PUHALLINTEKNISTEN OMINAISUUKSIEN TUTKIMINEN

POHDINTA

Ilmanvaihtokoneen puhallinta valittaessa tulee ottaa huomioon käyttökohde. Puhaltimia on erilaisia ja ne sopivat erilaisiin käyttötarkoituksiin.

Kanavapuhaltimet ovat hyvin pieniä ilmavirtoja varten. Keskipakopuhaltimet sopivat laajalle tilavuusvirta- ja painealueelle hyvin pieniä paineenkorotuksia lukuun ottamatta. Käyttökohteita muun muassa teollisuuskohteet sekä hitsauspaikkojen kohdepoistopuhaltimet.

Aksaalipuhaltimet sopivat suuriin tilavuusviertoihin ja pieniin paineenkorotuksiin. Käyttökohteita ovat muun muassa teknisten tilojen jäähdytys, erillispoistot, esikäsittelypuhaltimet ja koneellinen savunpoisto.

Todellisessa tilanteessa koteloon asennetulla ja kanavaan tai kammioon liitetyllä puhaltimella ei päästä kyseiseen hyötysuhteeseen, koska puhaltimen imu- ja painepuolella on häiriötekijöitä, jotka heikentävät puhaltimen suoritusarvoja. SFP-luvulla saadaan tulo- ja poistopuhaltimien yhteenlasketun verkosta otetun sähkötehon jaettuna käsitellyllä ilmavirralla. Jakajana käytetään suurempaa ilmavirtaa. SFP-luvulla saadaan siis tarkempaa tietoa ilmanvaihdosta.

Suorassa käytössä puhaltimen pyörimisnopeus on sama kuin moottorin pyörimisnopeus. Kuristussäädössä energiaa valuu hukkaan, sillä se jää venttiiliin ja  muuttuu ääneksi, lämmöksi ja liikkeeksi. Puhaltimen pyörimissäätö on huomattavasti taloudellisempi vaihtoehto kuin kuristussäätö. Kuristussäätö myös heikentää venttiiliä.

TEHTÄVÄ

• Puhallin- ja systeemikäyrät:

Mitä puhallin ja systeemikäyrät kuvaavat? Mitä niistä voi päätellä?

Puhallinkäyrät kuvaavat kanavistohäviöihin käytettävissä olevan kokonaispaineen. Käyrään syntyneet pisteet muodostuvat mitatuista suurepareista, jotka ovat tilavuusvirta ja staattinen paine puhaltimen "yli". Toimintapisteet ovat saatu kuristamalla kanavistossa olevaa sulku-/säätöpeltiä sopivasti siten, että alussa pelti on ollut täysin auki, jolloin puhallin on päässyt puhaltamaan avonaisesta kanavan päästä mahdollisimman vapaasti, jolloin on saatu maksimi tilavuusvirta sekä sitä vastaava saattinen paine. Käyrän korkein paine-ero puhaltimen yli on saatu siten, että kanavistossa oleva sulkupelti on suljettu kokonaan, jolloin kanaviston tilavuusvirta on pysähtynyt. Maksimi- ja minimivirtaaman välissä sijaitsevat toimintapisteet siis kertovat missä puhallin pyörii maksiminopeudella ja missä kanaviston painehäviötä muutetaan kuristamalla. 

Puhallinkäyrä kuvaa puhaltimen suorituskyvyn, normaalisti ilmamäärän ollessa vaakasuorassa “x” -akselissa ja paineen pystysuorassa “y” -akselissa.

Systeemikäyrät eli kanaviston ominaisvastuskäyrät syntyvät siten, kun jossain toimintapisteessä ei lähdetä muuttamaan kanaviston painehäviötä vaan säädetään puhaltimen pyörimisnopeutta. Kuvaajat ovat syntyneet, kun puhaltimen pyörimisnopeutta on säädetty sopivin tasavälein ja jokaisessa pisteessä on mitattu tilavuusvirta sekä paine-ero puhaltimen yli. 

Systeemikäyrä on graafinen esitys on pumpun päästä, jota tarvitaan nesteen tai ilman siirtämiseksi putkistojärjestelmän läpi eri virtausnopeuksilla.

Miten oikeanlainen puhallin valitaan?

Uusi ilmanvaihdon puhallin valitaan yleensä, kun on aika korvata vanha puhallin tai ollaan hankkimassa ihan uutta puhallinta kokonaan. 

Valinnassa tulee ottaa huomioon käyttötarkoitus, puhallettava tilavuusvurta, prosessitiedot (mm. mitä ainetta puhalletaan.), puhaltimen paineentuotto, puhallettavan aineen koostumus, rakennetiedot, kuten: siipipyöränamalli ja puhaltimen rakennetyyppi. Joskus savunpoistoluokitus on myös otettava huomioon, jos puhallin valitaan osaksi koneellista savunpoistoa. Tietysti perusasiat, kuten sijainti ja äänitekniikka. Moni asia siis vaikuttaa puhaltimen valintaan loppupeleissä.

Ilmavirran mittauksella saadaan selville puhaltimen nykyinen toimintapiste. Se saadaan laskettua virtausnopeuden ja kanavakoon perusteella. Ilmavirta on pinta-ala kerrottuna nopeudella.

q [m3/s] = A [m2] x v [m/s]

Valinnassa on tärkeää huomioida puhaltimen sähköteho, silllä sen avulla voidaan valita samantehoinen puhallin, jos muita menetelmiä ei ole käytössä.

Moottorin verkosta voidaan myös mitata puhaltimen sähköteho. Tämä on tarkempi, kuin pelkkä kilpitietoihin perustuva selvitys.

Riippuvuussuhde puhaltimen sähkömoottorin sähköverkosta ottaman tehon, järjestelmän ilmanvirran ja tarvittavan paineenkorotuksen välillä:

Pmoottori = Δp x Q / η

Pmoottori x η / Δp = Q

Valinnassa pitää mitatat myös paine-ero. Mittaamiseen tarvitaan paine-eromittari. Puhaltimen paineenkorotus on kahden pisteen kokonaisero.

pmax - pmin