Cefnogwyr ar gyfer systemau awyru dwythellol

Mae'r modiwl hwn yn edrych ar wyntyllau allgyrchol ac echelinol a ddefnyddir ar gyfer systemau awyru dwythellol ac yn ystyried agweddau dethol, gan gynnwys eu nodweddion a'u priodoleddau gweithredol.

Cyfeirir yn gyffredinol at y ddau fath o wyntyll cyffredin a ddefnyddir mewn gwasanaethau adeiladu ar gyfer systemau dwythellol fel cefnogwyr allgyrchol ac echelinol - yr enw sy'n deillio o gyfeiriad diffiniol llif aer trwy'r ffan.Mae'r ddau fath hyn eu hunain wedi'u rhannu'n nifer o isdeipiau sydd wedi'u datblygu i ddarparu nodweddion cyfaint llif/pwysedd penodol, yn ogystal â nodweddion gweithredol eraill (gan gynnwys maint, sŵn, dirgryniad, glanweithdra, cynaladwyedd a chadernid).

Tabl 1: Data effeithlonrwydd ffan brig a gyhoeddwyd gan yr Unol Daleithiau ac Ewrop ar gyfer cefnogwyr >600mm mewn diamedr

Mae rhai o'r mathau o wyntyll y deuir ar eu traws amlaf a ddefnyddir yn HVAC wedi'u rhestru yn Nhabl 1, ynghyd ag arbedion effeithlonrwydd brig dangosol a gasglwyd1 o ddata a gyhoeddwyd gan ystod o weithgynhyrchwyr UDA ac Ewropeaidd.Yn ogystal â'r rhain, mae'r gefnogwr 'plwg' (sef amrywiad o'r gefnogwr allgyrchol mewn gwirionedd) wedi gweld poblogrwydd cynyddol yn ystod y blynyddoedd diwethaf.

Ffigur 1: Cromliniau ffan generig.Gall cefnogwyr go iawn fod yn wahanol iawn i'r cromliniau symlach hyn

Dangosir cromliniau ffan nodweddiadol yn Ffigur 1. Mae'r rhain yn gromliniau wedi'u gorliwio, wedi'u delfrydoli, ac mae'n ddigon posibl y bydd cefnogwyr go iawn yn wahanol i'r rhain;fodd bynnag, maent yn debygol o arddangos nodweddion tebyg.Mae hyn yn cynnwys yr ardaloedd ansefydlog sy'n deillio o hela, lle gall y gwyntyll fflipio rhwng dwy lifau posibl ar yr un pwysau neu o ganlyniad i'r ffan yn arafu (gweler Stalling of aer flow box).Dylai gweithgynhyrchwyr hefyd nodi ystodau gweithio 'diogel' a ffafrir yn eu llenyddiaeth.

Cefnogwyr allgyrchol

Gyda chefnogwyr allgyrchol, mae'r aer yn mynd i mewn i'r impeller ar hyd ei echelin, yna caiff ei ollwng yn rheiddiol o'r impeller gyda'r cynnig allgyrchol.Mae'r cefnogwyr hyn yn gallu cynhyrchu pwysau uchel a llifau llif uchel.Mae mwyafrif y cefnogwyr allgyrchol traddodiadol wedi'u hamgáu mewn tai sgrolio (fel yn Ffigur 2) sy'n gweithredu i gyfeirio'r aer sy'n symud ac yn trosi'r egni cinetig i bwysau statig yn effeithlon.Er mwyn symud mwy o aer, gellir dylunio'r gefnogwr gyda impeller 'cilfach ddwbl lled dwbl', gan ganiatáu i aer fynd i mewn ar ddwy ochr y casin.

Ffigur 2: Gwyntyll allgyrchol mewn casin sgrolio, gyda impeller ar oleddf

Mae yna nifer o siapiau llafnau a all ffurfio'r impeller, gyda'r prif fathau yn grwm ymlaen ac yn ôl yn grwm - bydd siâp y llafn yn pennu ei berfformiad, ei effeithlonrwydd posibl a siâp cromlin y gefnogwr nodweddiadol.Y ffactorau eraill a fydd yn effeithio ar effeithlonrwydd y gefnogwr yw lled yr olwyn impeller, y gofod clirio rhwng y côn fewnfa a'r impeller cylchdroi, a'r ardal a ddefnyddir i ollwng yr aer o'r gefnogwr (yr hyn a elwir yn 'ardal chwyth') .

Mae'r math hwn o gefnogwr wedi'i yrru'n draddodiadol gan fodur gyda threfniant gwregys a phwli.Fodd bynnag, gyda'r gwelliant mewn rheolaethau cyflymder electronig a'r cynnydd mewn argaeledd moduron cymudo electronig ('EC' neu heb frws), mae gyriannau uniongyrchol yn cael eu defnyddio'n amlach.Mae hyn nid yn unig yn dileu'r aneffeithlonrwydd sy'n gynhenid mewn gyriant gwregys (gall hynny fod yn unrhyw beth o 2% i fwy na 10%, yn dibynnu ar waith cynnal a chadw2) ond mae hefyd yn debygol o leihau dirgryniad, lleihau cynnal a chadw (llai o berynnau a gofynion glanhau) a gwneud y cynulliad yn fwy cryno.

Cefnogwyr allgyrchol crwm yn ôl

Nodweddir ffaniau crwm yn ôl (neu 'ar oledd') gan lafnau sy'n gwyro i ffwrdd o gyfeiriad cylchdroi.Gallant gyrraedd effeithlonrwydd o tua 90% wrth ddefnyddio llafnau aerofoil, fel y dangosir yn Ffigur 3, neu gyda llafnau plaen wedi'u siapio mewn tri dimensiwn, ac ychydig yn llai wrth ddefnyddio llafnau crwm plaen, a llai eto wrth ddefnyddio plât gwastad syml llafnau ar oledd yn ôl.Mae'r aer yn gadael blaenau'r impeller ar gyflymder cymharol isel, felly mae'r colledion ffrithiant yn y casin yn isel ac mae sŵn a gynhyrchir gan aer hefyd yn isel.Efallai y byddant yn arafu ar eithafion y gromlin weithredu.Bydd impelwyr cymharol ehangach yn darparu'r effeithlonrwydd mwyaf, a gallant ddefnyddio'r llafnau proffil aerofoil mwy sylweddol yn rhwydd.Ni fydd impelwyr main yn dangos fawr o fudd o ddefnyddio aerofoils felly maent yn tueddu i ddefnyddio llafnau plât gwastad.Mae ffaniau crwm yn ôl yn arbennig o nodedig am eu gallu i gynhyrchu pwysau uchel ynghyd â sŵn isel, ac mae ganddynt nodwedd pŵer nad yw'n gorlwytho - mae hyn yn golygu, wrth i'r gwrthiant leihau mewn system a'r gyfradd llif gynyddu, bydd y pŵer a dynnir gan y modur trydanol yn lleihau .Mae adeiladu gwyntyllau crwm yn ôl yn debygol o fod yn fwy cadarn ac yn hytrach yn drymach na'r ffan crwm ymlaen llai effeithlon.Gall cyflymder aer cymharol araf yr aer ar draws y llafnau ganiatáu i halogion (fel llwch a saim) gronni.

Ffigur 3: Darlun o impelwyr gwyntyll allgyrchol

Ymlaen cefnogwyr allgyrchol crwm

Nodweddir cefnogwyr crwm ymlaen gan nifer fawr o lafnau crwm ymlaen.Gan eu bod yn nodweddiadol yn cynhyrchu pwysau is, maent yn llai, yn ysgafnach ac yn rhatach na'r gefnogwr crwm tuag yn ôl cyfatebol.Fel y dangosir yn Ffigur 3 a Ffigur 4, bydd y math hwn o impeller gefnogwr yn cynnwys llafnau 20-plus a all fod mor syml â chael eu ffurfio o ddalen fetel sengl.Ceir gwell effeithlonrwydd mewn meintiau mwy gyda llafnau unigol wedi'u ffurfio.Mae'r aer yn gadael blaenau'r llafn gyda chyflymder tangential uchel, a rhaid trosi'r egni cinetig hwn i bwysau statig yn y casin - mae hyn yn amharu ar yr effeithlonrwydd.Fe'u defnyddir yn nodweddiadol ar gyfer cyfeintiau aer isel i ganolig ar bwysedd isel (fel arfer <1.5kPa), ac mae ganddynt effeithlonrwydd cymharol isel o lai na 70%.Mae'r casin sgrolio yn arbennig o bwysig i gyflawni'r effeithlonrwydd gorau, gan fod yr aer yn gadael blaen y llafnau ar gyflymder uchel ac yn cael ei ddefnyddio i drosi'r egni cinetig yn bwysau statig yn effeithiol.Maent yn rhedeg ar gyflymder cylchdro isel ac, felly, mae lefelau sŵn a gynhyrchir yn fecanyddol yn tueddu i fod yn llai na ffaniau crwm yn ôl cyflymder uwch.Mae gan y gefnogwr nodwedd pŵer gorlwytho wrth weithredu yn erbyn gwrthiant system isel.

Ffigur 4: Ymlaen gefnogwr allgyrchol crwm gyda modur annatod

Nid yw'r gwyntyllau hyn yn addas, er enghraifft, lle mae'r aer wedi'i halogi'n drwm â llwch neu'n cario defnynnau saim wedi'u gorchuddio.

Ffigur 5: Enghraifft o gefnogwr plwg a yrrir yn uniongyrchol gyda llafnau crwm yn ôl

Cefnogwyr allgyrchol llafn rheiddiol

Mae gan y gefnogwr allgyrchol llafn rheiddiol y fantais o allu symud gronynnau aer halogedig ac ar bwysau uchel (tua 10kPa) ond, yn rhedeg ar gyflymder uchel, mae'n swnllyd iawn ac yn aneffeithlon (<60%) ac felly ni ddylai fod. a ddefnyddir at ddiben cyffredinol HVAC.Mae hefyd yn dioddef o nodwedd pŵer gorlwytho - wrth i wrthwynebiad y system gael ei leihau (efallai wrth i damperi rheoli cyfaint agor), bydd pŵer y modur yn codi ac, yn dibynnu ar faint y modur, efallai y bydd yn 'gorlwytho'.

Cefnogwyr plwg

Yn hytrach na chael eu gosod mewn casin sgrolio, gellir defnyddio'r impelwyr allgyrchol hyn sydd wedi'u dylunio'n bwrpasol yn uniongyrchol wrth gasin yr uned trin aer (neu, yn wir, mewn unrhyw ddwythell neu lawn), ac mae eu cost gychwynnol yn debygol o fod yn is na cefnogwyr allgyrchol cartrefu.Fe'u gelwir yn 'plenum', 'plwg' neu'n syml 'heb gartref' gwyntyllau allgyrchol, gall y rhain ddarparu rhai manteision gofod ond am bris effeithlonrwydd gweithredu a gollwyd (gyda'r arbedion effeithlonrwydd gorau yn debyg i'r rhai ar gyfer gwyntyllau allgyrchol crwm blaen).Bydd y gwyntyllau yn tynnu aer i mewn trwy'r côn fewnfa (yn yr un modd â ffan dan do) ond yna'n gollwng yr aer yn rheiddiol o amgylch cylchedd allanol 360 ° cyfan y impeller.Gallant ddarparu hyblygrwydd gwych o ran cysylltiadau allfa (o'r plenum), sy'n golygu y gallai fod llai o angen troadau cyfagos neu drawsnewidiadau sydyn yn y dwythell a fyddai eu hunain yn ychwanegu at y gostyngiad ym mhwysedd y system (ac, felly, pŵer ffan ychwanegol).Gellir gwella effeithlonrwydd cyffredinol y system trwy ddefnyddio cofnodion ceg y gloch i'r dwythellau sy'n gadael y plenum.Un o fanteision y gefnogwr plwg yw ei berfformiad acwstig gwell, sy'n deillio'n bennaf o'r amsugno sain o fewn y plenum a diffyg llwybrau 'golwg uniongyrchol' o'r impeller i geg y ductwork.Bydd yr effeithlonrwydd yn dibynnu'n fawr ar leoliad y gefnogwr o fewn y plenum a pherthynas y gefnogwr â'i allfa - mae'r plenwm yn cael ei ddefnyddio i drosi'r egni cinetig yn yr aer a thrwy hynny gynyddu'r pwysedd statig.Bydd perfformiad sylweddol wahanol a gwahanol sefydlogrwydd gweithredu yn dibynnu ar y math o impeller - mae impelwyr llif cymysg (sy'n darparu cyfuniad o lif rheiddiol ac echelinol) wedi'u defnyddio i oresgyn problemau llif sy'n deillio o'r patrwm llif aer rheiddiol cryf a grëwyd gan ddefnyddio impelwyr allgyrchol syml3.

Ar gyfer unedau llai, mae eu dyluniad cryno yn aml yn cael ei ategu trwy ddefnyddio moduron EC hawdd eu rheoli.

Cefnogwyr echelinol

Mewn gwyntyllau llif echelinol, mae'r aer yn mynd trwy'r ffan yn unol â'r echelin cylchdro (fel y dangosir yn ffan echelinol y tiwb syml yn Ffigur 6) - mae'r gwasgedd yn cael ei gynhyrchu gan lifft aerodynamig (tebyg i adain awyren).Gall y rhain fod yn gymharol gryno, cost isel ac ysgafn, yn arbennig o addas ar gyfer symud aer yn erbyn pwysau cymharol isel, felly fe'u defnyddir yn aml mewn systemau echdynnu lle mae'r cwympiadau pwysau yn is na systemau cyflenwi - mae'r cyflenwad fel arfer yn cynnwys cwymp pwysedd yr holl aerdymheru cydrannau yn yr uned trin aer.Pan fydd yr aer yn gadael ffan echelinol syml, bydd yn chwyrlïo oherwydd y cylchdro a roddir ar yr aer wrth iddo fynd trwy'r impeller - gall perfformiad y gefnogwr gael ei wella'n sylweddol gan vanes canllaw i lawr yr afon i adennill y chwyrlïo, fel yn y ceiliog. ffan echelinol a ddangosir yn Ffigur 7. Mae effeithlonrwydd ffan echelinol yn cael ei effeithio gan siâp y llafn, y pellter rhwng blaen y llafn a'r achos o'i amgylch, a'r adferiad chwyrlïol.Gellir newid traw y llafn i amrywio allbwn y gefnogwr yn effeithlon.Trwy wrthdroi cylchdro gwyntyllau echelinol, gellir gwrthdroi'r llif aer hefyd - er y bydd y gefnogwr wedi'i ddylunio i weithio i'r prif gyfeiriad.

Ffigur 6: Mae ffan llif planau echelinol tiwb

Mae gan y gromlin nodweddiadol ar gyfer cefnogwyr echelinol ranbarth stondin a all eu gwneud yn anaddas ar gyfer systemau sydd ag ystod amrywiol iawn o amodau gweithredu, er bod ganddynt fantais nodwedd pŵer nad yw'n gorlwytho.

Ffigur 7: Ffan llif echelinol ceiliog

Gall ffaniau echelinol Vane fod mor effeithlon â chefnogwyr allgyrchol crwm yn ôl, a gallant gynhyrchu llifoedd uchel ar bwysau rhesymol (tua 2kPa fel arfer), er eu bod yn debygol o greu mwy o sŵn.

Mae'r gefnogwr llif cymysg yn ddatblygiad o'r gefnogwr echelinol ac, fel y dangosir yn Ffigur 8, mae ganddo impeller siâp conigol lle mae aer yn cael ei dynnu'n rheiddiol trwy'r sianeli ehangu ac yna'n cael ei basio'n echelinol trwy'r llafnau canllaw sythu.Gall y gweithredu cyfunol gynhyrchu pwysau llawer uwch nag sy'n bosibl gyda chefnogwyr llif echelinol eraill.Gall effeithlonrwydd a lefelau sŵn fod yn debyg i rai gwyntyll allgyrchol cromlin yn ôl.

Ffigur 8: Ffan inline llif cymysg

Gosod y ffan

Gall yr ymdrechion i ddarparu datrysiad effeithiol i wyntyll gael eu tanseilio'n ddifrifol gan y berthynas rhwng y wyntyll a'r llwybrau pibellog lleol ar gyfer yr aer.

Amser postio: Ionawr-07-2022