מאוורר צנטריפוגלי: פרטי המכשיר ועיקרון הפעולה של המכשיר
עם התפתחות המגזר התעשייתי, נדרשו מספר רב של תהליכים טכנולוגיים אספקת אוויר כפויה.גם מגזר משקי הבית לא הושאר בחוץ. סוגים מסוימים של תקשורת דורשים אספקה סדירה של אוויר צח.
פתרון אלגנטי לבעיה זו היה מאוורר צנטריפוגלי, המסוגל לשאוב באופן אוטונומי את הכמות הנדרשת של מסת האוויר. אבל איך זה מעוצב ואיך זה עובד? את השאלות הללו נבחן בפירוט במאמר שלנו.
בואו ניקח בחשבון את תכונות העיצוב של המכשיר, יכולותיו, היקף היישום והיצרנים הטובים ביותר שמוצריהם מוצגים בשוק. כמו כן, ניתן המלצות לבחירת דגם המאוורר המתאים.
תוכן המאמר:
המהות של שאיבת והידחת אוויר עם מאוורר
מאוורר הוא מבנה מכני המסוגל לעבד את הזרימה של תערובת גז-אוויר על ידי הגדלת האנרגיה הספציפית שלה לתנועה הבאה.
ארכיטקטורה זו של היחידה מאפשרת ליצור את האפקט של הזרקה או הרחקה של גז העבודה בחלל באמצעות עלייה או ירידה בלחץ, בהתאמה (מנגנון המרת אנרגיה).
לחץ גז מובן כתהליך אינסופי של תנועה כאוטית של מולקולות גז, אשר פוגעות בקירות של חלל סגור יוצרות עליהן לחץ.
לכן, ככל שהמהירות של מולקולות אלו גבוהה יותר, כך השפעות רבות יותר והלחץ גבוה יותר. לחץ גז הוא אחד המאפיינים העיקריים של הגז.
מצד שני, לכל גז יש שני פרמטרים נוספים: נפח וטמפרטורה. נפח הוא כמות החלל שממלא גז. טמפרטורת הגז היא מאפיין תרמודינמי הקושר את מהירות המולקולות והלחץ שהן יוצרות.
"שלושת העמודים" הללו מבוססים על התיאוריה הקינטית המולקולרית, המהווה את הבסיס לתיאור כל התהליכים הקשורים לעיבוד גזים ותערובות גזים.
תהליך ההזרקה הוא ריכוז מאולץ של מולקולות בחלל מצומצם מעבר לנורמה מסוימת. לדוגמה, לחץ האוויר המקובל על פני כדור הארץ הוא בערך 100 kPa (105 קילו פסקל) או 760 מ"מ כספית. אומנות. (מילימטרים של כספית).
ככל שהגובה מעל פני כדור הארץ גדל, הלחץ יורד והאוויר הופך להיות נדיר.
התפרקות היא תהליך הפוך של שאיבה, שבמהלכו מולקולות עוזבות מערכת סגורה. הנפח נשאר זהה, אבל מספר המולקולות יורד באופן משמעותי, ולכן הלחץ יורד.
אפקט השאיבה הכרחי כדי לאלץ את תנועת האוויר. אפשר להעביר אוויר דרך אפקט הנדירות: כדי להחזיר את איזון הלחץ בכל המערכת, מולקולות עוברות מאזור מרוכז יותר של מולקולות לאזור פחות מרוכז.
כך נעות מולקולות גז.
יש מגוון של פריסות מערכות אוורור, אך ניתן לחלק אותן למספר מחלקות לפי פרמטרים מסוימים:
- בתיאום מראש. יש אוהדים כלליים ומיוחדים. מאווררים משמשים לתנועת גז רגילה. מאווררים מיוחדים משמשים להובלה פנאומטית, הובלת תערובות גז אגרסיביות ונפיצות.
- לפי מהירות. ישנם גלגלים עם להבים עם מהירויות סיבוב ספציפיות נמוכות, בינוניות וגבוהות.
- לפי טווח לחץ. ישנן מערכות ידועות לייצור לחץ נמוך (עד 1 kPa), בינוני (1-3 kPa), גבוה (יותר מ-3 kPa).
כמה תהליכים תעשייתיים וביתיים באמצעות מפוחים מתרחשים בתנאי סביבה קיצוניים, ולכן הדרישות המתאימות מוצגות עבור הציוד.
לפיכך, אנו יכולים לדבר על יחידות חסינות אבק, לחות, עמידות בחום, עמידות בפני קורוזיה, חסינות ניצוץ והתקנים להסרת עשן ומאווררים קונבנציונליים.
מידע על סוגי האוהדים נדון בפירוט באחר המאמר שלנו.
עיצוב מאוורר צנטריפוגלי
מערכת התכנון הצנטריפוגלי היא מנגנון שאיבה בעל ארכיטקטורה רדיאלית המסוגל לייצר לחץ בכל טווח.
מיועד להובלת גזים מונו ופוליאטומיים, כולל תרכובות "אגרסיביות" מבחינה כימית.
העיצוב "מצופה" במעטפת מתכת/פלסטיק, הנקראת מעטפת מגן. הקליפה מגינה על החדר הפנימי מפני אבק, לחות וחומרים אחרים שיכולים להשפיע לרעה על פעולת היחידה.
למוצר אוורור איכותי תמיד יש דרגת הגנה מסוימת. מידת ההגנה של המעטפת (Ingress Protection) היא תקן איכות מוצר בינלאומי מאוחד הקובע את רמת ההגנה של הציוד מפני השפעות הסביבה.
המנגנון מונע על ידי מנוע חשמלי או מנוע בעירה פנימית (אופייני למאווררים תעשייתיים). השיטה הנפוצה ביותר היא מנוע חשמלי המסובב ציר עם אימפלר.
ישנן מספר אפשרויות ידועות להעברת תנועה סיבובית מהמנוע לאימפלר:
- צימוד אלסטי;
- תמסורת חגורת V;
- תיבת הילוכים רציפה (מצמד החלקה הידראולי או אינדוקטיבי).
בהתחשב בקיומן של מספר עצום של חברות ייצור היוצרות מערכות ייחודיות עם מגוון רחב של פרמטרים דינמיים, לרשות הצרכנים עומד מגוון רחב למדי של מאווררים.
כתוצאה מהעבודה האינטנסיבית של המפתחים, יש לנו מגוון רחב של יישומים עבור מכונות כאלה, כולל:
- מערכות אוורור וחימום בבניינים פרטיים ורב קומות;
- אספקת אוויר וטיהור למבנים שאינם למגורים;
- מערכות סינון בחקלאות;
- יישום תהליכים טכנולוגיים בתעשייה קלה וכבדה מכיוונים שונים.
ישנן גם אפשרויות לשימוש במפוחים במערכות כיבוי אש והחלפת אוויר מהירה במיוחד בחללים סגורים.
מאווררים כאלה פועלים עם תערובות גז בטמפרטורה גבוהה, מה שמחייב את היצרנים לכלול בתיעוד הטכני מידע על תאימות הציוד שלהם לתקנים בינלאומיים.
לעיצוב המוכח והפשוט של המנגנון הצנטריפוגלי יש מספר יתרונות ברורים:
- אמינות גבוהה וביצועים ללא תחרות;
- קלות ונגישות לתחזוקת ציוד;
- בטיחות האינטגרציה והתפעול של יחידות;
- עלויות מינימליות עבור משאבי אנרגיה ותיקונים במקרה של תקלה.
בנוסף, למפוחים סף רעש נמוך למדי, המאפשר שימוש בתנאים ביתיים.למאווררים צנטריפוגליים יש גם חיי שירות ארוכים במיוחד בשל היעדר מגע ישיר של חלקי המנגנון הפועלים בתא העבודה.
תכונות של מחזור הפעולה של המכשיר
בואו נסתכל על עקרון הפעולה הכללי של מפוח צנטריפוגלי עם עיצוב רדיאלי. שימו לב כי מומחים מבחינים בין שני עיצובי מאווררים עיקריים: עם מיקום צירי ורדיאלי של הכניסה אליו נשאבת זרימת האוויר.
הדבר משפיע בעיקר על אפשרות התקנת המאוורר במערכת ולמעשה אין לו השפעה על הביצועים הכוללים.
הכניסה הצירית אופיינית למפוחי תזוזה חיוביים לשימוש כללי. מיקום רדיאלי של כניסת הזרימה אופייני למפוחים ראשיים.
במהלך השלב הראשון של מחזור פעולת המאוורר, זרימת האוויר נעה אל פני השטח של אימפלר מסתובב במהירות. להבי האימפלר מחלקים את האוויר לנפחים קטנים הנעים בתוך תא העבודה.
כאן מסת האוויר מצטברת, כלומר מסת האוויר נדחסת ישירות לנפח קטן.
לעיצוב גוף היחידה עצמו יש מאפיינים משלו.
שתי צורות הספינה הנפוצות ביותר ידועות:
- מְעוּגָל;
- סְלִילִי.
הצורה המעוגלת של המארז אופיינית למאווררים שמניעים כמות עצומה של אוויר בזמן תהליך קצר. וצורת הספירלה טבועה במאווררים, שדוחסים בנוסף את נפח האוויר ומייצרים לחץ בינוני וגבוה.
בשלב השני נשאב אוויר לתא העבודה. כידוע, בנפח קבוע, עם עלייה במסה הכוללת של מולקולות הגז, גדל מספר ההתנגשויות של מולקולות, ולכן מהירותן עולה. כתוצאה מכך, גם לחץ הגז עולה.
בשלב הסופי, הגז הדחוס מוסר מתא העבודה לשקע. ואז האוויר עובר לצינור האוויר המרכזי ונע בכיוון המצוין.
תהליך הנדירות מתרחש בדיוק ההפך. אוויר נלקח מתעלת אוויר או מחלל סגור שבו צריך ליצור אזור נדיר ולפרוק אותו לסביבה או לחלל סגור אחר.
מפרט מאוורר צנטריפוגלי
מערכות מדחסים מאופיינות במספר הבדלים מבניים ודינמיים שיש לקחת בחשבון בעת בחירתם והטמעתם במערכת האוורור.
המפרט כולל:
- עיצוב המפוח עצמו;
- סוג המנוע;
- בלוק בקרה;
- מיקום האימפלר והעברת תנועה סיבובית מהמנוע;
- זווית המיקום של צינורות הכניסה והיציאה;
- החומר ממנו עשויים חלקי המוצר, מידותיו ומשקלו.
מומחים שמים לב גם לעמידה של מוצרים בתקנים בינלאומיים: תקני ISO/IEC ו-GOST, סימון IP, הנחיות ATEX וכו'.
לחץ פריקה הוא הערך המקסימלי שהמאוורר מסוגל ליצור במהלך פעולה במצב נומינלי.
פv = Psv +Pdv,
איפה: פv - לחץ כולל, פsv - לחץ סטטי, פdv - לחץ דינמי.
מקדם דיפרנציאלי - ההפרש בין הקלט ללחץ שנוצר (בר).
זרימת אוויר נפחית היא כמות תערובת הגז שנעה ליחידת זמן (פרודוקטיביות). מחושב בדרך כלל ב-m3/h ליצרנים מקומיים, ליטר/דקה ליצרנים זרים.
תדירות הסיבוב היא מספר הסיבובים המלאים של האימפלר ליחידת זמן. מחושב ביחידות/שניות או בהרץ. יש לזכור שרמת העומס של מאוורר האוויר לא תעלה על 75% מהמקסימום.
עובד במשך זמן רב במצב עומס יתר עם מהירות סיבוב גבוהה, המאוורר מתחמם יתר על המידה ויכול להיכשל במהירות. אך ניתן לשלוט בתהליך זה על ידי ניהולו לפי שיקול דעתכם. למה זה משמש? בקר מהירות אוהד
לחץ קול הוא רמת הרעש מחלקים מסתובבים וחיכוך אוויר בין מתכת. נמדד במרחק של 3 מטרים מהמקור כאשר הוא פועל בעומס מירבי. יש לקחת בחשבון רעש בבחירת מאוורר הפועל ללא הרף.
אחד המכשירים עם רמת רעש זעירה הוא מאוורר ללא להבים.
יעילות המאוורר היא תוצר של שלושת המקדמים הבאים:
- הפסדים בזרימת האוויר;
- דליפות דרך פערים במבנה;
- יעילות מכנית של המוצר.
עבור מאווררים צנטריפוגליים, היעילות הכוללת היא בטווח שבין 0.7 ל-0.85, עבור מאווררים ציריים (ערוץ) - לא יותר מ-0.95. בעת בחירת מאוורר רדיאלי, יש צורך לקחת בחשבון את גורם הבטיחות של המנוע החשמלי של 1.2. כלומר, בחר את כוח המנוע החשמלי 20% יותר מהנדרש.
הספק של מנוע המאוורר נקבע על ידי הנוסחה:
N = (Q*P)/(102*3600*יעילות),
איפה: ש - פרודוקטיביות (זרימת אוויר בנפח), פ - יצר לחץ.
בחירת מאוורר לפי דרישות
תהליך בחירת ציוד אוורור למתקן תעשייתי (סדנה, האנגר) הוא תהליך מעניין ומורכב למדי שחייב להיעשות על ידי מומחה. תכונות של אוורור של הנחות תעשייתיות בפירוט נבדק כאן.
יש כבר פתרונות מוכנים לדירות רגילות ובתים פרטיים. במקרה הכללי (עבור דירת 2-3 חדרים) יש לנו את הארכיטקטורה הבאה של מערכת האוורור:
- מאווררים מותקנים בחדרי מגורים, שמספרם תלוי בגודל המתחם ובמספר התושבים;
- מפזרי פליטה משולבים במטבח ובאמבטיה ובנוסף הם מונחים תעלות אוויר ליחידת טיפול האוויר.
מאוורר צנטריפוגלי כולל יחידת בקרה, מערכת סינון לטיהור אוויר, מנוע חשמלי והמאוורר הרדיאלי עצמו.
השוק הנוכחי לציוד אוורור מיוצג על ידי מגוון רחב של חברות מתוצרת חוץ: Systemair, Soler&Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL GmbH, MITA.
מוצרים של חברות אלו יהוו פתרון מצוין לבעיות אוורור בכל קנה מידה.
המותגים המקומיים Vents, Elkom, Domovent ו-Veza אינם נחותים מהם באיכות הייצור ובאמינות הציוד. אם יש לך ספק לגבי דיוק החישובים שנעשו או בחירת דגם ספציפי, אנו ממליצים לפנות לשירות התמיכה של כל אחת מהחברות.
אם אתה הבעלים של בניין פרטי בן 1-2 קומות, בניין תעשייתי או מסחרי באזור דומה (מסעדה, מחסן, מזנון, בית קפה, משרד), בבחירת הציוד, עליך לקחת בחשבון את נפח המתחם, שער חילופי האוויר, האורך והחתך של הצינורות הראשיים.
הקפידו לשים לב לפונקציונליות הנוספת של מאווררים צנטריפוגליים ולאפשרות להשתלב במגוון מערכות מיזוג אוויר.
לפיכך, מפוחים רדיאליים יכולים להיות מצוידים ברכיבי עזר:
- טיימרים ומתגי מרווחים מתכווננים, חיישני צילום וגלאי לחות;
- בקרי מהירות ומחווני מצב;
- חיישנים לעומס יתר של מנוע חשמלי וחוסר אספקת חשמל;
- בולמי רעידות קפיצים או מבודדי רעידות גומי.
אם המאוורר ממוקם בתוך דירה או בית, ניתן לכסות אותו בלוח דקורטיבי קדמי נשלף עשוי אלומיניום או פלסטיק, תוך התחשבות בפנים החדר.
עבור משתמשים רבים, קריטריון חשוב בבחירת מאוורר הוא רמת הרעש. מחפשים מאוורר שקט לחדר האמבטיה שלכם? אנו ממליצים לך להכיר את הדירוג מעריצים שקטים.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
בסרטון הבא, מומחי אלקום מדברים בבירור על מאווררים צנטריפוגליים:
להלן דוגמה מצוינת להתקנת מאוורר ביתי בחדר אמבטיה:
אפשרות נוספת להתקנת מאוורר ביתי בעל הספק נמוך בדירה:
המאוורר הצנטריפוגלי הקלאסי הוא תוצאה של שנים רבות של ניסיון בתכנון וייצור של ציוד אוורור. זהו לא רק פתרון מצוין לתעשייה, אלא גם כלי הובלה אווירי אופטימלי למגורים ולמשרדים.
חושבים על רכישת מאוורר צנטריפוגלי? או שמת לב לאי התאמה בחומר המפורק? שאל את שאלותיך והבהר היבטים טכנולוגיים בסעיף ההערות.
או שאולי כבר התקנתם מאוורר כזה בחדר האמבטיה? האם אתה מרוצה מהעבודה שלו? בחרת את העוצמה הנכונה של המכשיר לחדר שלך? שלח תמונה של המעריץ שלך והשאיר את הערותיך.
