लायन किंग कंपनी एयर वॉशर, एएचयू, कैबिनेट फैन आदि जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए फॉरवर्ड कर्व्ड सेंट्रीफ्यूगल फैन बनाती है।

आगे की ओर घुमावदार मोटर चालित इम्पेलर

जब हम आवश्यक वॉल्यूम फ्लो रेट निर्धारित कर लेते हैं, चाहे वह ताजी हवा प्रदान करने के लिए हो या प्रक्रिया को ठंडा करने के लिए, तो हमें इसे पंखे द्वारा उपयोग में आने वाले प्रवाह प्रतिरोध के साथ जोड़ना होगा। वॉल्यूम फ्लो रेट (m³/hr में) और दबाव (पास्कल - Pa में) को मिलाकर वह ड्यूटी पॉइंट बनता है जिस पर पंखे को काम करना होता है। यह महत्वपूर्ण है कि हम एक ऐसे पंखे का चयन करें जिसकी प्रदर्शन विशेषताएँ अधिकतम दक्षता के बिंदु पर या उसके निकट आवश्यक ड्यूटी पॉइंट को पूरा करती हों। पंखे को उसकी अधिकतम दक्षता पर उपयोग करने से बिजली की खपत और पंखे से निकलने वाला शोर कम होता है, साथ ही अपेक्षित प्रदर्शन भी प्राप्त होता है।

फॉरवर्ड कर्व्ड सेंट्रीफ्यूगल फैन कैसे काम करता है?

'सेंट्रीफ्यूगल फैन' नाम हवा के प्रवाह की दिशा से लिया गया है, जिसमें हवा अक्षीय दिशा में इम्पेलर में प्रवेश करती है और फिर पंखे की बाहरी परिधि से बाहर की ओर धकेली जाती है। आगे और पीछे की ओर मुड़े हुए सेंट्रीफ्यूगल पंखों में प्रवाह की दिशा का अंतर इम्पेलर की परिधि से हवा के बाहर निकलने की दिशा में होता है। पीछे की ओर मुड़े हुए इम्पेलर में हवा त्रिज्या के अनुसार बाहर निकलती है, जबकि आगे की ओर मुड़े हुए इम्पेलर में हवा पंखे की परिधि से स्पर्शरेखीय दिशा में बाहर निकलती है।

 

 

आगे की ओर घूमने वाले घुमावदार अपकेंद्री पंखे की विशेषता इसका बेलनाकार आकार और इंपेलर की परिधि पर लगे कई छोटे ब्लेड होते हैं। नीचे दिए गए उदाहरण में, पंखा दक्षिणावर्त दिशा में घूमता है।

 

बैकवर्ड कर्व्ड इम्पेलर के विपरीत, फॉरवर्ड कर्व्ड इम्पेलर को एक ऐसे हाउसिंग की आवश्यकता होती है जो इम्पेलर ब्लेड के सिरों से निकलने वाली उच्च वेग वाली हवा को कम वेग वाले स्थिर बल में परिवर्तित कर दे। हाउसिंग का आकार भी हवा के प्रवाह को आउटलेट की ओर निर्देशित करता है। इस प्रकार के फैन हाउसिंग को आमतौर पर स्क्रॉल हाउसिंग कहा जाता है; हालाँकि, इसे वोल्यूट या सिरोको हाउसिंग भी कहा जा सकता है। स्क्रॉल हाउसिंग में फॉरवर्ड कर्व्ड इम्पेलर लगाने पर, हम इसे आमतौर पर फॉरवर्ड कर्व्ड ब्लोअर कहते हैं।

नीचे दिखाए गए चित्र के अनुसार, आगे की ओर मुड़े हुए मोटरयुक्त इम्पेलर का उपयोग करने वाले दो प्रकार के ब्लोअर होते हैं…

 

बाईं ओर स्थित सिंगल इनलेट ब्लोअर, हाउसिंग के एक तरफ से गोल इनलेट के माध्यम से हवा खींचता है और उसे चौकोर आउटलेट (माउंटिंग फ्लेंज के साथ दिखाया गया है) की ओर निर्देशित करता है। डबल इनलेट ब्लोअर में एक चौड़ा स्क्रॉल हाउसिंग होता है जो स्क्रॉल के दोनों तरफ से हवा खींचता है और उसे चौड़े चौकोर आउटलेट तक पहुंचाता है।

बैकवर्ड कर्व्ड सेंट्रीफ्यूगल फैन की तरह, इम्पेलर ब्लेड का सक्शन साइड फैन के केंद्र से हवा खींचता है, जिसके परिणामस्वरूप इनलेट और एग्जॉस्ट के बीच वायु प्रवाह की दिशा में 90 डिग्री का परिवर्तन होता है।

पंखे की विशेषता

आगे की ओर मुड़े हुए सेंट्रीफ्यूगल पंखे के लिए इष्टतम परिचालन क्षेत्र तब होता है जब वह उच्च दबाव पर काम कर रहा होता है। उच्च दबाव और कम आयतन प्रवाह की आवश्यकता होने पर आगे की ओर मुड़े हुए सेंट्रीफ्यूगल पंखा सबसे अच्छा काम करता है। नीचे दिया गया ग्राफ इष्टतम परिचालन क्षेत्र को दर्शाता है…

 

आयतन प्रवाह को X-अक्ष पर और सिस्टम के दाब को Y-अक्ष पर दर्शाया गया है। जब सिस्टम में कोई दाब नहीं होता (पंखे स्वतंत्र रूप से हवा फेंक रहे होते हैं), तो आगे की ओर मुड़ा हुआ अपकेंद्री पंखा अधिकतम आयतन प्रवाह उत्पन्न करता है। पंखे के चूषण या निकास पक्ष पर प्रवाह में अवरोध उत्पन्न होने पर आयतन प्रवाह दर कम हो जाती है।

कम दबाव और उच्चतम प्रवाह स्तर पर संचालन के लिए अग्र-घुमावदार ब्लोअर का चयन करते समय सावधानी बरतनी चाहिए। इस स्थिति में, इम्पेलर उसी प्रकार वायुगतिकीय स्टॉल में कार्य कर रहा होता है जैसे अक्षीय पंखा अपने वक्र के सैडल बिंदु पर कार्य करता है। इस स्थिति में अशांति के कारण शोर और बिजली की खपत अपने चरम पर होगी।

 

अधिकतम दक्षता अभिलक्षण वक्र के मोड़ (घुमावदार बिंदु) पर होती है। इस बिंदु पर पंखे की आउटपुट शक्ति (आयतन प्रवाह (m³/s) x स्थिर दाब विकास (Pa)) और विद्युत इनपुट (W) का अनुपात अधिकतम होता है और पंखे द्वारा उत्पन्न ध्वनि दाब सबसे कम होता है। इष्टतम परिचालन सीमा के ऊपर और नीचे पंखे के आर-पार प्रवाह शोरगुल वाला हो जाता है और पंखे प्रणाली की दक्षता कम हो जाती है।

 

सिंगल इनलेट फॉरवर्ड कर्व्ड मोटराइज्ड इम्पेलर का लाभ यह है कि इसकी फैन कैरेक्टरिस्टिक स्टीप होती है। यह उन सिस्टम्स के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जिनमें लगातार फिल्ट्रेशन की आवश्यकता होती है। जब हवा पार्टिकुलेट फिल्टर से गुजरती है, तो फिल्टर हवा में मौजूद धूल और पराग कणों को रोक लेता है; फिल्ट्रेशन का ग्रेड जितना महीन होगा, फिल्टर द्वारा रोके गए कण उतने ही छोटे होंगे। समय के साथ फिल्टर गंदगी और कचरे से भरता जाता है, जिसके परिणामस्वरूप समान मात्रा में हवा पहुंचाने के लिए अधिक दबाव की आवश्यकता होती है। ऐसे में स्टीप कैरेक्टरिस्टिक कर्व वाले इम्पेलर का उपयोग करने का मतलब है कि जैसे-जैसे फिल्टर भरता जाता है, वॉल्यूम फ्लो स्थिर रहता है जबकि फिल्टर पर दबाव बढ़ता जाता है।

डबल इनलेट फॉरवर्ड कर्व्ड इम्पेलर का लाभ यह है कि अपेक्षाकृत छोटे आकार के ब्लोअर से भी उच्च मात्रा में प्रवाह प्राप्त किया जा सकता है। डबल इनलेट ब्लोअर का नुकसान यह है कि इसमें दबाव का विकास कम होता है, जिसका अर्थ है कि यह केवल कम दबाव वाले सिस्टम के साथ ही काम कर सकता है।

माउंटिंग विकल्प

जैसा कि पहले बताया गया है, आगे की ओर मुड़ा हुआ मोटरयुक्त इम्पेलर ब्लेड के सिरों पर तेज़ हवा उत्पन्न करता है जिसे गतिशील दबाव को स्थिर दबाव में बदलने के लिए निर्देशित और धीमा करना आवश्यक होता है। इसे सुविधाजनक बनाने के लिए, हम इम्पेलर के चारों ओर एक स्क्रॉल बनाते हैं। यह आकार इम्पेलर के केंद्र से पंखे के आउटलेट तक की दूरी के अनुपात से बनता है। पीछे की ओर मुड़े हुए पंखे की तरह, इनलेट रिंग और इम्पेलर के मुख के बीच थोड़ा सा ओवरलैप होना भी उचित है। दोनों माउंटिंग संबंधी बातों को नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है…

 

 

इनलेट रिंग का व्यास इतना ही होना चाहिए कि इम्पेलर और रिंग के बीच कम से कम गैप रहे ताकि हवा का पुनर्संचरण न हो सके।

पर्वतारोहण संबंधी विचार - मंजूरी

पंखे के सक्शन और साइड में पर्याप्त जगह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है…

 

 

पंखे के सक्शन साइड पर अपर्याप्त क्लीयरेंस से इनलेट वेलोसिटी बढ़ जाएगी, जिससे टर्बुलेंस उत्पन्न होगा। इम्पेलर से हवा गुजरने पर यह टर्बुलेंस और बढ़ जाएगा, जिससे पंखे के ब्लेड से हवा में ऊर्जा का स्थानांतरण कम प्रभावी होगा, अधिक शोर उत्पन्न होगा और पंखे की दक्षता कम हो जाएगी।

प्रवेश और निकास स्थितियों के लिए सामान्य सिफारिशें इस प्रकार हैं:

इनलेट साइड

• पंखे के प्रवेश द्वार से पंखे के व्यास के 1/3 भाग की दूरी के भीतर कोई अवरोध या प्रवाह दिशा में परिवर्तन नहीं होना चाहिए।

सारांश – आगे की ओर मुड़े हुए सेंट्रीफ्यूगल पंखे का चुनाव क्यों करें?

जब आवश्यक ड्यूटी पॉइंट उच्च सिस्टम दबाव बनाम कम वॉल्यूम प्रवाह के क्षेत्र में आता है, तो पंखे की विशेषताओं के आधार पर एकल इनलेट फॉरवर्ड कर्व्ड सेंट्रीफ्यूगल पंखे पर विचार किया जाना चाहिए। यदि अनुप्रयोग की आवश्यकता सीमित स्थान में उच्च वॉल्यूम प्रवाह की है, तो डबल इनलेट फॉरवर्ड कर्व्ड सेंट्रीफ्यूगल पंखे पर विचार किया जाना चाहिए।

पंखे का चयन उसकी इष्टतम सीमा के भीतर किया जाना चाहिए, जिसे उसकी विशेषता वक्र का सबसे निचला बिंदु (नी) कहा जाता है। अधिकतम दक्षता का बिंदु पंखे की विशेषता वक्र की उच्च-दबाव सीमा के निकट होता है, जहाँ यह सबसे शांत रूप से भी संचालित होता है। इष्टतम सीमा से बाहर (उच्च मात्रा प्रवाह की चरम सीमाओं पर) संचालन से बचना चाहिए, क्योंकि इन बिंदुओं पर अशांति और इम्पेलर ब्लेड की वायुगतिकीय दक्षता शोर उत्पन्न करेगी और इम्पेलर वायुगतिकीय स्टॉल में भी संचालित होगा। कम दबाव और उच्च मात्रा प्रवाह पर, लोड के तहत मोटर के परिचालन तापमान पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि मोटर के अधिक गरम होने की संभावना होती है।

इम्पेलर के प्रवेश द्वार पर हवा का प्रवाह यथासंभव सुचारू और समतल होना चाहिए। दक्षता को अधिकतम करने के लिए, पंखे के प्रवेश द्वार पर इम्पेलर के व्यास के 1/3 भाग के बराबर या उससे अधिक का स्थान होना चाहिए। इम्पेलर के प्रवेश द्वार पर ओवरलैप करने वाले इनलेट रिंग (इनलेट नोजल) का उपयोग करने से पंखे के माध्यम से हवा खींचने से पहले प्रवाह संबंधी बाधाओं को दूर करने, अशांति के कारण होने वाले शोर को कम करने, कार्य बिंदु पर बिजली की खपत को न्यूनतम रखने और दक्षता को अधिकतम करने में मदद मिलेगी।

तीव्र परिचालन विशेषता, सिंगल इनलेट ब्लोअर की उच्च दबाव क्षमता और डबल इनलेट ब्लोअर की उच्च प्रवाह क्षमता का अर्थ है कि फॉरवर्ड कर्व्ड फैन विभिन्न प्रकार के इंस्टॉलेशन में विचार करने के लिए एक उपयोगी विकल्प है।