ลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลมแสดงการไหลของพัดลมขึ้นอยู่กับแรงดัน ความดันบางอย่างสอดคล้องกับการไหลของอากาศ ซึ่งแสดงโดยเส้นโค้งของพัดลม

ลักษณะเครือข่าย

ความต้านทานของระบบระบายอากาศที่อัตราการไหลต่างๆ จะแสดงบนกราฟลักษณะเครือข่าย จุดทำงานของพัดลมคือจุดตัดกันของคุณลักษณะเครือข่ายและเส้นโค้งของพัดลม มันแสดงลักษณะการไหลของเครือข่ายท่อที่กำหนด

การเปลี่ยนแปลงความดันในระบบระบายอากาศแต่ละครั้งทำให้เกิดลักษณะเครือข่ายใหม่ หากความดันเพิ่มขึ้น ลักษณะโครงข่ายจะคล้ายกับเส้น B เมื่อความดันลดลง เส้นของระบบจะคล้ายกับเส้น C (สมมติว่าจำนวนรอบของใบพัดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง)

หากความต้านทานของเครือข่ายจริงแสดงด้วยเส้นโค้ง B จุดปฏิบัติการจะเปลี่ยนจาก 1 เป็น 2 ซึ่งส่งผลให้การไหลของอากาศลดลงด้วย ในทำนองเดียวกัน การไหลของอากาศจะเพิ่มขึ้นหากความต้านทานของเครือข่ายสอดคล้องกับเส้น C

หากต้องการให้ได้อัตราการไหลของอากาศใกล้เคียงกับที่คำนวณไว้ ในกรณีแรก (โดยที่ลักษณะเครือข่ายสอดคล้องกับ B) คุณสามารถเพิ่มความเร็วพัดลมได้ จุดปฏิบัติการ (4) ในกรณีนี้จะอยู่ที่จุดตัดของคุณลักษณะเครือข่าย B และเส้นโค้งพัดลมเพื่อให้ความเร็วในการหมุนสูงขึ้น ในทำนองเดียวกัน ความเร็วพัดลมสามารถลดลงได้หากคุณลักษณะเครือข่ายจริงสอดคล้องกับบรรทัด C

ในทั้งสองกรณี จะมีความแตกต่างบางประการในประสิทธิภาพของแรงดันจากคุณลักษณะเครือข่ายที่ทำการคำนวณ และแสดงเป็น ΔР1 และ ΔР2 ในรูป ตามลำดับ ซึ่งหมายความว่าจุดปฏิบัติการสำหรับเครือข่ายการออกแบบได้รับเลือกเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด และการเพิ่มหรือลดความเร็วพัดลมแต่ละครั้งส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง

ประสิทธิภาพและคุณลักษณะของเครือข่าย

เพื่อให้การเลือกพัดลมง่ายขึ้น คุณสามารถพล็อตคุณลักษณะเครือข่ายที่เป็นไปได้หลายประการบนกราฟพัดลม จากนั้นดูว่าพัดลมแต่ละประเภททำงานในลักษณะใด หากเรากำหนดหมายเลขคุณลักษณะเครือข่ายตั้งแต่ 0 ถึง 10 พัดลมจะเป่าอย่างอิสระ (การไหลของอากาศสูงสุด) ที่บรรทัด 10 และทำให้หายใจไม่ออก (การไหลเป็นศูนย์) ที่บรรทัด 0 ซึ่งหมายความว่าพัดลมบนระบบบรรทัดที่ 4 ผลิต 40% ของความอิสระ ไหล.

ประสิทธิภาพของพัดลมยังคงที่ตลอดลักษณะเครือข่ายทั้งหมด

พัดลมที่มีใบพัดโค้งไปด้านหลังมักจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าพัดลมที่มีใบพัดโค้งไปด้านหน้า แต่ประสิทธิภาพในระดับที่สูงกว่าของพัดลมเหล่านี้สามารถทำได้เฉพาะในพื้นที่จำกัดเท่านั้น โดยที่คุณลักษณะของเครือข่ายจะแสดงด้วยอัตราการไหลที่ต่ำกว่าที่ความดันที่กำหนดมากกว่าพัดลมที่มีใบพัดโค้งไปข้างหน้า

เพื่อให้ได้อัตราการไหลที่ใกล้เคียงกับพัดลมแบบโค้งไปข้างหน้าในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพในระดับสูง คุณต้องเลือกพัดลมแบบโค้งไปด้านหลังที่ใหญ่กว่า

พัดลมเอนกประสงค์ใช้ทำงานในอากาศบริสุทธิ์ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า 80 องศา พัดลมทนความร้อนพิเศษได้รับการออกแบบให้ถ่ายเทอากาศร้อนได้มากขึ้น สำหรับการทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและระเบิดได้ จะมีการผลิตพัดลมพิเศษป้องกันการกัดกร่อนและป้องกันการระเบิด โครงสร้างและชิ้นส่วนของพัดลมป้องกันการกัดกร่อนทำจากวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในก๊าซที่ขนส่ง การออกแบบที่ป้องกันการระเบิดช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดประกายไฟภายในตัวเรือนพัดลม (เคส) และเพิ่มความร้อนของชิ้นส่วนระหว่างการทำงาน ใช้พัดลมดูดฝุ่นแบบพิเศษเพื่อเคลื่อนย้ายอากาศที่มีฝุ่น ขนาดพัดลมมีลักษณะเป็นตัวเลขที่ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดพัดลมโดยแสดงเป็นหน่วยเดซิเมตร

ตามหลักการทำงาน พัดลมจะแบ่งออกเป็นแบบแรงเหวี่ยง (รัศมี) และแนวแกน พัดลมแบบแรงเหวี่ยงแรงดันต่ำสร้างแรงดันรวมสูงถึง 1,000 Pa พัดลมแรงดันปานกลาง - สูงถึง 3,000 Pa; และพัดลมแรงดันสูงจะพัฒนาแรงดันตั้งแต่ 3,000 Pa ถึง 15,000 Pa

พัดลมแบบแรงเหวี่ยงผลิตขึ้นโดยใช้ดิสก์และใบพัดแบบไร้ดิสก์:

ใบพัดติดตั้งอยู่ระหว่างดิสก์สองแผ่น จานหน้าเป็นแบบวงแหวน ด้านหลังแข็ง ใบพัดของล้อแบบไร้ดิสก์ติดอยู่กับดุม ปลอกเกลียวของพัดลมแบบแรงเหวี่ยงได้รับการติดตั้งบนส่วนรองรับอิสระหรือบนโครงร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้า

พัดลมแบบแกนมีลักษณะเฉพาะคือประสิทธิภาพสูงแต่มีแรงดันต่ำ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบายอากาศทั่วไปเพื่อเคลื่อนย้ายอากาศปริมาณมากที่แรงดันต่ำ หากใบพัดของพัดลมตามแนวแกนประกอบด้วยใบพัดที่สมมาตร พัดลมก็จะหมุนกลับด้านได้

แผนภาพพัดลมตามแนวแกน:

พัดลมบนหลังคาผลิตขึ้นในแนวแกนและแนวรัศมี ติดตั้งบนหลังคาและบนพื้นไม่มีหลังคาของอาคาร ใบพัดของพัดลมหลังคาทั้งแนวแกนและแนวรัศมีหมุนในระนาบแนวนอน แผนการทำงานของพัดลมหลังคาตามแนวแกนและแนวรัศมี (แรงเหวี่ยง)วี:

พัดลมบนหลังคาแบบแกนใช้สำหรับการระบายอากาศทั่วไปโดยไม่มีโครงข่ายท่ออากาศ พัดลมหลังคาเรเดียลจะพัฒนาแรงดันที่สูงขึ้น ดังนั้นจึงสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีเครือข่ายและมีเครือข่ายท่ออากาศที่เชื่อมต่ออยู่

การเลือกพัดลมตามลักษณะอากาศพลศาสตร์

สำหรับการติดตั้งระบบระบายอากาศ การสำลัก หรือการขนส่งแบบนิวแมติก แต่ละพัดลมจะถูกเลือกแยกกัน โดยใช้กราฟแสดงคุณลักษณะแอโรไดนามิกของพัดลมหลายตัว ขึ้นอยู่กับความดันและการไหลของอากาศในแต่ละกราฟ จุดการทำงานจะพบซึ่งกำหนดประสิทธิภาพและความเร็วในการหมุนของใบพัดพัดลม เมื่อเปรียบเทียบตำแหน่งของจุดใช้งานในลักษณะต่างๆ ให้เลือกพัดลม ที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุดตามค่าความดันและการไหลของอากาศที่กำหนด

ตัวอย่าง. การคำนวณหน่วยระบายอากาศแสดงการสูญเสียแรงดันรวมในระบบ Hc = 2000 Pa ที่การไหลของอากาศที่ต้องการถามs=6000 ลบ.ม./ชม. เลือกพัดลมที่สามารถเอาชนะความต้านทานของเครือข่ายนี้และให้ประสิทธิภาพที่ต้องการ

ในการเลือกพัดลม การออกแบบจะต้องคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัยด้วยเค=1,1:

เอชบี= กิโลเอชซี- Нв=1.1·2000=2200 (Pa)

ปริมาณการใช้อากาศคำนวณโดยคำนึงถึงการดูดที่ไม่เกิดผลทั้งหมดถามใน= ถามs=6000 (ลบ.ม./ชม.) ลองพิจารณาลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลมสองตัวที่คล้ายกันซึ่งช่วงของค่าการทำงานซึ่งรวมถึงค่าของความดันการออกแบบและการไหลของอากาศของการติดตั้งระบบระบายอากาศที่ออกแบบ:

ลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลมตัวที่ 1 และพัดลมตัวที่ 2

ที่จุดตัดของค่า Pโวลต์=2200 ป่าและ ถาม=6000 ลบ.ม./ชม. ระบุจุดปฏิบัติการ ประสิทธิภาพสูงสุดถูกกำหนดโดยคุณลักษณะของพัดลม 2: ประสิทธิภาพ = 0.54; ความเร็วในการหมุนของใบพัดn=2280 รอบต่อนาที; ความเร็วรอบขอบล้อคุณ~42 ม./วินาที

ความเร็วรอบนอกของใบพัดพัดลมตัวที่ 1 (คุณ~38 ม./วินาที) น้อยลงอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนที่เกิดจากพัดลมนี้จะน้อยลง และความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานของการติดตั้งจะสูงขึ้น บางครั้งการตั้งค่าให้กับแฟนที่ช้ากว่า แต่ประสิทธิภาพการทำงานของพัดลมจะต้องมีอย่างน้อย 0.9 ของประสิทธิภาพสูงสุด ลองเปรียบเทียบคุณลักษณะแอโรไดนามิกอีกสองประการที่เหมาะกับการเลือกพัดลมสำหรับการติดตั้งระบบระบายอากาศแบบเดียวกัน:

ลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลม 3 และพัดลม 4

ประสิทธิภาพของพัดลม 4 ใกล้เคียงกับค่าสูงสุด (0.59) ความเร็วในการหมุนของใบพัดn= 2250 รอบต่อนาที ประสิทธิภาพของพัดลมตัวที่ 3 ลดลงเล็กน้อย (0.575) แต่ความเร็วในการหมุนของใบพัดลดลงอย่างมาก:n= 1700 รอบต่อนาที หากความแตกต่างด้านประสิทธิภาพมีน้อย ควรใช้พัดลมตัวที่ 3 หากการคำนวณกำลังขับเคลื่อนและมอเตอร์แสดงผลลัพธ์ที่คล้ายกันสำหรับพัดลมทั้งสองตัว ควรเลือกพัดลม 3

การคำนวณกำลังที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อนพัดลม

กำลังที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อนพัดลมขึ้นอยู่กับแรงดันที่สร้างขึ้นชมใน (Pa) ปริมาณลมเคลื่อนที่ถามใน (m³/วินาที) และปัจจัยด้านประสิทธิภาพ:

เอ็นใน= ชมวี ·ถาม V/1000·ประสิทธิภาพ (กิโลวัตต์); Hb=2200 ปาสคาล; ถามชม.=6000/3600=1.67 ลบ.ม./วินาที

ประสิทธิภาพของพัดลม 1, 2, 3 และ 4 ที่เลือกไว้ล่วงหน้าตามลักษณะอากาศพลศาสตร์ ตามลำดับ: 0.49; 0.54; 0.575; 0.59.

แทนที่ค่าความดัน การไหล และประสิทธิภาพลงในสูตรการคำนวณ เราได้ค่าพลังงานต่อไปนี้สำหรับไดรฟ์พัดลมแต่ละตัว: 7.48 kW, 6.8 kW, 6.37 kW, 6.22 kW

การคำนวณกำลังมอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อนพัดลม

กำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประเภทของการส่งผ่านจากเพลามอเตอร์ไปยังเพลาพัดลมและนำมาพิจารณาในการคำนวณโดยค่าสัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกัน (เคเลน) ไม่มีการสูญเสียกำลังเมื่อติดตั้งใบพัดพัดลมบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง กล่าวคือ ประสิทธิภาพของการส่งผ่านดังกล่าวคือ 1 ประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อพัดลมและเพลามอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้คัปปลิ้งคือ 0.98 เพื่อให้บรรลุความเร็วการหมุนของใบพัดพัดลมที่ต้องการ เราใช้ตัวขับเคลื่อนสายพานร่องวี ซึ่งมีประสิทธิภาพอยู่ที่ 0.95 การสูญเสียตลับลูกปืนจะถูกนำมาพิจารณาด้วยค่าสัมประสิทธิ์เคn=0.98. ตามสูตรการคำนวณกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้า:

เอ็นเอล= เอ็นวี / เคเลน เค n

เราได้รับพลังดังต่อไปนี้: 8.0 kW; 7.3 กิโลวัตต์; 6.8 กิโลวัตต์; 6.7 กิโลวัตต์

กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้งของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านความปลอดภัยเคz=1.15 สำหรับเครื่องยนต์ที่มีกำลังน้อยกว่า 5 kW; สำหรับมอเตอร์ขนาดเกิน 5 กิโลวัตต์เคซ=1.1:

เอ็นย= เคชม· เอ็นอีเมล

โดยคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัยเคz=1.1 กำลังสุดท้ายของมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับพัดลมตัวที่ 1 และ 2 จะเป็น 8.8 kW และ 8 kW; สำหรับครั้งที่ 3 และ 4 7.5 kW และ 7.4 kW พัดลมสองตัวแรกจะต้องติดตั้งมอเตอร์ขนาด 11 กิโลวัตต์ สำหรับพัดลมตัวที่สอง มอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 7.5 กิโลวัตต์ก็เพียงพอแล้ว เราเลือกพัดลมแบบ 3: เนื่องจากใช้พลังงานน้อยกว่าขนาด 1 หรือ 2 และมีความเร็วต่ำและเชื่อถือได้ในการปฏิบัติงานมากกว่าเมื่อเทียบกับพัดลม 4

หมายเลขพัดลมและกราฟของคุณลักษณะแอโรไดนามิกในตัวอย่างการเลือกพัดลมนั้นเป็นไปตามเงื่อนไขและไม่ได้อ้างอิงถึงยี่ห้อและขนาดมาตรฐานใดๆ (และพวกเขาก็ทำได้)

การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับพัดลมของสายพานตัววี

ตัวขับเคลื่อนสายพานร่องวีช่วยให้คุณเลือกความเร็วการหมุนของใบพัดที่ต้องการโดยการติดตั้งรอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันบนเพลามอเตอร์และเพลาขับพัดลม อัตราทดเกียร์ของความเร็วในการหมุนของเพลามอเตอร์ไฟฟ้าต่อความเร็วการหมุนของใบพัดพัดลมถูกกำหนด:nเอ่อ/ nวี.

เลือกรอกขับสายพาน V เพื่อให้อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับพัดลมต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าสอดคล้องกับอัตราส่วนของความเร็วในการหมุน:

ดีวี/ ดีเอ่อ= nเอ่อ/ nวี

อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับเคลื่อนต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับเรียกว่าอัตราส่วนของสายพานขับเคลื่อน

ตัวอย่าง. เลือกรอกสำหรับสายพานขับ V ของพัดลมด้วยความเร็วการหมุนใบพัด 1,780 รอบต่อนาที ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากำลัง 7.5 kW และความเร็วรอบการหมุน 1,440 รอบต่อนาที อัตราส่วนการส่ง:

nเอ่อ/ nวี=1440/1780=0,8

ความเร็วในการหมุนของใบพัดที่ต้องการจะได้รับการรับรองโดยอุปกรณ์ต่อไปนี้: รอกบนพัดลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 180 มม ,รอกบนมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 224 มม.

โครงร่างของสายพานส่งกำลังของพัดลม V ที่เพิ่มและลดความเร็วการหมุนของใบพัด:

รูปที่ 7.24. การติดตั้งพัดลมแกน TsAGI ประเภท U

ข้าว. 7.23. พัดลมแกนหลังคา

1- ตะแกรงนิรภัย; 2- นักสะสม; 3- ร่างกาย; 4- มอเตอร์ไฟฟ้า; 5- ใบพัด; 6- ตัวกระจาย; 7- วาล์ว; 8-ร่ม

ปัจจุบันการผลิตพัดลมรุ่นนี้ในการดัดแปลงหลังคาได้เริ่มขึ้นแล้ว (รูปที่ 7.23) ในกรณีนี้ล้อพัดลมหมุนในระนาบแนวนอนโดยติดตั้งบนเพลาของมอเตอร์ไฟฟ้าที่อยู่ในแนวตั้งซึ่งติดตั้งอยู่บนเหล็กค้ำสามตัวในเปลือก (ตัวเรือน)

การติดตั้งทั้งหมดอยู่ในท่อสั้น โดยมีตะแกรงนิรภัยที่ด้านช่องอากาศเข้าและมีร่มที่ด้านทางออก

หน่วยผลิตในขนาดเวนติไฟว์หมายเลข 4, 5, 6, 8, 10 และ 12 ตามแค็ตตาล็อก ความเร็วเส้นรอบวงสูงสุดคือ 45 ม./วินาที ความดันสถิตที่พัฒนาสูงสุดถึง 10-11 กก./ลบ.ม. 2ที่ประสิทธิภาพคงที่ 0.31

พัดลมแกน TsAGI ประเภท U (สากล) มีการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ล้อพัดลมประกอบด้วยบูชเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (0.5 ง)ซึ่งมีใบมีดกลวง 6 หรือ 12 ใบติดอยู่ ใบมีดแต่ละใบถูกตรึงไว้กับก้านซึ่งจะขันเข้ากับกระจกพิเศษและยึดด้วยน็อตที่ปลอก ใบมีดหมุนได้และสามารถติดตั้งได้ที่มุมตั้งแต่ 10 ถึง 25° กับระนาบการหมุนของล้อ (รูปที่ 7.24) การติดตั้งใบมีดตามมุมที่ต้องการนั้นดำเนินการตามเครื่องหมายที่ทำบนพื้นผิวด้านข้างของบุชชิ่ง

ความสามารถในการเปลี่ยนมุมของใบพัด เช่น การเปลี่ยนรูปทรงของล้อ ทำให้พัดลมมีความสามารถรอบด้าน เนื่องจากความดันที่เพิ่มขึ้นตามมุมของใบพัดที่เพิ่มขึ้น

พัดลมได้รับการออกแบบให้ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าผ่านสายพานตัววี ดังนั้นล้อพัดลมจึงติดตั้งอยู่บนแกน เพลามีแบริ่งสองตัวโดยตัวเรือนจะอยู่ในที่ยึดรูปกล่อง ตัวยึดแต่ละอันมีแท่งหล่อสี่อันที่ปลายเป็นขาแบนและมีรูสำหรับยึดสลักเกลียว ตัวยึดที่มีก้านและขาตั้งประกอบเป็นสองเฟรมที่ใช้ยึดล้อ รอกขับอยู่ในคานยื่นที่ส่วนท้ายของเพลา ปัจจุบัน (สำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมสิ่งทอเป็นหลัก) ผลิตพัดลมที่มีใบมีด 12 ใบหมายเลข 12, 16 และ 20 วงล้อของเครื่องจักรเหล่านี้มีความทนทานมากและให้ความเร็วรอบต่อพ่วงสูงถึง 80-85 เมตร/วินาที..

เมื่อพิจารณาว่าแรงดันที่พัฒนาโดยพัดลมประเภท Y ขึ้นอยู่กับมุมในการติดตั้งใบพัด จึงควรสร้างพัดลมทั่วไปสำหรับแต่ละมุมแยกกัน ดังนั้นสำหรับพัดลมประเภท U จึงได้มอบคุณลักษณะสากลพิเศษให้ครอบคลุมพื้นที่การทำงานของพัดลมในสภาวะต่างๆ

ประสิทธิภาพของพัดลมทั้งสามขนาดมีตั้งแต่ 1-6000 ถึง 100,000 ม.3/ชม. แรงกดดันที่พัฒนาแล้วมีตั้งแต่ 11 กก./ลบ.ม. 2(ติดตั้งใบมีดไว้ที่มุม 10°) ได้ถึง 35-40 กก./ลบ.ม. 2(เมื่อติดตั้งใบมีดเป็นมุม

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนล้อพัดลมมักจะติดตั้งอยู่บนพื้นใกล้กับผนังห้อง ในช่องที่พัดลมติดตั้งอยู่

ประสิทธิภาพพัดลมสูงสุด (ที่มุมใบมีด 20°) อยู่ที่ 0.62 ที่มุมการติดตั้งเล็กลงและใหญ่ขึ้น ประสิทธิภาพจะลดลงเล็กน้อย (เป็น 0.5 ที่ 10° และเหลือ 0.58 ที่ 25°)

การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ของพัดลมหมายถึงชุดขององค์ประกอบโครงสร้างพื้นฐานที่จัดเรียงในลำดับที่แน่นอนและแสดงลักษณะเฉพาะของส่วนการไหลของเครื่องจักรที่อากาศไหลผ่าน พัดลม VOD11P ใช้การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่แสดงในรูปที่ 7.25 (RK1 + NA + RK2 + SA) เช่น อากาศถูกดูดเข้าไปในพัดลมจากช่อง 5 ผ่านตัวสะสม 6 ภายใต้การกระทำของแรงแอโรไดนามิกที่เกิดจากการหมุนของใบพัด 8 ของใบพัด RK 1

รูปที่ 7.25 การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ของพัดลม VOD11P

เมื่อออกจากล้อ การไหลของอากาศแบบหมุนวนจะกระทบใบพัด 9 ของใบพัดนำทาง HA1 ซึ่งจะหมุนและส่งต่อไปยังใบพัด 10 ของใบพัดขั้นที่สอง RK2 ในเวลาเดียวกัน จะมีการบิดเล็กน้อยของการไหลใน NA ก่อนที่จะเข้าสู่ RK2 ในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของโรเตอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มการยึดเกาะบนล้อที่สอง หลังจาก RK2 การไหลจะเข้าสู่อุปกรณ์ยืดผม SA ด้วยความช่วยเหลือของเบลด 11 SA จะหมุนการไหลและนำมันไปยังตัวกระจาย ซึ่งทำในรูปแบบของกรวยขยาย 14 และเปลือก 13 ในดิฟฟิวเซอร์ ตามการไหล พื้นที่หน้าตัดเปิดจึงเพิ่มขึ้น ดังนั้น ความดันความเร็วลดลง และความดันเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน แรงดันสถิตก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ใบพัด RK1 และ RK2 ได้รับการติดตั้งอย่างแน่นหนาบนเพลา 4 ติดตั้งในแบริ่ง 3 และ 12 และรับการหมุนจากเครื่องยนต์ 1 ผ่านคัปปลิ้ง 2 แฟริ่ง 7 ทำหน้าที่ปรับการไหลของอากาศที่ดึงเข้าสู่พัดลมให้เท่ากัน

ในรูป 7.26 พัดลม VOD11P แสดงไว้ในส่วนซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อการระบายอากาศในการทำงานของฉันในพื้นที่เหมืองและห้องแต่ละห้อง และยังใช้เมื่อจมปล่องเหมือง ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อน ในองค์กรขนาดใหญ่ ฯลฯ

พัดลมประกอบด้วยโรเตอร์ - เพลา 2 พร้อมใบพัดสองตัว 4 และ 10 ยึดเข้ากับเพลาอย่างแน่นหนาโดยใช้ปุ่ม 3 และวงแหวนล็อค ใบพัดของสเตจแรก RK1 และสเตจที่สอง RK2 มีการออกแบบที่เหมือนกันประกอบด้วยบูช 4 อันซึ่งมีใบมีด 12 ใบที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ มีการติดตั้งใบมีด 8 และ 11 ในซ็อกเก็ตพิเศษ ยึดให้แน่นโดยใช้แหวนสปริงตัวเว้นระยะ 6 และกดด้วยสปริง 5 ​​เข้ากับดุมล้อ การยึดใบพัดนี้ทำให้คุณสามารถหมุนใบพัดด้วยตนเองผ่านหน้าต่างพิเศษในตัวเครื่องเมื่อพัดลมหยุดทำงานภายในมุมการติดตั้ง 15 - 45 0 เพื่อควบคุมการไหลและความดัน โครงสร้างพัดลมประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ถอดออกได้ 2 ชิ้น ด้านบน 7 และด้านล่าง 15 ทำจากเหล็กหล่อในรูปแบบของกระบอกสูบแยก

พัดลมเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้างการไหลของอากาศ (โดยทั่วไปคือก๊าซ) งานหลักที่แก้ไขได้ด้วยการใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในอุปกรณ์ระบายอากาศ เครื่องปรับอากาศ และบำบัดอากาศ คือการสร้างเงื่อนไขในระบบท่ออากาศสำหรับการเคลื่อนตัวของมวลอากาศจากจุดไอดีไปยังจุดปล่อยก๊าซหรือผู้บริโภค

เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การไหลของอากาศที่สร้างขึ้นโดยพัดลมจะต้องเอาชนะความต้านทานของระบบท่ออากาศที่เกิดจากการหมุนของเส้น การเปลี่ยนแปลงของหน้าตัด ลักษณะที่ปรากฏของความปั่นป่วน และปัจจัยอื่น ๆ

เป็นผลให้เกิดแรงดันตกซึ่งเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดที่มีอิทธิพลต่อการเลือกพัดลม (นอกเหนือจากนั้น ประสิทธิภาพ พลังงาน ระดับเสียง ฯลฯ มีบทบาทสำคัญ) คุณลักษณะเหล่านี้ประการแรกขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์และหลักการทำงานที่ใช้

การออกแบบพัดลมทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายประเภทหลัก:

• รัศมี (แรงเหวี่ยง);
• ตามแนวแกน (แกน);
• เส้นผ่านศูนย์กลาง (วงสัมผัส);
• เส้นทแยงมุม;
• ขนาดกะทัดรัด (คูลเลอร์)

พัดลมแบบแรงเหวี่ยง (เรเดียล)

ในอุปกรณ์ประเภทนี้ อากาศจะถูกดูดเข้าไปตามแกนของใบพัดและปล่อยออกมาภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงที่พัฒนาขึ้นในบริเวณใบพัดในทิศทางแนวรัศมี การใช้แรงเหวี่ยงจะทำให้สามารถใช้อุปกรณ์ดังกล่าวได้ในกรณีที่ต้องใช้แรงดันสูง

ประสิทธิภาพของพัดลมแนวรัศมีขึ้นอยู่กับการออกแบบใบพัดและรูปร่างของใบพัดเป็นหลัก

ตามคุณสมบัตินี้ ใบพัดพัดลมแนวรัศมีจะถูกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ที่มีใบพัด:

• โค้งกลับ;
• โดยตรงรวมถึงการถูกปฏิเสธ
• งอไปข้างหน้า

ใบพัดที่มีใบพัดโค้งไปด้านหลัง

ใบพัดดังกล่าว (B ในรูป) มีลักษณะเฉพาะด้วยการพึ่งพาประสิทธิภาพกับแรงกดดันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นพัดลมเรเดียลประเภทนี้จึงมีประสิทธิภาพเมื่อทำงานบนกิ่งก้านจากน้อยไปมาก (ซ้าย) ของลักษณะเฉพาะ เมื่อใช้ในโหมดนี้ จะได้ระดับประสิทธิภาพสูงสุดถึง 80% ในขณะเดียวกัน รูปทรงของใบมีดทำให้มีเสียงรบกวนในการทำงานในระดับต่ำได้

ข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการยึดเกาะของอนุภาคในอากาศกับพื้นผิวของใบมีด ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้พัดลมชนิดนี้ในสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษ

ใบพัดแบบตรง

ในใบพัดดังกล่าว (รูปร่าง R ในรูป) ความเสี่ยงของการปนเปื้อนที่พื้นผิวจากสิ่งเจือปนในอากาศจะถูกกำจัด อุปกรณ์ดังกล่าวแสดงประสิทธิภาพสูงถึง 55% เมื่อใช้ใบมีดโค้งไปด้านหลังแบบตรง ประสิทธิภาพจะเข้าใกล้อุปกรณ์ที่มีใบมีดโค้งไปด้านหลัง (ประสิทธิภาพสูงถึง 70%)

ใบพัดที่มีใบพัดโค้งไปข้างหน้า

สำหรับพัดลมที่ใช้ดีไซน์นี้ (F ในรูป) ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงความดันที่มีต่อการไหลเวียนของอากาศนั้นไม่มีนัยสำคัญ

ซึ่งแตกต่างจากใบพัดที่มีใบมีดโค้งไปด้านหลัง ประสิทธิภาพสูงสุดของใบพัดดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้เมื่อใช้งานทางด้านขวา (จากมากไปน้อย) ของลักษณะเฉพาะ และระดับของมันจะสูงถึง 60% ดังนั้น สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่าเทียมกัน พัดลมที่มีใบพัดประเภท F จึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าอุปกรณ์ที่ติดตั้งใบพัดในแง่ของขนาดใบพัดและขนาดโดยรวม

พัดลมตามแนวแกน (แกน)

สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว การไหลของอากาศทั้งขาเข้าและขาออกจะถูกกำหนดทิศทางขนานกับแกนการหมุนของใบพัดพัดลม

ข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือประสิทธิภาพต่ำเมื่อใช้ตัวเลือกการติดตั้งแบบหมุนฟรี

การเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญทำได้โดยการปิดพัดลมไว้ในตัวเครื่องทรงกระบอก มีวิธีอื่นๆ ในการปรับปรุงประสิทธิภาพ เช่น การวางใบพัดนำทางไว้ด้านหลังใบพัดโดยตรง มาตรการดังกล่าวทำให้สามารถบรรลุประสิทธิภาพของพัดลมตามแนวแกนได้ 75% โดยไม่ต้องใช้ไกด์เบลด และแม้แต่ 85% เมื่อทำการติดตั้ง

แฟนแนวทแยง

ด้วยการไหลของอากาศตามแนวแกน จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างระดับความดันที่เท่ากันอย่างมีนัยสำคัญ ความดันสถิตที่เพิ่มขึ้นสามารถทำได้โดยการใช้แรงเพิ่มเติมเพื่อสร้างการไหลของอากาศ เช่น แรงเหวี่ยง ซึ่งทำหน้าที่ในพัดลมแนวรัศมี

พัดลมแนวทแยงเป็นอุปกรณ์ลูกผสมระหว่างแนวแกนและแนวรัศมี ในนั้นอากาศจะถูกดูดไปในทิศทางที่สอดคล้องกับแกนการหมุน เนื่องจากการออกแบบและการจัดเรียงใบพัด ทำให้สามารถเบี่ยงเบนการไหลของอากาศได้ 45 องศา

ดังนั้นองค์ประกอบความเร็วในแนวรัศมีจึงปรากฏในการเคลื่อนที่ของมวลอากาศ ทำให้สามารถรับแรงกดดันเพิ่มขึ้นเนื่องจากการกระทำของแรงเหวี่ยง ประสิทธิภาพของอุปกรณ์แนวทแยงอาจสูงถึง 80%

แฟนครอสโฟลว์

ในอุปกรณ์ประเภทนี้ การไหลของอากาศจะพุ่งตรงไปยังใบพัดเสมอ

ซึ่งช่วยให้บรรลุประสิทธิภาพที่สำคัญได้แม้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดเล็กก็ตาม ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ อุปกรณ์ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางจึงแพร่หลายในการติดตั้งขนาดกะทัดรัด เช่น ม่านอากาศ

ประสิทธิภาพของพัดลมที่ใช้หลักการทำงานนี้สูงถึง 65%

ลักษณะอากาศพลศาสตร์ของพัดลม

ลักษณะอากาศพลศาสตร์สะท้อนถึงการพึ่งพาการไหลของพัดลม (ประสิทธิภาพ) ต่อแรงดัน

มีจุดปฏิบัติการแสดงอัตราการไหลปัจจุบันที่ระดับความดันในระบบ

ลักษณะเครือข่าย

โครงข่ายท่อลมที่มีอัตราการไหลต่างกันมีความต้านทานการเคลื่อนที่ของอากาศต่างกัน ความต้านทานนี้เองที่กำหนดความดันในระบบ การพึ่งพาอาศัยกันนี้สะท้อนให้เห็นโดยคุณลักษณะของเครือข่าย

เมื่อสร้างคุณลักษณะแอโรไดนามิกของพัดลมและคุณลักษณะเครือข่ายในระบบพิกัดเดียว จุดปฏิบัติการของพัดลมจะอยู่ที่จุดตัดกัน

การคำนวณลักษณะเครือข่าย

ในการสร้างคุณลักษณะเครือข่าย จะใช้การพึ่งพา

ในสูตรนี้:

• dP – แรงดันพัดลม, Pa;
• q – การไหลของอากาศ, ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง หรือ ลิตร/นาที;
• k – สัมประสิทธิ์คงที่

1. จุดแรกที่สอดคล้องกับจุดการทำงานของพัดลมจะถูกพล็อตตามคุณลักษณะแอโรไดนามิก ตัวอย่างเช่น ทำงานที่ความดัน 250 Pa สร้างการไหลของอากาศ 5,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (จุดที่ 1 ในรูป)
2. สูตรจะกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ kk = dP/q2 สำหรับตัวอย่างที่กำลังพิจารณา ค่าของมันจะเป็น 0.00001
3. การเบี่ยงเบนความดันหลายค่าจะถูกเลือกแบบสุ่มซึ่งมีการคำนวณอัตราการไหลใหม่ ตัวอย่างเช่น เมื่อค่าเบี่ยงเบนความดัน -100 Pa (ค่าผลลัพธ์ 150 Pa) และ +100 Pa (ค่าผลลัพธ์ 350 Pa) การไหลของอากาศที่คำนวณโดยสูตรจะ เท่ากับ 3,162 และ 516 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ

ค่าความต้านทานของเครือข่ายท่อแต่ละค่ามีลักษณะเครือข่ายของตัวเอง พวกมันถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกัน

เป็นผลให้ในขณะที่รักษาความเร็วการหมุนของพัดลม จุดปฏิบัติการจะเลื่อนไปตามคุณลักษณะแอโรไดนามิก เมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้น จุดใช้งานจะเปลี่ยนจากตำแหน่ง 1 ไปยังตำแหน่ง 2 ซึ่งทำให้การไหลของอากาศลดลง ในทางตรงกันข้าม เมื่อความต้านทานลดลง (เปลี่ยนไปที่จุด 3a ของเส้น C) การไหลของอากาศจะเพิ่มขึ้น

ดังนั้นการเบี่ยงเบนของความต้านทานที่แท้จริงของระบบท่ออากาศจากค่าที่คำนวณได้ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างการไหลของอากาศและค่าการออกแบบซึ่งอาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของระบบโดยรวม อันตรายหลักของการเบี่ยงเบนดังกล่าวอยู่ที่การที่ระบบระบายอากาศไม่สามารถปฏิบัติงานที่ได้รับมอบหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความเบี่ยงเบนของการไหลของอากาศจากที่คำนวณได้สามารถชดเชยได้โดยการเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของพัดลม ในกรณีนี้จะได้จุดปฏิบัติการใหม่ ซึ่งอยู่ที่จุดตัดของคุณลักษณะเครือข่ายและคุณลักษณะแอโรไดนามิกจากตระกูลที่สอดคล้องกับความเร็วในการหมุนใหม่

ดังนั้น เมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้นหรือลดลง จำเป็นต้องปรับความเร็วในการหมุนเพื่อให้จุดปฏิบัติการเคลื่อนไปที่ตำแหน่ง 4 หรือ 5 ตามลำดับ

ในกรณีนี้มีความเบี่ยงเบนของแรงกดดันจากลักษณะที่คำนวณได้ของเครือข่าย (ขนาดของการเปลี่ยนแปลงแสดงในรูป)

ในทางปฏิบัติ ลักษณะที่ปรากฏของการเบี่ยงเบนดังกล่าวบ่งชี้ว่าโหมดการทำงานของพัดลมแตกต่างจากโหมดที่คำนวณด้วยเหตุผลของประสิทธิภาพสูงสุด เหล่านั้น. การควบคุมความเร็วทั้งในทิศทางที่เพิ่มขึ้นและลดลงส่งผลให้ประสิทธิภาพของพัดลมและระบบโดยรวมลดลง

การพึ่งพาประสิทธิภาพของพัดลมกับลักษณะของเครือข่าย

เพื่อให้การเลือกพัดลมง่ายขึ้น คุณลักษณะเครือข่ายหลายประการจะขึ้นอยู่กับคุณลักษณะแอโรไดนามิก ส่วนใหญ่มักใช้ 10 บรรทัดซึ่งตัวเลขตรงตามเงื่อนไข

L = (dPd / dP)1/2

• L – หมายเลขคุณลักษณะเครือข่าย
• dPd – ความดันไดนามิก, Pa;
• dP – ค่าความดันรวม

ในกรณีนี้คือประสิทธิภาพของพัดลมซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วน

• dP – ความดันรวม, Pa;
• q – การไหลของอากาศ, ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง;
• P – กำลัง, W

ในเรื่องนี้ การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของพัดลมเรเดียลกับใบพัดโค้งไปข้างหลังและข้างหน้าเป็นเรื่องที่น่าสนใจ สำหรับแบบแรก ค่าสูงสุดของตัวบ่งชี้นี้มักจะสูงกว่าค่าหลัง อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์นี้จะคงอยู่เฉพาะเมื่อทำงานในพื้นที่ของลักษณะเครือข่ายที่สอดคล้องกับอัตราการไหลที่ต่ำกว่าที่ค่าความดันที่กำหนด

ดังที่เห็นได้จากภาพ ที่ระดับการไหลของอากาศสูง พัดลมแบบโค้งไปด้านหลังจะต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดที่ใหญ่กว่าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เท่ากัน

การสูญเสียตามหลักอากาศพลศาสตร์ในเครือข่ายและกฎสำหรับการติดตั้งพัดลม

คุณลักษณะทางเทคนิคของพัดลมสอดคล้องกับคุณลักษณะที่ระบุโดยผู้ผลิตในเอกสารทางเทคนิคหากเป็นไปตามข้อกำหนดในการติดตั้ง

หลักคือการติดตั้งพัดลมบนส่วนตรงของท่ออากาศ และความยาวของพัดลมควรมีอย่างน้อยหนึ่งและสามเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของพัดลมที่ด้านดูดและระบายตามลำดับ

การละเมิดกฎนี้นำไปสู่การสูญเสียแบบไดนามิกที่เพิ่มขึ้น และผลที่ตามมาก็คือการเพิ่มขึ้นของแรงดันตกคร่อม หากความแตกต่างนี้เพิ่มขึ้น การไหลของอากาศอาจลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับค่าที่คำนวณได้

ปัจจัยหลายประการมีอิทธิพลต่อระดับการสูญเสียแบบไดนามิก ประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพ ดังนั้น จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดอื่นๆ เมื่อติดตั้งพัดลม

ด้านดูด:

• ติดตั้งพัดลมที่ระยะห่างอย่างน้อย 0.75 เส้นผ่านศูนย์กลางจากผนังที่ใกล้ที่สุด
• หน้าตัดของท่ออากาศเข้าไม่ควรแตกต่างจากเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องเปิดทางเข้ามากกว่า +12 และ -8%
• ความยาวของท่ออากาศด้านไอดีต้องมากกว่า 1.0 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางพัดลม
• มีสิ่งกีดขวางทางเดินของอากาศ (แดมเปอร์ กิ่งไม้ ฯลฯ) เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้

• การเปลี่ยนแปลงหน้าตัดของท่ออากาศไม่ควรเกิน 15% และ 7% ในทิศทางลดลงและเพิ่มขึ้นตามลำดับ
• ความยาวของส่วนตรงของท่อที่ทางออกจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางพัดลมอย่างน้อย 3 อัน
• เพื่อลดความต้านทาน ไม่แนะนำให้ใช้การโค้งงอที่มุม 90 องศา (หากจำเป็นต้องหมุนสายหลัก ควรได้จากการโค้งสองครั้งละ 45 องศา)

ข้อกำหนดพลังงานพัดลมเฉพาะ

ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพพลังงานสูงเป็นหนึ่งในข้อกำหนดหลักที่ใช้ ประเทศในยุโรปให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดรวมถึงระบบระบายอากาศในอาคาร ดังนั้น สถาบันสภาพภูมิอากาศในร่มแห่งสวีเดน (Svenska Inneklimatinsitutet) จึงได้พัฒนาแนวคิดการประเมินประสิทธิภาพเชิงบูรณาการสำหรับอุปกรณ์ระบายอากาศโดยอิงตามสิ่งที่เรียกว่ากำลังพัดลมเฉพาะ

ตัวบ่งชี้นี้เข้าใจว่าเป็นอัตราส่วนของประสิทธิภาพการใช้พลังงานทั้งหมดของพัดลมทั้งหมดที่รวมอยู่ในระบบต่อการไหลของอากาศทั้งหมดในท่อระบายอากาศของอาคาร ยิ่งค่าผลลัพธ์ต่ำลง ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

การประเมินนี้เป็นพื้นฐานสำหรับคำแนะนำในการซื้อและติดตั้งระบบระบายอากาศสำหรับภาคส่วนและอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนั้นสำหรับอาคารเทศบาลค่าที่แนะนำไม่ควรเกิน 1.5 เมื่อติดตั้งระบบใหม่ และ 2.0 สำหรับอุปกรณ์หลังปรับปรุง