Impeller Bermotor Melengkung ke Depan
Ketika kita telah menentukan laju aliran volume yang kita perlukan, baik untuk menyediakan udara segar atau proses pendinginan, kita perlu menggabungkannya dengan hambatan aliran yang akan ditemui kipas dalam aplikasi. Laju aliran volume, (dalam m3/jam) dan tekanan (dalam Pascal - Pa), digabungkan menjadi titik kerja yang harus digunakan oleh kipas untuk beroperasi. Penting bagi kita untuk memilih kipas yang karakteristik kinerjanya memenuhi titik kerja yang disyaratkan pada atau mendekati titik efisiensi puncak. Menggunakan kipas pada efisiensi puncaknya meminimalkan konsumsi daya dan kebisingan yang dikeluarkan dari kipas sekaligus memberikan kinerja yang diperlukan.
Bagaimana cara kerja Kipas Sentrifugal Melengkung ke Depan?
Nama 'Kipas Sentrifugal' diambil dari arah aliran dan cara udara memasuki impeler dalam arah aksial dan kemudian didorong keluar dari lingkar luar kipas. Perbedaan arah aliran antara kipas sentrifugal lengkung maju dan mundur merupakan arah keluarnya udara dari lingkar impeler. Dengan impeler yang melengkung ke belakang, udara keluar dalam arah radial sedangkan dengan impeler yang melengkung ke depan, udara keluar secara tangensial dari keliling kipas.
Kipas sentrifugal yang melengkung ke depan dicirikan oleh bentuknya yang silinder dan banyak bilah kecil pada keliling impelernya. Pada contoh di bawah ini, kipas berputar searah jarum jam.
Berbeda dengan impeler yang melengkung ke belakang, impeler yang melengkung ke depan memerlukan wadah yang mengubah udara berkecepatan tinggi yang meninggalkan ujung bilah impeler menjadi gaya statis berkecepatan lebih rendah. Bentuk housing juga mengarahkan aliran udara ke saluran keluar. Rumah kipas jenis ini umumnya dikenal sebagai gulungan; namun, bisa juga disebut sebagai perumahan volute atau sirocco. Dengan memasang impeller melengkung ke depan pada rumah gulir, kami biasanya menyebutnya sebagai blower melengkung ke depan.
Ada dua jenis blower yang menggunakan impeler bermotor melengkung ke depan seperti yang ditunjukkan di bawah ini…
Blower saluran masuk tunggal di sebelah kiri, menarik udara dari satu sisi rumahan melalui saluran masuk bundar dan mengarahkannya ke saluran keluar persegi, (terlihat di sini dengan flensa pemasangan). Blower saluran masuk ganda memiliki rumah gulungan yang lebih lebar yang menarik udara dari kedua sisi gulungan dan mengantarkannya ke saluran keluar persegi yang lebih luas.
Seperti halnya kipas sentrifugal yang melengkung ke belakang, sisi isap pada sudu impeler menarik udara dari bagian tengah kipas yang mengakibatkan perubahan arah aliran udara antara saluran masuk dan saluran buang sebesar 90o.
Karakteristik Penggemar
Area pengoperasian optimal untuk kipas sentrifugal melengkung ke depan adalah saat beroperasi pada tekanan yang lebih tinggi. Kipas sentrifugal melengkung ke depan bekerja paling baik ketika diperlukan tekanan tinggi terhadap aliran volume yang lebih rendah. Grafik di bawah ini menggambarkan area kerja optimal…
Aliran volume diplot sepanjang sumbu X dan tekanan sistem diplot pada sumbu Y. Ketika tidak ada tekanan dalam sistem, (kipas bertiup bebas), kipas sentrifugal yang melengkung ke depan akan menghasilkan aliran volume terbesar. Ketika hambatan aliran diterapkan pada sisi isap atau buang kipas, laju aliran volume akan turun.
Perhatian harus dilakukan ketika memilih blower melengkung ke depan untuk beroperasi pada tekanan rendah dan aliran volume tertinggi. Pada titik ini, impeler beroperasi dalam keadaan aerodinamis dengan cara yang sama seperti kipas aksial yang beroperasi pada titik sadel pada kurvanya. Pada titik ini kebisingan dan konsumsi daya akan mencapai puncaknya karena turbulensi.
Efisiensi puncak berada pada titik yang disebut lutut kurva karakteristik. Pada titik ini perbandingan daya keluaran kipas (Aliran volume (m3/s) x Perkembangan Tekanan Statis (Pa) dan masukan daya listrik (W) berada pada titik paling besar dan tekanan suara yang dihasilkan oleh kipas akan menjadi pada kondisi paling tenang. Di atas dan di bawah rentang operasi optimal, aliran melalui kipas menjadi lebih berisik dan efisiensi sistem kipas menurun.
Keuntungan menggunakan impeler bermotor lengkung depan saluran masuk tunggal adalah karakteristik kipasnya yang curam. Hal ini sangat berguna dalam sistem yang memerlukan 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 yang mengakibatkan diperlukan lebih banyak tekanan untuk mengalirkan volume udara yang sama. Penggunaan impeller dengan kurva karakteristik yang curam dalam hal ini berarti bahwa ketika filter semakin tersumbat, aliran volume tetap konstan sementara tekanan melintasi filter meningkat.
Keuntungan menggunakan impeler lengkung depan saluran masuk ganda adalah dari blower yang berukuran relatif kecil dapat mengalirkan aliran bervolume tinggi. Kompromi dengan penggunaan blower saluran masuk ganda adalah bahwa ia memiliki pengembangan tekanan yang lebih rendah yang berarti hanya dapat bekerja dengan sistem bertekanan rendah.
Opsi pemasangan
Seperti disebutkan sebelumnya, impeler bermotor yang melengkung ke depan menghasilkan udara berkecepatan tinggi di ujung sudu yang perlu diarahkan dan diperlambat untuk mengubah tekanan dinamis menjadi tekanan statis. Untuk memfasilitasi hal ini, kami membuat gulungan di sekitar impeler. Bentuknya tercipta dari perbandingan jarak dari pusat impeller ke outlet kipas. Seperti halnya kipas melengkung ke belakang, disarankan juga untuk membuat sedikit tumpang tindih antara cincin saluran masuk dan mulut impeler. Kedua pertimbangan pemasangan ditunjukkan pada diagram di bawah ini…
Diameter cincin saluran masuk hanya boleh memberikan celah kecil antara impeler dan cincin untuk menghindari resirkulasi udara.
Pertimbangan pemasangan - Jarak bebas
Penting untuk memastikan jarak yang cukup pada bagian hisap dan sisi kipas…
Jarak bebas yang tidak mencukupi pada sisi hisap kipas akan meningkatkan kecepatan masuk yang akan menyebabkan turbulensi. Turbulensi ini akan meningkat ketika udara melewati impeller yang membuat transfer energi dari bilah kipas ke udara menjadi kurang efisien, menyebabkan terciptanya lebih banyak kebisingan dan mengurangi efisiensi kipas.
Rekomendasi umum untuk kondisi saluran masuk dan saluran pembuangan adalah:
Sisi Saluran Masuk
- Tidak ada halangan atau perubahan arah aliran dalam 1/3 jarak diameter kipas dari saluran masuk kipas
Ringkasan – Mengapa Memilih kipas sentrifugal melengkung ke depan?
Ketika titik tugas yang diperlukan berada pada area tekanan sistem yang lebih tinggi versus aliran volume yang lebih rendah pada karakteristik kipas, kipas sentrifugal lengkung saluran masuk tunggal ke depan harus dipertimbangkan. Jika persyaratan untuk penerapannya adalah untuk aliran volume tinggi dalam ruang terbatas, kipas sentrifugal lengkung saluran masuk ganda ke depan harus dipertimbangkan.
Kipas angin harus dipilih dalam kisaran optimalnya yang dikenal sebagai titik kurva karakteristiknya. Titik efisiensi puncak berada pada saat mendekati batas tekanan yang lebih tinggi pada kurva karakteristik kipas yang juga beroperasi pada kondisi paling senyap. Pengoperasian di luar kisaran optimal (pada aliran volume tinggi yang ekstrem) harus dihindari karena turbulensi dan efisiensi aerodinamis sudu impeler pada titik-titik ini akan menimbulkan kebisingan dan impeler juga akan beroperasi dalam kondisi terhenti aerodinamis. Pada tekanan rendah dan aliran volume tinggi, pertimbangan harus diberikan pada suhu pengoperasian motor di bawah beban karena ada potensi terjadinya panas berlebih pada motor.
Udara di sisi saluran masuk impeler harus dijaga sehalus dan laminar mungkin. Untuk memaksimalkan efisiensi, setidaknya ada jarak bebas sebesar 1/3 dari diameter impeler pada saluran masuk kipas. Menggunakan cincin saluran masuk (Nosel saluran masuk) yang tumpang tindih dengan saluran masuk impeller akan membantu menghilangkan gangguan aliran sebelum udara dialirkan melalui kipas, mengurangi kebisingan yang disebabkan oleh turbulensi, menjaga konsumsi daya pada titik kerja seminimal mungkin dan memaksimalkan efisiensi.
Karakteristik pengoperasian yang curam, kemampuan tekanan yang lebih tinggi dari blower saluran masuk tunggal, dan kemampuan aliran tinggi dari blower saluran masuk ganda berarti bahwa kipas melengkung ke depan adalah pilihan yang berguna untuk dipertimbangkan di berbagai instalasi.
Waktu posting: 16 Agustus-2023