கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள்: தொழில்துறை மற்றும் வணிக இடங்களுக்கான திறம்பட காற்றோட்டம்

கலப்பு ஓட்ட விசிறி என்றால் என்ன? அடிப்படை வடிவமைப்பு மற்றும் இயக்க கொள்கை

கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் என்பவை பொதுவான அசியல் (அச்சு) விசிறிகள் மற்றும் மையவிலக்கு விசிறிகள் ஆகிய இரண்டின் சிறந்த அம்சங்களையும் ஒன்றிணைத்த புத்திசாலித்தனமான கலவையாகும். இவற்றின் ரகசியம், காற்றை நேராகவும் பக்கவாட்டாகவும் இடைப்பட்ட கோணத்தில் – பொதுவாக மையத்திலிருந்து தோராயமாக 30 முதல் 60 டிகிரி வரை – தள்ளும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு விசிறி இறகுகளில் உள்ளது. இந்த தனித்துவமான வடிவமைப்பு, அதிக அழுத்தத்தை உருவாக்குவதுடன் ஒரே நேரத்தில் பெருமளவு காற்று பரிமாணத்தையும் இயக்க முடியும். குழாய் அமைப்புகளின் எதிர்ப்பை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய மற்றும் அதிக காற்றோட்டத்தை வழங்கக்கூடிய, ஆனால் அதிக இடத்தை எடுத்துக்கொள்ளாத சாதனங்களைத் தேவைப்படும் தொழிற்சாலை மேலாளர்கள் இந்த விசிறிகளை அதிகரித்து நம்பிக்கை வைத்து வருகின்றனர். பாரம்பரிய விசிறிகள் பொருத்தமாக இல்லை அல்லது தேவையான செயல்திறனை வழங்க முடியாத இறுக்கமான தொழில்துறை இடங்களில் இவை மிகவும் பயனுள்ளவையாக உள்ளன.

கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் அசியல் மற்றும் மையவிலக்கு இயக்கங்களை எவ்வாறு ஒன்றிணைக்கின்றன

இந்த இம்பெலர்களைச் சிறப்பாக்குவது அவற்றின் பிளேடுகளின் வடிவமே ஆகும். பாரம்பரிய அசியல் (அச்சு) விசிறிகள் காற்றை அச்சு வழியாக நேராக இயக்கும், அதே நேரத்தில் சென்ட்ரிஃப்யூகல் மாடல்கள் அதை வட்ட வடிவில் வெளிப்புறமாக வெளியேற்றும். ஆனால், மிக்ஸ்ட்-ஃப்ளோ இம்பெலர்கள் ஒரு வேறுபட்ட செயல்பாட்டை மேற்கொள்கின்றன — அவை சுழன்று கொண்டிருக்கும்போது காற்றை சுருள் வடிவில் மாற்றுகின்றன. இந்த மூலைவிட்ட (டையாகனல்) இயக்கம் இரண்டு உலகங்களின் சிறந்த அம்சங்களையும் பயன்படுத்துகிறது: காற்றோட்டத்தின் அளவை அதிகரிக்க அசியல் இயக்கத்தையும், அழுத்தத்தை உருவாக்க சென்ட்ரிஃப்யூகல் விசைகளையும் பயன்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக, சக்தி மற்றும் திறன் ஆகிய இரண்டிற்கும் இடையே ஒரு சிறந்த சமநிலை ஏற்படுகிறது. முன்னணி நிறுவனங்கள், இந்த இம்பெலர்களின் பிளேடுகளை டர்புலென்ஸைக் குறைக்க மிக முறையாக வடிவமைத்துள்ளதால், சாதாரண விசிறிகளை விட 15% முதல் 30% வரை திறன் மேம்பாடு கண்டறிந்துள்ளன. இவை காற்று இயக்கத்தை துல்லியமாக மாதிரியாக்கவும், இந்த அமைப்புகள் வழியாக காற்று எவ்வாறு செல்கிறது என்பதை துல்லியமாக மேம்படுத்தவும், செலவழிக்கப்படும் ஆற்றலை குறைக்கவும் ‘கம்ப்யூட்டேஷனல் ஃப்ளூயிட் டைனமிக்ஸ்’ (CFD) எனப்படும் ஒரு முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன.

சமநிலையான அழுத்தம்–ஓட்டச் செயல்திறனை சாத்தியமாக்கும் முக்கிய கட்டமைப்பு அம்சங்கள் (6"–10" wg)

இந்த கலப்பு இயக்கத்தை சாத்தியமாக்கும் மூன்று வடிவமைப்பு அம்சங்கள்:

• சுருக்கப்பட்ட ஹவுசிங் வடிவங்கள் காற்றை படிப்படியாக முடுக்கி, பின்னடைவழுத்தம் இன்றி வேகத்தை பராமரித்தல்
• முன்னோக்கி வளைந்த பிளேடுகள் கலப்பு கோணங்களுடன் தூக்கு-எதிர்ப்பு விகிதத்தை மேம்படுத்துதல்
• குறைந்த இடைவெளி துல்லியங்கள் (<0.5 மிமீ) இம்பெலர் மற்றும் கேசிங் இடையே கசிவைத் தடுக்கிறது

இந்த அம்சங்கள் 220–2,900 மீ³/மணி அளவில் காற்றை இயக்கும்போது 150–630 பாஸ்கல் (6.0"–25.3" wg) ஸ்டேட்டிக் அழுத்தத்தை வழங்க அனுமதிக்கின்றன—இது முழுமையாக அக்சியல் அல்லது சென்ட்ரிஃப்யூகல் யூனிட்களால் அடைய முடியாத வரம்பாகும். ASHRAE திரவ இயக்கவியல் ஆய்வுகளின்படி, 315 மிமீ மாதிரிகளில் திறன் 82% இல் உச்சத்தை எட்டுகிறது. மூடப்பட்ட மோட்டார் வடிவமைப்பு கடுமையான சூழல்களில் நீடித்திருப்பை மேலும் மேம்படுத்துகிறது.

கலப்பு ஓட்ட விசிறிகளின் முக்கிய தொழில்துறை மற்றும் வணிகப் பயன்பாடுகள்

தரவு மையங்களின் காற்று வெளியேற்றம் மற்றும் புகை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்

கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் (Mixed flow fans) தரவு மையங்களில் மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை காற்றோட்டக் கட்டுப்பாடு மற்றும் புகை அகற்றுதல் ஆகிய இரண்டையும் மிக திறம்பட செயல்படுத்துகின்றன. இந்த விசிறிகள் பல்வேறு வடிவமைப்புகளிலிருந்து அம்சங்களை ஒன்றிணைத்து ஒரு சிறப்பான தயாரிப்பை உருவாக்குகின்றன — அவை காற்றின் பெரிய அளவுகளை இன்னும் இயக்கும்போதும் சுமார் 6 முதல் 10 அங்குலம் நீர் அழுத்த அளவீட்டை (water gauge pressure) உருவாக்குகின்றன. இது சர்வர் அறைகளின் வெளியேற்ற அமைப்புகளில் காணப்படும் எதிர்ப்பை துரிதமாக преодолிக்க அவற்றை மிகவும் திறமையாக ஆக்குகிறது. தீ நிகழ்வு ஏற்படும்போது, இந்த விசிறிகள் குறிப்பிட்ட பாதைகள் வழியாக புகையை விரைவாக அகற்ற முடியும், இது தப்பிவிடும் போது மக்கள் தெளிவாகப் பார்க்க உதவுகிறது மற்றும் விலையுயர்ந்த உபகரணங்களை வெப்ப சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறது. பாரம்பரிய அசியல் விசிறிகள் (axial fans) அழுத்த வீழ்ச்சிகளைச் சந்திக்கும்போது பெரும்பாலும் சிரமப்படுகின்றன, ஆனால் கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் சிக்கலான குழாய் அமைப்புகள் வழியாகக் கூட நம்பகமாக செயல்படுகின்றன. அவை முழு வசதியிலும் சரியான குளிரூட்டலுக்குத் தேவையான மணிநேரத்திற்கு காற்று மாற்ற வீதங்களை (air changes per hour) நிலையாக பராமரிக்கின்றன. விளைவு என்ன? சர்வர்கள் குளிர்ந்த நிலையில் இருக்கின்றன, மேலும் பிற விசிறி வகைகளை விட குறைந்த மின்சக்தியை மட்டுமே பயன்படுத்துகின்றன; இதனால், மையத்தின் மொத்த மின் செலவில் மையத்தின் வாழ்நாள் முழுவதும் சென்ட்ரிஃபியூகல் விசிறிகளை விட 15% முதல் 20% வரை சேமிப்பு ஏற்படுகிறது.

சமையலறை ஹுட் வெளியேற்றுதல் மற்றும் படிக்கட்டு வெளியேற்றுதல்

கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் (Mixed flow fans) வணிக சமையலறை மூடிகளின் வெளியேற்ற அமைப்புகளில் சரியான அழுத்த சமநிலையை பராமரிப்பது முக்கியமாக உள்ள இடங்களில் அவசியமாகிவிட்டன. இவை பில்டர்கள் மற்றும் குழாய்கள் வழியாக எண்ணெய் கலந்த காற்றை வெளியே இழுப்பதில் மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன; மேலும், வெளியிலிருந்து போதுமான புதிய காற்று உள்ளே வராத பிரச்சினைகளையும் தீர்க்க உதவுகின்றன. இவை உருவாக்கும் அழுத்தம் மிக அதிகமாக இல்லை—பொதுவாக 6 முதல் 10 அங்குலம் நீர் அழுத்த அளவீடு (inches of water gauge) வரையில் மட்டுமே—இது படிக்கட்டு வழிகளை பாதுகாப்பாக வைத்திருப்பதற்கு சரியான அளவாகும். தீ வெடிப்புகள் ஏற்படும்போது, இவை தப்பிக்கும் பாதைகளில் நேர்மறை அழுத்தத்தை உருவாக்கி, புகை அவற்றுள் நுழைவதைத் தடுக்கின்றன; மேலும், இவை 65 டெசிபெல் (decibels) க்கு கீழ் சத்தமின்றி இயங்குவதால், பெரும்பாலான மக்கள் அவற்றின் இயக்கத்தைக் கூட உணர மாட்டார்கள். இவை குறைந்த மற்றும் நடுத்தர அழுத்தத் தேவைகள் இரண்டையும் கையாள முடியும் என்பதால், உணவக உரிமையாளர்களும் கட்டிட மேலாளர்களும் பல தனித்தனியான விசிறிகளுக்குப் பதிலாக ஒரே ஒரு விசிறியை நிறுவுகின்றனர். இது இடத்தையும் செலவையும் மிச்சப்படுத்துகிறது; மேலும், மருத்துவமனைகள், அலுவலக கட்டிடங்கள் மற்றும் உயரமான அபார்ட்மென்ட் கட்டிடங்கள் ஆகியவற்றில் நல்ல காற்றோட்டம் மற்றும் பாதுகாப்புத் தரத்திற்கான அனைத்து அவசியமான ஒழுங்குமுறைகளையும் இது நிறைவேற்றுகிறது.

ஏன் கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் சிறந்த ஆற்றல் திறனையும், குறைந்த சத்தத்தையும் வழங்குகின்றன

அசியல் மற்றும் சென்ட்ரிஃபியூகல் மாற்று விசிறிகளுக்கு எதிராக அளவிடப்பட்ட திறன் அதிகரிப்புகள்

6 முதல் 10 அங்குலம் நீர் அழுத்த அளவீடு (water gauge) போன்ற மிதமான ஸ்டேட்டிக் அழுத்த சூழ்நிலைகளில், கலப்பு-ஓட்ட விசிறிகள் (mixed flow fans) பொதுவான அக்சியல் (axial) அல்லது சென்ட்ரிப்யூகல் (centrifugal) விசிறிகளை விட 30 முதல் 55 சதவீதம் வரை சிறந்த ஆற்றல் திறனை வழங்கும். இதன் ரகசியம் அவற்றின் தனித்துவமான ஆற்றலியல் (aerodynamic) அம்சங்களில் அடங்கியுள்ளது — இங்கு இம்பெலர் (impeller), பொதுவான விசிறிகளில் போல காற்றை நேரடியாக முன்னோக்கி இயக்குவதற்கு பதிலாக, காற்றை மூலைவிட்ட திசையில் (diagonally) மூலம் அமைப்பின் வழியாக இயக்குகிறது. இந்த மூலைவிட்ட இயக்கம், பாரம்பரிய வடிவமைப்புகளை பாதிக்கும் தொந்தரவு தரும் சுழற்சி (turbulence) மற்றும் காற்று மீண்டும் சுழலும் (air recirculation) பிரச்சனைகளைக் குறைக்கிறது. மேலும், தயாரிப்பாளர்கள் ஹவுசிங் (housing) மற்றும் பிளேடுகளுக்கு இடையேயான இடைவெளியை முறையாக மேம்படுத்தும்போது, காற்று கசிவு மூலம் ஏற்படும் ஆற்றல் வீணாதலை உண்மையிலேயே குறைக்கின்றனர். மேலும் ஒரு பெரிய நன்மை என்னவென்றால், இவ்விசிறிகள் அதே அளவு காற்றை இயக்குவதற்கு சிறிய மோட்டார்களை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். இதன் விளைவாக, நிறுவனங்கள் முதலில் உபகரணச் செலவுகளில் பணத்தை சேமிக்கின்றன; மேலும் நீண்டகாலத்திற்கு இயக்கச் செலவுகளையும் குறைத்துக் கொள்கின்றன — இது தொழில்துறை HVAC அமைப்புகளைத் தேர்வு செய்யும்போது பெரும்பாலும் காணப்படாத ஒரு நன்மையாகும்.

உணர்திறன் மிக்க சூழல்களில் ஒலியியல் செயல்திறன் (எ.கா., அலுவலகங்கள், மருத்துவமனைகள்)

செயல்பாட்டு ஒலிநிலைகள் 31–65 டெசிபெல் வரை இருப்பதால், கலப்பு-ஓட்ட விசிறிகள் ஒலியியல் ரீதியாக உணர்திறன் மிக்க சூழல்களுக்கு ஏற்றவை. துல்லியமாக சமன் செய்யப்பட்ட இம்பெல்லர்கள் இயந்திர அதிர்வுகளை நீக்குகின்றன, மேலும் வானியல் வடிவமைப்பு கொண்ட பிளேடுகள் அழுத்த மாறுபாடுகளைக் குறைக்கின்றன—இது விசிறியால் உருவாக்கப்படும் ஒலிக்கு முக்கிய மூலமாகும். மருத்துவமனைகள் மற்றும் அலுவலகங்களில், இது பின்வருமாறு பொருள்படும்:

• தொந்தரவு ஏற்படுத்தாத மௌனமான, தொடர்ச்சியான காற்றோட்டம்
• கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஒலியியல் தரத்திற்கு இணங்குதல் (எ.கா., ASHRAE படி நோயாளிகளின் அறைகளுக்கு <65 டெசிபெல்)
• நீண்ட, தொடர்ச்சியான இயக்க சுழற்சிகளின் போது பயனாளர்களின் வசதியை மேம்படுத்துதல்

கேள்விகளுக்கு பதில்கள் பகுதி

கீழே கலப்பு-ஓட்ட விசிறிகள் பற்றிய சில அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் உள்ளன.

• கலப்பு-ஓட்ட விசிறிகள் எதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன? கலப்பு-ஓட்ட விசிறிகள் தரவு மையங்களின் வெளியேற்றம், சமையலறை ஹுட் காற்றோட்டம் மற்றும் படிக்கட்டு வெளியேற்ற அழுத்தம் போன்ற தொழில்துறை மற்றும் வணிக பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• கலப்பு-ஓட்ட விசிறிகள் எவ்வாறு ஆற்றல் திறனை மேம்படுத்துகின்றன? கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள், வீட்டின் உட்புறம் மற்றும் பிளேடுகளுக்கு இடையேயான இடைவெளியை மேம்படுத்துவதன் மூலம் சுழற்சியைக் குறைத்து, கசிவின் மூலம் ஏற்படும் ஆற்றல் வீணாக்கத்தைக் குறைத்து, சிறந்த ஆற்றல் திறனை வழங்குகின்றன.
• கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் சத்தமாக இருக்கின்றனவா? இவை அமைதியான செயல்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன; இவற்றின் செயல்பாட்டு சத்த அளவு 31–65 டெசிபெல் என்ற வரம்பில் இருக்கிறது, எனவே ஒலியியல் ரீதியாக உணர்திறன் கொண்ட சூழல்களுக்கு ஏற்றவை.
• கலப்பு ஓட்ட விசிறிகள் காற்றோட்டத்தை எவ்வாறு மேம்படுத்துகின்றன? மூலைவிட்ட இம்பெல்லர் இயக்கம் காற்று மீண்டும் சுழலும் பிரச்சனைகளைக் குறைக்கிறது, எனவே காற்றோட்டத்தின் திறனை திறம்பட மேம்படுத்துகிறது.