To download all ACMV lecuters in PDF format
www.acmv.org
 
HOME
eBooks
FORUM
Lecture
Air Conditioning and Mechanical Ventilation System (Vol. 1) > Chapter - 6 (Part 2 of 3) > Fans and Blowers (Part 2 of 3) > > www.acmv.org
Air Conditioning and Mechanical Ventilation System (Vol. 1) > Chapter - 6 (Part 2 of 3) > Fans and Blowers (Part 2 of 3) >


Chapter - 6 Fans and Blowers (Part 2 of 3) Fundamental and BasicConcept

Chapter - 6 Fans and Blowers (Part 2 of 3)

Air Conditioning and Mechanical Ventilation

Contents

၆.၈.၂ Centrifugal Fan မ်ား၏ Impeller ႏွင့္ Blade Design မ်ား 1

၆.၈.၃ Centrifugal Fan ၏ Velocity Triangle. 5............................................................................................................................................... 6

၆.၈.၄ Centrifugal Fan Arrangement 6

၆.၉ Stall ျဖစ္ျခင္း ၊ Stall ျဖစ္သည့္ေနရာ (Region) ႏွင့္ Stall ၏ ဝိေသသမ်ား(Characteristics) 7

၆.၁၀ System အတြင္း၌ ျဖစ္ေပၚေသာ ေလခုခံအား (System Resistance) 9

၆.၁၀.၁ System Resistance Curve ေျပာင္းလဲပံု 9

၆.၁၀.၂  Duct System ရွိ Damper မ်ားပြင့္ျခင္း ၊ ပိတ္ျခင္းေၾကာင့္ System Curve ေျပာင္းလဲပံု 10

၆.၁၀.၃  ေလစစ္(Air Filter)မ်ား ေၾကာင့္ System Curve ေျပာင္းလဲပံု 11

ပံု(၆-၄၈)တြင္ ေလစစ္(air filter) ေၾကာင့္ system curve ေျပာင္းလဲပံုကို ေဖာ္ျပထားသည္။ 11

၆.၁၁ Fan Performance Curve သုိ႔မဟုတ္ Pressure - Volume Curve. 12

၆.၁၂ Fan Law သုိ႔မဟုတ္ Law Of Fan Performance. 15

၆.၁၃ Fan Curves and System Resistance Curves. 18

၆.၁၄ Design Operating Point and Actual Operating Point 21

 

၆.၈.၂ Centrifugal Fan မ်ား၏ Impeller ႏွင့္ Blade Design မ်ား

ပံု ၆-၃၆  ဒလက္(blade) အမ်ိဳးမ်ိဳး

ဖိအား ျမင့္ျမင့္(high pressure)လုိအပ္သည့္အခါႏွင့္ ရွည္လ်ားသည့္ duct မ်ား တပ္ဆင္ထားသည့္ အခါမ်ိဳးတြင္ centrifugal fan မ်ားကို အသံုးျပဳၾကသည္။ Centrifugal fan အမ်ိဳးအစားကို impeller ရွိ ပန္ကာ ဒလက္(blade)ပံုသဏၭာန္ကို အေျခခံ၍ radial(straight)၊ forward blade ၊ backward blade ႏွင့္ aerofoil ဟူ၍ အဓိက အားျဖင့္ ခဲြျခားသတ္မွတ္ၾကသည္။ Impeller လည္သည့္ ေရွ႕ဘက္(forward)သုိ႔ ေစာင္းထား (inclined)၊ ေကြးထား (curved)ေသာေၾကာင့္  “Forward Inclined/Curved Blade” ဟု ေခၚဆုိျခင္း ျဖစ္သည္။

Centrifugal fan သုိ႔မဟုတ္ blower အတြင္းရွိသည့္ ဒလက္(blade)မ်ား ပါသည့္ဘီး(wheel)ကို “Impeller” ဟုေခၚသည္။ Impeller အေပၚတြင္ စုိက္ထားသည့္ ဒလက္မ်ားကို “Blade” ဟုေခၚသည္။ Side plate blade မ်ားႏွင့္ back plate မ်ား တို႔ျဖင့္ impeller တစ္ခုျဖစ္ေအာင္ တည္ေဆာက္ထားသည္။

ပံု(၆-၃၃)တြင္ ျပထားသည့္ အတိုင္း impeller သည္ hub မွတစ္ဆင့္  ဝင္႐ုိး(shaft)ေပၚတြင္ တပ္ဆင္ထားသည္။

Radial Blade

Radially Tipped

Forward Curved Blade

ပံု ၆-၃၇ Backward Curved Blade

Backward inclined blade

Backward curved aerofoil

               Centrifugal fan မ်ား၏ impeller မ်ား ႏွင့္ ပန္ကာဒလက္ဒီဇုိင္း(blade design)မ်ားကို ေအာက္ပါ အတိုင္း အေသးစိတ္ ခြဲျခားႏုိင္သည္။                                                                                

Radial(straight)

Radial

အတည့္(straight)အတုိင္းရွိသည့္ ပန္ကာဒလက္(blade)

Radial Tip

အတည့္(straight)အတုိင္းရွိသည့္ ပန္ကာဒလက္(blade) ျဖစ္သည္။ သုိ႔ေသာ္ ထိပ္ဖ်ား(tip)ကို ေကြးထားသည္။

Forward Blade

Forward Inclined

ေရွ႕ဘက္(forward)သုိ႔ ေစာင္းထား(inclined)သည္။

Forward curved

ေရွ႕ဘက္(forward)သုိ႔ ေကြးထား(curved)သည္။

Forward curved aerofoil

Aerofoil ပံုစံျပဳလုပ္ၿပီး အေရွ႕ဘက္သုိ႔ ေကြးထား (curved)သည္။  (အသံုးနည္းသည္။)

Backward Blade

Backward Inclined

ေနာက္ဘက္(backward)သုိ႔ ေစာင္းထား(inclined)သည္။

Backward curved

ေနာက္ဘက္(backward)သုိ႔ ေကြးထား(curved)သည္။

Backward curved aerofoil

Aerofoil ပံုစံျပဳလုပ္ၿပီး ေနာက္ဘက္(Backward)သုိ႔ ေကြးထား (curved)သည္။

Aerofoil

 

Aerofoil ပံုစံ ျပဳလုပ္ထားသည္။

(က) Radial Blade မ်ား

Radial blade impeller မ်ားသည္ အရွင္းလင္းဆံုးေသာ ဒီဇုိင္းျဖစ္ၿပီး၊ efficiency အနည္းဆံုးျဖစ္သည္။ Radial blade မ်ား၏ ခံႏုိင္ရည္(mechanical strength)သည္ အေကာင္းဆံုး ျဖစ္သည္။ အလြယ္တကူ ျပဳျပင္ႏုိင္သည္။ Radial impeller ကို အသံုးျပဳျခင္းေၾကာင့္ ျမန္ႏႈန္း အသင့္အတင့္(medium speed)သာ ရႏုိင္သည္။ Radial blade ႏွင့္ modified radial blade ဟူ၍ ႏွစ္မ်ိဳး ရွိသည္။

ပန္ကာဒလက္(blade) (၆)ခု မွ (၁၆)ခုအထိ ရွိတတ္ၾကသည္။ စက္႐ုံမ်ား(industrial plants)တြင္ ပစၥည္းမ်ား သယ္ပို႔ရန္(material handling application)အတြက္ အသံုးျပဳၾကသည္။ တစ္ခါတစ္ရံ impeller ကို special material ျဖင့္ ဖံုးအုပ္(coating)ထားေလ့ရွိသည္။ စက္မႈလုပ္ငန္း(industrial)မ်ားတြင္ လုိအပ္ေသာ ဖိအားျမင့္ျမင့္ (high pressure)ကို ထုတ္ေပးႏုိင္စြမ္း ရွိသည္။

            ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ား၏ အစြန္း(leading edge)သည္ အေကြးပံုသဏၭာန္(curve)ျဖစ္ေအာင္ မလုပ္ထားေသာေၾကာင့္ ေလမ်ား အဆင္ေျပေခ်ာေမြ႔စြာ ဝင္ေရာက္ရန္ မျဖစ္ႏုိင္ေပ။

Back plate သုိ႔မဟုတ္ paddle type blade မ်ားသည္ spider hub ၌ စိုက္ထားသကဲ့သို႔ တပ္ဆင္ထားသည္။ Centrifugal fan မ်ားတြင္ radial blade fan မ်ားသည္ efficiency အညံ့ဆံုးျဖစ္သည္။ Efficiency ၅၀% မွ ၆၀% သာ ရႏိုင္သည္။ သို႔ေသာ္ high peak pressure ကို ရႏိုင္သည္။ Overloading power characteristic ျဖစ္သည္။

            Impeller အရြယ္အစား(diameter)တူၿပီး ျမန္ႏႈန္း(running speed)တူသည့္ centrifugal fan အမ်ိဳးအစားအားလံုးတြင္ radial tipped impeller fan မ်ားသည္ အျမင့္ဆံုး ဖိအား(total pressure)ကို ထုတ္ေပးႏိုင္သည္။ Efficiency ညံ့သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate)နည္းသည္။ ေလစီးႏႈန္း (volume flow) တစ္ဝက္ထက္နည္းပါက  ဖိအား (pressure)က်ဆင္းသြားသည္။ Stall characteristic သည္ steady ျဖစ္သည္။ အသင့္အတင့္သာ ျဖစ္သည္။

Radial Tipped Blade

            Radial blade မ်ားကို impeller လည္သည့္ဘက္(direction)သို႔ backward ျဖစ္ေအာင္ ေကြးထားျခင္း (reclined)ျဖစ္သည္။ Overloading ျဖစ္ႏုိင္သည့္ fan အမ်ိဳးအစား ျဖစ္သည္။ အျမင့္ဆံုး(peak) efficiencyသည္ forward curved fan efficiency ႏွင့္ backward blade fan efficiency အၾကားတြင္ ရရွိႏုိင္သည္။

            Radial tipped blade သည္ အမ်ားဆံုး(maximum) blade tip absolute velocity ကို ျဖစ္ေစသည္။ Radial impeller မ်ားသည္ angular momentum ပမာဏ အမ်ားဆံုးကို ျဖစ္ေစသည္။ Radial blade passage အတြင္း၌ turbulence flow ျဖစ္ေပၚေသာေၾကာင့္ သိပ္ efficient မျဖစ္ေပ။ Radial tipped blade မ်ား၏ အစြန္း(leading edge)ကုိ forward curve ျဖစ္ေအာင္ေကြးထားျခင္းျဖင့္ ပန္ကာဒလက္မ်ား အၾကားေနရာ (blade passage) အတြင္းသို႔ ေလမ်ား ေခ်ာေမြ႔စြာ ဝင္ေရာက္လာကာ turbulence flow ျဖစ္ေပၚမႈကို ေလ်ွာ႔ခ် ႏိုင္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ efficiency အနည္းငယ္ ပိုေကာင္းလာသည္။

(ခ) Forward Blade မ်ား

Forward curved blade impeller ၏ ဆုိသည္မွာ forward curved blade မ်ားတပ္ထားသည့္ impeller ျဖစ္သည္။ Forward curved blade impeller efficiency သည္  airfoil ႏွင့္ backward curved blade impeller ၏ efficiency ထက္ နည္းသည္။ အေလးခ်ိန္ေပါ့ပါး(lightweight construction)ေသာေၾကာင့္ ေစ်း သက္သာသည္။ ပန္ကာ ဒလက္(blade)မ်ား (၂၄)ခု မွ (၆၄)ခု အထိ ရွိတတ္သည္။ ေဇာက္မနက္သည့္ ပန္ကာဒလက္မ်ား(shallow blades) ျဖစ္သည္။

ေလသည္ impeller အတြင္းမွ tip speed ထက္ မ်ားသည့္ အလ်င္(velocity)ျဖင့္ ထြက္သြားသည္။ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity)တူသည့္ centrifugal fan မ်ားအနက္ forward impeller ကိုသံုးလ်ွင္ အရြယ္အစား အငယ္ဆံုး ျဖစ္သည္။ အိမ္သံုး(domestic) furnace မ်ား packaged air conditioning မ်ားႏွင့္ roof top unit မ်ားတြင္ forward impeller ကို အသံုးျပဳၾကသည္။

            ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားကို impeller လည္သည့္ ဦးတည္ရာ(direction)အတိုင္း အေရွ႕ဘက္သုိ႔ (forward)ေကြးထားျခင္း သုိ႔မဟုတ္ ေစာင္းထားျခင္း(inclined) ျဖစ္သည္။ Overloading power characteristic ျဖစ္သည္။ သတ္မွတ္ထားေသာ ေလစီးႏႈန္း(air flow)ထက္ ပိုမ်ားေအာင္ ေမာင္းပါက ေသခ်ာေပါက္ overload ျဖစ္ႏိုင္သည္။ ေသးငယ္သည့္ forward curved impeller သည္ တူညီေသာ duty သို႔မဟုတ္ load ရရန္အတြက္ ေလထုထည္(air volume)မ်ားမ်ားကို ေပးႏိုင္စြမ္းရွိသည္။ အမ်ားဆံုးရရွိႏုိင္သည့္(peak) efficiency သည္ ၇၀% ျဖစ္ၿပီး backward bladed fan efficiency ထက္ ညံ့သည္။

Forward Curved Blade Impeller

            တျခားေသာ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားျဖင့္ ႏႈိင္းယွဥ္လ်ွင္ absolute velocity (blade tip) အမ်ားဆံုး ျဖစ္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ေလထုထည္(air volume)မ်ားမ်ားကို တြန္းေပးႏိုင္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ပန္ကာဒလက္ (blade)မ်ား အားလံုးႏွင့္ယွဥ္လ်ွင္ အရြယ္အစား အေသးငယ္ဆံုး ျဖစ္ေလ့ရွိသည္။ ေနရာ က်ဥ္းက်ဥ္းသာ ရွိသည့္ အခါမ်ားတြင္ forward curved blade ကို ေရြးခ်ယ္ေလ့ရွိသည္။ အရြယ္အစားငယ္ေသာ္လည္း ပန္ကာဒလက္ (blade) အေရအတြက္ မ်ားစြာပါေသာေၾကာင့္  ထုတ္လုပ္ရန္ ခက္ခဲၿပီး ေစ်းႀကီးသည္။

            ေလအလ်င္မ်ားျခင္း(high velocity)ေၾကာင့္ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားတြင္ ပြတ္တုိက္မႈ(friction) မ်ားသည္။ ပန္ကာဒလက္(blade)တို၍ ေထာင့္(angle)ႀကီးႀကီးျဖင့္ ေကြ႔ရေသာေၾကာင့္ turbulence ျဖစ္ေပၚမႈ ပိုမ်ားသည္။ Turbulence ျဖစ္ျခင္းေၾကာင့္ ပန္ကာဒလက္မ်ားအၾကား ေနရာ(blade passage)တြင္ စြမ္းအင္ ေလလြင့္မႈ(energy dissipate) ပိုမ်ားသည္။ Impeller ေပၚတြင္ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားစြာ ပါရွိေသာေၾကာင့္ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ား တစ္ခုႏွင့္တစ္ခု အၾကားေနရာ အလြန္က်ဥ္းသည္။ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ား တစ္ခုႏွင့္ တစ္ခု အလြန္နီးကပ္စြာ တည္ရွိၾကသည္။ ပန္ကာဒလက္(blade) မ်က္ႏွာျပင္ေပၚတြင္ ျဖစ္ေပၚသည့္ fluid shear stress ပိုမ်ားသည္။ ဒလက္မ်က္ႏွာျပင္ေပၚတြင္ ျဖစ္ေပၚေသာ ပြတ္တုိက္မႈ(skin friction) ပိုမ်ားသည္။ Efficiency ညံ့ဖ်င္းျခင္း၊ ေစ်းႀကီးျခင္း(ထုတ္လုပ္မႈစရိတ္မ်ားျခင္း)ႏွင့္ ခံႏုိင္ရည္(mechanical strength) အားနည္းျခင္း တို႔ေၾကာင့္ အလြန္ အသံုးနည္းသည္။

            ဒလက္ထိပ္ဖ်ားအလ်င္(tip velocity)မ်ားမ်ားျဖင့္ ေမာင္းႏိုင္ေသာေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate)မ်ားမ်ား ရႏိုင္သည္။ Fan curve ၏ ညာဘက္တြင္ အထစ္(dip)ျဖစ္ေနသည့္ ေနရာက်ယ္ျပန္႔ေသာေၾကာင့္ stall characteristic အလြန္ ဆိုးသည္။ Stall ျဖစ္သည့္ ေနရာကို ေရွာင္၍ ေမာင္းသင့္သည္။

(ဂ) Backward Blade

            ပန္ကာဒလက္(blade) (၉)ခုမွ (၁၆)ခု အထိရွိသည္။ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားကို impeller လည္သည့္ ဦးတည္ရာ(direction)၏ ဆန္႔က်င္ဘက္အတုိင္း ေစာင္းထား(inclined)သည္။ Inclined blade မ်ားသည္ အေျဖာင့္ ပံုဏၭာန္(flat) သုိ႔မဟုတ္ အေကြးပံုဏၭာန္(curved) plate မ်ား ျဖစ္ၾကသည္။ Overload မျဖစ္ႏုိင္သည့္(non-overloading) fan မ်ိဳး ျဖစ္သည္။ High efficiency ကို ေပးႏိုင္သည္။ Plate blade မ်ားသည္ 80% efficiency ကို ေပးႏိုင္ၿပီး aerofoil blade မ်ား၏ efficiency သည္ 90% ေက်ာ္သည္။

            Backward inclined impeller မ်ား ၏ efficiency ေကာင္းရျခင္းမွာ ပန္ကာဒလက္မ်ား အၾကားေနရာ (blade passage)သည္ လည္ေနသည့္ diffuser ကဲ့သို႔ ျဖစ္ေနေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ Backward inclined blade မ်ားသည္ radial blade ထက္ ပို၍ ရွည္လ်ားေသာေၾကာင့္ ေလမ်ားကို တျဖည္းျဖည္းျခင္း(gradually)သာ diffuse လုပ္ၾကသည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow) ပို၍ ညီညာ(uniform)သည္။ ပန္ကာဒလက္မ်ား အၾကားေနရာ(blade passage) အားလံုးတြင္ ေလစီးႏႈန္း(air flow) တူညီၾကသည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ပို၍ efficient ျဖစ္သည္။ Backward curved သုိ႔မဟုတ္ aerofoil blade မ်ားသည္ backward inclined blade ထက္ပို၍ ရွည္လ်ားေသာေၾကာင့္ efficiency ပိုေကာင္းသည္။

Backward Inclined Blade

            Backward inclined plate impeller သည္ radial blade မ်ားႏွင့္ စာလ်ွင္ (impeller diameter ႏွင့္ running speed တူလ်ွင္္) နိမ့္သည့္(low) peak pressure ကိုသာ ေပးႏိုင္သည္။ သို႔ေသာ္ ေလထုထည္မ်ားမ်ား (high volume)ကို ထုတ္ေပးႏိုင္သည္။ Stall characteristic သည္ radial tipped impeller မ်ားႏွင့္တူသည္။ HVAC application မ်ား ႏွင့္ စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ား(industrial application)တြင္ အသံုးျပဳၾကသည္။ ပြန္းတီး တုိက္စားတတ္သည့္ လုပ္ငန္းမ်ား (erosive duties) မ်ားအတြက္လည္း အသံုးျပဳႏိုင္သည္။

Backward inclined blade ၏ efficiency သည္ airfoil impeller မွ ရႏုိင္ေသာ efficiency ထက္ အနည္းငယ္သာ နည္းသည္။ ေလသည္ impeller မွ tip speed ထက္ နည္းသည့္ velocity ျဖင့္ ထြက္သြားသည္။ ေဇာက္နက္သည့္ ပန္ကာဒလက္မ်ား(deep blades) ျဖစ္သည္။ သံေခ်းတက္သည့္ ေနရာမ်ား(corrosive environment) ႏွင့္ ပြန္းတီးတုိက္စားတတ္သည့္ေနရာမ်ား(erosive environment)တြင္ airfoil impeller မ်ားကို အသံုးျပဳရန္ မျဖစ္ႏုိင္သည့္အခါ backward impeller မ်ားကို အသံုးျပဳၾကသည္။

Backward Curved Blade

            Backward curved blade ကို သံုးလ်ွင္ absolute velocity အနည္းဆံုး ရရွိလိမ့္မည္။ Radial tipped blade မ်ားသည္ streamlined blade passage မ်ားျဖစ္သည္။ Radial passage ႏွင့္ စာလ်ွင္ ပို၍ ရွည္လ်ား သည္။ Diffuser ပံုသဏၭာန္ျဖစ္ေနသည္။ ေလမ်ားကြဲထြက္ျခင္း(separation of air flow)ကို ကာကြယ္ ႏိုင္ေသာေၾကာင့္ ပို၍ efficient ျဖစ္သည္။ Overload မျဖစ္ႏုိင္သည့္(non-overloading) fan မ်ိဳး ျဖစ္သည္။

Backward Inclined Aerofoil Blade

            Backward inclined aerofoil ကို ACMV system မ်ားတြင္ အသံုးမ်ားသည္။ Efficiency ေကာင္းျခင္းေၾကာင့္  ႀကီးမားသည့္ စက္မႈလုပ္ငန္း(large scale industrial application)မ်ားတြင္ စြမ္းအင္ ေခြ်တာရန္(power saving)အတြက္ အသံုးျပဳၾကသည္။ Low ၊ medium ႏွင့္ high pressure system မ်ား အားလံုးအတြက္ အသံုးျပဳႏိုင္သည္။ အခ်င္း (၄)မီတာရွိသည့္ ႀကီးမားသည့္ fan မ်ားကို ေတြ႔ျမင္ႏိုင္သည္။

ပြန္းတီးတုိက္စားျခင္း(erosive) မျဖစ္ႏုိင္သည့္ စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ား(industry application)တြင္ အသံုးျပဳ ၾကသည္။ Erosive အနည္းငယ္ျဖစ္သည့္ လုပ္ငန္းခြင္မ်ားတြင္ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားကို coating လုပ္၍ သံုးၾကသည္။ Blade tip ကို အနည္းငယ္ ပိုထူေအာင္ ျပဳလုပ္၍ အသံုးျပဳၾကသည္။

တျခားေသာ ဒလက္(blade)မ်ားထက္စာလ်ွင္ rotational energy ပမာဏ နည္းေသာေၾကာင့္ aerodynamic losses နည္းသည္။ Backward blade မ်ားကို aerofoil ပံုသဏၭာန္ ျပဳလုပ္လ်ွင္ ပို၍ efficiency ေကာင္းလာသည္။ ေလသည္ ပန္ကာဒလက္မ်ား အၾကားေနရာ(blade passage)အတြင္းသို႔ ေခ်ာေမြ႕စြာ ဝင္ေရာက္သြားေသာေၾကာင့္ ပို၍ efficient ျဖစ္သည္။ Aerofoil ပံုသဏၭာန္ ျပဳလုပ္ထားေသာေၾကာင့္ ပန္ကာ ဒလက္(blade)မ်ားေပၚတြင္ သက္ေရာက္သည့္ bending stress ကို ခုခံႏိုင္အား ပိုမ်ားသည္။ ပန္ကာဒလက္ (blade) မ်ားတြင္ stiffener မ်ား ထည့္ေပးျခင္းျဖင့္ second moment of area ပိုမ်ားလာေအာင္ျပဳလုပ္ႏုိင္သည္။

            အရြယ္အစား(diameter) ႏွင့္ ျမန္ႏႈန္း(speed)တူလ်ွင္ ဖိအား(pressure) နိမ့္နိမ့္သာေပးႏိုင္သည့္ impeller မ်ား ျဖစ္သည္။ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate) မ်ားမ်ားေပးႏိုင္သည္။

ဒလက္ထိပ္ဖ်ားအလ်င္(tip velocity) မ်ားမ်ားျဖင့္ ေမာင္းႏိုင္လ်ွင္ ထို fan သည္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate)မ်ားမ်ား ထုတ္ေပး ႏိုင္သည္။ Impeller အရြယ္အစား(diameter)ႀကီး ေအာင္ျပဳလုပ္ျခင္းျဖင့္ tip velocity မ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္ ႏိုင္သည္ သို႔မဟုတ္ ျမန္ႏႈန္း(running speed)ကို ျမႇင့္ေပးႏိုင္သည္။ သို႔မဟုတ္ ႏွစ္မ်ိဳးစလံုး လုပ္ေပးႏိုင္သည္။ ဒလက္ထိပ္ဖ်ားအလ်င္(tip velocity) မ်ားမ်ားျဖင့္ ေမာင္းႏိုင္ရန္ ပန္ကာ ဒလက္(blade)မ်ားကို ခိုင္ခံ့ေအာင္ (strong ျဖစ္ေအာင္) ျပဳလုပ္ထားရန္ လိုအပ္သည္။

Centrifugal impeller ဒီဇုိင္းမ်ားအားလံုးအနက္ airfoil သည္ အေကာင္းဆံုး efficiencyကို ေပးႏိုင္သည္။ ေလသည္ impeller မွ tip speed ထက္နည္းသည့္ velocity ျဖင့္ ထြက္သြားသည္။ ပန္ကာဒလက္ (blade)မ်ားသည္ (၉)ခု မွ (၁၆)ခု အထိ ရွိတတ္ ၾကသည္။ ေဇာက္နက္သည့္ ပန္ကာဒလက္ (deep blade) မ်ား ျဖစ္ၾကသည္။

Airfoil impeller ကို အသံုးျပဳျခင္းျဖင့္ centrifugal fan ကို ျမန္ႏႈန္း(speed)ျမင့္ျမင့္ျဖင့္ ေမာင္းႏုိင္သည္။ ႀကီးမားေသာ  centrifugal fan မ်ားတြင္ airfoil impeller ကို အသံုးျပဳျခင္းေၾကာင့္ စြမ္းအင္ေခြ်တာမႈ(power saving) မ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္ႏုိင္သည္။

 ၆.၈.၃ Centrifugal Fan ၏ Velocity Triangle

Impeller ကို reference ထား၍ ေဖာ္ျပထားသည့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)သည္ relative velocity ျဖစ္သည္။ Impeller outlet ၌ရွိေသာ relative velocity ၏ direction သည္ blade tip ၏ direction ႏွင့္ တူညီသည္။

ပံု ၆-၃၈ Forward Curved Blades

Flat Blades (Radial Blade)

Backward Curved Blades

V  = Absolute velocity of air leaving blade(shown equal for all three blade type)

Vr =Velocity of air leaving blade relative to blade

Vb = Velocity of blade tip                                                                   

ပန္ကာဒလက္(blade)၏ ထိပ္ဖ်ား(tip)တြင္ရွိသည့္ rotational velocity သည္ ေလထဲသို႔ ထည့္ေပးလိုက္သည့္ စြမ္းအင္(energy) ပမာဏကို ေဖာ္ျပသည္။ Impeller ကို ျဖတ္ၿပီးေနာက္ ျဖစ္ေပၚ လာသည့္ ေလစီးႏႈန္း (volume flow rate) ပမာဏကို ေဖာ္ျပသည္။ ဒလက္ထိပ္ဖ်ား အလ်င္(tip velocity) မ်ားေလ ေလစီးႏႈန္း(volume flow)မ်ားေလ ျဖစ္ၿပီး စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ(power consumption)လည္း မ်ားလိမ့္မည္။

ပံု ၆-၃၉ Flow relative to impeller and flow relative to casing

၆.၈.၄ Centrifugal Fan Arrangement

ပံု ၆-၄၀ ေမာ္တာ တပ္ဆင္ရာ ေနရာျပပံု

Clockwise

down blast

Clockwise

up blast

Clockwise

Top angular down

Clockwise

Top angular horizontal

Counterclockwise

down blast

Counterclockwise

up blast

Counterclockwise

Top angular down

Counterclockwise

Top angular horizontal

ပံု ၆-၄၁ Centrifugal fan arrangement အမ်ိဳးမ်ိဳး

Discharge arrangement မ်ားကို ပံုမ်ားႏွင့္တကြ ေဖာ္ျပထားသည္။ Clockwise သုိ႔မဟုတ္ Counter clockwise စသည့္ လည္သည့္ဘက္(rotation direction)ကိုသတ္မွတ္ရန္ေမာ္တာရွိသည့္ဘက္မွ ၾကည့္ရသည္။

 

Fan တစ္လံုး၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance)ကုိ ဇယားပံုစံ(tabular form)ျဖင့္ ေဖာ္ျပေလ့ ရွိသည္။ ဇယားမွ အခ်က္အလက္မ်ားအရ  centrifugal fan တည္ေဆာက္ထားပံု(construction)သည္ Class I rating ျဖစ္သည္။  Centrifugal fan အမ်ိဳးအစားသည္ backward-curved ျဖစ္သည္။  Wheel diameter သည္ (၄၄) လက္မခြဲ ျဖစ္သည္။  Tip speed ကို ရရန္ 11.65 ႏွင့္ wheel လည္သည့္ အပတ္ေရ(RPM)ျဖင့္ ေျမႇာက္ယူ ႏုိင္သည္။  တတိယ row ႏွင့္ 1/2" SP column မွ 16613 CFM ႏွင့္ Static Pressure 1/2" ရရွိရန္ fan ကို 264 RPM ျဖင့္ ေမာင္းရမည္ျဖစ္ၿပီး 1.64 BHP သံုးစြဲလိမ့္မည္္။

သုိ႔ေသာ္ ဂရပ္(graphic)ပံုစံ ျဖင့္ ေဖာ္ျပထားသည့္ performance curve ကို အသံုးျပဳ၍ ေလ့လာလ်ွင္ ပို၍ လြယ္ကူသည္။ တစ္ခါတစ္ရံ curve မရရွိႏုိင္သည့္အခါတြင္ ျမန္ႏႈန္းပံုေသ(constant speed) တစ္ခုတြင္ ရွိေသာ ဖိအား(pressure)ႏွင့္ စက္စြမ္းအား(horse power)ကို အသံုးျပဳ၍ လုိအပ္ေသာperformance curve ကို မိမိဘာသာ ျပဳလုပ္ယူႏုိင္သည္။ သုိ႔မဟုတ္ “Fan Law” ပံုေသနည္းမွ တြက္ယူႏုိင္သည္။

၆.၉ Stall ျဖစ္ျခင္း ၊ Stall ျဖစ္သည့္ေနရာ (Region) ႏွင့္ Stall ၏ ဝိေသသမ်ား(Characteristics)

            Centrifugal fan curve မ်ားတြင္ အထစ္ကေလး(dip)ျဖစ္ေနသည့္ ေနရာ ရွိသည္။ ထိုအထစ္ကေလး (dip)၏ ေနရာသည္  aerodynamic stall ျဖစ္သည့္ေနရာ ျဖစ္သည္။ Rotating stall ဟုလည္း ေခၚသည္။

Fan တစ္လံုး stall ျဖစ္သည့္ အခါ၌ ပန္ကာဒလက္(blade)တစ္ခု၌ စတင္ ျဖစ္ေပၚသည္။ ထို႔ေနာက္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)မ်ားလာၿပီး ကပ္လ်ွက္ရွိ ပန္ကာဒလက္(blade)တစ္ခုပါ ဆက္ stall လိုက္ ျဖစ္သည္။ ဤသို႔ျဖင့္ impeller ရွိ ပန္ကာဒလက္(blade)မ်ားအားလံုး stall ျဖစ္သည္။ Centrifugal fan ၏ ဖိအား (pressure) ျမင့္တက္ျခင္းသည္ aerodynamic left ေၾကာင့္ မဟုတ္ေသာေၾကာင့္ centrifugal fan ၌ ျဖစ္သည့္ stall သည္ axial fan ၌ ျဖစ္သည့္ stall ေလာက္ မဆိုးဝါးေပ။

Centrifugal fan ၌ stall ျဖစ္သည့္အခါ၌ ဖိအား(pressure)အနည္းငယ္မ်ွသာ ေျပာင္းလဲၿပီး ေလစီးႏႈန္း (volume flow rate) နည္းသြားျခင္း ျဖစ္သည္။ Stall ျဖစ္သည့္အခါ ႀကိမ္ႏႈန္းနိမ့္သည့္ ဆူညံသံ (low frequency noise)ပိုမ်ားလာၿပီး fan casing ၊ duct work ႏွင့္ impeller တို႔ကို တုန္ခါေစသည္။ တုန္ခါမႈ (vibration)ပိုမ်ားၿပီး ဖိအား(pressure)လည္းမ်ားလာကာ impeller ၊ duct work စသည္ တို႔ကို ထိခိုက္ ပ်က္စီး ေစႏိုင္သည္။

ပံု ၆-၄၂ Stall ျဖစ္ေပၚပံု

ပံု ၆-၄၃ Stall ျဖစ္ေပၚသည့္ေနရာ ႏွင့္ အေကာင္းဆံုး efficiency ရရွိနုိင္သည့္ေနရာ နီးကပ္စြာတည္ရွိပံု

အေကာင္းဆံုး efficiency ေပးႏုိင္သည့္ ေနရာသည္  stall ျဖစ္သည့္ေနရာ အနီး တည္ရွိသည္။ Stall ျဖစ္ေပၚျခင္းေၾကာင့္ ဖိအား(pressure) က်ဆင္းသြားျခင္း မရွိေသာ္လည္း အခ်ိန္ၾကာျမင့္စြာ  stall ျဖစ္ေနျခင္း မ်ိဳးကို ေရွာင္ၾကဥ္သင့္သည္။

Radial blade fan မ်ား၌ radial flat blade သည္ အခိုင္ခံ့ဆံုး ျဖစ္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ေလထဲတြင္ အစုိင္အခဲ ကေလးမ်ား (solid particle)မ်ား ပါဝင္ လာပါက radial fan သည္ ေကာင္းစြာ ပံုမွန္ ဆက္လက္ အလုပ္လုပ္ႏိုင္သည္။ သို႔ေသာ္ efficiency နည္းသည္။ Forward curve blade မ်ားသည္ ခံႏုိင္ရည္အား အနည္းဆံုး ျဖစ္ေသာေၾကာင့္ tip speed ေႏွးေႏွးျဖင့္သာ ေမာင္းႏိုင္သည္။

ပံု ၆-၄၄ Flow breaking away form the blade nose       

Medium tip speed ႏွင့္ high tip speed တို႔ျဖင့္ မေမာင္းႏိုင္ေပ။ Forward curve blade မ်ား အားနည္း (weak)ျခင္း၊ efficiencyနည္းျခင္း တို႔ေၾကာင့္  ႀကီးမားသည့္စက္မႈလုပ္ငန္း(large scale industrial application) မ်ားတြင္ အသံုးျပဳရန္ မျဖစ္ႏိုင္ေပ။ ေနရာက်ဥ္းက်ဥ္း၌ တပ္ဆင္ရသည့္ အိမ္သံုး(domestic) heating ႏွင့္ cooling system မ်ားတြင္ အသံုးျပဳၾကသည္။

ပံု ၆-၄၅ Inlet Cone အတြင္း ေလမ်ားစီးဆင္းပံု

၆.၁၀ System အတြင္း၌ ျဖစ္ေပၚေသာ ေလခုခံအား (System Resistance)

	Duct အတြင္းမွ ေလမ်ား တစ္ေနရာမွ အျခားတစ္ေနရာသို႔ ေရာက္ရွိရန္အတြက္ ေလဖိအား ကြာျခားခ်က္(differential pressure)ရွိရန္ လိုအပ္သည္။ ထိုကဲ့သို႔ပင္ duct အတြင္းမွ ေလမ်ား တစ္ေနရာမွ အျခား တစ္ေနရာသို႔ ေရာက္သြားလ်ွင္ ေလဖိအား က်ဆင္းမႈ(pressure drop) ျဖစ္ေပၚသည္။

            Point A ၌ ရွိသည့္ ဖိအား(pressure)သည္ point B ၌ ရွိသည့္ ဖိအား(pressure)ထက္မ်ားလ်ွင္    (PA > PB) point Aမွ ေလမ်ားသည္ point Bသို႔ ေရာက္သြားလိမ့္မည္။ Point A မွ ေလမ်ား point B သို႔ ေရာက္သြား ၿပီးလ်ွင္ ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop) (ျဖစ္သည္။ ဖိအားဆံုးရံႈးသည္။ ထိုဖိအား ဆံုးရံႈးျခင္းသည္ duct နံရံမ်ား ႏွင့္ ေလအၾကား ျဖစ္ေပၚလာေသာ ပြတ္တိုက္မႈ(friction)ေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။

          Duct အေကြး(bend)မ်ား၊ damper မ်ား ၊ duct section မ်ားတြင္ turbulence flow ျဖစ္ေပၚေသာ ေၾကာင့္ ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop) ျဖစ္သည္။ ဖိအားဆံုးရံႈးမႈ ျဖစ္ေပၚသည္။ Heater မ်ား၊ ေလစစ္ (filter) မ်ားကို ေလမ်ား ျဖတ္သြားသည့္အခါ၌လည္း ဖိအားဆံုးရံႈးမႈ ျဖစ္ေပၚသည္။ ထိုအေၾကာင္းမ်ားေၾကာင့္ ဖိအား က်ဆင္းမႈ(pressure drop)ျဖစ္ျခင္း သုိ႔မဟုတ္ ဖိအားဆံုးရံႈးျခင္း(pressure loss)ကို ေလခုခံအား(system resistance) ဟုေခၚသည္။

ေလခုခံအား(system resistance)ေျပာင္းသြားေသာေၾကာင့္ system curve သုိ႔မဟုတ္ system resistance curve ေျပာင္းသြားလိမ့္မည္။ System resistance curve ေျပာင္းသြားေသာေၾကာင့္ system ႏွင့္ တြဲ၍ တပ္ဆင္ထားသည့္ fan ၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance)လည္း လုိက္၍ ေျပာင္းလဲသြားလိမ့္မည္။

မည္သည့္အေျခအေနမ်ွ မေျပာင္းလဲလ်ွင္ (system အတြင္းရွိ damper မ်ား၊ အျခားကိရိယာ(device) မ်ား မေျပာင္းလဲလ်ွင္္) ထိုအခိုက္ ေလထုထည္(air volume) နည္းျခင္း၊ မ်ားျခင္းသည္ system curve တစ္ေလ်ွာက္တြင္သာ ျဖစ္ေပၚ ေနသည္။ System curve သည္လည္း မေျပာင္းလဲေပ။

၆.၁၀.၁ System Resistance Curve ေျပာင္းလဲပံု

ပံု(၆-၄၆)တြင္

Point A - သည္ fan တစ္လံုးႏွင့္ တြဲ၍ တပ္ဆင္ထားသည့္ duct system တစ္ခု၏ “Design Operating Point” ျဖစ္သည္။

Point B – System (duct) တစ္ခုခုအတြင္းမွ equipment တစ္ခုခုကို ျဖဳတ္လိုက္လ်ွင္ ေလခုခံအား(system resistance) နည္းသြားေသာေၾကာင့္ system curve သည္ Y axis ဘက္မွ ေဝးရာသို႔ေရာက္သြားၿပီး Curve အသစ္တစ္ခုကို ျဖစ္ေပၚေစသည္။

Point C - Damper ပိတ္ျခင္း သုိ႔မဟုတ္ ေလခုခံအား(system resistance)ကို မ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္လ်ွင္ system curve သည္ Y axis ရွိရာဘက္သို႔ ေရာက္သြားၿပီး curve အသစ္တစ္ခုကို ျဖစ္ေပၚေစသည္။

            ထို႔အျပင္ system resistance သည္ ေလသိပ္သည္းဆ(air density) ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ အခ်ိဳးက်သည္။

ပံု ၆-၄System resistance ႏွင့္ Fan curve

	ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ(pressure loss)ပမာဏသည္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate)၏ ႏွစ္ထပ္ကိန္းႏွင့္ တိုက္႐ိုက္ အခ်ိဳးက်သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ေလထုထည္(air volume) ႏွစ္ဆပိုမ်ားမ်ားရလိုလ်ွင္ ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ (pressure loss)ေလးဆ ပိုမ်ားလိမ့္မည္။ ထိုအခ်က္သည္ constant air density အတြက္သာ မွန္သည္။

၆.၁၀.၂  Duct System ရွိ Damper မ်ားပြင့္ျခင္း ၊ ပိတ္ျခင္းေၾကာင့္ System Curve ေျပာင္းလဲပံု

Point P1 

ပံု(၆-၄၇)တြင္ damper မ်ားပြင့္ျခင္း ၊ ပိတ္ျခင္းေၾကာင့္ system curve ေျပာင္းလဲပံု (effect of opening and closing system damper)ကို ေဖာ္ျပထားသည္။ Point P1  သည္ damper ပြင့္ေနသည့္ operating point ျဖစ္သည္။ Damper လံုးဝပြင့္ေနသည့္(fully open)အခ်ိန္ ေလခုခံအား(system resistance) နည္းသည္။

Point P2 

Point P2 သည္ damper တစ္ဝက္တစ္ပ်က္ ပြင့္ေနသည့္(partially open)အခ်ိန္ ေလခုခံအား(system resistance) မ်ားလာၿပီး  system resistance curve အသစ္ျဖစ္ေပၚလာကာ operating point ျဖစ္သည္။

	System ၏ ခုခံအား(resistance)မ်ားလာလ်ွင္ Y axis ႏွင့္ နီးရာဘက္တြင္ system curve အသစ္တစ္ခု ျဖစ္ေပၚလာလိမ့္မည္။ System ၏ ခုခံအား(resistance) နည္းလာလ်ွင္ Y axis ႏွင့္ ေဝးရာဘက္တြင္ system curve အသစ္တစ္ခု ျဖစ္ေပၚလာလိမ့္မည္။

           

ပံု ၆-၄၇ Damper fully open and Partially closed

၆.၁၀.၃  ေလစစ္(Air Filter)မ်ား ေၾကာင့္ System Curve ေျပာင္းလဲပံု

ပံု(၆-၄၈)တြင္ ေလစစ္(air filter) ေၾကာင့္ system curve ေျပာင္းလဲပံုကို ေဖာ္ျပထားသည္။

ပံု ၆-၄၈ ေလစစ္ (air filter) ညစ္ေပျခင္း(dirty)ေၾကာင့္ ဖိအားက်ဆင္းမႈ ျဖစ္ေပၚလာပံု

No Filter Point (P0, P3, P4)

P0 ၊ P3P4 လိုင္းသည္ ေလစစ္(air Filter) မတပ္ဆင္ထားေသာေၾကာင့္ သုိ႔မဟုတ္ ျဖဳတ္ထား ေသာေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚေနေသာ system curve ျဖစ္သည္။

Operating point သည္ system curve ႏွင့္ fan curve တုိ႔ ျဖတ္သြား ေသာေၾကာင့္ ျဖစ္ ေပၚလာေသာ intersection point ျဖစ္သည္။ ေလစစ္(air filter) မတပ္ဆင္ထားသည့္ operating point သည္ ေလစီးႏႈန္း (flow) 3.23 m3/s ႏွင့္ ဖိအား(total pressure) 510 Pa တို႔ ျဖတ္မွတ္(intersection point) ျဖစ္သည္။ 

 

Clean Filter တပ္ဆင္ထားေသာ Operating Point (P ႏွင့္ P1)

P ႏွင့္ P1 လိုင္းသည္ ေလစစ္အသစ္(clean air filter) တပ္ဆင္ထားေသာေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ system curve ျဖစ္သည္။

Operating point သည္ ေလစီးႏႈန္း(flow) 3.0 m3/s ႏွင့္ ဖိအား(total pressure) 531 Pa တို႔ ျဖတ္မွတ္ (intersection point) ျဖစ္သည္။ 

ညစ္ေပသြားေသာ ေလစစ္ (Dirty Air Filter)ေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ Operating Point (P2)

P2 လိုင္းသည္ ညစ္ေပသြားေသာ ေလစစ္(dirty air filter)တပ္ဆင္ထားေသာေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚ လာေသာ system curve ျဖစ္သည္။ Operating point သည္ ေလစီးႏႈန္း(flow) 2.75 m3/s ႏွင့္ ဖိအား(total pressure) 550 Pa တို႔ ျဖတ္မွတ္ (intersection point) ျဖစ္သည္။ 

ထို႔ေၾကာင့္ ေလစစ္(dirty air)မ်ား ညစ္ေပသြားလ်ွင္ ဖိအားခုခံမႈ(pressure resistance) ပိုမ်ား လာသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ ေလခုခံအား(system resistance)မ်ားသြားကာ fan curve အသစ္ ျဖစ္ေပၚလာသည္။ အထက္ပါ ဥပမာအရ ေလစစ္(air filter)မ်ား ညစ္ပတ္သြားျခင္းေၾကာင့္ system pressure 531 Pa မွ 550 Pa သုိ႔ တက္သြားသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)သည္ 3.0 m3/s မွ 2.75 m3/s သုိ႔ ေလ်ာ့က်သြားသည္။ ထုိေလ်ာ့သြားသည့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow rate)ကို ျပန္ရရန္အတြက္ fan သည္ ပို၍ အလုပ္ပိုလုပ္ေသာေၾကာင့္ စြမ္းအင္ ပိုလုိအပ္သည္။

	ထုိ႔ေၾကာင့္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ(energy consumption)  ေလ်ာ့နည္းေစရန္အတြက္ ေလစစ္(air filter) မ်ား သန္႔ရွင္းေနရန္ လိုအပ္သည္။

၆.၁၁ Fan Performance Curve သုိ႔မဟုတ္ Pressure - Volume Curve

ပံု ၆-၄၇ Theoretical fan curve and actual fan curve

ပံု(၆-၄၇)သည္ backward blade centrifugal fan တစ္လံုး၏ theoretical fan curve ျဖစ္သည္။ Centrifugal fan တစ္လံုး၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance)ကို ဖိအား(pressure) ႏွင့္ ေလစီးႏႈန္း (volume flow rate)တို႔ျဖင့္ ေဖာ္ျပႏိုင္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ “Pressure-Volume Curve”ဟု ေခၚသည္။ Fan တစ္လံုး၏ ဖိအား (pressure)ႏွင့္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate)တို႔ ဆက္သြယ္ေနပံု(relationship)ကို ေဖာ္ျပထားသည့္ curve ကို “Fan Curve” ဟု ေခၚသည္။ “Fan Curve” သုိ႔မဟုတ္ “Pressure – Volume Curve” သည္ fan တစ္လံုး၏ characteristic ကို ေဖာ္ျပသည္။ Centrifugal fan တစ္လံုး၏ power characteristic သည္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow) ေျပာင္းလဲျခင္းေၾကာင့္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ(power consumption)လိုက္၍ ေျပာင္းလဲ ေနသည္။

Fan characteristic curve တြင္ X ဝင္႐ုိး(X axis)သည္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate) ျဖစ္ၿပီး Y ဝင္႐ုိး(Y axis) သည္ static pressure ျဖစ္သည္။ SI ယူနစ္ အသံုးျပဳလ်ွင္ fan curve မ်ား၌ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate)ကို  X ဝင္႐ုိး(X axis) CMH ျဖင့္ ေဖာ္ျပသည္။ Pressure development ကို Y ဝင္႐ုိး(Y axis)တြင္ Pascal (Pa)ျဖင့္ ေဖာ္ျပသည္။

Fan တစ္လံုး၏ theoretical characteristic သည္ မ်ဥ္းေျဖာင့္(straight line) ျဖစ္သည္။ Rotational loss မ်ား၊ frictional loss မ်ား ႏွင့္ incidence တို႔ေၾကာင့္ အမွန္တကယ္ ရႏိုင္သည့္ ဖိအား(actual fan pressure) နည္းရျခင္း ျဖစ္သည္။ Incidence သည္ impeller inlet တြင္ ျဖစ္ေပၚသည့္ fluid ႏွင့္ blade angle ကြာဟခ်က္ သုိ႔မဟုတ္ ျခားနားခ်က္ ျဖစ္သည္။

ပြတ္တုိက္မႈေၾကာင့္ျဖစ္ေသာ ဖိအားဆံုး႐ံႈးမႈ(friction loss)သည္ ပ်မ္းမ်ွေလအလ်င္(mean velocity)၏ ႏွစ္ထပ္ကိန္း(square)ႏွင့္ ညီမ်ွသည္။ ေလစီးႏႈန္း(air flow rate)မ်ားလာေလ ဖိအားဆံုး႐ံႈးမႈ (pressure loss)မ်ားလာေလ ျဖစ္သည္။ Peak efficiency ရခ်ိန္၌ fluid angle ႏွင့္ blade angle တို႔သည္ လံုးဝနီးပါး တူညီသည္။ ထို႔ေၾကာင့္ incidence သည္ သုည(zero) ျဖစ္သည္။           

Fluid angle ႏွင့္ blade angle ႏွစ္ခုအနက္ တစ္ခုခု ပိုမ်ားသြားသည္ႏွင့္ တစ္ၿပိဳင္နက္ incidence သည္ သုည(zero) မျဖစ္ႏိုင္ေတာ့ေပ။ Incidence မ်ားလာသည္ႏွင့္အမ်ွ ဆံုး႐ႈံးမႈ(loss)လည္း လိုက္မ်ားလာလိမ့္မည္။ ထို႔ေၾကာင့္ peak ၏ ဘယ္ဘက္(left)၌ negative slope ျဖစ္ေပၚၿပီး ညာဘက္(right)၌ positive slope ျဖစ္ေပၚ သည္။

Fan curve တစ္ခု၌ စြမ္းအင္(power) မေျပာင္းလဲေသာေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow) မ်ားလာသည္ႏွင့္အမ်ွ ထုိ fan က ထုတ္ေပးသည့္ ဖိအား(pressure)လည္း ႏွစ္ထပ္ကိန္း(square)ျဖင့္ လုိက္နည္း လိမ့္မည္။ ေလစီးႏႈန္း(air flow) နည္းလာသည္ႏွင့္အမ်ွ ထုိ fan က ထုတ္ေပးသည့္ ဖိအား (pressure)လည္း ႏွစ္ထပ္ကိန္း(square)ျဖင့္ လုိက္မ်ားလာလိမ့္မည္။

          Duct system curve တစ္ခု၌ ေလစီးႏႈန္း(air flow) မ်ားလာသည္ႏွင့္အမ်ွ ထုိ duct system ၏ ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ(pressure loss)လည္း ႏွစ္ထပ္ကိန္း(square)ျဖင့္ လုိက္မ်ားလာလိမ့္မည္။ Flow နည္းလာ သည္ႏွင့္အမ်ွ ထုိ duct system ၏ ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ(pressure loss)လည္း ႏွစ္ထပ္ကိန္း(square)ျဖင့္ လုိက္ နည္းလာလိမ့္မည္။

ထို႔ေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow) သုိ႔မဟုတ္ ဖိအား(pressure) နည္းလိမ့္မည္၊ မ်ားလိမ့္မည္ကုိ ဆံုးျဖတ္ရန္(analysis)လုပ္ရန္အတြက္ မည္သည့္ curve ကို အသံုးျပဳရမည္ကို သိရန္လိုသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ fan curve ကို reference လုပ္ရမည္ သုိ႔မဟုတ္ system curve ကို reference လုပ္ရမည္ကို သေဘာေပါက္ နားလည္ရန္ လိုအပ္သည္။                                             

Fan ထုတ္လုပ္ေရာင္းခ်သူမ်ားထံမွ fan curve ကို ရရွိႏုိင္သည္။ Fan ကို fan curve ၏ ေနရာတုိင္း၌ ေမာင္းရန္ မသင့္ေလ်ာ္ပါ။ ထုိ fan curve တစ္ေလ်ွာက္တြင္ ေဘးအစြန္းႏွစ္ဘက္သည္ အသံုးျပဳရန္ မသင့္ေသာ ေနရာျဖစ္သည္။ ဘယ္ဘက္အစြန္းသည္ stall region ျဖစ္သည္။ ညာဘက္အစြန္းေနရာသည္ efficiency အနည္းဆံုးေနရာျဖစ္သည္။ Fan curve ၏ အလယ္ သံုးပံုတစ္ပံု ေနရာသည္သာ ေမာင္းရန္ အသင့္ေတာ္ဆံုး ေနရာျဖစ္သည္။             တစ္နည္းအားျဖင့္ fan performance curve ကို အပိုင္း သံုးပိုင္းလ်ွင္ အလယ္အပိုင္းသည္ ေမာင္းရန္ သင့္ေလ်ာ္ေသာ ေနရာ(region) ျဖစ္သည္။

ပံု ၆-၅၀ Typical centrifugal fan တစ္လံုး၏ recommended performance range ကို ေဖာ္ျပထားသည္။

Efficiency curve သည္ volume flow rate ေျပာင္းလဲသည့္အေလ်ွာက္ fan ၏ efficiency ေျပာင္းလဲေနပံုကို ေဖာ္ျပထားသည္။ Fan မ်ားကို peak efficiency တြင္ ေမာင္းရန္ ရည္ရြယ္၍ ေရြးခ်ယ္ သင့္သည္။ Peak efficiency တြင္ သတ္မွတ္ထားေသာ load သုိ႔မဟုတ္ duty ရေအာင္ေမာင္းရန္ အတြက္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ(power consumption) အနည္းဆံုးျဖစ္သည္။ Peak efficiency တြင္ ေမာင္းပါက အသံဆူညံမႈ (noise level)လည္း အနည္းဆံုးျဖစ္သည္။ (Efficiency vs noise curve ကို ၾကည့္ပါ။)

Flat fan curve ႏွင့္ Steep Fan curve

Flat fan curve မ်ားသည္ pressure အနည္းငယ္ ေျပာင္းလဲ႐ုံမ်ွျဖင့္ ေလစီးႏႈန္း (flow rate)မ်ားစြာ ေျပာင္းလဲသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)မ်ားစြာ ေျပာင္းေသာ္လည္း ဖိအား(pressure) အနည္း ငယ္သာ ေျပာင္းလဲသည္။ 

Steep fan curve မ်ားသည္ ေလစီးႏႈန္း(air flow rate) အနည္းငယ္ ေျပာင္းလဲ႐ုံမ်ွျဖင့္ ဖိအား (pressure)မ်ားစြာ ေျပာင္းလဲသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ဖိအား(pressure) မ်ားစြာ ေျပာင္းေသာ္လည္း ေလစီးႏႈန္း (air flow rate) အနည္းငယ္သာ ေျပာင္းလဲသည္။ 

ပံု ၆-၅၁  Steep curve and flat curve                 

Ducted system မ်ားတြင္ ေလမ်ား တစ္ေနရာမွ အျခားတစ္ေနရာသုိ႔ ေရာက္သြားရန္အတြက္ fan သည္ စြမ္းအင္(energy)ကို ဖိအား(pressure)အျဖစ္ ေလထဲသုိ႔ ပို႔ေပးျခင္း ျဖစ္သည္။ ေလမ်ား ပိုင္ဆုိင္သြားသည့္ ဖိအား(pressure)သည္ ေလမ်ား duct နံရံ(wall)မ်ား တစ္ေလ်ွာက္တြင္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ ပြတ္တုိက္မႈ(friction) ေၾကာင့္ ေပ်ာက္ပ်က္သြားရသည္။ အေကြး(bend)မ်ား ၊ damper မ်ား ႏွင့္  duct section မ်ား အရြယ္အစား (size) ေျပာင္းျခင္း တုိ႔ေၾကာင့္ ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop) ျဖစ္ေပၚသည္။

၆.၁၂ Fan Law သုိ႔မဟုတ္ Law Of Fan Performance 

            Fan law သည္ fan curve အေပၚရွိ အမွတ္(point) တစ္ေနရာအတြက္သာ တြက္ျခင္းျဖစ္သည္။

   	Fan Law အသံုးျပဳ၍ ပံုသဏၭာန္တူသည့္(geometrically similar) fan မ်ား၏ စြမ္းေဆာင္ရည္ (performance)ကို ခန္႔မွန္းယူ ႏိုင္သည္။ အတိအက် မွန္ကန္မႈ ရွိျခင္း၊ မရွိျခင္းသည္ ထို fan မ်ား၏ မ်က္ႏွာျပင္ ေခ်ာေမြ႔မႈ(surface roughness) ၊ ေလ သုိ႔မဟုတ္ ဓာတ္ေငြ႕(gas)မ်ား၏ ေစးပ်စ္မႈ(viscosity) တို႔ အေပၚတြင္ မူတည္သည္။

Fan Law သည္ fan တစ္လံုး၏

 

(၁)

အရြယ္အစား(size)ေျပာင္းသြားသည့္အခါ

 

(၂)

ျမန္ႏႈန္း(speed) ေျပာင္းသြားသည့္အခါ

 

(၃)

ေလသိပ္သည္းဆ(density)ေျပာင္းသြားသည့္ အခါမ်ိဳးတို႔၌ fan ၏ ေလထုထည္ စီးႏႈန္း (volume flow)၊ ဖိအား (pressure) ႏွင့္ စြမ္းအား(power)တုိ႔ မည္ကဲ့သို႔ ေျပာင္းလဲသြားလိမ့္မည္ကို သိရွိရန္ အတြက္ တြက္ခ်က္မႈမ်ား ျပဳလုပ္သည့္ အခါမ်ိဳးတြင္ အသံုးျပဳသည္။

Fan ၏ ေလထုထည္(volume) ေျပာင္းလဲမႈကို တြက္ရန္

Fan ၏ ဖိအား(pressure) ေျပာင္းလဲမႈကို တြက္ရန္

 

Fan ၏ စြမ္းအား(power) ေျပာင္းလဲမႈကိုတြက္ရန္

Fan တစ္လံုး သုိ႔မဟုတ္ fan system တစ္ခုသည္ operating condition ေျပာင္းလဲသည့္အခါ ျဖစ္ေပၚလာမည့္ fan ၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance)ကို ခန္႔မွန္းရန္အတြက္ fan law ကို အသံုးျပဳသည္။ လိုအပ္သည့္ operating condition ကို ေပးႏုိင္မည့္ operation point သုိ႔မဟုတ္ range ကို fan curve မွ ရႏုိင္သည္။ Fan မ်ား ေမာင္းေနသည့္အေျခအေန(operating condition)ေျပာင္းသြားသည့္အခါ သုိ႔မဟုတ္ fan ျမန္ႏႈန္း(speed)  ေျပာင္းသြားသည့္ အခါမ်ိဳးတြင္ fan ၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance)ကို ခန္႔မွန္းရန္အတြက္ fan law ကို အသံုးျပဳေလ့ရွိသည္။ မည္သည့္ fan အမ်ိဳးအစား အတြက္မဆုိ အသံုးျပဳႏုိင္သည္။ သ႔ုိေသာ္ ပံုသဏၭာန္တူညီသည့္ (geometrically similar) fan မ်ား အတြက္သာ အသံုးျပဳ ႏုိင္သည္။ မွန္ကန္သည္။

  ေအာက္တြင္ fan law ဇယားျဖင့္ ေဖာ္ျပထားသည္။ အသံုးျပဳထားေသာ symbol မ်ားမွာ ေအာက္ပါ အတိုင္း ျဖစ္သည္။

 

Q

Volume flow rate thru the fan. (CMH သုိ႔မဟုတ္ CFM)

 

N

Rotational speed of the impeller.(rpm)

 

P

Pressure developed by the fan(either static or total)

 

Hp

Horsepower input to the fan.(Hp သုိ႔မဟုတ္ kW)

 

D

Fan wheel diameter.

 

W

Air density

   ေလသိပ္သည္းဆ(air density)သည္ ဖိအား(barometric pressure) ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ အခ်ိဳးက်သည္။ Barometric pressure မ်ားေလ ေလသိပ္သည္းဆ(air density)မ်ားေလ ျဖစ္သည္။ အပူခ်ိန္(absolute temperature) ႏွင့္ ေျပာင္းျပန္ အခ်ိဳးက်(inversely proporational) သည္။ အပူခ်ိန္(temperature) နိမ့္ေလ ေလသိပ္သည္းဆ(air density) မ်ားေလျဖစ္သည္။

အထက္ပါ fan law အရ (air density ႏွင့္  fan အရြယ္အစား(size)ကို မေျပာင္းလဲလ်ွင္)

(၁)

Volume flow rate(Q)သည္ Rotational speed(N)ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ အခ်ိဳးက်သည္။

 

Rotational speed(N)မ်ားလ်ွင္ Volume flow rate(Q) မ်ားသည္။

(၂)

Static or total Pressure(P)သည္ Rotational speed(N)၏ ႏွစ္ထပ္(square)ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ အခ်ိဳး က်သည္။

 

Rotational speed(N)မ်ားလ်ွင္ static or total Pressure(P) မ်ားသည္။

(၃)

Horsepower input to the fan (Hp)သည္ Rotational speed(N)၏ သံုးထပ္(cube)ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ အခ်ိဳး က်သည္။ Rotational speed(N)မ်ားလ်ွင္ Horsepower input to the fan(Hp) မ်ားသည္။

ဥပမာ - Laws 1 မွ 3 အထိ

Given:

Air quantity - 33,120 CFM

Static pressure - 1.5 in wg

 

Fan speed - 382 RPM

Brake horsepower - 10.5

အကယ္၍ fan ၏ ျမန္ႏႈန္း(speed)သည္ 382 RPM မွ 440 RPM သုိ႔ေျပာင္းသြားလ်ွင္ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity)၊  static pressure ႏွင့္ ျမင္းေကာင္ေရ(horsepower) တုိ႔ကို ရွာပါ။

အေျဖ-

 

 

 

 

 

ဥပမာ  - အခ်င္း(diameter) လက္မ(၃၀)ရွိေသာ fan တစ္လံုးကို ပင္လယ္ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level)တြင္ 1,040 RPM  ျဖင့္ ေမာင္းသည့္အခါ ေလထြက္ႏႈန္း 10,000 CFM ရရွိၿပီး static pressure 2.18 in. wg ျဖစ္ေပၚသည္။ စြမ္းအင္ 5.77 BHP သံုးစြဲသည္။

ထို system ၌ပင္ ေလထြက္ႏႈန္း 12,000 CFM ရလုိလ်ွင္ အသစ္ျဖစ္ေပၚလာမည့္ operating parameters မ်ားကို ရွာပါ။

ပံု ၆-၅၂ System resistance curve and fan curve

ပံု(၆-၅၂)တြင္  fan curve ႏွင့္ system curve ေပၚ၌ original design point(point 1)ကို ေဖာ္ျပထားသည္။  လက္ေတြ႔ေမာင္းသည့္အခါ actual duct system သည္ design သုိ႔မဟုတ္ calculated duct system ထက္ ပို၍ ေလခုခံအား(system resistance) မ်ားသည္။ ထုိအခါမ်ိဳး လက္ရွိ fan သည္ ေမ်ွာ္လင့္ ထားသည့္ ေလစီးႏႈန္း (volume rate)ကို မေပးႏုိင္ေတာ့ေပ။ ထုိ႔ေၾကာင့္ fan ၏ ျမန္ႏႈန္း(speed)ကို ျမႇင့္(ျမန္) ေပးရန္ လိုအပ္သည္။ Fan ၏ ျမန္ႏႈန္း(speed)ကို  ျမႇင့္(ျမန္) ေပးေသာေၾကာင့္ fan curve အသစ္ ျဖစ္ေပၚ လာသည္။

Point 1

သည္ မူလဒီဇုိင္းလုပ္ထားသည့္အမွတ္(original design point) ျဖစ္သည္။

Point 2

သည္ acual duct System design volume ရရွိရန္ အတြက္  fan အပတ္ေရ RPM ျမွင့္ထားသည့္  new(corrected)system curve တြင္ ေမာင္းေနသည့္ operating point ျဖစ္သည္။

Point 3

သည္ original system curve ေပၚရႏုိင္သည့္ ေလ်ာ့နည္းသြားသည့္ ထုထည္ (deficient volume) ျဖစ္သည္။

Point 4

သည္ corrected system curve ေပၚရႏုိင္သည့္ ေလ်ာ့နည္းသြားသည့္ ထုထည္(deficient volume) ျဖစ္သည္။

အထက္ပါ အခ်က္မ်ားသည္ ေလသိပ္သည္းဆ(air density)ႏွင့္ fan ၏ ျမန္ႏႈန္း(speed)တုိ႔သည္ ဒီဇုိင္း လုပ္ထားသည့္ အေျခအေနတြင္ ေမာင္းသည္ဟု ယူဆထားသည္။

၆.၁၃ Fan Curves and System Resistance Curves

Fan curve ဆိုသည္မွာ fan တစ္လံုး ကို ေမာင္းလ်ွင္ရရွိႏုိင္မည့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow) [CFM သုိ႔မဟုတ္ CMH]ႏွင့္ static pressure(inch wg သုိ႔မဟုတ္ Pascal)ကို ဂရပ္(graph) ေပၚတြင္ ဆြဲထားျခင္းျဖစ္သည္။ ထုိ fan curve ၾကည့္ၿပီး မိမိ ေမာင္းလုိသည္ operating point သို႔မဟုတ္ operating range သုိ႔မဟုတ္ operating region ကို သတ္မွတ္ႏုိင္သည္။

 

မိမိေမာင္းလုိသည့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)[CFM]ကို သိထားလ်ွင္ fan မွ ထုတ္ေပးနိင္သည့္ static pressure (inch wg)ကို ရႏုိင္သည္။

ပံု ၆-၅၃  System resistance curve

တစ္နည္းအားျဖင့္ မိမိေမာင္းလုိသည့္ static pressure (inch WG)ကို သိထားလ်ွင္ fan က ထုတ္ေပးႏုိင္သည့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)ကို ရႏုိင္သည္။

ပံု ၆-၅၄  Typical operating point

ပံု ၆-၅၅  Unacceptable operating point

အထက္ပါပံု(၆-၅၅)သည္ backward inclined centrifugal fan တစ္လံုး၌ ေတြ႔ရေလ့ရွိေသာ fan curve ျဖစ္သည္။

Fixed air system တစ္ခု၏ ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure loss)သည္ volume flow rate ၏ ႏွစ္ထပ္ကိန္းျဖင့္ အခ်ိဳးက်သည္။ ထို air system ကို fan ျဖင့္ တပ္ဆင္၍ ေမာင္းလိုက္လ်ွင္ fan က ထုတ္ေပး ႏိုင္သည့္ ဖိအား(pressure)ႏွင့္ system ၏ ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop) ပမာဏတူညီသည့္ေနရာတြင္ fan သည္ ပံုမွန္ေမာင္းေန လိမ့္မည္။ ထိုေနရာသည္ system resistance curve ႏွင့္ fan curve တို႔ ျဖတ္သည့္ေနရာ (intersection point)ျဖစ္သည္။ ထို point သည္ operating point ဟုေခၚသည့္ point A ျဖစ္သည္။

ပံု ၆-၅၆ ျမန္ႏႈန္း(speed) မ်ားျခင္းေၾကာင့္ fan performance ေျပာင္းလဲပံု

            အကယ္၍ ေလထုထည္စီးႏႈန္း(volume flow rate) ၁၀% ပိုမ်ားလုိပါက fan ၏ ျမန္ႏႈန္း(speed)ကို ၁၀% ပိုမ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးျခင္းျဖင့္ ရရွိႏိုင္သည္။ ထိုအခါ duct အတြင္း၌ ဖိအား(pressure) ၂၁% ပိုမ်ား လာလိမ့္မည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ေလခုခံအား(system resistance) ၂၁% ပိုမ်ားလာလိမ့္မည္။

Fan ၏ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈႏႈန္း(power consumption)လည္း ၃၃% ပိုမ်ားလာလိမ့္မည္။ ထို႔ေၾကာင့္ ေလစီးႏႈန္း(volume flow rate) ၁၀% ပိုမ်ားေစရန္အတြက္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈႏႈန္း(power consumption) ၃၃% ပိုေပးရသည္။ ထို႔အတူ ပိုေနသည့္ volume flow rate 10% ကိုေလ်ွာ့ခ်ႏိုင္လ်ွင္ စြမ္းအင္ ေခြ်တာမႈ(power saving) ၃၃% ျဖစ္ႏုိင္သည္။

ပံု ၆-၅၇ အရြယ္အစား(diameter) ၁၀% ပိုႀကီးေသာေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာသည့္ fan curve

ေလစီးႏႈန္း(air flow rate) ပိုမ်ားမ်ား ရရန္အတြက္ အရြယ္အစား(diameter) ပိုႀကီးသည့္ impeller ကို အသံုးျပဳႏိုင္သည္။ Fan ၏ ျမန္ႏႈန္း(speed)မ်ားလာျခင္း သုိ႔မဟုတ္ fan diameter ႀကီးျခင္းေၾကာင့္ fan curve အသစ္တစ္ခု ျဖစ္ေပၚလာကာ operating point အသစ္တစ္ခု ျဖစ္ေပၚလာလိမ့္မည္။

အထက္ပါပံုသည္ အရြယ္အစား(diameter) ၁၀% ပိုႀကီးသည့္ fan ၏ အရြယ္အစား သုိ႔မဟုတ္ impeller ၏ အရြယ္အစား ေျပာင္းလဲျခင္းေၾကာင့္ fan curve ေျပာင္းလဲသြားပံုကို ေဖာ္ျပထားသည္။     

ေလသိပ္သည္းဆ(air density)ေျပာင္းျခင္းေၾကာင့္ fan curve ႏွင့္ ေလခုခံအား(system resistance) တို႔ ေျပာင္းလဲ သြားလိမ့္မည္။

(က)

ေလစီးႏႈန္း(flow rate)တစ္ခု၌ fan pressure သည္ ေလသိပ္သည္းဆ(air density)ကို လိုက္၍ အခ်ိဳးညီ ေျပာင္းလဲသည္။

(ခ)

System pressure loss သည္ ေလသိပ္သည္းဆ(air density) ႏွင့္ အခ်ိဳးညီ လိုက္ေျပာင္းလဲသည္။

ထုိကဲ့သုိ႔ system အတြင္း ဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop)ကို ေလခုခံအား(system resistance) ဟု ေခၚသည္။ ထုိဖိအားက်ဆင္းမႈ(pressure drop) ပမာဏသည္ ေလအလ်င္(velocity) ႏွစ္ထပ္ကိန္း(square of the velocity)ျဖင့္ ညီမ်ွသည္။ ေလစီးႏႈန္း(flow rate)ကို ႏွစ္ဆ မ်ားေအာင္ျပဳလုပ္ျခင္းေၾကာင့္ fan မွ ထည့္ေပးရသည့္ စြမ္းအင္(power)သည္ ရွစ္ဆခန္႔ ပိုမ်ားလာလိမ့္မည္။ (constant system ႏွင့္ constant air density အတြက္သာမွန္သည္။) အကယ္၍ damper ကို ပိတ္လိုက္ပါက ထုိ fan law သည္ မမွန္ေတာ့ေပ။

၆.၁၄ Design Operating Point and Actual Operating Point

Duct system မ်ားကို ဒီဇုိင္းလုပ္ထားသည့္ ဖိအား(pressure) ႏွင့္ ေလစီးႏႈန္း(air flow) ကို အေျခခံ၍ fan မ်ားကို ေရြးခ်ယ္ၾကေသာ္လည္း ဒီဇုိင္းလုပ္ထားသည့္ ေလခုခံအား(system resistance) ႏွင့္ actual system resistance တုိ႔သည္ တူညီေလ့မရွိေပ။ 

ပံု ၆-၅၈ ဒီဇုိင္းလုပ္ထားသည့္ ေလခုခံအား(design system resistance) ႏွင့္ actual system resistance

System curve A သည္ calculated system (design system) curve ျဖစ္သည္။

Operating Point 1 (Design Operating Point)

Fan curve ႏွင့္ system curve A (design) တုိ႔ျဖတ္သည့္အခါ operating point 1 ျဖစ္ေပၚသည္။ ထုိ point ကို design operating point ဟုေခၚသည္။ Design operating point သည္ စာရြက္ေပၚတြင္ တြက္ခ်က္ကာ ေရးဆြဲထားသည့္ point ျဖစ္ေသာ ေၾကာင့္ actual system resistance ႏွင့္ တူညီေလ့မရွိေပ။

Operating Point 2 (Actual System Resistance > Design System Resistance)

Actual system resistance သည္ design system resistance ပိုမ်ားလ်ွင္ actual system resistance curve B ျဖစ္ေပၚလာ လိမ့္မည္ျဖစ္သည္။ ထုိအခါ operating point 2 ျဖစ္ေပၚလာလိမ့္မည္။

Operating point 2 သည္ design condition ထက္ resistance ပိုမ်ားၿပီး ေလစီးႏႈန္း(flow) နည္းသည္။

Operating Point 3 (Actual System Resistance < Design System Resistance)

Actual system resistance သည္ design system resistance ပိုနည္းလ်ွင္ actual system resistance curve C ျဖစ္ေပၚလာလိမ့္မည္ ျဖစ္သည္။ ထုိအခါ operating point 3 ျဖစ္ေပၚလာလိမ့္မည္။ operating point 3 သည္ design condition ထက္ ေလခုခံအား(resistance) ပိုနည္းၿပီး ေလစီးႏႈန္း(flow) ပိုမ်ားသည္။

Operating Point 4

Actual system resistance သည္ design system resistance ပိုနည္းၿပီး design flow ကို ရလုိလ်ွင္ operating point 4 တြင္ ေမာင္းရမည္။ Point 4 ေမာင္းရန္အတြက္ (operation point ျဖစ္ရန္အတြက္) fan curve ကို ေရႊ႕သြားေအာင္ လုပ္ေပးရန္ လုိသည္။

 

Operating Point 5

Fan မ်ားကို ေလထြက္အား ေကာင္းမေကာင္းျဖင့္သာ တုိင္းတာ ေျပာဆုိေလ့ရွိသည္။ Actual system resistance သည္ design system resistance ပိုမ်ားၿပီး design flow ကို ရလုိလ်ွင္ operating point 5 တြင္ ေမာင္းရမည္။

ဤပံုသည္ typical static pressure/hp curve, backward-inclined centrifugal fan curve ႏွစ္ခုကို graph တစ္ခုေပၚတြင္ တင္၍ ဆြဲထားျခင္း ျဖစ္သည္။

 

Fan curve တစ္ခုမွာ ေလစီးႏႈန္း(air flow) [CFM] ႏွင့္ static pressure(inch wg)ကို တည္၍ ဆြဲထားျခင္းျဖစ္ၿပီး ေနာက္တစ္ခုမွာ ေလစီးႏႈန္း(air flow) [CFM] ႏွင့္ သံုးစြဲသည့္ power(BHP)ကို တည္၍ ဆြဲထားျခင္း ျဖစ္သည္။ Graph တစ္ခု ေပၚတြင္ fan curve ႏွင့္သက္ဆုိင္သည့္ လုိင္းေပါင္း မ်ားစြာ ဆြဲႏုိင္သည္။

ပံု ၆-၅ေလစီးႏႈန္း(air flow) [CFM] ႏွင့္ သံုးစြဲသည့္ power(BHP)

Fan curve အသံုးျပဳသည့္ ဥပမာ - 

ပံု(၆-၅၉)တြင္ ျပထားသည့္ fan curve သည္ backward-inclined centrifugal fan တစ္ခု၏ curve ျဖစ္သည္။ Curve အရ 6,500 CFM(horizontal axis)ျဖင့္ ေမာင္းသည့္ အခိုက္၌ static pressure 4.0 inch wg (ဘယ္ဘက္ vertical axis မွွဖတ္သည္)ကို ရရွိႏုိင္ၿပီး 6.9 BHP (ညာဘက္ vertical axis မွွဖတ္သည္)ကို သံုးစြဲသည္။

 ေယဘုယ်အားျဖင့္ fan curve တစ္ခုတြင္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)[CFM] မ်ားလာေလ static pressure[inch wg] နည္းလာေလ ျဖစ္သည္။ ထုိေၾကာင့္ fan curve သည္ ဘယ္ဘက္အျမင့္ တစ္ေနရာမွ ညာဘက္သုိ႔႔ နိမ့္ဆင္း သြားသည္။

-End of Part 2 of 3-

 

Air Conditioning and Mechanical Ventilation System (Vol. 1) ႏွင့္သက္ဆုိင္ေသာ ACMV Lecture မ်ား (18 Lectures)
1 Chapter-1 Fundamental and Basic Concept Read
2 Chapter-2 (Part 1 of 3) Understanding Psychrometrics (Part 1 of 3) Read
3 Chapter-2 (Part 2 of 3) Understanding Psychrometrics (Part 2 of 3) Read
4 Chapter-2 (Part 2 of 3) Understanding Psychrometrics (Part 3 of 3) Read
5 Chapter - 3 Air Handling Units (Part 1 of 2) Chapter - 3 Air Handling Units (Part 1 of 2) Read
6 Chapter - 3 Air Handling Units (Part 2 of 2) Chapter - 3 Air Handling Units (Part 2 of 2) Read
7 Chapter - 4 (Part 1 of 3) Cooling Towers (Part 1 of 3) Read
8 Chapter - 4 (Part 2 of 3) Cooling Towers (Part 2 of 3) Read
9 Chapter - 4 (Part 3 of 3) Cooling Towers (Part 3 of 3) Read
10 Chapter - 5 (Part 1 of 3) Air Distribution Systems (Part 1 of 3) Read
11 Chapter - 5 (Part 2 of 3) Air Distribution Systems (Part 2 of 3) Read
12 Chapter - 5 (Part 3 of 3) Air Distribution Systems (Part 3 of 3) Read
13 Chapter - 6 (Part 1 of 3) Fans and Blowers (Part 1 of 3) Read
14 Chapter - 6 (Part 2 of 3) Fans and Blowers (Part 2 of 3) Read
15 Chapter - 6 (Part 3 of 3) Fans and Blowers (Part 3 of 3) Read
16 Chapter-7 ( Part 1 of 3) Ventilation ( Part 1 of 3) Read
17 Chapter-7 ( Part 2 of 3) Ventilation ( Part 2 of 3) Read
18 Chapter-7 ( Part 3 of 3) Ventilation ( Part 3 of 3) Read
   

www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventilation for Young Myanmar Engineers

To download all ACMV lecuters in PDF format