Ipari ventilátorok gyártása, forgalmazása
> Jelleggörbék

Jelleggörbék

Érdekes és hasznos dokumentumok, amik talán mások számára is érdekesek lehetnek.

A centrifugál ventilátor jelleggörbéje

A ventilátorok aerodinamikai teljesítményének legfőbb jellemzője a nyomásnövekedés (∆p) a térfogatáram (Q) függvényében ábrázolva.

UNI EN7179-73P ajánlás szerint leírt mérési körülmények között kerültek felvételre, T= 15°C vagy 20°C és 760 Hgmm = 1 bar légköri nyomás mellett.

A ventilátor terheletlen állapotú szívóoldala, a nyomó oldal szabályozott fojtása mellett vették fel az összetartozó térfogatáram (Q), statikus nyomás (∆pst), és összes nyomás (∆pö) értékeket, valamint az ezeken a munkapontokon felvett tengelyteljesítményt (Pa).

Csak a teljesség kedvéért

∆pö = ∆pst + ∆pd

Ahol    –    ∆pö (amelyet ∆pt formában is jelölnek) a ventilátor által létrehozott összes nyomáskülönbség

∆pst  (esetleg Ps) a ventilátor által létrehozott statikus nyomáskülönbség

∆pd a dinamikus nyomás-összetevő ami ventilátor kilépő keresztmetszetén fellépő légsebességből adódik.

A megadott nyomásértékek tűrése +/- 5%, a felvett tengelyteljesítményé +/- 3%.

Lássunk itt egy valós jelleggörbét, amit egy kicsit kipreparáltam.

A vízszintes tengelyen a ventilátoron áthaladó térfogatáram [m³/h-ban],

a kék görbe a ∆p(ö) – összes nyomásnövekedést [Pa és mmH2O mértékegységben],

a barna görbe a ∆p(st) – statikus nyomásnövekedést,

a szaggatott piros görbe a felvett teljesítményt [kW-ban] ábrázolja.

Fölül a típusjelzések – merthogy itt kétféle  ventilátorról van szó – mellett a névleges teljesítményen kibocsátott zajszintet is megadják, ez 83 dB(A).

Mit tudunk meg a jelleggörbéből?

A vékony zöld vonalakkal kiválasztottam egy térfogatáramot, ez 6.000 m³/h.

A görbékről leolvashatjuk hogy:

a teljes nyomáskülönbség ~ 4.600 Pa (460 mmH2O),

a statikus nyomáskülönbség ~ 3.800 Pa (380 mmH2O)

a felvett teljesítmény ~ 8.5 kW

Egy ventilátor-kiválasztás úgy kezdődik, hogy a megoldandó feladatból  adódik egy munkapont, mondjuk  6.000 m³/h – 4.200 Pa(ö). Egy olyan ventilátort kell keresnünk, ahol a légszállítás a jó hatásfokú tartományában legalább ennyi nyomást biztosít.

Jó hatásfokú tartomány? A fenti ábrán a vízszintes tengely mentén színekkel jelöltem hogy egy ventilátor a jelleggörbe tartományában milyen szakaszokon működik megfelelően.

ZÖLD tartomány természetesen a jó hatásfokú, megfelelő tartalékkal rendelkező szakaszt jelzi, a feladatra jellemző munkapontot ide illik választani.

A két SÁRGA szakasz a zöldet keretezi, jelezvén hogy itt még megfelelően működik a ventilátor, de nem a legjobb hatásfokkal, illetve kevesebb méretezési tartalék áll rendelkezésre. Egyes esetekben kompromisszum gyanánt (pl. hogy ne kelljen egy nagyobb és drágább ventilátort választanunk) tehetjük erre a tartományra is a munkapontunkat.

A két PIROS szakaszt feltétlenül kerüljük! A jelleggörbe kis légszállítású szakaszán labilis lehet a munkapont és rossz a hatásfok, a nagy légszállítású végén pedig vészesen fogy a méretezési tartalék. Ha egy kicsit is rosszul számoltunk, a ventilátor légszállítása nagyobb lehet a jelleggörbe által megadott maximumnál, amikor a meghajtó motor teljesítménye nem elegendő a ventilátor meghajtásához, túlterheljük, rosszabb esetben leégetjük azt.

Ide kívánkozik hogy a MAR 571 típus – amely megegyezik az MAR 572 típussal, de 11 kW-os helyett 7.5 kW-ossal van szerelve – légszállítási tartománya csak 4.500 m³/h-ig terjed. (Erre a típusra természetesen más szakaszhatárok vonatkoznak.)

Olyan ventilátor szinte soha nem találunk, ami pontosan azon a munkaponton képes működni, amit a feladatunk meghatároz. Olyat keressünk tehát, hogy a kívánt munkapontunk a ventilátor maximális légszállításának 45-75%-a közé esik, a nyomása pedig valamivel nagyobb (tartalék!) mint a feladathoz szükséges. A nyomás ne legyen a kívántnál sokkal több, a többlet ne haladja meg a 20%-ot.

Ha megnézzük a feladatként meghatározott munkapontot (6.000 m³/h – 4.200 Pa(ö)), láthatjuk, hogy a ventilátor ezt megfelelően teljesíti, erre a feladatra megfelelő.

Van hogy a jelleggörbe nem ilyen egyszerű formában van megadva, bár sokkal több adat leolvasható róla…

Lássuk itt az RL 250 típusú ventilátor jelleggörbéjét, mégpedig különböző fordulatszámokon.

A vízszintes tengelyen itt a térfogatáram (m³/s-ban és m³/h-ban) mellett feltüntették a nyomóoldali csatlakozás keresztmetszetén mért légsebességet, az ugyanitt fellépő torlónyomást (a ventilátor által létrehozott nyomáskülönbség dinamikus összetevője), Pa-ban és kp/m²-ben.

∆p(Q) görbénk is több van, mégpedig különböző fordulatszámon felvéve. A fordulatszámoktól balra a hozzájuk tartozó zajszint olvasható le.

A jelleggörbék közötti vékony, íves szaggatott vonalak a szabványos villanymotorok teljesítményhatárait jelölik. Innen tudható, hogy az ékszíj-áttétellel hajtott ventilátorokhoz milyen teljesítményű villanymotort kell választanunk. A sűrűn szaggatott vonal a 2.820 –as percenkénti fordulatszámhoz tartozó fordulatszámot, azaz az áttétel nélküli fordulatszámon érvényes jelleggörbét mutatja.

A ventilátor hatásfokát az adott légszállításhoz és fordulatszámhoz viszonyítva a jobbra felfelé mutató egyenesek mutatják.

Példaként megjelölt munkapontunkkal kapcsolatban az alábbiakat állapíthatjuk meg, 2.000 m³/h (~0.57 m³/s ) térfogatáram mellett:

– összes nyomás ∆p(ö)= 650 Pa (~67 mmH2O)

– légsebesség a kimeneten v= 12.1 m/s

– torlónyomás ∆pd= 90 Pa, ebből ∆p(st)= 560 Pa

– fordulatszám n= 2.820/perc

– felvett teljesítmény ~ 0.5 kW

– hatásfok ~ 75%

– zajkibocsátás 66 dB(A)

A jelleggörbét egyszerűbben is szokás megadni, itt közvetlen hajtásnál, 2.820 fordulatszám mellett érvényesek az adatok.

Itt ugyancsak az RL 250 típus jellemzőit látjuk (az első sorban).

Mit olvashatunk le?

motor mérete: 71 mm (tengelymagasság, ehhez kötődik a szabványban a többi méret)

motorteljesítmény: 0.55 kW (tengelyteljesítmény, a hálózatból ennél többet vesz fel)

jellemző felvett tengelyteljesítmény: 0.5 kW

fordulatszám: 2.820/perc

zajszint: 70 dB(A) – motorral szerelve

összes nyomás: ∆p(ö)= 65 mmH2O (~ 650 Pa), 2.000 m³/h térfogatáramnál.