Impeller Bermotor Melengkung Maju
Setelah kita menentukan laju aliran volume yang kita butuhkan, baik untuk menyediakan udara segar maupun pendinginan proses, kita perlu menggabungkannya dengan hambatan aliran yang akan dihadapi kipas dalam aplikasi tersebut. Laju aliran volume (dalam m³/jam) dan tekanan (dalam Pascal - Pa) digabungkan untuk menjadi titik kerja yang harus dihadapi kipas. Penting bagi kita untuk memilih kipas yang karakteristik kinerjanya memenuhi titik kerja yang dibutuhkan, tepat pada atau mendekati titik efisiensi puncak. Menggunakan kipas pada efisiensi puncaknya meminimalkan konsumsi daya dan kebisingan yang dihasilkan kipas sekaligus memberikan kinerja yang dibutuhkan.
Bagaimana cara kerja Kipas Sentrifugal Melengkung Maju?
Nama "Kipas Sentrifugal" berasal dari arah aliran dan bagaimana udara memasuki impeler dalam arah aksial, lalu didorong keluar dari lingkar luar kipas. Perbedaan arah aliran antara kipas sentrifugal lengkung depan dan lengkung belakang adalah arah udara keluar dari lingkar impeler. Pada impeler lengkung belakang, udara keluar dalam arah radial, sedangkan pada kipas lengkung depan, udara keluar secara tangensial dari lingkar kipas.
Kipas sentrifugal lengkung ke depan dicirikan oleh bentuk silindernya dan banyak bilah kecil di sekeliling impeller. Pada contoh di bawah ini, kipas berputar searah jarum jam.
Berbeda dengan impeller lengkung ke belakang, impeller lengkung ke depan membutuhkan rumah yang mengubah udara berkecepatan tinggi yang keluar dari ujung bilah impeller menjadi gaya statis berkecepatan rendah. Bentuk rumah juga mengarahkan aliran udara ke outlet. Rumah kipas jenis ini umumnya dikenal sebagai scroll; namun, dapat juga disebut sebagai volute atau rumah sirocco. Dengan memasang impeller lengkung ke depan di dalam rumah scroll, kita biasanya menyebutnya sebagai blower lengkung ke depan.
Ada dua jenis blower yang menggunakan impeller bermotor melengkung ke depan seperti yang ditunjukkan di bawah ini…
Blower saluran masuk tunggal di sebelah kiri, menyedot udara dari satu sisi rumah melalui saluran masuk bundar dan mengarahkannya ke saluran keluar persegi (dilihat di sini dengan flensa pemasangan). Blower saluran masuk ganda memiliki rumah ulir yang lebih lebar, menyedot udara dari kedua sisi ulir, dan menyalurkannya ke saluran keluar persegi yang lebih lebar.
Seperti halnya kipas sentrifugal melengkung ke belakang, sisi hisap bilah impeller menyedot udara dari pusat kipas yang mengakibatkan perubahan arah aliran udara antara saluran masuk dan saluran keluar sebesar 90o.
Karakteristik Kipas
Area operasi optimal untuk kipas sentrifugal lengkung maju adalah ketika beroperasi pada tekanan yang lebih tinggi. Kipas sentrifugal lengkung maju bekerja paling baik ketika tekanan tinggi terhadap aliran volume yang lebih rendah diperlukan. Grafik di bawah ini menggambarkan area kerja optimal…
Laju aliran volume diplot sepanjang sumbu X dan tekanan sistem diplot pada sumbu Y. Ketika tidak ada tekanan dalam sistem (kipas bertiup bebas), kipas sentrifugal melengkung ke depan akan menghasilkan laju aliran volume terbesar. Ketika hambatan aliran diterapkan pada sisi hisap atau buang kipas, laju aliran volume akan turun.
Kehati-hatian harus diperhatikan saat memilih blower lengkung ke depan untuk beroperasi pada tekanan rendah dan laju aliran volume tertinggi. Pada titik ini, impeller beroperasi dalam kondisi stall aerodinamis, sama seperti kipas aksial yang beroperasi pada titik pelana lengkungnya. Pada titik ini, kebisingan dan konsumsi daya akan mencapai puncaknya akibat turbulensi.
Efisiensi puncak berada pada titik yang disebut lutut kurva karakteristik. Pada titik ini, rasio daya keluaran kipas (aliran volume (m³/s) x pengembangan tekanan statis (Pa) dan daya masukan listrik (W) berada pada titik tertingginya, dan tekanan suara yang dihasilkan kipas akan berada pada titik terendahnya. Di atas dan di bawah rentang operasi optimal, aliran yang melintasi kipas menjadi lebih bising dan efisiensi sistem kipas menurun.
Manfaat penggunaan impeller bermotor lengkung maju dengan saluran masuk tunggal adalah karakteristik kipasnya yang curam. Hal ini khususnya berguna dalam sistem yang membutuhkan tingkat filtrasi yang konsisten. Saat udara melewati filter partikulat, filter tersebut menangkap debu dan serbuk sari di udara. Semakin halus tingkat filtrasinya, semakin kecil partikel yang ditangkap oleh filter. Seiring waktu, filter akan semakin tersumbat oleh kotoran dan serpihan, sehingga dibutuhkan tekanan yang lebih besar untuk mengalirkan volume udara yang sama. Penggunaan impeller dengan kurva karakteristik yang curam dalam hal ini berarti bahwa seiring filter semakin tersumbat, aliran volume tetap konstan sementara tekanan yang melintasi filter meningkat.
Keuntungan menggunakan impeller lengkung maju dengan saluran masuk ganda adalah dapat menghasilkan aliran bervolume tinggi dari blower berukuran relatif kecil. Kompromi dengan penggunaan blower saluran masuk ganda adalah pengembangan tekanannya yang lebih rendah, sehingga hanya dapat bekerja dengan sistem bertekanan rendah.
Opsi pemasangan
Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, impeller bermotor lengkung ke depan menghasilkan udara berkecepatan tinggi di ujung bilahnya yang perlu diarahkan dan diperlambat untuk mengubah tekanan dinamis menjadi tekanan statis. Untuk memfasilitasi hal ini, kami membuat gulungan di sekeliling impeller. Bentuknya dibentuk oleh rasio jarak dari pusat impeller ke outlet kipas. Seperti halnya kipas lengkung ke belakang, disarankan juga untuk memberikan sedikit tumpang tindih antara cincin saluran masuk dan mulut impeller. Kedua pertimbangan pemasangan ditunjukkan pada diagram di bawah ini…
Diameter cincin saluran masuk hanya boleh menyediakan celah kecil antara impeler dan cincin untuk menghindari sirkulasi ulang udara.
Pertimbangan pemasangan - Jarak bebas
Penting untuk memastikan jarak yang cukup pada bagian hisap dan sisi kipas…
Celah yang tidak memadai pada sisi hisap kipas akan meningkatkan kecepatan masuk yang akan menyebabkan turbulensi. Turbulensi ini akan meningkat saat udara melewati impeller, yang membuat transfer energi dari bilah kipas ke udara menjadi kurang efisien, menyebabkan peningkatan kebisingan, dan mengurangi efisiensi kipas.
Rekomendasi umum untuk kondisi saluran masuk dan saluran keluar adalah:
Sisi Masuk
- Tidak ada halangan atau perubahan arah aliran dalam jarak 1/3 diameter kipas dari saluran masuk kipas
Ringkasan – Mengapa Memilih kipas sentrifugal lengkung ke depan?
Ketika titik kerja yang dibutuhkan berada di area tekanan sistem yang lebih tinggi dibandingkan aliran volume yang lebih rendah pada karakteristik kipas, kipas sentrifugal lengkung maju dengan satu saluran masuk harus dipertimbangkan. Jika persyaratan aplikasi adalah aliran volume tinggi dalam ruang terbatas, kipas sentrifugal lengkung maju dengan dua saluran masuk harus dipertimbangkan.
Kipas angin harus dipilih dalam rentang optimalnya, yaitu pada titik yang dikenal sebagai lutut kurva karakteristiknya. Titik efisiensi puncak berada di titik yang mendekati batas tekanan tinggi pada kurva karakteristik kipas, di mana kipas angin juga beroperasi pada kondisi paling senyap. Pengoperasian di luar rentang optimal (pada titik ekstrem aliran volume tinggi) harus dihindari karena turbulensi dan efisiensi aerodinamis bilah impeller pada titik-titik ini akan menimbulkan kebisingan dan impeller juga akan beroperasi dalam kondisi stall aerodinamis. Pada tekanan rendah dan aliran volume tinggi, pertimbangan harus diberikan pada suhu operasi motor di bawah beban karena terdapat potensi motor mengalami panas berlebih.
Udara pada sisi masuk impeller harus dijaga sehalus dan selaminasi mungkin. Untuk memaksimalkan efisiensi, celah minimal 1/3 diameter impeller harus disediakan pada saluran masuk kipas. Penggunaan cincin saluran masuk (nosel saluran masuk) yang tumpang tindih dengan saluran masuk impeller akan membantu menghilangkan gangguan aliran sebelum udara dihisap melalui kipas, mengurangi kebisingan akibat turbulensi, meminimalkan konsumsi daya pada titik kerja, dan memaksimalkan efisiensi.
Karakteristik pengoperasian yang curam, kemampuan tekanan yang lebih tinggi dari blower saluran masuk tunggal, dan kemampuan aliran yang tinggi dari blower saluran masuk ganda berarti bahwa kipas lengkung ke depan merupakan pilihan yang berguna untuk dipertimbangkan pada berbagai macam instalasi.
Waktu posting: 16-Agu-2023