmelidir.
Çarkın giriş tarafındaki hava mümkün olduğunca pürüzsüz ve laminer tutulmalıdır.Verimliliği en üst düzeye çıkarmak için fan girişinde pervane çapının en az 1/3'ü kadar bir boşluk bırakılmalıdır.Pervane girişiyle örtüşen bir giriş halkası (Giriş memesi) kullanılması, hava fandan çekilmeden önce akış bozulmalarını ortadan kaldırmaya, türbülansın neden olduğu gürültüyü azaltmaya, çalışma noktasında güç tüketimini minimumda tutmaya ve verimliliği en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olacaktır.
Dik çalışma karakteristiği, tek girişli üfleyicilerin daha yüksek basınç kapasitesi ve çift girişli üfleyicilerin yüksek akış kapasitesi, öne eğik fanın çok çeşitli kurulumlarda dikkate alınması gereken kullanışlı bir seçenek olduğu anlamına gelir.
Gönderim zamanı: 16 Ağustos 2023