ใบพัดมอเตอร์โค้งไปข้างหน้า
เมื่อเรากำหนดอัตราการไหลตามปริมาตรที่ต้องการแล้ว ไม่ว่าจะเป็นเพื่อจ่ายอากาศบริสุทธิ์หรือเพื่อทำความเย็นในกระบวนการ เราจำเป็นต้องรวมค่านี้เข้ากับความต้านทานการไหลที่พัดลมจะพบในการใช้งาน อัตราการไหลตามปริมาตร (หน่วยเป็นลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง) และความดัน (หน่วยเป็นปาสกาล - ปาสกาล) จะถูกนำมารวมกันเพื่อให้กลายเป็นจุดทำงานที่พัดลมต้องทำงาน สิ่งสำคัญคือเราต้องเลือกพัดลมที่มีคุณสมบัติประสิทธิภาพตรงตามจุดทำงานที่ต้องการ ณ หรือใกล้กับจุดประสิทธิภาพสูงสุด การใช้พัดลมที่ประสิทธิภาพสูงสุดจะช่วยลดการใช้พลังงานและเสียงรบกวนที่พัดลมปล่อยออกมา ในขณะเดียวกันก็ยังคงประสิทธิภาพตามที่ต้องการ
พัดลมหอยโข่งโค้งไปข้างหน้าทำงานอย่างไร?
ชื่อ "พัดลมแบบแรงเหวี่ยง" มาจากทิศทางการไหลและวิธีที่อากาศเข้าสู่ใบพัดในแนวแกน แล้วจึงถูกผลักออกจากเส้นรอบวงด้านนอกของพัดลม ความแตกต่างของทิศทางการไหลระหว่างพัดลมแบบแรงเหวี่ยงโค้งไปข้างหน้าและโค้งไปข้างหลัง คือ ทิศทางที่อากาศออกจากเส้นรอบวงของใบพัด ใบพัดแบบโค้งไปข้างหลัง อากาศจะออกในแนวรัศมี ในขณะที่ใบพัดแบบโค้งไปข้างหน้า อากาศจะออกในแนวสัมผัสจากเส้นรอบวงของพัดลม
พัดลมแบบแรงเหวี่ยงโค้งไปข้างหน้ามีลักษณะเด่นคือรูปทรงกระบอกและมีใบพัดขนาดเล็กจำนวนมากอยู่รอบ ๆ เส้นรอบวงของใบพัด ในตัวอย่างด้านล่าง พัดลมจะหมุนตามเข็มนาฬิกา
ใบพัดแบบโค้งไปข้างหน้าแตกต่างจากใบพัดแบบโค้งไปข้างหลัง ใบพัดแบบโค้งไปข้างหน้าต้องใช้ตัวเรือนที่แปลงอากาศความเร็วสูงที่ออกจากปลายใบพัดให้เป็นแรงสถิตความเร็วต่ำ รูปทรงของตัวเรือนยังช่วยควบคุมทิศทางการไหลของอากาศไปยังทางออกด้วย ตัวเรือนพัดลมประเภทนี้มักเรียกว่าสโครล อย่างไรก็ตาม ยังสามารถเรียกว่าตัวเรือนแบบโวลูทหรือซิรอคโคได้อีกด้วย เมื่อติดตั้งใบพัดแบบโค้งไปข้างหน้าในตัวเรือนแบบสโครล เรามักจะเรียกว่าโบลเวอร์แบบโค้งไปข้างหน้า
เครื่องเป่าลมมี 2 ประเภทซึ่งใช้ใบพัดแบบมอเตอร์โค้งไปข้างหน้า ดังแสดงด้านล่าง…
พัดลมดูดอากาศแบบช่องเดียวทางด้านซ้าย ดูดอากาศจากด้านหนึ่งของตัวเรือนผ่านช่องลมทรงกลม และส่งต่อไปยังช่องลมออกสี่เหลี่ยม (ดูภาพนี้พร้อมหน้าแปลน) พัดลมดูดอากาศแบบช่องคู่มีโครงแบบสโครลที่กว้างกว่า ดูดอากาศจากทั้งสองด้านของสโครล ส่งลมไปยังช่องลมออกสี่เหลี่ยมที่กว้างกว่า
เช่นเดียวกับพัดลมแรงเหวี่ยงโค้งไปด้านหลัง ใบพัดด้านดูดจะดูดอากาศจากจุดศูนย์กลางของพัดลม ส่งผลให้ทิศทางการไหลของอากาศระหว่างทางเข้าและทางออกเปลี่ยนไป 90 องศา
ลักษณะเฉพาะของพัดลม
พื้นที่ทำงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพัดลมหอยโข่งแบบโค้งไปข้างหน้าคือเมื่อทำงานที่แรงดันสูง พัดลมหอยโข่งแบบโค้งไปข้างหน้าจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อต้องการแรงดันสูงที่อัตราการไหลต่ำ กราฟด้านล่างแสดงพื้นที่ทำงานที่เหมาะสมที่สุด...
ปริมาตรการไหลจะถูกพล็อตตามแกน X และความดันของระบบจะถูกพล็อตบนแกน Y เมื่อไม่มีความดันในระบบ (พัดลมกำลังหมุนอย่างอิสระ) พัดลมแบบแรงเหวี่ยงโค้งไปข้างหน้าจะสร้างปริมาตรการไหลสูงสุด เมื่อความต้านทานการไหลถูกนำไปใช้กับด้านดูดหรือด้านระบายของพัดลม อัตราการไหลของปริมาตรจะลดลง
ควรใช้ความระมัดระวังในการเลือกพัดลมแบบโค้งไปข้างหน้าให้ทำงานที่แรงดันต่ำและอัตราการไหลสูงสุด ณ จุดนี้ ใบพัดจะทำงานในสภาวะอากาศพลศาสตร์หยุดนิ่งในลักษณะเดียวกับพัดลมแนวแกนที่ทำงานในจุดอานม้าของส่วนโค้งของใบพัด ณ จุดนี้ เสียงและการใช้พลังงานจะสูงสุดเนื่องจากความปั่นป่วน
ประสิทธิภาพสูงสุดจะอยู่ที่จุดที่เรียกว่าจุดต่ำสุดของเส้นโค้งลักษณะเฉพาะ ณ จุดนี้ อัตราส่วนระหว่างกำลังขับของพัดลม (ปริมาตรการไหล (m3/s) x การพัฒนาแรงดันสถิต (Pa) และกำลังไฟฟ้าเข้า (W) จะสูงสุด และแรงดันเสียงที่เกิดจากพัดลมจะเบาที่สุด เหนือและใต้ช่วงการทำงานที่เหมาะสม กระแสลมที่ไหลผ่านพัดลมจะมีเสียงดังขึ้น และประสิทธิภาพของระบบพัดลมจะลดลง
ประโยชน์ของการใช้ใบพัดมอเตอร์แบบโค้งเข้าด้านหน้าแบบช่องเดียวคือมีลักษณะพัดลมที่ชัน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในระบบที่ต้องการการกรองในระดับที่สม่ำเสมอ เมื่ออากาศผ่านตัวกรองอนุภาค ตัวกรองจะดักจับฝุ่นละอองและละอองเกสร ยิ่งกรองละเอียดมากเท่าไหร่ อนุภาคที่ดักจับโดยตัวกรองก็จะยิ่งมีขนาดเล็กลงเท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป ตัวกรองจะอุดตันด้วยสิ่งสกปรกและเศษต่างๆ มากขึ้น ส่งผลให้ต้องใช้แรงดันมากขึ้นเพื่อส่งอากาศในปริมาณเท่าเดิม การใช้ใบพัดที่มีเส้นโค้งลักษณะเฉพาะที่ชันในกรณีนี้ หมายความว่าเมื่อตัวกรองอุดตันมากขึ้น ปริมาณการไหลของอากาศจะคงที่ในขณะที่ความดันผ่านตัวกรองเพิ่มขึ้น
ข้อดีของการใช้ใบพัดโค้งด้านหน้าแบบช่องคู่ คือ สามารถส่งน้ำปริมาณมากจากพัดลมขนาดค่อนข้างเล็กได้ ข้อเสียของการใช้พัดลมแบบช่องคู่คือ แรงดันน้ำที่ลดลง หมายความว่าพัดลมจะทำงานได้เฉพาะกับระบบแรงดันต่ำเท่านั้น
ตัวเลือกการติดตั้ง
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ใบพัดแบบมอเตอร์โค้งไปข้างหน้าจะสร้างลมความเร็วสูงที่ปลายใบพัด ซึ่งจำเป็นต้องควบคุมทิศทางและชะลอความเร็วเพื่อเปลี่ยนแรงดันไดนามิกเป็นแรงดันสถิต เพื่อความสะดวก เราจึงสร้างสกรอลล์รอบใบพัด รูปทรงนี้สร้างขึ้นจากอัตราส่วนระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของใบพัดไปยังทางออกของพัดลม เช่นเดียวกับพัดลมแบบโค้งไปข้างหลัง ขอแนะนำให้เหลื่อมซ้อนกันเล็กน้อยระหว่างวงแหวนทางเข้าและปากใบพัด ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งทั้งสองข้อแสดงไว้ในแผนภาพด้านล่าง...
เส้นผ่านศูนย์กลางวงแหวนทางเข้าควรเว้นช่องว่างเล็กๆ ระหว่างใบพัดและวงแหวนเท่านั้น เพื่อหลีกเลี่ยงการหมุนเวียนของอากาศ
ข้อควรพิจารณาในการติดตั้ง - ระยะห่าง
สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่ามีระยะห่างที่เพียงพอบริเวณดูดและด้านข้างของพัดลม…
ระยะห่างที่ไม่เพียงพอที่ด้านดูดของพัดลมจะทำให้ความเร็วลมเข้าเพิ่มขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่ความปั่นป่วน ความปั่นป่วนนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่ออากาศผ่านใบพัด ซึ่งทำให้การถ่ายโอนพลังงานจากใบพัดไปยังอากาศมีประสิทธิภาพน้อยลง ก่อให้เกิดเสียงรบกวนมากขึ้น และประสิทธิภาพการทำงานของพัดลมลดลง
คำแนะนำทั่วไปสำหรับสภาวะทางเข้าและไอเสียมีดังนี้:
ด้านทางเข้า
- ไม่มีการขัดขวางหรือการเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหลภายในระยะ 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางพัดลมจากทางเข้าของพัดลม
สรุป – เหตุใดจึงควรเลือกพัดลมหอยโข่งแบบโค้งไปข้างหน้า?
เมื่อจุดทำงานที่ต้องการอยู่ในบริเวณที่มีแรงดันระบบสูงกว่าเมื่อเทียบกับปริมาณการไหลที่ต่ำกว่าบนคุณลักษณะของพัดลม ควรพิจารณาใช้พัดลมหอยโข่งแบบโค้งเข้าด้านหน้าแบบช่องเดียว หากข้อกำหนดสำหรับการใช้งานคือการไหลปริมาณมากในพื้นที่จำกัด ควรพิจารณาใช้พัดลมหอยโข่งแบบโค้งเข้าด้านหน้าแบบช่องคู่
ควรเลือกพัดลมให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเรียกว่าจุดโค้งงอของเส้นโค้งลักษณะเฉพาะ จุดที่ประสิทธิภาพสูงสุดจะอยู่ใกล้กับขีดจำกัดความดันที่สูงกว่าบนเส้นโค้งลักษณะเฉพาะของพัดลม ซึ่งเป็นจุดที่พัดลมทำงานเงียบที่สุดเช่นกัน ควรหลีกเลี่ยงการทำงานนอกช่วงที่เหมาะสมที่สุด (ที่ระดับการไหลปริมาณมากสุด) เนื่องจากความปั่นป่วนและประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ของใบพัด ณ จุดเหล่านี้จะก่อให้เกิดเสียงรบกวน และใบพัดก็จะทำงานแบบหยุดนิ่งตามหลักอากาศพลศาสตร์เช่นกัน ที่ความดันต่ำและการไหลปริมาณมาก ควรพิจารณาถึงอุณหภูมิการทำงานของมอเตอร์ภายใต้ภาระ เนื่องจากมีโอกาสที่มอเตอร์จะร้อนเกินไป
อากาศที่ด้านทางเข้าของใบพัดควรเรียบและราบเรียบที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ควรเว้นช่องว่างอย่างน้อย 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดไว้ที่ทางเข้าพัดลม การใช้วงแหวนทางเข้า (หัวฉีดทางเข้า) ซ้อนทับกับทางเข้าใบพัดจะช่วยลดการรบกวนของการไหลก่อนที่อากาศจะถูกดูดผ่านพัดลม ลดเสียงรบกวนจากความปั่นป่วน ควบคุมการใช้พลังงานที่จุดทำงานให้น้อยที่สุด และเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด
ลักษณะการทำงานที่สูงชัน ความสามารถในการรับแรงดันสูงของพัดลมทางเข้าเดี่ยว และความสามารถในการไหลสูงของพัดลมทางเข้าคู่ หมายความว่าพัดลมโค้งไปข้างหน้าเป็นตัวเลือกที่มีประโยชน์ที่ควรพิจารณาในการติดตั้งที่หลากหลาย
เวลาโพสต์ : 16 ส.ค. 2566