Регулювання радіальних вентиляторів, Сайт енергетика
Вентилятор призначений для переміщення повітря заданою мережею (вентиляційною системою), і його, відповідно, підбирають під цю мережу. Однак на практиці неможливо точно порахувати аеродинамічний опір мережі та складно підібрати вентилятор точно під задану мережу. Тому коли мережа вже побудована і вентилятор встановлений місце, його необхідно вивести на режим заданої продуктивності. Іноді потрібно, щоб вентилятор у мережі працював на кількох режимах за продуктивністю або плавно (можливо, ступінчасто) змінював продуктивність залежно від виявлених умов. Це завдання регулювання продуктивності вентилятора у мережі без його зупинки. Можлива також ступінчаста зміна характеристики вентилятора в непрацюючому стані, наприклад заміною колеса або шківів, подовженням лопаток і т.д. Далі буде розглянуто лише регулювання продуктивності вентилятора під час роботи.
Найбільш поширеними методами регулювання вентиляторів загального призначення є:
• регулювання вхідним напрямним апаратом (ВНА);
• регулювання частоти обертання робочого колеса.
Існують також інші способи регулювання радіальних вентиляторів, наприклад зміна ширини (пересувні диски), зміна ширини входу потоку в колесо (вхідний патрубок, що всувається в колесо) і т.д. Ці способи не розглядаються, оскільки вони конструктивно не реалізовані у вентиляторах загального призначення.
Дроселювання означає, що аеродинамічний опір мережі свідомо збільшують, вводячи деяке місцеве опір перед або за вентилятором: це можуть бути клапан з регульованими стулками (з ручним або електричним приводом), одна або кількадосить густих сіток упоперек перерізу каналу або просто щит, що частково перекриває прохідний переріз каналу. Строго кажучи, дроселювання є пристроєм, що змінює опір мережі, а не аеродинамічну характеристику вентилятора.
2. Регулювання вхідним напрямним апаратом
Типовий вхідний (осьовий) напрямний апарат, що встановлюється безпосередньо на вході у вентилятор. Це відрізок циліндричного каналу з прохідним перерізом, що відповідає розмірам вхідного отвору радіального вентилятора, усередині якого встановлені поворотні лопатки у вигляді секторів кола однакового розміру. Всі лопатки пов'язані між собою таким чином, що від зовнішнього приводу можуть одночасно повертатись навколо радіальної осі на однаковий кут від напрямку осьового каналу. Таким чином забезпечується закрутка потоку перед робочим колесом, що призводить до зміни напірних характеристик вентилятора.
3. Регулювання частотою обертання робочого колеса
Зміна частоти обертання колеса може бути здійснено різними способами: електродвигунами з регульованою частотою обертання (індукторні, дво- та тришвидкісні електродвигуни), спеціальними перетворювачами (гідромуфтами), частотним приводом. Частотний привід є електронним пристроєм, що дозволяє з високою ефективністю керувати частотою і напругою живильної вентилятор електричної мережі. Таким чином, здійснюється керування частотою обертання робочого колеса вентилятора і, відповідно, його аеродинамічною характеристикою.
Найоптимальнішим є регулювання за допомогою частотного приводу, яке дозволяє як знижувати частоту обертання вентилятора, так і підвищувати її (при достатній настановній потужності двигуна ідотримання умов міцності робочого колеса).
На закінчення зазначимо, що там активно серійно виробляються звані індукторні приводи. Це, по суті, синхронний частотний привід, який складається з електронного перетворювача мережного трифазного (або однофазного) струму трифазний (або однофазний) імпульсний струм з регульованими частотою і напругою. Зворотний зв'язок з ротора, що обертається, дозволяє керувати частотою обертання. Ці приводи відрізняються високою економічністю, значно меншою масою самого двигуна, дозволяють використовувати електронне управління режимом роботи. Частота обертання може змінюватися від 1000 до 20000 об/хв і більше (у межах споживаної потужності, звичайно). У ряді вентиляторних застосувань цих приводів велике майбутнє. У нашій країні вони, на жаль, поки що не знайшли широкого поширення.