Impulsor motorizado curvado para frente
Quando definimos a vazão volumétrica que precisamos, seja para fornecer ar fresco ou resfriamento do processo, precisamos combinar isso com a resistência ao fluxo que o ventilador encontrará na aplicação.A vazão volumétrica, (em m3/hr) e a pressão (em Pascal – Pa), são combinadas para se tornar o ponto de trabalho contra o qual o ventilador deve operar.É importante selecionarmos um ventilador cujas características de desempenho atendam ao ponto de operação exigido no ponto de eficiência máxima ou próximo a ele.O uso do ventilador em sua eficiência máxima minimiza o consumo de energia e o ruído emitido pelo ventilador, ao mesmo tempo em que oferece o desempenho necessário.
Como funciona o ventilador centrífugo de curva frontal?
O nome 'Ventilador Centrífugo' é derivado da direção do fluxo e como o ar entra no impulsor em uma direção axial e então é impulsionado para fora da circunferência externa do ventilador.A diferença na direção do fluxo entre um ventilador centrífugo curvado para frente e para trás é a direção em que o ar sai da circunferência do impulsor.Com um impulsor curvado para trás, o ar sai em uma direção radial enquanto que com uma curva para frente o ar sai tangencialmente da circunferência do ventilador.
Um ventilador centrífugo curvado para a frente é caracterizado por sua forma cilíndrica e muitas pás pequenas na circunferência do impulsor.No exemplo mostrado abaixo, o ventilador gira no sentido horário.
Ao contrário do impulsor curvado para trás, o impulsor curvado para a frente requer um alojamento que converta o ar de alta velocidade que sai das pontas da pá do impulsor em uma força estática de velocidade mais baixa.A forma da carcaça também direciona o fluxo de ar para a saída.Este tipo de carcaça do ventilador é comumente conhecido como scroll;no entanto, também pode ser referido como uma voluta ou um invólucro de siroco.Ao instalar o impulsor curvo para a frente em um alojamento em espiral, geralmente nos referimos a ele como um soprador curvo para a frente.
Existem dois tipos de sopradores que empregam um impulsor motorizado curvado para frente, conforme mostrado abaixo…
O soprador de entrada única à esquerda aspira o ar de um lado do invólucro através da entrada redonda e o direciona para a saída quadrada (vista aqui com um flange de montagem).O soprador de entrada dupla tem um compartimento de espiral mais largo que aspira o ar de ambos os lados da espiral, entregando-o à saída quadrada mais larga.
Tal como acontece com o ventilador centrífugo curvado para trás, o lado de sucção da pá do impulsor extrai ar do centro do ventilador, o que resulta em uma mudança direcional do fluxo de ar entre a entrada e a exaustão de 90o.
Característica do Ventilador
A área de operação ideal para um ventilador centrífugo curvado para frente é quando ele está operando em pressão mais alta.Um ventilador centrífugo curvado para a frente funciona melhor quando são necessárias altas pressões contra fluxos de volume mais baixos.O gráfico abaixo ilustra a área de trabalho ideal…
O fluxo de volume é plotado ao longo do eixo X e a pressão do sistema é plotada no eixo Y.Quando não há pressão no sistema (o ventilador está soprando livremente), um ventilador centrífugo curvado para frente produzirá o maior fluxo de volume.Como uma resistência ao fluxo é aplicada ao lado de sucção ou exaustão do ventilador, a taxa de fluxo de volume cairá.
Deve-se ter cuidado ao selecionar um soprador curvo para frente para operar em baixas pressões e fluxo de volume mais alto.Neste ponto, o impulsor está operando em estol aerodinâmico da mesma maneira que um ventilador axial operando no ponto de sela de sua curva.Neste ponto, o ruído e o consumo de energia estarão no seu pico devido à turbulência.
A eficiência máxima está em um ponto chamado joelho da curva característica.Neste ponto, a relação entre a potência de saída do ventilador (vazão volumétrica (m3/s) x desenvolvimento da pressão estática (Pa) e a entrada de energia elétrica (W) é máxima e a pressão sonora produzida pelo ventilador será acima e abaixo da faixa ideal de operação, o fluxo através do ventilador torna-se mais ruidoso e a eficiência do sistema do ventilador diminui.
O benefício de usar um impulsor motorizado curvado para frente de entrada única é que ele tem uma característica de ventilador inclinado.Isso é particularmente útil em sistemas que exigem níveis consistentes de filtragem.À medida que o ar passa por um filtro de partículas, o filtro retém a poeira e o pólen transportados pelo ar, quanto mais fino o grau de filtragem, menores as partículas retidas pelo filtro.Com o tempo, o filtro ficará cada vez mais entupido com sujeira e detritos, o que faz com que seja necessária mais pressão para fornecer o mesmo volume de ar.Usar um impulsor com uma curva característica acentuada neste caso significa que, à medida que o filtro fica cada vez mais entupido, o fluxo de volume permanece constante enquanto a pressão no filtro aumenta.
A vantagem de usar um impulsor curvado para frente de entrada dupla é que, a partir de um soprador de tamanho relativamente pequeno, ele pode fornecer um fluxo de alto volume.O compromisso com o uso de um soprador de entrada dupla é que ele tem um desenvolvimento de pressão mais baixo, o que significa que só pode trabalhar com sistemas de pressão mais baixa.
Opções de montagem
Como mencionado anteriormente, o impulsor motorizado curvado para a frente produz ar de alta velocidade nas pontas da pá que precisa ser direcionado e desacelerado para converter a pressão dinâmica em pressão estática.Para facilitar isso, construímos uma rolagem ao redor do impulsor.A forma é criada por uma relação de distâncias do centro do impulsor para a saída do ventilador.Tal como acontece com o ventilador curvado para trás, também é recomendável ter uma pequena sobreposição entre o anel de entrada e a boca do impulsor.Ambas as considerações de montagem são mostradas no diagrama abaixo…
O diâmetro do anel de entrada deve permitir apenas uma pequena folga entre o impulsor e o anel para evitar a recirculação do ar.
Considerações de montagem - Folgas
É importante garantir espaço suficiente na sucção e na lateral do ventilador…
Folga insuficiente no lado de sucção do ventilador aumentará a velocidade de entrada, o que levará à turbulência.Essa turbulência aumentará à medida que o ar passar pelo rotor, o que torna a transferência de energia das pás do ventilador para o ar menos eficiente, causa a criação de mais ruído e reduz a eficiência do ventilador.
As recomendações gerais para as condições de entrada e exaustão são:
Lado de entrada
- Nenhuma obstrução ou mudança na direção do fluxo dentro de 1/3 de distância do diâmetro do ventilador da entrada do ventilador
Resumo – Por que escolher um ventilador centrífugo curvado para frente?
Quando o ponto de funcionamento necessário cai na área de pressões de sistema mais altas versus fluxo de volume menor na característica do ventilador, um ventilador centrífugo curvado para frente de entrada única deve ser considerado.Se o requisito para a aplicação for um fluxo de alto volume em um envelope de espaço restrito, um ventilador centrífugo curvo para frente de entrada dupla deve ser considerado.
O ventilador deve ser selecionado dentro de sua faixa ideal, que é conhecida como joelho de sua curva característica.O ponto de pico de eficiência está mais próximo do limite de pressão mais alta na curva característica do ventilador, onde ele também está operando em seu estado mais silencioso.A operação fora da faixa ideal (nos extremos de fluxo de alto volume) deve ser evitada, pois a turbulência e a eficiência aerodinâmica da pá do impulsor nesses pontos criarão ruído e o impulsor também funcionará em estol aerodinâmico.Em baixas pressões e fluxos de alto volume, deve-se levar em consideração a temperatura de operação do motor sob carga, pois existe a possibilidade de superaquecimento do motor.
O ar no lado de entrada do impulsor deve ser mantido o mais liso e laminar possível.Para maximizar a eficiência, pelo menos, uma folga de 1/3 do diâmetro do impulsor deve ser permitida na entrada do ventilador.O uso de um anel de entrada (bico de entrada) sobreposto à entrada do impulsor ajudará a eliminar os distúrbios de fluxo antes que o ar seja aspirado pelo ventilador, reduzirá o ruído induzido pela turbulência, manterá o consumo de energia no ponto de operação no mínimo e maximizará a eficiência.
A característica operacional íngreme, a capacidade de pressão mais alta dos sopradores de entrada única e a capacidade de alto fluxo dos sopradores de entrada dupla significam que o ventilador curvado para frente é uma opção útil a ser considerada em uma ampla gama de instalações.
Horário da postagem: 16 de agosto de 2023