Průvodce dimenzováním odstředivého ventilátoru: Odpovídající průtok vzduchu, statický tlak a výkon motoru

Předpokládejme, že montujete odstředivý ventilátor do systému sběru prachu. Výběrové řízení uvádí 6 000 m³/h prašného vzduchu a statický tlak 1,5 kPa. Ventilátor přijede, spustí se a motor se vypne při přetížení. U kapoty je proudění vzduchu poloviční, než jste očekávali. To je běžný výsledek, když se dimenzování stane vyhledávacím cvičením na stole výrobce.

Dimenzování odstředivého ventilátoru není vyhledávací cvičení. Je to proces přizpůsobení křivky výkonu ventilátoru křivce odporu systému při skutečné provozní hustotě. Než otevřete katalog, záleží na teplotě, nadmořské výšce, koncentraci prachu, uspořádání potrubí a zásadách rezerv. Tato příručka vysvětluje sběr dat, korekci provozních podmínek, přizpůsobení křivek a kontroly výkonu motoru, které zabraňují drahým chybám v poli.

Údaje, které potřebujete, než nastavíte velikost odstředivého ventilátoru

Začněte s přehledným žádostí. Dobrý požadavek na velikost poskytuje výrobci dostatek podrobností, aby se vyhnul domněnkám. Níže uvedená tabulka uvádí minimální soubor dat pro spolehlivou specifikaci.

Podrobnější popis vstupních parametrů naleznete zde průvodce výběrem odstředivého ventilátoru na kapacitě, tlaku a materiálech.

Korekce průtoku vzduchu a tlaku na skutečné provozní podmínky

Většina výkonových křivek ventilátoru je publikována při standardních podmínkách vzduchu 20°C, 101,325 kPa a 50% relativní vlhkosti. Při 60 °C je hustota suchého vzduchu zhruba o 15 % nižší než při 20 °C. Pokud toto ignorujete, ventilátor zvolený se standardní hustotou poskytuje příliš malý hmotnostní průtok a odebírá neočekávaný proud pro aktuální objem.

Použijte vzorec pro korekci hustoty v této zjednodušené podobě:

Skutečná hustota = standardní hustota × (273 / (273 T)) × (P_abs / 101325)

Kde T je vstupní teplota ve °C a P_abs je absolutní tlak na vstupu ventilátoru v Pa. Pracovní bod na křivce ventilátoru se pohybuje s hustotou: ventilátor vytváří méně statického tlaku, když je plyn horký, a ve stejném poměru klesá i odběr energie. Křivka odporu systému se také posouvá s hustotou.

V praxi přidejte bezpečnostní rezervu 5 % až 10 % k požadovanému objemovému průtoku a asi 10 % ke statickému tlaku systému. Nepřekračujte marži. 25% tlaková rezerva může tlačit pracovní bod do nestabilní oblasti křivky ventilátoru, což způsobuje rázy a hluk.

Přizpůsobení křivky ventilátoru systémové křivce

Průsečík křivky výkonu ventilátoru a křivky odporu systému je skutečným pracovním bodem. Stabilní pracovní bod by měl sedět na pravé straně vrcholového tlaku křivky výkonu. Pokud je odhad odporu systému příliš nízký, ventilátor pracuje s vyšším průtokem a nižším tlakem; pokud je příliš vysoký, průtok klesne a motor se může přetížit.

Zákony afinity řídí, co se stane, když změníte rychlost:

• Průtok Q se mění přímo s rychlostí n: Q1/Q2 = n1/n2
• Tlak P se mění s druhou mocninou rychlosti: P1/P2 = (n1/n2)²
• Výkon Pw se mění s třetí mocninou rychlosti: Pw1/Pw2 = (n1/n2)³

To znamená, že zvýšení rychlosti o 20 % zvýší výkon asi o 73 %. Pokud používáte frekvenční měnič, zkontrolujte, zda motor může poskytnout dostatečný krouticí moment při nízkých otáčkách a zda ventilátor nepřekročí kritické otáčky, které způsobují vibrace. Vždy ověřte pracovní bod v tabulce dodané výrobcem ventilátoru.

Výběr jmenovitého tlaku a konstrukce

Řada 8-09, řada 9-12, řada 9-19, řada 9-26 vysokotlaká odstředivá dmychadla Rozsah objemu vzduchu: 600-5500 m³/h, tlak vzduchu: 10 000-20 000 Pa, výkon: 7,5-75 kW, teplota média: 20°C, hustota média: 1,2 kg/m³. Zobrazit produkt →

Tlaková třída je prvním rozlišovacím znakem. Vysokotlaké radiální ventilátory se používají tam, kde je odpor systému nad cca 5 kPa, jako je spalovací vzduch kotle, pneumatická doprava nebo maloprůměrové potrubní sítě. Pro tyto provozní body jsou vysokotlaké odstředivé ventilátory řady 809, 912, 919 a 926 konstruovány tak, aby udržely účinnost a stabilní provoz v rozsahu 5–20 kPa.

Středotlaké ventilátory vyhovují aplikacím, jako je odtah z pece a průmyslový procesní vzduch, kde je tlak mezi 1 a 5 kPa. Nízkotlaké ventilátory zvládají velké objemové průtoky s malým odporem, jako je ventilace a chlazení. Zkontrolujte tabulku výběru ventilátoru pro každou sérii, abyste zjistili správný rozsah tlaku.

Důležitý je také typ oběžného kola. Dozadu zahnuté oběžné kolo nabízí vysokou účinnost a nižší hlučnost, vhodné pro čistý vzduch. Radiální oběžné kolo je tolerantnější vůči prachu a abrazivním částicím, ale má nižší účinnost. Dopředně zakřivené oběžné kolo vytváří kompaktní ventilátor s vysokým průtokem při nižším tlaku, ale není tou nejlepší volbou pro náročnou nepřetržitou práci.

Výkon motoru, hustotní efekty a vysokoteplotní provoz

Jakmile je pracovní bod pevný, vypočítejte výkon hřídele:

N = Q × P / (3600 × účinnost)

kde N je ve W, Q v m³/h, P v Pa a účinnost je celková účinnost v pracovním bodě. Například Q = 6 000 m³/h, P = 1 500 Pa a účinnost = 0,75 dává N = 3 333 W = 3,33 kW. Přidejte účinnost přenosu 0,98 pro přímou vazbu a servisní faktor 1,15, takže doporučený výkon motoru je asi 3,9 kW.

Pamatujte, že křivka ventilátoru je normálně založena na standardní hustotě vzduchu. Pokud je vstupní plyn horký, skutečná hustota je nižší, takže generovaný tlak a spotřebovaná energie jsou nižší pro stejný objemový průtok. Dimenzování motoru by mělo být založeno na nejhorších podmínkách studeného startu, zatímco materiál ventilátoru musí zvládnout podmínky horkého procesu. Pro trvalý provoz nad 200 °C použijte ventilátor vyrobený z tepelně odolné oceli, vhodný design chlazení a tepelnou vůli.

Vysokoteplotní odstředivý ventilátor Vysokoteplotní odstředivé ventilátory Zobrazit produkt →

Naše zakázkové vysokoteplotní odstředivé ventilátory jsou navrženy pro odsávání pecí, pecní systémy a podobné proudy horkého plynu, kde by standardní ventilátory rychle degradovaly.

Hluk, vibrace a vlastní možnosti

Hluk je v průmyslových závodech často kritériem přijatelnosti. Ventilátor běžící v nestabilní části křivky vytváří vyšší hluk a vibrace. Vyberte si ventilátor s přiměřeným limitem otáček a zvažte akustické kryty nebo tlumiče, pokud jsou limity přísné. Pro tichý provoz, kde je také vyžadována vysoká účinnost, nabízejí vysoce účinné tiché odstředivé ventilátory řady ESCF kombinaci nízké hlučnosti a nízké spotřeby energie.

Vysoce účinný tichý odstředivý ventilátor řady ESCF Rozsah objemu vzduchu: 3500-20000 m³/h, tlak vzduchu: 550-1600 Pa, výkon: 1,5-11 kW, teplota média: 20°C, hustota média: 1,2 kg/m³. Zobrazit produkt →

Řízení vibrací začíná stupněm vyvážení oběžného kola a konstrukcí základu. Ventilátor, který se blíží kritické rychlosti, může vyvolat rezonanci. V objednávce specifikujte maximální rychlost vibrací ložisek a vyžádejte si zprávu o továrním testu výkonnosti.

Pokud je proud plynu korozivní nebo proces vyžaduje nulový únik, standardní ventilátory nestačí. Antikorozní FRP, nerezová ocel, teflon a vlastní ventilátory s nulovou netěsností pokrývají tyto speciální požadavky. Vždy poskytněte úplnou analýzu plynů, aby výrobce mohl vybrat kompatibilní materiály.

Dimenzování odstředivého ventilátoru je úspěšné, když jsou systém a ventilátor považovány za jednu integrovanou jednotku. Sbírejte skutečná provozní data, opravte je podle teploty a nadmořské výšky, shodujte se s pracovním bodem na křivce a použijte přiměřenou rezervu motoru. Pokud si nejste jisti odporem systému nebo křivkou ventilátoru, požádejte výrobce, aby přezkoumal data a dodal křivku pro váš konkrétní stav. S více než třemi desetiletími nashromážděných aplikačních zkušeností vám náš tým ve společnosti Jiangsu ZT Fan Co., Ltd. může pomoci vybrat ten správný ventilátor pro váš proces. Prohlédněte si naše katalog odstředivých ventilátorů pro všeobecné použití k revizi standardní tlakové řady nebo si s námi požádejte o přizpůsobené doporučení velikosti.