Fannijiet għal sistemi ta' ventilazzjoni kanalizzati
Dan il-modulu jħares lejn fannijiet ċentrifugali u assjali użati għal sistemi ta 'ventilazzjoni bil-kanal u jikkunsidra aspetti magħżula, inklużi l-karatteristiċi u l-attributi operattivi tagħhom.
Iż-żewġ tipi ta 'fann komuni użati fis-servizzi tal-bini għal sistemi canalizzati huma ġenerikament imsemmija bħala fannijiet ċentrifugali u assjali - l-isem li ġej mid-direzzjoni li tiddefinixxi l-fluss tal-arja minn ġol-fann. Dawn iż-żewġ tipi huma nfushom maqsuma f'numru ta 'sottotipi li ġew żviluppati biex jipprovdu karatteristiċi partikolari tal-fluss/pressjoni tal-volum, kif ukoll attributi operattivi oħra (inkluż id-daqs, il-ħoss, il-vibrazzjoni, it-tindif, il-manutenzjoni u r-robustezza).
Tabella 1: Id-dejta tal-ogħla effiċjenza tal-fann ippubblikata fl-Istati Uniti u fl-Ewropa għal fannijiet > 600mm fid-dijametru
Uħud mit-tipi ta' fann li jiltaqgħu magħhom aktar frekwenti użati fl-HVAC huma elenkati fit-Tabella 1, flimkien mal-ogħla effiċjenzi indikattivi li nġabru1 minn dejta ppubblikata minn firxa ta' manifatturi tal-Istati Uniti u Ewropej. Minbarra dawn, il-fann 'plug' (li fil-fatt huwa varjant tal-fann ċentrifugali) ra popolarità dejjem tikber f'dawn l-aħħar snin.
Figura 1: Kurvi tal-fann ġeneriċi. Fannijiet reali jistgħu jvarjaw ħafna minn dawn il-kurvi simplifikati
Il-kurvi tal-fann karatteristiċi huma murija fil-Figura 1. Dawn huma kurvi esaġerati, idealizzati, u fannijiet reali jistgħu jvarjaw sew minn dawn; madankollu, x'aktarx li juru attributi simili. Dan jinkludi ż-żoni ta' instabbiltà li huma dovuti għall-kaċċa, fejn il-fann jista' jinqaleb bejn żewġ rati tal-fluss possibbli bl-istess pressjoni jew bħala konsegwenza tal-waqfien tal-fann (ara Stalling tal-kaxxa tal-fluss tal-arja). Il-manifatturi għandhom jidentifikaw ukoll firxiet ta' ħidma preferuti 'sikur' fil-letteratura tagħhom.
Fannijiet ċentrifugi
Bil-fannijiet ċentrifugali, l-arja tidħol fl-impeller tul l-assi tagħha, imbagħad tiġi skarikata b'mod radjali mill-impeller bil-moviment ċentrifugali. Dawn il-fannijiet huma kapaċi jiġġeneraw kemm pressjonijiet għoljin kif ukoll rati tal-fluss ta 'volum għoli. Il-maġġoranza tal-fannijiet ċentrifugali tradizzjonali huma magħluqa f'akkomodazzjoni tat-tip scroll (bħal fil-Figura 2) li taġixxi biex tidderieġi l-arja li tiċċaqlaq u tikkonverti b'mod effiċjenti l-enerġija kinetika għal pressjoni statika. Biex tiċċaqlaq aktar arja, il-fann jista 'jkun iddisinjat b'impeller ta' 'wisa' doppju tad-daħla doppja', li jippermetti li l-arja tidħol fuq iż-żewġ naħat tal-kisi.
Figura 2: Fann ċentrifugali f'casing scroll, b'impeller inklinat lura
Hemm numru ta 'forom ta' xfafar li jistgħu jiffurmaw l-impeller, bit-tipi ewlenin ikunu mgħawġa 'l quddiem u mgħawġa lura - il-forma tax-xafra se tiddetermina l-prestazzjoni tagħha, l-effiċjenza potenzjali u l-forma tal-kurva karatteristika tal-fann. Il-fatturi l-oħra li se jaffettwaw l-effiċjenza tal-fann huma l-wisa ' tar-rota ta ' l-impeller, l-ispazju clearance bejn il-kon tad-daħla u l-impeller li jdur, u ż-żona użata l-iskarigu l-arja mill-fann (l-hekk imsejħa 'żona tal-blast') .
Dan it-tip ta 'fann kien tradizzjonalment misjuq minn mutur b'arranġament ta' ċinturin u taljola. Madankollu, bit-titjib fil-kontrolli elettroniċi tal-veloċità u ż-żieda fid-disponibbiltà ta 'muturi b'kommutazzjoni elettronika ('EC' jew brushless), id-drajvs diretti qed jintużaw aktar ta' spiss. Dan mhux biss ineħħi l-ineffiċjenzi inerenti f'ċinturin drive (li jista 'jkun xi ħaġa minn 2% sa aktar minn 10%, skond il-manutenzjoni2) iżda x'aktarx ukoll inaqqas il-vibrazzjoni, inaqqas il-manutenzjoni (inqas berings u rekwiżiti ta' tindif) u jagħmel l-assemblaġġ. aktar kompatti.
Fannijiet ċentrifugali mgħawġa b'lura
Fannijiet mgħawġa lura (jew 'inklinati') huma kkaratterizzati minn xfafar li jxaqleb 'il bogħod mid-direzzjoni tar-rotazzjoni. Jistgħu jilħqu effiċjenzi ta ' lejn 90% meta jużaw xfafar ta ' l-aerofoil, kif muri fil-Figura 3, jew bi xfafar sempliċi ffurmati fi tliet dimensjonijiet, u ftit inqas meta tuża xfafar mgħawġa sempliċi, u inqas mill-ġdid meta tuża pjanċa ċatta sempliċi xfafar inklinati lura. L-arja tħalli l-ponot tal-impeller b'veloċità relattivament baxxa, għalhekk it-telf tal-frizzjoni fil-kisi huwa baxx u l-istorbju ġġenerat mill-arja huwa baxx ukoll. Jistgħu jieqfu fl-estremitajiet tal-kurva operattiva. Impellers relattivament usa 'se jipprovdu l-akbar effiċjenzi, u jistgħu faċilment jimpjegaw xfafar profilati aerofoil aktar sostanzjali. Impellers Slim se juru ftit benefiċċju mill-użu aerofoils għalhekk għandhom it-tendenza li jużaw xfafar tal-pjanċa ċatta. Fannijiet mgħawġa b'lura huma partikolarment innotati għall-kapaċità tagħhom li jipproduċu pressjonijiet għolja flimkien ma 'ħoss baxx, u għandhom karatteristika ta' qawwa li ma tagħbx piż żejjed - dan ifisser li hekk kif ir-reżistenza tonqos f'sistema u r-rata tal-fluss tiżdied il-qawwa meħuda mill-mutur elettriku se tnaqqas . Il-kostruzzjoni ta 'fannijiet mgħawġa lura x'aktarx li tkun aktar robusta u pjuttost itqal mill-fann mgħawġa 'l quddiem inqas effiċjenti. Il-veloċità tal-arja relattivament bil-mod tal-arja madwar ix-xfafar tista 'tippermetti l-akkumulazzjoni ta' kontaminanti (bħal trab u grass).
Figura 3: Illustrazzjoni ta 'impellers tal-fann ċentrifugali
Fannijiet ċentrifugali mgħawġa 'l quddiem
Fannijiet mgħawġa 'l quddiem huma kkaratterizzati minn numru kbir ta' xfafar mgħawġa 'l quddiem. Peress li tipikament jipproduċu pressjonijiet aktar baxxi, huma iżgħar, eħfef u orħos mill-fann mgħawġa b'lura li jaħdem bl-ekwivalenti. Kif muri fil-Figura 3 u l-Figura 4, dan it-tip ta 'impeller tal-fann se jinkludi xfafar ta' aktar minn 20 li jistgħu jkunu sempliċi daqs li jkunu ffurmati minn folja waħda tal-metall. Effiċjenzi mtejba jinkisbu f'daqsijiet akbar bi xfafar iffurmati individwali. L-arja tħalli l-ponot tax-xafra b'veloċità tanġenzjali għolja, u din l-enerġija kinetika trid tiġi kkonvertita fi pressjoni statika fil-kisi - dan inaqqas mill-effiċjenza. Huma tipikament użati għal volumi ta 'arja baxxi għal medji bi pressjoni baxxa (normalment <1.5kPa), u għandhom effiċjenza relattivament baxxa ta' taħt is-70%. Il-kisi tal-iscroll huwa partikolarment importanti biex tinkiseb l-aħjar effiċjenza, peress li l-arja tħalli l-ponta tax-xfafar b'veloċità għolja u tintuża biex tikkonverti b'mod effettiv l-enerġija kinetika fi pressjoni statika. Huma jaħdmu b'veloċitajiet ta' rotazzjoni baxxi u, għalhekk, il-livelli ta' storbju ġenerat mekkaniku għandhom tendenza li jkunu inqas minn fannijiet b'veloċità ogħla mgħawġa lura. Il-fann għandu karatteristika ta 'qawwa ta' tagħbija żejda meta jaħdem kontra reżistenzi baxxi tas-sistema.
Figura 4: Fann ċentrifugali mgħawġa 'l quddiem b'mutur integrali
Dawn il-fannijiet mhumiex adattati fejn, pereżempju, l-arja hija kkontaminata ħafna bit-trab jew iġorr qtar ta 'grass imdawwar.
Figura 5: Eżempju ta' fann tal-plagg immexxi b'mod dirett bi xfafar mgħawġa lura
Fannijiet ċentrifugali b'xafra radjali
Il-fann ċentrifugali b'xafra radjali għandu l-benefiċċju li jkun jista 'jċaqlaq partiċelli ta' arja kkontaminata u fi pressjonijiet għoljin (fl-ordni ta '10kPa) iżda, jaħdem b'veloċitajiet għoljin, huwa storbjuż ħafna u ineffiċjenti (<60%) u għalhekk m'għandux ikun użati għal skopijiet ġenerali HVAC. Tbati wkoll minn karatteristika ta' qawwa ta' tagħbija żejda – peress li r-reżistenza tas-sistema titnaqqas (forsi billi jinfetħu l-umidifikaturi tal-kontroll tal-volum), il-qawwa tal-mutur se tiżdied u, skont id-daqs tal-mutur, tista' possibbilment 'tagħbija żejda'.
Ipplaggja fannijiet
Minflok ma jkunu mmuntati f'casing scroll, dawn l-impellers ċentrifugali ddisinjati apposta jistgħu jintużaw direttament fil-kisi tal-unità tal-immaniġġjar tal-arja (jew, tabilħaqq, fi kwalunkwe katusa jew plenum), u l-ispiża inizjali tagħhom x'aktarx tkun inqas minn fannijiet ċentrifugali miżmuma. Magħrufa bħala fannijiet ċentrifugali 'plenum', 'plug' jew sempliċiment 'mhux alloġġjati', dawn jistgħu jipprovdu xi vantaġġi ta 'spazju iżda bil-prezz ta' effiċjenza operattiva mitlufa (bl-aħjar effiċjenzi jkunu simili għal dawk għal fannijiet ċentrifugali mgħawġa 'l quddiem miżmuma). Il-fannijiet se jiġbdu l-arja mill-kon tad-daħla (bl-istess mod bħal fann miżmuma) iżda mbagħad jarmu l-arja b'mod radjali madwar iċ-ċirkonferenza ta 'barra kollha ta' 360 ° tal-impeller. Jistgħu jipprovdu flessibilità kbira ta 'konnessjonijiet tal-ħruġ (mill-plenum), li jfisser li jista' jkun hemm inqas ħtieġa għal liwjiet maġenb jew transizzjonijiet qawwija fil-ductwork li huma stess iżidu mal-waqgħa tal-pressjoni tas-sistema (u, għalhekk, qawwa tal-fann addizzjonali). L-effiċjenza ġenerali tas-sistema tista' tittejjeb bl-użu ta' dħul tal-qanpiena fil-kanali li jħallu l-plenum. Wieħed mill-benefiċċji tal-fann tal-plagg huwa l-prestazzjoni akustika mtejba tiegħu, li tirriżulta fil-biċċa l-kbira mill-assorbiment tal-ħoss fi ħdan il-plenum u n-nuqqas ta 'mogħdijiet ta' 'vista diretta' mill-impeller fil-bokka tal-ductwork. L-effiċjenza tkun dipendenti ħafna fuq il-post tal-fann fi ħdan il-plenum u r-relazzjoni tal-fann mal-ħruġ tiegħu - il-plenum qed jintuża biex jikkonverti l-enerġija kinetika fl-arja u għalhekk iżżid il-pressjoni statika. Prestazzjoni sostanzjalment differenti u stabbiltajiet differenti ta 'tħaddim se jiddependu fuq it-tip ta' impeller - impellers tal-fluss imħallat (li jipprovdu taħlita ta 'fluss radjali u assjali) intużaw biex jingħelbu problemi ta' fluss li jirriżultaw mill-mudell qawwi ta 'fluss ta' arja radjali maħluqa bl-użu ta 'impellers ċentrifugali sempliċi3.
Għal unitajiet iżgħar, id-disinn kompatt tagħhom ħafna drabi huwa kkumplimentat permezz tal-użu ta 'muturi EC faċilment kontrollabbli.
Fannijiet assjali
Fil-fannijiet tal-fluss axjali, l-arja tgħaddi mill-fann f'konformità mal-assi tar-rotazzjoni (kif muri fil-fann assjali tat-tubu sempliċi tal-Figura 6) - il-pressjoni hija prodotta minn lift aerodinamiku (simili għal ġwienaħ tal-inġenju tal-ajru). Dawn jistgħu jkunu komparattivament kompatti, bi prezz baxx u ħfief, partikolarment adattati biex jiċċaqilqu l-arja kontra pressjonijiet relattivament baxxi, għalhekk huma użati ta 'spiss f'sistemi ta' estratt fejn il-waqgħat tal-pressjoni huma aktar baxxi minn sistemi ta 'provvista - il-provvista normalment tinkludi t-tnaqqis fil-pressjoni tal-arja kondizzjonata kollha komponenti fl-unità tal-immaniġġjar tal-arja. Meta l-arja tħalli fann assjali sempliċi, se tkun iddawwar minħabba r-rotazzjoni mogħtija fuq l-arja hekk kif tgħaddi mill-impeller - il-prestazzjoni tal-fann tista 'titjieb b'mod sinifikanti permezz ta' paletti ta 'gwida downstream biex jirkupraw it-tidwir, bħal fil-vane fann axjali muri fil-Figura 7. L-effiċjenza ta 'fann axjali hija affettwata mill-forma tax-xafra, id-distanza bejn il-ponta tax-xafra u l-każ tal-madwar, u d-dawwar irkupru. Il-pitch tax-xafra jista 'jinbidel biex ivarja b'mod effiċjenti l-output tal-fann. Billi tbiddel ir-rotazzjoni tal-fannijiet assjali, il-fluss ta 'l-arja jista' wkoll jitreġġa 'lura - għalkemm il-fann se jkun iddisinjat biex jaħdem fid-direzzjoni prinċipali.
Figura 6: Fann tal-fluss axjali tat-tubu
Il-kurva karatteristika għall-fannijiet assjali għandha reġjun ta 'stall li jista' jagħmilhom mhux adattati għal sistemi b'firxa ta 'kundizzjonijiet operattivi li jvarjaw ħafna, għalkemm għandhom il-benefiċċju ta' karatteristika ta 'enerġija li ma tagħmilx tagħbija żejda.
Figura 7: Fann tal-fluss axjali tal-vane
Fannijiet assjali Vane jistgħu jkunu effiċjenti daqs fannijiet ċentrifugali mgħawġa b'lura, u huma kapaċi jipproduċu flussi għoljin bi pressjonijiet raġonevoli (tipikament madwar 2kPa), għalkemm x'aktarx joħolqu aktar storbju.
Il-fann tal-fluss imħallat huwa żvilupp tal-fann axjali u, kif muri fil-Figura 8, għandu impeller f'forma konika fejn l-arja tinġibed b'mod radjali permezz tal-kanali li qed jespandu u mbagħad tgħaddi axialment mill-panewijiet tal-gwida tal-iddrittar. L-azzjoni magħquda tista 'tipproduċi pressjoni ferm ogħla milli huwa possibbli ma' fannijiet oħra tal-fluss axjali. L-effiċjenzi u l-livelli tal-ħoss jistgħu jkunu simili għal dawk ta 'fann ċentrifugali b'kurva b'lura.
Figura 8: Fann inline tal-fluss imħallat
L-installazzjoni tal-fann
L-isforzi biex tiġi pprovduta soluzzjoni effettiva tal-fann jistgħu jiġu mdgħajfa b'mod sever mir-relazzjoni bejn il-fann u l-mogħdijiet tal-kanal lokali għall-arja.
Ħin tal-post: Jan-07-2022