Változtatható lapátgeometriájú ventilátor koncepciójának tervezése faipari légtechnika rendszerbe - Huszáros Gergely (2015)
A szakdolgozat témája egy változtatható lapátgeometriájú ventilátor tervezése. Ez a technológia rugalmas pneumatikus elszívó rendszerek költséghatékonyabb kialakítása végett jött létre, célja, a ventilátor működési paramétereinek optimalizálása (finomhangolása), az adott rendszerparaméterekhez. Ahhoz, hogy a rendszer kialakításra kerüljön, előtte fel kell tárni néhány alapvető tényállást, amely elvezet a rendszer fontosságához. Először a környezetvédelmi oldalát nézzük meg a faipari üzemeknek. Itt egy alapvető probléma a levegő porkoncentrációjának a mértéke. Ennek visszaszorítása érdekében és a megmunkáló gépek élettartama érdekében alakítottak ki por-forgácselszívó hálózatokat, melyek a munkavédelmet és a gépvédelmet tartják szem előtt. A faipari üzemek légtechnikai rendszere ettől függetlenül, hogy kötelező eleme az iparnak rendkívül költséges beruházás és a működtetése a faipari üzemek energiafelhasználásának két-harmad részét teszik ki. Többféle por-forgács elszívó hálózatról beszélhetünk. Azonban, amely a mai fenntartható gondolkodásmódunkat tükrözi azok a technológia rugalmas rendszerek. A költségek visszaszorítása érdekében vezették be ezeket a rendszereket, melyek a csökkentett energiafogyasztást veszik alapul és ezen elvek szerint működnek. A hálózatok egyik fő eleme és a szakdolgozat témájának magja a ventilátor. Különböző pneumatikus elszívó rendszerekben már alkalmaznak dinamikusan változtatható geometriájú ventilátort, de ezek faipari célokra nem használhatók, mert a por-forgács koptató hatásának nem állnak ellent. Ahhoz, hogy megértsük a ventilátorok működését néhány alapvető áramlástani törvényszerűséggel kell megismerkedni. Ezek között szerepel a folytonossági tétel, amely folyadékokra és gázokra is egyaránt alkalmazható. A Bernoulli-egyenlet, amely nélkül a különféle nyomások lényegét nem érthetnénk meg. Valamint a Reynolds szám, ez a dimenziótlan szám az, amely a sebesség és a viszkozitás hányadosa. A következőkben a radiális ventilátorokra összpontosítunk, hiszen e ventilátor típus az, amellyel a tervezés véghezmegy. Radiális ventilátorok nyomásveszteség és szállított légmennyiség meghatározásának fontosossága abban rejlik, hogy meg tudjuk állapítani a ventilátor ideális lapátszög állítását. Létezik faiparban változtatható lapátgeometriájú ventilátor, azonban ezek manuálisan, szerelésekkel kivitelezhető koncepciók. A szerelési idő azonban megspórolható, ha egy újfajta tervezet segítségével dinamikusan állíthatók a lapátok. A koncepciótervezéshez egy már elkészített ventilátort vettünk alapul, ennek a műszaki dokumentációja elkészült, ez után következett az új koncepciók kigondolása, majd a fő terv megalkotása. Az általam tervezett koncepció lehetővé teszi a ventilátor lapátozás geometriájának változtatását előre definiált határok között. Ez lehetőséget nyújt egy technológia rugalmas por-forgács elszívó hálózatba épített szívó ventilátor esetén. A szállított légmennyiség és nyomáskülönbség kialakítása mellett a ventilátor hatásfokának javítása mellett (a jobb hatásfok egyenlő a kisebb energiafelhasználással). A tervezett koncepció prototípussá válásának következő feladata lenne, a rendszer porral szembeni tömítettségének megoldása.