Большинство жалоб на воздушный поток связаны с нагнетателем, который был подключен к неправильной рабочей точке, а не с вышедшим из строя двигателем. Воздуходувка HVAC с «беличьей клеткой» представляет собой изогнутое вперед колесо с несколькими лопастями, вращающееся внутри спирального корпуса — части, которая фактически проталкивает воздух через кондиционеры, фанкойлы, коробки VAV, канальные очистители и устройства рекуперации тепла. Диаметр колеса, ширина колеса, форма лопастей и тип двигателя определяют, будет ли агрегат работать тихо при расчетном расходе воздуха или работать на половине его.
Ниже: что на самом деле означает этот термин, как понимать важные цифры, что проверить перед утверждением образца и где обычно работают неправильно установленные воздуходувки.
Что на самом деле представляет собой воздуходувка HVAC «беличья клетка»
Это имя применяется к двум разным вещам, и их смешивание приводит к потере времени на разработку.
- Колесо вентилятора. Цилиндрическая клетка из множества неглубоких, загнутых вперед лопастей на ступице. Воздух входит в один или оба конца и выходит через свиток. Это та часть, которая перемещает воздух.
- Ротор с короткозамкнутым ротором. Термин теории двигателей — литой или изготовленный ротор внутри однофазного асинхронного двигателя переменного тока. К воздушному потоку это не имеет никакого отношения.
Когда в техническом описании написано «вентилятор с беличьей клеткой», имеется в виду вентилятор. Когда электрик говорит «двигатель с короткозамкнутым ротором», он имеет в виду конструкцию ротора. В большинстве кондиционеров оба типа присутствуют вместе: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, приводящий в движение нагнетательное колесо с короткозамкнутым ротором, напрямую соединенное без ремней.
Прямой привод имеет коммерческое значение. Снятие ремней и шкивов устраняет два подшипника, изнашиваемый элемент и необходимость периодического натяжения, а также позволяет всему узлу поместиться в небольшой шкаф.
| Компонент | Функция | Типичный симптом, если он не соответствует техническим требованиям |
|---|---|---|
| Колесо вентилятора | Преобразует крутящий момент двигателя в поток воздуха; определяет форму кривой вентилятора | Низкий воздушный поток, тональный шум, вибрация |
| Спиральный корпус | Собирает воздух из колеса и преобразует скорость в статическое давление. | Потеря давления, турбулентный шум |
| Входное кольцо | Подает воздух в колесо с минимальными потерями при ударе. | Рециркуляция, уменьшенный поток |
| Двигатель (AC или EC) | Обеспечивает крутящий момент на необходимой скорости; EC-версии принимают управляющий сигнал | Перегрев, термовыключатель |
| Монтаж и балансировка | Удерживает вращающийся узел в пределах допустимой вибрации. | Износ подшипников, ранняя замена. |
Геометрия колес определяет производительность, а не мощность двигателя
Удвоение мощности двигателя не приводит к удвоению потока воздуха. Колесо задает кривую; двигатель только решает, сможет ли колесо достичь скорости, при которой эта кривая имеет значение. Если колесо слишком маленькое для давления, необходимого системе, двигатель большего размера просто потребляет больший ток при том же разочаровывающем потоке воздуха.
Изогнутые вперед колеса несут множество мелких лопастей и перемещают большие объемы воздуха при умеренном статическом давлении. Колеса с загнутыми назад лопатками имеют меньшее количество лопастей, имеют более глубокие лопасти и достигают более высокого давления с большей эффективностью, поэтому они доминируют над более длинными воздуховодами и очисткой воздуха под более высоким давлением. Для фиксированного корпуса увеличение диаметра колеса увеличивает допустимое давление; увеличение ширины колеса увеличивает проходимость.
Две кривые решают всё. Кривая вентилятора падает по мере увеличения воздушного потока, поскольку вентилятор, работающий с меньшим сопротивлением, обеспечивает больший объем. Кривая системы растет по мере увеличения расхода воздуха, поскольку воздуховоды, змеевики, фильтры и решетки сопротивляются потоку, а сопротивление растет пропорционально квадрату скорости. Там, где они пересекаются, находится рабочая точка — и это единственный показатель расхода воздуха, который стоит привести.
Соответствие воздуходувки оборудованию, в которое она входит
Начинайте со стороны воздуха, а не двигателя. Следующая последовательность позволяет избежать обычного цикла редизайна.
- Определите требуемый расход воздуха при реальном рабочем давлении в м³/ч или CFM — никогда не указывайте значения «свободного воздуха».
- Суммируйте внешнее статическое давление, включая допуск на загрязнение фильтра. Допуск в 40 Па не является паранойей; это реалистично.
- Убедитесь, что напряжение, частота и фаза соответствуют рынку назначения, а также имеется ли в наличии конденсатор.
- Определитесь со способом управления: фиксированная скорость, многократный или сигнал 0–10 В от контроллера агрегата.
- Установите акустическую цель на расстоянии 1 м в той ориентации, в которой фактически будет использоваться устройство.
- Проверьте конверт: диаметр колеса плюс спираль плюс впускной зазор и монтажную площадь.
- Проверьте рабочий цикл и температуру окружающей среды на двигателе, а не в помещении.
Центробежные вентиляторы переменного тока LKZ 7-5-150 Вт 1. Корпус изготовлен из оцинкованной стали, что обеспечивает отличную устойчивость к коррозии и ударам. Он противостоит влаге, пыли и другим эрозиям, возникающим в промышленности. Посмотреть продукт → Центробежный вентилятор переменного тока с прямым приводом класса 150 Вт является хорошим примером того, где это важно. Он подходит для компактных воздухоочистителей, канальных очистителей и отопительных приборов, в которых диаметр колеса ограничен глубиной шкафа. Попросите кривую при фактическом напряжении, поскольку кривая, построенная при номинальном напряжении, может выглядеть оптимистично, если линия провисает.
Привод переменного или EC: где на самом деле проявляется разница
Асинхронный двигатель переменного тока работает со скоростью, определяемой частотой сети и скольжением. Чтобы уменьшить поток воздуха, вы либо заглушаете выпускное отверстие, либо живете с потоком воздуха, который получаете. ЕС-двигатель принимает управляющий сигнал и напрямую меняет скорость, поэтому воздушный поток отслеживает потребность, а не дросселируется.
| Атрибут | индукция переменного тока | ЕС (бесщеточный) |
|---|---|---|
| Контроль скорости | Фиксированный или многократный | Непрерывный, 0–10 В или ШИМ |
| Мощность при частичной нагрузке | Высокий: регулирование приводит к потере энергии | Падает примерно с кубом скорости |
| Проводка управления | Только мощность | Мощность плюс низковольтный сигнал |
| Типичное использование | Стационарная техника, экономичные конструкции | VAV, очистители с регулируемым потоком, модернизация EC |
| Профиль услуги | Простая проверка конденсаторов и обмоток | Модуль электроники является изнашиваемым элементом. |
Центробежные ЕС-вентиляторы с регулируемой скоростью SYZ 9-9 для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха 1. Скорость можно регулировать от 200 до 1100 об/мин. Конструкция с прямым приводом снижает потери энергии во время передачи и повышает эффективность передачи. 2. Мощность 1000 Вт... Посмотреть продукт → При 60-процентном расходе воздуха контроль скорости снижает мощность вала гораздо сильнее, чем демпфирование, поскольку мощность падает примерно в кубе скорости вращения, в то время как демпфер поддерживает вращение колеса на полной скорости. На постоянно работающем агрегате эта разница обычно окупает премию ЕС в течение нескольких сезонов. На приборе, который работает двадцать минут в день, такое случается редко.
Шум и вибрация: допуски, которые вы можете проверить
Большинство жалоб на шум являются механическими, прежде чем они станут аэродинамическими, и несколько проверок быстро отделяют эти два вида шума.
- Балансировка колес. Запросите значение остаточного дисбаланса, а не просто «сбалансированного».
- Радиальное и осевое биение на входном кольце колеса — чрезмерное биение производит звук, повторяющийся один раз за оборот, который не скрывает никакая облицовка воздуховода.
- Зазор для обрезки прокрутки. Слишком туго, и становится слышна частота прохождения лезвия; слишком широкий и давление падает.
- Впускной зазор. Колесо, прижатое к стенке шкафа, теряет текучесть и приобретает шум.
- Жесткость крепления. Резиновые втулки на тонкой панели скорее усиливают, чем изолируют звук.
160-80 небольших центробежных вентиляторов со спиральным каналом одностороннего всасывания 1. Этот центробежный вентилятор одностороннего всасывания с компактной спиральной конструкцией имеет металлический корпус с порошковым покрытием и крыльчатку из оцинкованной стали, что обеспечивает более плавный воздушный поток и ... Посмотреть продукт → Там, где пространство действительно ограничено, вентилятор с одним входом с небольшой спиралью в воздуховоде часто является более тихим решением, чем колесо большего размера, втиснутое в угол шкафа, поскольку корпус спроектирован вокруг пути воздушного потока, а не воздушный поток устанавливается вокруг корпуса.
- Дисбаланс колес или скопление грязи — 35%
- Износ подшипников или двигателя — 25%
- Неправильный выбор рабочей точки — 22%
- Эффекты воздуховода или установки — 18%
Что необходимо проверить, прежде чем утвердить образец
- Измерьте потребляемый ток при номинальном напряжении и сравните его с паспортной табличкой.
- Запустите агрегат в предполагаемой рабочей точке не менее чем на час и запишите температуру корпуса двигателя.
- Измерьте звуковое давление на расстоянии 1 м в окончательном монтажном положении.
- Проверьте биение колеса и убедитесь, что балансировочный груз зафиксирован механически, а не только клеем.
- Подтвердите класс изоляции и установленную тепловую защиту.
- Спросите, что изменится, когда заказ увеличится с десяти единиц до десяти тысяч.
Последний пункт выявляет больше проблем, чем первые пять вместе взятые. Инструменты, обмоточная проволока и качество подшипников — это три места, где в первую очередь возникает ценовое давление, и примерно восемнадцать месяцев спустя все три проявляются в виде отказов на месте. Подробности о том, как на все это влияет конструкция колес, описаны в этой заметке. конструкция крыльчатки вентилятора .
Часто задаваемые вопросы
Является ли нагнетатель «беличья клетка» тем же, что и центробежный вентилятор?
Практически да — нагнетатель «беличья клетка» представляет собой загнутый вперед центробежный вентилятор с многолопастным колесом. Этикетка «беличья клетка» описывает внешний вид клетки с лезвиями. Центробежные вентиляторы с загнутыми назад лопатками также являются центробежными, но вместо этого их обычно называют по типу лопастей.
Могу ли я напрямую заменить вентилятор переменного тока на вентилятор ЕС?
Только в том случае, если монтажная площадь, диаметр колеса и геометрия входного отверстия совпадают и если контроллер агрегата может подавать сигнал 0–10 В. Воздушный поток на полной скорости также часто отличается, поэтому кривую вентилятора необходимо перепроверять, а не предполагать.
Какое статическое давление следует указать?
Укажите давление, которое фактически создают ваши воздуховоды, змеевик и фильтр при расчетном расходе воздуха, а затем добавьте допуск на засорение фильтров. Вентилятор, выбранный при нулевом статическом давлении, не будет работать эффективно в любой реальной установке.
Как узнать, какой диаметр колеса мне нужен?
Сначала зафиксируйте необходимое давление, поскольку диаметр определяет допустимое давление. Затем расширьте колесо, чтобы достичь желаемого воздушного потока. Увеличение диаметра для увеличения воздушного потока обычно добавляет шума и глубины, на которые вы не рассчитывали.
Почему вентилятор со временем становится громче?
Обычно на лезвиях скорее грязь, чем износ. Нескольких граммов пыли на одной стороне колеса достаточно, чтобы его разбалансировать, и возникающая вибрация передается прямо на панель корпуса.
Получение правильной спецификации с первого раза
Прежде чем запросить цену, укажите в запросе рабочую точку, запас статического давления, напряжение и акустический предел. Поставщиков, которые могут ответить на эти четыре цифры кривой, а не прилагательным, стоит оставить в утвержденном списке.
Если вы проектируете компактный воздухоочиститель, канальный очиститель или отопительный прибор и вам нужен центробежный вентилятор с прямым приводом, подходящий для вашей рабочей точки, пришлите нам данные о расходе воздуха и давлении и мы вернемся с кривой и образцом плана.
ENG
