การเข้าใจ CFM ความดันสแตตติก และจุดปฏิบัติการระบบ
ความต้องการ CFM และการไหลของอากาศสําหรับการเย็นเรเดียเตอร์ที่มีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง
การระบายความร้อนของหม้อน้ำให้ได้อย่างเหมาะสมเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับการจัดการการไหลของอากาศอย่างแม่นยำ CFM ย่อมาจาก Cubic Feet per Minute ซึ่งบ่งบอกปริมาณอากาศที่เคลื่อนผ่านระบบในแต่ละนาที ตัวเลขนี้มีความสำคัญมาก เพราะเป็นตัวกำหนดว่าความร้อนจะถูกกระจายออกจากชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ เมื่อพูดถึงสถานที่ที่อุณหภูมิสูงเกิน 120 องศาฟาเรนไฮต์ สถานการณ์จะรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็ว หากไม่มีการไหลของอากาศเพียงพอผ่านหม้อน้ำ ระบบโดยรวมอาจประสบกับสิ่งที่เรียกว่า thermal runaway เกิดอะไรขึ้นในกรณีนี้? ประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนจะลดลงอย่างมาก บางครั้งอาจลดลงถึงสี่สิบเปอร์เซ็นต์ เพื่อคำนวณหาค่า CFM ที่ต้องการอย่างแม่นยำ ช่างเทคนิคมักพิจารณาปัจจัยหลักสองประการ ได้แก่ ปริมาณความร้อนรวมที่อุปกรณ์สร้างขึ้น และความต่างระหว่างอุณหภูมิของอากาศขาเข้าและขาออก
- ภาระความร้อน = พลังงานของอุปกรณ์ (วัตต์) ÷ 3.41 (การแปลงหน่วย BTU)
-
CFM ต่ำสุด = ค่า BTU ทั้งหมด ÷ (ΔT × 1.08)
ตัวอย่างเช่น เครื่องผลิตไฟฟ้า 50kW ที่ 30°F ΔT ต้องการ ~1,850 CFM การไหลของอากาศขนาดเล็กเพิ่มอุณหภูมิส่วนประกอบขึ้น 15 25 ° F ต่อ 10% การขาดทุน CFM เร่งอัตราความล้มเหลว
การสมดุลความดันสแตติกและการไหลของอากาศในแกนเรดิเอเตอร์ที่หนาแน่น
หนาแน่นของปีกสร้างความต้านทานการไหลของอากาศที่วัดเป็นความดันสแตตติก (อินช์ H2O) แฟนแรงดันสแตตติกสูงรักษา CFM ที่คงต่อกันกับความต้านทานสําคัญสําหรับเรเดียเตอร์คอมแพคต์ที่มี FPI 16+ (ปีกต่อนิ้ว) พิจารณา:
| สาเหตุ | ความต้านทานต่ํา | ความต้านทานสูง |
|---|---|---|
| ความหนาแน่นของปีก | < 12 FPI | >16 FPI |
| ประเภทอัดลมแบบดี | หมุน | เซนทริฟูจัล |
| ระยะความดันสแตติก | 0.10.3" H2O | 0.41.0" H2O |
| การเกินความจุแรงกดดันสแตติกของพัดลม จะทําให้ CFM ลดลงอย่างกราฟ การเพิ่ม H2O 0.5 "สามารถลดการไหลของอากาศลง 35% ในแฟน axial ในขณะที่เซ็นทรฟิวเกอร์โค้งกลับยึด 90% CFM ถึง 0.8" H2O |
การใช้เส้นโค้งผลงานของแฟน เพื่อให้ตรงกับเส้นโค้งความต้านทานของระบบ
วงโค้งการทํางานของพัดลมแสดงภาพ CFM ต่อแรงดันสแตตติกที่ RPMs ให้ กุ้งระบบแสดงถึงความต้านทานการไหลของอากาศในเรเดียเตอร์ของคุณ การตัดของพวกมันกําหนดจุดทํางานที่การไหลของอากาศที่แท้จริงตอบสนองความต้องการของระบบ เพื่อให้ดีที่สุด
- จัดเส้นโค้งระบบของคุณโดยใช้แรงดันสแตติกที่คํานวณในค่า CFM หลาย
- หน่วยการเคลื่อนที่
- เลือกแฟนที่โค้งตัดใกล้ประสิทธิภาพสูงสุด (BEP)
การทํางานทางซ้ายของ BEP ส่งผลให้เกิดความวุ่นวายและแรงแรงเกินของมอเตอร์; ขวาของ BEP ลดการไหลของอากาศ การสอดคล้องเส้นโค้งในระยะ 10% ของ BEP ลดการใช้พลังงาน 18-22% โดยป้องกันสภาพการหยุดทํางานในกรณีความร้อนสูง
วัสดุอุณหภูมิสูงและการออกแบบเครื่องกลสําหรับความทนทานของแฟนเรเดียเตอร์
วัสดุ ที่ ทน ความ ร้อน: พลาสติก, สับสนอง และ ปิด IP68 สําหรับ สภาพ แวดล้อม ที่ แข็งแรง
เมื่ออัดลมเรดิเอเตอร์ร้อนกว่า 200 องศาเซลเซียส พวกเขาต้องการวัสดุพิเศษ ที่จะไม่แตกแยกจากความร้อนทั้งหมด สําหรับชิ้นส่วนที่เผชิญกับอุณหภูมิสูงมากนัก วิศวกรมักจะหันไปใช้พลาสติกที่มีอุณหภูมิสูง เช่น PEEK ซึ่งหมายถึง Polyether Ether Ketone พลาสติกเหล่านี้ยังคงมีรูปร่าง แม้ว่าสิ่งของจะร้อนมาก และไม่แตกแยกทางเคมี ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบใกล้ระบบไอออกมักใช้เหล็กสับสน์ที่ใช้นิกเกิล เพราะโลหะปกติจะเกิดสนิมไปเร็วเกินไป ผนึกเป็นอีกข้อสําคัญ พวกเขาต้องตอบสนองกับระดับการป้องกัน IP68 ต่อการที่น้ําและฝุ่นเข้าในที่ที่พวกเขาไม่ควรอยู่ การสะสมฝุ่นรวมกับความชื้น เป็นสูตรสําหรับการล้มเหลวของชิ้นส่วนในช่วงต้น ดังนั้นการเลือกวัสดุที่เหมาะสม ไม่ใช่แค่การตอบสนองกับสเปคชัน แต่เป็นสิ่งที่ทําให้ระบบทํางานได้อย่างถูกต้อง
- เสถียรภาพทางความร้อน ป้องกันการบิดที่อุณหภูมิสูงสุด
- ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ลดการทําลายผิวในสภาพความชื้น
- ตลับลูกปืนแบบปิดสนิท ป้องกันการปนเปื้อนของน้ํามันย่อยจากสารละออง
กณิตศาสตร์ใบพัดลมที่ดีที่สุด: แรเดียล VS กว้างไปข้างหน้าสําหรับผลงานความเร็วสูง
การออกแบบใบมีดมีอิทธิพลต่อผลงานของพัดลมเรเดียเตอร์ในกรณีความร้อนสูง ปีกระจายแสงดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมความดันสถิติสูงที่พบในเรเดียเตอร์คอมแพคต์ โดยยังคงประสิทธิภาพ แม้จะขยายความร้อน การออกแบบโค้งไปข้างหน้าจะย้ายปริมาณอากาศที่สูงขึ้น แต่เสี่ยงการปรับปรุงเกิน 150 °C. ข้อพิจารณาสําคัญประกอบด้วย:
- ทนต่อการขยายตัวจากความร้อน : การออกแบบแบบเรเดียลสามารถรองรับความเหนื่อยของโลหะได้ดีกว่า
- การจัดการการปลดปล่อยปลายทาง : รักษาประสิทธิภาพเมื่อบ้านขยาย
- การกระจายความเครียดทางอากาศ : ลดการสกัดสับสนที่เกิดจากการสั่น
การเลือกวัสดุและการออกแบบเครื่องกลเป็นพื้นฐานสําหรับการทํางานที่น่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่ร้อนมาก การนํามาใช้อย่างถูกต้องป้องกันการล้มเหลวก่อนกําหนด เช่น การแตกของใบมีดหรือการติดตัวของเบียร์
ระบบหางและกลยุทธ์การหล่อลื่นเพื่อความน่าเชื่อถือระยะยาว
หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน หมุน
เมื่อพูดถึงอัดลมเรดิเอเตอร์ที่ทํางานในสภาพร้อนมาก พวกเขาต้องการเบอร์ที่สามารถรับความร้อนได้ ตามงาน Plant Automation Technology มากกว่าครึ่งหนึ่งของทุกความล้มเหลวของเบียร์ในอุตสาหกรรม สําหรับการใช้งานที่ยากลําบากเหล่านี้ ผู้ผลิตหักมักใช้หักอุณหภูมิสูง ที่ทําจากเหล็กสับสนพิเศษ หรือแม้แต่เซรามิก วัสดุเหล่านี้ทํางานได้ดีที่สุด เมื่อรวมกับน้ํามันย่อยสังเคราะห์ ที่ถูกออกแบบให้ทํางานเหนือ 300 องศาเซลเซียส ประโยชน์จริง ๆ? น้ํามันหล่อลื่นที่ทันสมัยเหล่านี้ทําให้ส่วนผสมโลหะไม่สัมผัสกันตรงกันมาก และลดระดับการขัดแย้งประมาณสองส่วนสาม เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์น้ํามันทั่วไป ซึ่งทําให้มีความแตกต่างอย่างมาก ในความยาวนานของอุปกรณ์ และค่ารักษาความปลอดภัย
- น้ํามันหล่อแข็ง (ตัวอย่างเช่น พีทีเอฟอี) เพื่อการบํารุงรักษาที่ลดลงในระบบที่ปิด
- การออกแบบการเลื่อนตัวเอง มีจานจานเล็กๆ สําหรับการเก็บยึดหนังน้ํามันอย่างต่อเนื่อง
- ไขมันทนต่อการออกซิเดน ที่รักษาความแน่นภายใต้การหมุนเวียนทางความร้อน
การหล่อลื่นอย่างเหมาะสมสามารถป้องกันการติดขัดและการสึกหรอแบบขูดขีด ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบริ่งได้เพิ่มขึ้น 3–5 เท่า ในสภาวะที่รุนแรง
เทคนิคการระบายความร้อนแบบแอคทีฟและแพสซีฟเพื่อปกป้องชุดแบริ่ง
การจัดการความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพช่วยป้องกันแบริ่งจากรังสีความร้อนจากท่อไอเสีย วิธีการแบบแพสซีฟ ได้แก่:
- แผ่นระบายความร้อนอะลูมิเนียมที่สามารถถ่ายเทความร้อนได้มากกว่าเหล็กถึง 40%
- ชั้นเคลือบกันความร้อนสะท้อนพลังงานความร้อนแบบรังสี
- การจัดวางตำแหน่งอย่างชาญฉลาดให้ห่างจากเส้นทางไอเสียโดยตรง
ระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟจะรวมพัดลมขนาดเล็กเสริมหรือท่ออากาศที่นำอากาศเย็นมาสู่ตัวเรือนแบริ่ง ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิในการทำงานลงได้ 70–100°C ป้องกันการเสื่อมสภาพของสารหล่อลื่น แนวทางแบบไฮบริดจะผสานวัสดุเปลี่ยนเฟสกับตัวเรือนที่มีช่องระบายอากาศ เพื่อความน่าเชื่อถือในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงต่อเนื่องเกิน 150°C