Виды вентиляторов: классификация, назначение и принцип их работы

Вентиляторы для системы вентиляции: какие они бывают и как работают

Вентиляторами называют устройства, с помощью которых происходит забор или подача воздуха и его транспортирование по воздуховодам. Данные детали имеют широкое применение, используются они и вентиляционных системах.

Применение и назначение вентиляторов

Вентиляторы эксплуатируются в приточно-вытяжной вентиляции. Они перемещают воздушные потоки, и тем самым создают сопротивление вентиляционной конструкции и перепад давления.

Это в свою очередь влияет на эффективность механизма.

Все вентиляторы работают при помощи приводов — двигателей, которые питаются от электрической сети, а сам забор воздуха выполняют лопасти.

Существуют различные виды данных механизмов.

Классификация типов вентиляционных вентиляторов и принцип их работы

Вентиляторы в системах проветривания имеют между собой множество отличий. Поэтому есть 5 категорий отличия этих механизмов.

По конструкции и принципу работы

Некоторые вентиляторы способны вращаться как в правую, так и в левую сторону.

Различают такие устройства:

1. Осевые. Их еще называют аксиальными. Эти вентиляторы имеют лопасти, которые вращаются возле оси и гонят поток воздуха по вентиляционным шахтам. Преимущество данного вида вентиляторов в простоте и относительной дешевизне конструкции. Также данная установка обладает высоким КПД, так как при этом наблюдается небольшое сопротивление воздуха, и нет трения деталей между собой. Внешний вид механизма напоминает колесо, его лопасти находятся под нужным углом. Воздушный поток направлен параллельно оси вращающегося вентилятора. Присутствие специального коллектора помогает его выравнивать, что существенно улучшает аэродинамику механизма;
2. Центробежные. Когда вращается этот приточный вентилятор, то воздух захватывается и поток попадает на периферию, а по пути немного сжимается. Центробежная сила его толкает в воздуховод, и он попадает в помещение. Состоит из цилиндра, в котором зафиксированы лопасти загнутые в какую-либо сторону (зависит от его назначения), рабочего колеса, располагающегося в спиральном улиткообразном корпусе, всасывающий и нагнетательный патрубки. Особенность этого механизма в том, что в конце воздух который выходит, всегда имеет угол 90 °C, к входящему потоку. Несравненным преимуществом у данного устройства является высокая мощность. О работе воздуховодов читайте здесь https://ventilation-conditioning.ru/tipy-ventilyacii/zachem-nuzhny-vozdukhovody-naznachenie-i.html;
3. Диагональные. Эта модель напоминает аксиальную. Вход воздушного потока в этом вентиляторе такой же, как и в осевого, а выходит он по диагонали. Кожух его имеет коническую форму, что помогает увеличить скорость воздуха. Но по сравнению с осевым типом КПД у этого устройства гораздо ниже;
4. Безлопастные. В центре этой конструкции есть турбина, зафиксирована в основании механизма. С ее помощью происходит подача сжатого потока через небольшие щели в рамке. Поскольку с обратной стороны воздух становится разряженным, то происходит всасывание новых воздушных масс. Поскольку снаружи вращающиеся движения отсутствуют, то этот прибор является более безопасным, чем все остальные. Высокий КПД. К его недостаткам относят сильную шумность;
5. Диаметральные. Эти вентиляторы работают таким образом, что получается двукратное и перекрестное движение воздуха. Данный механизм имеет корпус, диффузор, фильтр, патрубок и цилиндр, в котором есть параллельные рабочие детали, загнутые в сторону вращения. Диаметральные устройства также отличаются плоским и широким потоком. Они удобны в монтаже. Высокий КПД. Используют эти вентиляторы в файнколах.

Не пропустите  Делаем вентиляцию в бане

По назначению

Эта классификация указывает, в каких условиях применяются данные механизмы. Существуют такие категории:

• вентиляторы, которые предназначены для выведения из помещения воздушных масс температурой не больше 50 °C;
• с усиленной устойчивостью против коррозии, их устанавливают в местах с повышенным уровнем влажности;
• термостойкий тип вентиляторов, они работают в условиях, где воздух прогревается до 80 °C и выше;
• конструкции, защищенные от взрывов, используются в местах, где может возникнуть это явление;
• пылевые механизмы, они устанавливаются в тех средах, где количество примесей в воздушном потоке превышает количество 100 мг на 1 м2.

Первый тип относится к устройствам бытового назначения, а остальные, с повышенной устойчивостью, к вытяжным промышленным вентиляторам.

По способам присоединения привода

К механизмам, которые используются на производстве, привод присоединяется несколькими способами:

• непосредственно к двигателю;
• с помощью эластичной муфты;
• клиноременной передачей;
• сцепкой бесступенчатого типа регулируемого вращения.

В роли привода в вентиляционной конструкции служат электродвигатели.

По типу монтажа

Монтируются приточные вентиляторы также по-разному:

1. Обычным способом — устройство крепится на стационарную опору. Это может быть рама, сделанная со стали или железобетонная конструкция. Данный монтаж является самым простым из всех существующих;
2. Канальным методом — механизм располагается внутри воздуховода, и там выполняют свои функции. Данная конструкция вентиляторов чаще всего бывает диагональная или радиальная, но иногда и аксиальная. Определяются с формой механизма, исходя из конфигурации воздуховода, в котором он должен функционировать. Поэтому существуют круглые, прямоугольные и квадратные вентиляторы. Обычно механизмы круглой формы сделаны из пластика, а прямоугольной и квадратной — металлические. Каждый вариант имеет свои достоинства: металлические обладают большей прочностью, а пластиковые детали более тихие;
3. Крышный вариант. Прибор устанавливается снаружи производственного здания на горизонтальной крыше. Он выступает заключительным элементом в конструкции для проветривания. Вентилятор, расположенный с наружной стороны постройки постоянно подвергается агрессивному влиянию внешней среды. К неблагоприятным факторам относят: его нагревание солнечными лучами, попадание на него осадков, сопротивление порывам ветра. Поэтому данный механизм должен быть изготовлен из материалов с повышенной прочностью. Если устанавливают на кровле бытовой вентилятор, то чаще он имеет осевой принцип, крышные установки производственного назначения, имеют центробежную конструкцию. Когда делается выбор вентиляционного механизма, то берется во внимание назначение помещения. В некоторых случаях приоритетом является низкая шумность, в других — мощность;
4. Многозональные вентиляторы. Они приспособлены к одновременному присоединению к одной вентиляционной системы. Это им позволяет сделать специальный корпус. Пользуются данной установкой при необходимости ее монтажа в нескольких помещениях с общей вентиляционной конструкцией. Данный вариант позволяет рационально использовать комплекс труб для транспортировки воздушных масс, и уменьшить расходы на обустройство приточной промышленной системы или бытовой конструкции для проветривания. Простота эксплуатации и обслуживания — это еще одно дополнительное преимущество.

Все виды промышленных вентиляторов защищены специальным конусом, который препятствует попаданию в корпус соринок.

Еще одним параметром классифицирования вентиляторов в вентиляционных системах являются технические параметры, такие как давление, быстрота вращения, мощность установки, скорость наполнения помещения чистым воздухом, коэффициент полезного действия и степень шумности.

Не пропустите  Нужна ли вентиляция в гардеробной комнате

Вентиляторы в вентиляционных конструкциях используются как в быту, так и на производстве — в цехах, где происходит покраска деталей и перекачка различных газосмесей, в общественных заведениях пищевой промышленности и государственных учреждениях.

Назначение и типы вентиляторов

Сентябрь 6, 2014

7292 просмотров

Конструктивно вентилятор состоит из электродвигателя, к ротору которого крепятся определенной формы лопатки (лопасти). Они приводятся во вращение ротором и отбрасывают воздух при сталкивании с ними.

От скорости вращения, формы и размера лопаток зависит направление и мощность, с которыми отбрасывается воздух. В последнее время появились бытовые безлопастные вентиляторы, но об этом подробнее Вы узнаете в конце статьи.

Назначение вентиляторов

Циркуляцию воздуха в помещении обеспечивают 2 системы принудительной вентиляции. Не путайте ее с естественной в квартирах и домах, в составе которой нет вентиляторов.

Приточная вентиляция делает забор наружного свежего воздуха и доставляет ее по воздуховодам в помещение, а вытяжная- наоборот удаляет воздух с запахами и вредными веществами за пределы здания.

Кроме того вентиляторы широко применяются для обдува охлаждающих или нагревательных элементов в системах кондиционирования или обогрева воздуха. В бытовой и компьютерной технике вентиляторы применяются для обдува радиаторов охлаждения на различных нагревающихся электронных компонентах.

Типы вентиляторов

По принципу работы и типу конструкции вентиляторы подразделяются на 4 группы:

1. Осевые (аксиальные) вентиляторы, у которых лопасти или «лопатки» перемещают воздух вдоль своей оси вращения. Из-за простоты изготовления и конструкции осевые вентиляторы являются самыми распространенными, особенно в быту. Они применяются в качестве кулеров для охлаждения компьютерных и других электронных компонентов, в бытовых вентиляторах, а так же они используются в шахтных вентиляторах, дымоудаления и т. д. Благодаря низкому сопротивлению вентилятора движущемуся воздушному потоку  и малых потерях от трения воздуха об лопатки- КПД осевых вентиляторов значительно  выше, чем у радиальных.
2. Центробежные (радиальные) вентиляторы широко применяются в промышленности, благодаря тому что они легко выдерживают перегрузки по расходу воздуха. Воздух засасывается через входное отверстие во внутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и при помощи центробежной силы, создаваемой лопатками спиральной формы, воздух направляется в выходное отверстие спиралевидного кожуха, который внешне похож на улитку. У центробежных вентиляторов поток выходного воздуха всегда находится под прямым углом к входному потоку.
3. Диагональные вентиляторы конструктивно совмещают в себе элементы первых двух видов. Входной воздушный поток движется в осевом направлении, аналогично как и у осевых вентиляторов, но затем лопастями крыльчатки он отклоняется на угол 45 градусов, благодаря этому поток воздуха дополнительно ускоряется центробежной силой, также как и у центробежных вентиляторов.Диагональные вентиляторы по сравнению с осевыми и центробежными выделяются компактностью и низким уровнем шумности, а кроме того их КПД достигает 80 %.
4. Безлопастные вентиляторы для бытового применения появились в продаже только недавно. Сразу после их появления они продавались по цене в несколько сотен долларов, но сегодня производители предлагают их по цене от 2300 российских рублей. Только будьте внимательны и не купите подделку! В отличие от выше описанных типов вентиляторов, безлопастные работают принципиально совершенно по-другому. В основании устройства расположена турбина, которая подает поток воздуха через узкие щели в рамку овальной или круглой формы, в которой он благодаря применению технологии «воздушного множителя» усиливается в 15-20 раз. Через рамку и проходит основной поток воздуха, а кроме того благодаря аэродинамическому эффекту вовлекается дополнительно воздушные массы с внешней стороны рамки устройства. Скорость турбины регулируется, на выходе из щели скорость воздушного потока может достигать скорости  90 км/ч, который стремительно вовлекает в движение и окружающий воздух.

Основным недостатком безлопастного вентилятора является высокий уровень шумности, но за то есть очень красивые модели с пультом ДУ, а эффективность (расход электроэнергии ниже на 20 % по сравнению с обычными моделями) и безопасность использования (отсутствие снаружи движущихся деталей) у безлопастных вентиляторов на самом высоком уровне.

Бытовые вентиляторы отличаются размерами, производительностью, исполнением и функциональностью. По исполнению бывают: настольные, напольные, потолочные и канальные для установки в вентиляционную шахту или канал. Подробнее о том, как выбрать вентилятор для бытовых нужд Вы узнаете из нашей следующей статьи.

Вентиляторы – классификация, назначение

Вентилятором называется механизм, предназначенный для перемещения воздуха с повышением его давления.

Классификация вентиляторов также производится по нескольким признакам.

По конструкции и принципу действия вентиляторы подразделяются на центробежные и осевые.

Конструктивное оформление и принцип действия их аналогичны центробежным и осевым насосам.

Центробежные вентиляторы выполняются обычно горизонтальными, а осевые — вертикальными.

По назначению вентиляторы подразделяются на вдувные, вытяжные и ветрогоны.

Обратите внимание

Вдувные вентиляторы предназначены для нагнетания воздуха в какое-нибудь помещение или устройство.

Часто такие вентиляторы называют нагнетательными.

Вытяжные вентиляторы предназначены для удаления воздуха из помещения или устройства наружу.

Ветрогоны предназначены для создания принудительной циркуляции воздуха без замены его.

По создаваемому давлению вентиляторы подразделяются на вентиляторы низкого, среднего и высокого давления.

Вентиляторы низкого давления создают напор до 100 мм вод. ст., среднего давления — от 100 до 300 мм вод. ст. и высокого давления — от 300 до 1500 мм вод. ст.

Для служебных и жилых помещений применяются вдувные и вытяжные вентиляторы центробежного и осевого типа с производительностью до 50 000 м3/ч при напоре от 50 до 200 мм вод. ст.

Котельные вентиляторы подают воздух в топки паровых котлов для сгорания топлива.

Применяются центробежные одно- или несколькоскоростные вентиляторы с производительностью до 180 000 м3ч и напором до 1300 мм вод. ст.

В некоторых котельных установках применяются так называемые дымососы, предназначенные для отсоса газов из котлов и улучшения их тяги. В качестве дымососов применяются вентиляторы осевого типа.

Важно

Для вентиляции трюмов применяются вдувные и вытяжные центробежные и осевые вентиляторы.

По типу привода подразделяются турбо-, паромашинно- и электроприводные вентиляторы. Последние имеют преимущественное применение на судах.

Классификация вентиляторов может продолжаться и по другим дополнительным признакам.

Центробежные вентиляторы, так же как и центробежные насосы, выполняются с лопатками, загнутыми вперед, назад, и радиальными. Преимущественное применение находят вентиляторы с лопатками, загнутыми вперед.

Вентиляторы с радиальными лопатками превосходят по экономичности вентиляторы с загнутыми назад лопатками, но уступают им по весу и габаритным размерам.

Производительность радиальных вентиляторов лежит в пределе от 100 до 10 000 м3/ч при напоре от 120 до 390 мм вод. ст.

Для изготовления деталей вентиляторов обычно применяются сталь и чугун. Для изготовления деталей вентиляторов, предназначенных для применения во взрывоопасных помещениях, применяются неискрообразующие материалы.

Вентиляторы имеют направляющий аппарат. У некоторых вентиляторов лопатки направляющего аппарата имеют возможность поворачиваться вручную или автоматически для регулировки производительности вентилятора. Производительность других вентиляторов регулируется дросселированием или изменением числа оборотов.

Совет

Из отечественных вентиляторов широко применяются на судах котельные горизонтальные центробежные вентиляторы марок 90к25; 120к42,5; ЭВК20; ЭВК2; ЭВКЗ и др. Первые два вентилятора односкоростные, третий — двухскоростной и два последних — трехскоростные.

На рис. 30 приведен вентилятор 90к25. Производительность вентилятора 9000 м3/ч и напор 220 мм вод. ст.

Осевые вентиляторы более просты по устройству и более компактны, чем центробежные вентиляторы. Но по напору они уступают последним. Поэтому осевые вентиляторы находят преимущественное применение в области малых напоров и изготавливаются одно- и двухколесными. При двухколесном исполнении направляющий аппарат не применяется.

Вертикальный осевой вентилятор ЭВМ1 отечественного производства приведен на рис. 31. Вентилятор одноколесный и в нем применен направляющий аппарат.

Вентиляторы изготовляются стационарными и переносными. Переносные вентиляторы применяются для обслуживания помещений, не оборудованных стационарной вентиляцией, — грузовые танки, топливные и масляные танки и цистерны и т. п. Отечественной промышленностью выпускаются две переносные судовые вентиляционные установки производительностью 800 и 2200 м3ч.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)

Вентиляторы: классификация, принцип действия осевых и центробежных вентиляторов. Подбор вентиляторов

В настоящее время в общественных и производствен­ных зданиях устраивают преимущественно механическую вентиляцию, в которой воздух перемещается по сети воз­духоводов и другим элементам системы с помощью ра­диальных и осевых вентиляторов, приводимых в дейст­вие электродвигателями.

По принципу действия н назначению вентиляторы подразделяются на радиальные (центробежные), осе­вые, крышные и потолочные.

Радиальные (центробежные) вентиляторы. Обычный радиальный (центробежный) вентилятор (рис. 15.3) со­стоит из трех основных частей: рабочего колеса с ло­патками (иногда называемого ротором), улиткообразно­го кожуха и станины с валом, шкивом и подшипниками.

Работа радиального вентилятора заключается в сле­дующем: при вращении рабочего колеса воздух поступа­ет через входное отверстие в каналы между лопатками колеса, под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом и на­правляется в его выходное отверстие. Таким образом, воздух в центробежный вентилятор поступает в осевом направлении и выходит из него в направлении, перпен­дикулярном оси.

По назначению вентиляторы изготовляют общего на­значения (гз обычном исполнении) — для перемещения чистого и малозапыленного воздуха с температурой до 80 °С; коррозионно-стойкие (из винипласта и других ма­териалов) — для транспортирования газообразных кор­розионных сред; искрозащищенные — для перемещения горючих и взрывоопасных сред; пылевые —для переме­щения воздуха или газовоздушной смеси, содержащей пыль и другие твердые примеси в количестве более 100 мг/м3.

Обратите внимание

По создаваемому давлению радиальные вентиляторы принято разделять на вентиляторы низкого (до 1000 Па), среднего (до 3000 Па) и высокого давления (более 3000 Па).

Осевые вентиляторы. Простейший осевой вентилятор B-06-30G (рис. 15.5) состоит из рабочего колеса, закреп­ленного на втулке и насаженного на вал электродвига­теля, и кожуха (обечайки), назначение которого — со­здавать направленный поток воздуха. При вращении ко­леса возникает движение воздуха вдоль оси вентилятора, что и определяет его название.

Осевой вентилятор по сравнению с радиальным соз­дает при работе больший шум и не способен преодоле­вать при перемещении воздуха большие сопротивления.

В жилых и общественных зданиях осевые вентиляторы следует применять для подачи больших объемов возду­ха, но если не требуется давление выше 150—200 Па. Вентиляторы В-06-300-8А, В-06-300-10Л и В-06-300-12.

5А широко используют в вытяжных системах вентиляции общественных и производственных зданий.

Подбор вентилятора. Вентилятор подбирают по по­даче L, м3/ч, и требуемому полному давлению вентиля­тора р, Па, пользуясь рабочими характеристиками. В них для определенной частоты вращения колеса даются за­висимости между подачей вентилятора по воздуху, с од­ной стороны, и создаваемым давлением, потребляемой мощностью и коэффициентом полезного действия — с другой.

Полное давление р, по которому подбирается венти­лятор, представляет собой сумму статического давления, расходуемого на преодоление сопротивлений по всасы­вающей и нагнетательной сети, и динамического, создаю­щего скорость движения воздуха.

Величина р, Па, определяется по формуле

Подбирая вентилятор , следует стремиться к тому, чтобы требуемым величинам давления и подачи соответствовало максимальное значение КПД. Это дик­туется не только экономическими соображениями, но и стремлением снизить шум вентилятора при работе его в области высоких КПД.

Требуемая мощность , кВт, электродвигателя для вентилятора определяют по формуле

где L- подача вентилятора, м3/ч; р -давление, создаваемое вен­тилятором, кПа; г],— КПД вентилятора, принимаемый по его ха­рактеристике; т1рп_КПД ременной передачи, при клиноременноп передаче равный 0,95, при плоском ремне —0,9.

Установочная мощность электродвигателя определя­ется по формуле

где а — коэффициент запаса мощности

Тип электродвигателя к вентилятору следует выби­рать, учитывая условия эксплуатации последнего — на­личие пыли, газа и паров, а также категорию пожаро- и взрывоопасности помещения.

Вентилятор осевой промышленный, устройство и принцип действия

   Осевой (аксиальный) вентилятор – устройство, в котором потоки воздуха движутся вдоль оси импеллера, который приводится в движение посредством электродвигателя.

Отличительная особенность вентилятора осевого – высокая частота вращения рабочего колеса, что позволяет прокачивать большой объем воздуха в единицу времени. Перепад давления при этом небольшой.

Обширная область применения агрегатов обусловлена:

• простотой конструкции и эксплуатации;
• высоким КПД (вертикальное и горизонтальное расположение вентилятора не влияет на КПД);
• низким уровнем шума;
• малыми энергозатратами на питание устройства;
• при равном перекачиваемом объеме воздуха (газа), габариты осевых вентиляторов меньше, габаритов радиальных устройств;
• двигатель имеет надежную защиту от перегрузок, попадания искр, конденсата;
• длительным сроком службы;
• сравнительной дешевизной агрегатов данного типа.

Принципиальное устройство

   Осевой вентилятор состоит из корпуса цилиндрической формы, оси, на которой располагается рабочее колесо с лопастями и электродвигателя. Профиль лопастей делают плоским либо вогнутым.

По такому принципу устроены все осевые вентиляторы, отличительная особенность промышленных от бытовых – в размерах лопастей, которые могут достигать нескольких метров, материалов, из которых производят элементы устройства и мощности двигателей.

Промышленные осевые вентиляторы могут быть установлены непосредственно в воздуховоды. Входные отверстия в промышленных цехах защищают мелкоячеистыми сетками, предотвращающими попадание механических частиц и насекомых.

Устройства могут различаться по техническому исполнению.

• Подшипники, реализованные в конструкции: качения либо скольжения (требуют смазки и имеют меньший ресурс работы).
• Существуют влагозащищенные модели, предохраняющие от влаги и конденсата.
• Ряд моделей предусматривает возможность установки системы дистанционного управления.
• Частоту оборотов можно менять плавно, установив тиристор.
• Большая часть лопастей производится из АБС полимера, но в ряде случаев используют алюминиевые и нержавеющие сплавы.
• Обычно современные осевые вентиляторы оснащены обратным клапаном, который позволяет исключить изменение направления воздуха.
• Осевые вентиляторы для влажных помещений могут оснащаться автоматической системой включения, датчики которой реагируют на определенный (критический для данного помещения) уровень влажности.

Особенности осевых вентиляторов

К особенностям данных устройств относят следующие.

• Длинна лопастей вентилятора обратно пропорциональна частоте оборотов двигателя и производимому им шуму.
• С уменьшением зазора между лопастями вентилятора увеличивается напор проходящего через нее газа (воздуха).
• Вентиляторы с плоскими лопатками могут работать в режиме реверса, с вогнутыми – только в однонаправленном.

   Выбирая вентилятор, следует помнить, что устройства данного типа не могут создавать высокое давление. Они бесполезны при значительной длине воздуховодов.

Также они не способны работать в условиях, где давление двух сред резко отличается. Вентиляторы осевые весьма плохо переносят осевые ударные нагрузки.

Если предполагается, что лопасти будут подвержены большим нагрузкам, их следует производить из легких металлических сплавов, что сказывается на цене изделия.

Классификация осевых промышленных вентиляторов

Вентиляторы подразделяются по назначению на:

• общего назначения (устанавливают в офисах, торговых залах, цехах, где не требуется специальное вентиляционное оборудование);
• дымоотводы (для установки в задымленных помещениях и помещениях, где необходимо выводить продукты сгорания);
• дутьевые (применяют в сушильных камерах для направленного потока воздуха);
• специального назначения (термостойкие, устойчивые к инертным газам и пр.);
• градирни (для охлаждения большого объема воды направленным движением воздуха).

По конструкционным решениям, выделяют агрегаты:

• одноступенчатые со спрямляющим механизмом;
• одноступенчатые с направляющим механизмом;
• одноступенчатые с осевым ускорением воздушного (газового) потока;
• двухступенчатые;
• трехступенчатые;
• с реверсным механизмом и без него.

Области применения

Простая и эффективная конструкция позволила использовать устройства данного типа повсеместно. В промышленных целях их устанавливают в:

• авиационных двигателях;
• офисных и торговых залах;
• постройках сельскохозяйственного назначения, в том числе, зданиях, где содержится домашний скот;
• компьютерах, в том числе, промышленного назначения;
• в производственных цехах;
• различных приборах, требующих стабильного охлаждения.

Разновидности и области применения осевых вентиляторов

Очень сложно в наше время найти квартиру, завод или склад, где не использовались бы вентиляторы. С их помощью кухонная вытяжка удаляет лишние запахи, в сушильной камере равномерно распределяется циркуляция горячего воздуха, в бытовых приборах работает система охлаждения, в ванной поддерживается нормальный микроклимат. Чаще всех в быту и промышленности встречается осевой вентилятор.

Особенности строения и принцип работы

Чтобы разобраться в обозначениях на коробке, нужно рассмотреть строение прибора. Осевой (аксиальный) вентилятор состоит из следующих элементов:

• крыльчатки (винта и лопастей);
• оси, на которую крепится крыльчатка;
• корпуса, чаще всего округлой формы;
• электродвигателя, приводящего в движение ось с установленной на ней крыльчаткой.

Четких параметров для размера лопастей нет. Их длина может составлять несколько десятков сантиметров, если это напольный или настенный осевой вентилятор для бытового использования, и до нескольких метров у моделей промышленного предназначения. Чаще всего в быту и промышленности используют осевые вентиляторы низкого давления.

Принцип работы вентилирующего устройства прост:

1. Прочно прикрепленный к оси двигатель передает на ось энергию вращения.
2. Обороты оси с закрепленной на ней крыльчаткой соответствуют количеству оборотов, произведенных двигателем.
3. Из-за того, что лопасти устройства закреплены под необходимым углом, во время работы устройства воздух перемещается вдоль оси.

Технические моменты

Для изготовления крыльчатки применяются легкие материалы. Она может быть:

• пластиковой;
• дюралевой;
• алюминиевой;
• для воздушного перегона агрессивных сред – из нержавеющей стали.

Использование облегченных материалов обусловлено тем, что для вращения лопастей не требуется мощный двигатель. Даже на промышленных воздухонагнетателях редко применяются двигатели с мощностью свыше 800 Вт.

Основные технические характеристики устройства зависят от:

• направления вращения оси (влево или вправо);
• количества лопаток-лопастей;
• формы лопастных лопаток (изогнутые или плоские);
• мощности установленного двигателя;
• размера крыльчатки в диаметре;
• формы корпуса (чаще всего, корпус имеет форму цилиндра);
• защитной методики для снижения травматизма: решетка или жалюзи.

Иногда путают центробежные и осевые вентиляторы, считая, что это одно и то же, но разница между этими усиливающими поток воздуха устройствами большая. Они отличаются по техническим характеристикам и по принципу работы.

Разновидности осевых (аксиальных) вентилирующих приборов

Различаются приспособления по разным параметрам:

1. Настенные. Установка их проводится внутри шахт вентиляции или на выходе за решеткой вентиляционного отверстия. Для увеличения охлаждения на выходе часто проводится установка диффузора, благодаря которому повышается аэродинамика осевых вентиляторов.
2. Потолочные, когда вращение крыльчатки, установленной на длинной оси под потолком, обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении.
3. Крышные. К этой разновидности относятся все аксиальные приборы, установленные на крыше, в том числе и осевые вентиляторы дымоудаления.
4. Оконные обычно устанавливаются на форточку и работают по принципу мини-кондиционера, а предусмотренная в конструкции стеновая панель облегчает монтаж изделия на оконном проеме. Аэродинамика осевых вентиляторов позволяет без лишних энергозатрат с помощью оконных механизмов наполнить комнату свежим уличным воздухом.
5. Напольные. К ним относится большинство бытовых приборов для охлаждения или нагрева (напольные обогреватели с компактным приборчиком для разгона теплого воздуха).
6. Бытовые. К ним можно отнести охладители системного компьютерного блока, охлаждение автомобильного двигателя, подачу горячего воздуха в фене.
7. Корпусные. Эти модели предназначены для охлаждения электроприборов или для усиления циркуляции воздуха в небольшом помещении, отличаются маленьким расходом энергии и низким уровнем шума.
8. С решеткой. Использование вентилирующего прибора с решеткой очень удобно: наличие решетки позволяет производить монтаж в любом месте, где есть подключение к электросети, при работе издает слабый шум.
9. С настенной панелью. Благодаря наличию панели, прибор для вентиляции удобен для стенового или оконного монтажа, их чаще всего используют для усиления воздушного потока.
10. Вытяжные. Модели этого типа активно всасывают приточный воздух, но выдувают слабее. Частично решить эту проблему помогает установка диффузора.
11. Нагнетающие. Этот тип характеризуется хорошим выдувом и слабым всасыванием приточных масс.

• по особенностям строения корпуса:

1. Корпусные. Эти модели предназначены для охлаждения электроприборов или для усиления циркуляции воздуха в небольшом помещении, отличаются маленьким расходом энергии и низким уровнем шума.
2. С решеткой. Использование вентилирующего прибора с решеткой очень удобно: наличие решетки позволяет производить монтаж в любом месте, где есть подключение к электросети, при работе издает слабый шум.
3. С настенной панелью. Благодаря наличию панели, прибор для вентиляции удобен для стенового или оконного монтажа, их чаще всего используют для усиления воздушного потока.

1. Если надо создать повышенную циркуляцию, то рекомендуется установка аксиальных вентиляторов обоих типов или возможна установка модели с реверсивным вентилированием.

• по методу эксплуатации и характеру перемещаемых сред:

1. Общего предназначения. Используются для перемещения методом подпора воздушных непыльных сред, имеющих температуру не выше 80⁰С. К ним относятся все приборы, используемые в быту.
2. Коррозионноустойчивые. Изготавливаются из нержавеющей стали и других антикоррозийных составов.
3. Термоустойчивые. Для их изготовления применяется нержавеющая сталь и ее аналоги, способны выдержать температуру до 200°C.
4. Взрывозащищенные. Их монтаж производится в канальном трубопроводе. С помощью взрывозащищенных вентилирующих приборов производится транспортировка взрывоопасных сред.
5. Дымоудаляющие. Осевые вентиляторы дымоудаления дополнительно снабжены термостойкими и антикоррозийными свойствами.

Преимущества аксиальных моделей

К достоинствам, обеспечившим распространение аксиальных устройств вентиляции можно отнести следующие:

1. Почти нет шума. Низкий уровень шума обеспечивается строением лопастей, которые во время вращения почти без шума прогоняют приточный воздух.
2. Удобный компактный корпус, иногда оснащенный панелью. Наличие панели облегчает монтаж на вентиляцию или оконные проемы.
3. Простота использования. Даже если модель автоматическая, ее применение несложно. Установка автоматических программ не составит труда.
4. Простота ремонта. Все запчасти для ремонта дешевые, и ремонт, благодаря простоте конструкции, несложен.
5. Прочность и дешевизна. Благодаря простоте конструкции они редко ломаются, запчасти стоят дешево, ремонт прост.
6. Небольшой расход энергии. Малый расход электричества обусловлен строением лопастных лопаточек.
7. Возможность автоматически или вручную влиять на скорость и направление вращения винта. Параметры вращения задаются оборотами двигателя.
8. КПД не изменяется при монтаже в любом положении.
9. Защитные параметры, предохраняющие от травматизма. Некоторые устройства снабжены защитными решетками или жалюзи. Благодаря защитным установкам, предотвращается детский травматизм.

Защитные жалюзи, помимо этого, препятствуют проникновению пыли к механизму и способствуют снижению вероятности его повреждения. Жалюзи, в зависимости от модели, имеют разную степень открывания. У одних жалюзи полностью убираются во время работы, а у других изменяется положение створок.

Некоторые примеры применения

Без вентилирования не обойтись нигде. Вот несколько примеров, когда без вентиляции невозможна работа других приборов:

• на судах (морских и пресноводных);
• в квартире (особенно в кухне и ванной);
• в сушильных камерах различного типа.

Судовые вентилирующие приборы

На катерах и кораблях устанавливают судовые вентиляторы трех типов:

1. Вдувные. Эти судовые воздуходувы используются при необходимости нагнетания воздуха в помещении, часто оснащаются диффузором. Без судовых вдувных приборов невозможна полноценная работа котельной, подача к котлу приточного кислорода и охлаждение перегревшихся деталей.
2. Вытяжные. Такие аксиальные судовые приборы способны принудительно, методом подпора, убрать воздух из приборов. С помощью вытяжных судовых аксиальных моделей возможна быстрая очистка помещений от дыма и вредных выбросов.
3. Нагнетающие (ветрогоны). Судовые ветрогоны предназначаются для принудительной циркуляции воздушных масс без их вытяжки и замены.

Квартирная вентиляция

В квартире особенно важна полноценная вентиляция в кухне, ванной и уборной.

1. На кухне вытяжной вентилятор всегда устанавливается на вытяжку, дополнительно желателен монтаж на выходе канальной вентиляции, оба вентилятора для подпора воздуха работают почти без шума.
2. В уборной вытяжное устройство монтируется на выход канальной вентиляции и способствует удалению запахов.
3. Для ванной подбор системы вентилирования сложнее из-за высокой влажности. Там недостаточно просто установить вытяжку на канальную вентиляцию, нужна дополнительная установка конденсаторов.

Вентилирование камер для сушки

Специальные сушильные камеры используются в быту и производстве. При помощи сушильных камер можно:

• высушить одежду;
• заготовить сухофрукты;
• обеспечить снижение влажности древесины.

Сушильные камеры способны быстро провести высушивание, но для эффективности работы необходимы:

• наличие конденсаторов;
• вентилятор, равномерно распределяющий по сушильной камере методом подпора прошедший через нагрев приточный воздух.

С полноценной вентиляцией и равномерным распределением приточного прогретого воздуха сушильная камера будет работать эффективно при минимальном расходе энергии.

Короткий обзор различных вариантов осевых вентиляторов позволяет определить, какой прибор по размеру, расходу питания и техническим характеристикам лучше подобрать в зависимости от планируемого способа применения.

Принцип действия, устройство, и применение центробежных вентиляторов

Издревле люди оснащали свои жилища простейшими системами естественной вентиляции, но время шло, и прогресс не стоял на месте. С появлением первых заводов и фабрик возникла необходимость в принудительной вентиляции. Начали появляться разные устройства для вентиляции, некоторые из них дошли и до наших дней. Одним из таких устройств является центробежный вентилятор.

Центробежные вентиляторы предназначены для перемещения газов, они применяются в тех местах где не требуется существенного поднятия, или снижения давления (максимальная степень сжатия для вентиляторов – 1,15).

Например, в системах охлаждения бытовой техники — для отвода горячего воздуха от радиатора, в отопительных приборах — для обдува нагревательных элементов, в системах дымоудаления и вентиляции, на предприятиях — для перекачки газов и т.

д.

Устройство

Центробежные вентиляторы, в простонародье называемые улитками из-за сходного внешнего вида, состоят из следующих деталей: спиралевидного корпуса, рабочего колёса с установленными на нём лопатками, имеющими на концах загибы вперёд или назад, станины, и привода (электро или пневмо).

Вид в разрезе:

Стрелками указано движение потока газа при работе вентиляторного агрегата.

То, в какую сторону направлены загибы на лопатках, определяется назначением конкретного вентилятора.

Лопатки с загнутыми назад концами дают повышенную на 20% экономичность и возможность нормальной работы при перегрузках по расходу газа.

Важно

Агрегаты с загнутыми вперёд лопатками имеют свои преимущества, это меньший уровень производимого шума из-за более низкой скорости вращения, и компактность, из-за меньших размеров рабочего колёса и соответственно корпуса.

В станине установлены подшипники для валов двигателя и крыльчатки. На вентиляторные установки обычно ставятся роликовые подшипники, заполненные маслом. На тех моделях, которые эксплуатируются в условиях высоких температур, во избежание перегрева, подшипники оснащены водяной системой охлаждения.

А также в вентиляторе могут быть установлены входные и выходные заслонки для управления потоками газа внутри его.

Разновидности устройства

Сегодня выпускается множество разных вариантов вентиляторных агрегатов. Каждый рассчитан на определённые условия эксплуатации, которые везде разные, поэтому универсальных решений в этой области нет.

Центробежные вентиляторы делятся по направлению вращения:

• правого (по часовой стрелке) вращения;
• левого (против часовой).

Вентиляторы также делят за типом приводных механизмов:

• ременной;
• прямой;
• регулируемый.

Вентиляторы делятся за уровнем давления и выделяют следующие типы:

• высокого (3 кПа – 12 кПа);
• среднего (1 кПа – 3 кПа);
• низкого (до 1 кПа) давления.

По направленности движения воздушных потоков вентиляторные установки классифицируют следующим образом:

• вытяжные;
• и двустороннего всасывания.

А также существуют установки для использования в условиях агрессивных сред, причём большинство таких агрегатов узкоспециализированы, и предназначены только для эксплуатации в одной, определённой среде, например, среде хлора.

Установки для неё делаются из устойчивых именно к хлору материалов, и если применить такой агрегат для работы в иной агрессивной среде, то далеко не факт, что он сохранит герметичность рабочей камеры, и не выйдет из строя.

Обычные вентиляторы рассчитаны на эксплуатацию при температуре газа до 80 градусов, и содержании в нём твёрдых примесей не более 100 мг на кубометр. Существуют также установки для применения в запылённых средах, т. н.

пылевые вентиляторы, у которых содержание твёрдых примесей в рабочем теле ограничено одним килограммом на м³.

Достойны упоминания и роторные вентиляторы во взрывобезопасном исполнении, с пневматическим приводом, применяемые в шахтной вентиляции, и на прочих взрывоопасных предприятиях.

По приводам также есть существенные различия, самый простой и надёжный из них — прямой. В нём крыльчатка установлена непосредственно на вал двигателя, ломаться практически нечему.

Недостаток у этого привода все же есть — необходимость иметь регулятор оборотов для мотора при потребности в регулировке мощности вентиляторной установки, так как конструкция привода не позволяет изменять скорость вращения крыльчатки без изменения оборотов двигателя.

Следующим идёт ременной привод, надёжность у него пониже, чем у прямого (ремень может соскочить со шкива или порваться), но зато уже имеется возможность изменять скорость вращения ротора без изменения таковой у двигателя.

Состоит из двух шкивов (первый стоит на валу мотора, второй — на одном валу с крыльчаткой), имеющих несколько канавок с разными диаметрами, перебрасывая ремень между которыми, можно изменять передаточное соотношение, там самым изменяя обороты вентилятора, не затрагивая при этом двигатель.

Последний тип привода, самый современный из всех — регулируемый. В нём передача вращательного движения осуществляется через магнитную или гидравлическую муфту, расположенную между валами двигателя и вентилятора.

Совет

Так как такой привод технически сложнее всех предыдущих, то для простоты управления в нём применяется микроконтроллер, что делает возможным использование вентиляторов с таким приводом в централизованных системах, где реализована функция удалённого управления.

Что касается разницы между вентиляторными установками двустороннего всасывания и вытяжными, то она очевидна: у вытяжного забор газа происходит с одного торца, а у первого — с обоих.

Принцип действия

Трудно будет найти более простое в работе устройство, чем центробежный вентилятор, принцип работы которого заключается в следующем: газ всасывается через заборное отверстие, далее он попадает на вращающийся ротор с расположенными на нём лопатками, проходя по каналам между ними, за счёт центробежной силы газ получает ускорение, и покидает ротор. Далее он собирается кожухом, и выбрасывается в выходное отверстие.

Назначение и применение вентиляторов

Принцип работы вентилятора

Человек пользуется колесом с незапамятных времён. По мере развития техники функции колеса расширились и его с некоторыми доработками стали применять на мельницах. Так появились крыльчатки. Поток воды или ветер вращали крыльчатку и далее вращались жернова. Так появились крыльчатки.

Напор воды или ветер давили на лопасти, и эта сила передавалась для вращения жерновов. Но с появлением моторов стало возможным использовать крыльчатку с точностью наоборот.

Мотор приводил в движение колесо с лопастями, которые своим давлением на воду или воздух создавали поток необходимой силы. Появились пропеллеры у воздушных транспортных средств и гребные винты у водных.

А все разновидности крыльчаток, которые вращаются в газообразной среде, получили общее название «вентилятор».

Вентиляторы создают поток воздуха или газа в соответствии со своей конструкцией. Если лопасти отбрасывают воздух или газ вдоль оси вращения такой вентилятор называется осевым, если в сторону от оси вращения – центробежным. В зависимости от конструкции лопастей центробежный вентилятор может быть либо радиальным, либо тангенциальным.

• В радиальной конструкции лопасти закреплены на вращающемся диске между центром диска и его краями.
• В тангенциальной конструкции лопасти закреплены на вращающемся цилиндре вдоль его боковой поверхности.

Использование в авиации

В авиации вентиляторы являются частью авиационных двигателей и используются для получения силы тяги, которая движет самолёт. Его авиационное название «воздушный винт». Для увеличения тяги используются два винта вращающихся в противоположных направлениях. Сдвоенные винты используются и в вертолётах, поскольку они являются взаимно уравновешенными своими крутящими моментами.

Если вентилятор предназначен для создания большого давления его называют компрессором. В авиации компрессоры применяются в турбореактивных двигателях для получения скоростного потока газов, который существенно превосходит по своей силе и скорости поток, создаваемый воздушным винтом. Теоретически и воздушный винт может так же, но тогда скорость вращения получится для него разрушительной.

Компрессоры турбореактивных двигателей также могут быть осевыми и центробежными.

Обратите внимание

Для получения более высокой скорости исходящего потока газов применяется осевой компрессор, для получения большего давления в двигателе – центробежный.

Авиационные двигатели с воздушным винтом получаются более экономичными, а турбореактивные – более скоростными. Но и те и другие в своей основе используют вентилятор.

Использование в быту

В быту вентилятор в основном используется для создания комфортных условий в жилище. Он является важной деталью любого кондиционера, поскольку продувает воздух через теплообменник кондиционера.

Для применения в жаркую погоду в большом количестве производятся вентиляторы всевозможных конструкций – напольные, настенные, потолочные. Практически все они сделаны как осевые вентиляторы.

Такая конструкция является наиболее удобной для получения направленного воздушного потока различной скорости и силы.

Многие вентиляторы снабжаются функцией цикличного изменения направления обдува. Это позволяет избежать эффекта сквозняка и намного комфортнее в использовании. В целях безопасности лопасти вентиляторов

• либо изготавливаются из мягкого материала,
• либо закрываются решёткой.

Электромоторы в них позволяют получать несколько скоростей вращения.

Использование на производстве и в различном оборудовании

Современные производственные помещения немыслимы без вентиляторов.

Кроме функций по созданию микроклимата в офисных помещениях, они являются составной частью многих технологических процессов, обеспечивая вместе с потоком воздуха или газа транспортировку пылевидных топлив, дыма и аэрозолей.

Наиболее распространёнными на производстве являются тангенциальные конструкции. Они лучше других сочетаются с дымоходами и трубами и тише работают.

Очень широко применяются вентиляторы, так называемые кулеры, в различных устройствах для местного охлаждения. В каждом автомобиле установлен кулер для охлаждения двигателя, в каждом настольном компьютере и в большинстве ноутбуков есть хотя бы один кулер.

Причём одной из наиболее распространённых неисправностей компьютеров является замедление вращения кулера по причине плохого ухода за ним. Получается перегрев и как следствие сбои в работе компьютера.

Это свидетельствует о важной роли кулеров в исправной работе компьютеров и ином оборудовании.

Конструкции вентиляторов продолжают совершенствоваться. Форма лопастей, их количество, скорость вращения, шумность, эффективность и прочие параметры позволяют создавать их новые модели для всех потребностей. Он стал частью цивилизации. А ведь не так и давно их единственными конструкциями были дамский веер и придворные опахала…

От «улитки» станет всем свежей. Классификация центробежных вентиляторов

Классификация центробежных вентиляторов должна учитывать все особенности конструкции, принцип работы и назначение устройства.

Учитывая различия применения центробежных вентиляторов можно определить классификационные группы на основе рабочей среды, защищенности от воздействия внешних факторов, способе установки и подключения, а также многих других параметров.

В классификации также можно отдельно выделить особое применение центробежных вентиляторов в качестве крышных вентиляторов, бытовых или специальных. Но эти виды центробежных вентиляторов несколько своеобразны и требуют отдельной классификации ввиду их большого ассортимента моделей и конструкций.

Классификация центробежных вентиляторов по принципу работы

Принцип работы центробежного вентилятора влечет применение особой конструкции рабочего колеса. Рабочее колесо может иметь несколько вариантов изготовления лопаток:

• лопатки загнутые назад,
• лопатки загнутые вперед,
• плоские лопатки,
• специальное исполнение лопаток рабочего колеса.

Направление движения рабочего колеса определяется со стороны, противоположной установке двигателя и прямым (правым) считается движение по часовой стрелке. Направление загиба лопатки считается “вперед”, если оно выполнено в сторону основного вращения.

Рабочее колесо с лопатками загнутыми вперед характеризуется меньшими габаритами и уровнем создаваемого шума, а также пониженной скоростью вращения. Рабочее колесо с лопатками загнутыми назад характеризуется высокой энергоэфективностью и возможностью создания высокого давления (выдерживают большие нагрузки).

Плоские лопатки рабочего колеса центробежного вентилятора в современных моделях практически не применяются из-за малой эффективности. Специальное исполнение лопаток центробежного вентилятора выполняется для особого (нестандартного) применения и могут иметь разнообразные формы и размеры.

Важно

Количество лопаток в рабочем колесе центробежного вентилятора определяется назначением и общей конструкцией.

Также следует указать, что существуют двунаправленные центробежные вентиляторы, которые могут перемещать воздух как вперед, так и назад. Конструкция таких центробежных вентиляторов довольно проста, но за счет универсальности страдают все основные характеристики: производительность, уровень создаваемого давления и т.д.

Классификация центробежных вентиляторов по уровню создаваемого давления

Существует три уровня давления, которое может создавать центробежный вентилятор: низкий, средний и высокий.

Принято считать, что низкое давление создаваемое центробежным вентилятором – это давление до 1 кПа, среднее давление – от 1кПа до 3кПа, а высокое давление превышает 3кПа.

Однако давление свыше 12кПа считается слишком высоким даже для промышленных вытяжных вентиляторов и оно создается специальным оборудованием.

Уровень создаваемого давления не всегда требуется максимальный, поэтому центробежные радиальные вентиляторы с низким уровнем создаваемого давления постоянно востребованы.
Требуемый уровень давления сказывается на конструкции центробежного вентилятора. Это выражается в габаритах центробежного вентилятора, форме лопаток рабочего колеса, количестве лопаток, скорости вращения и многих других параметрах.

Классификация центробежных вентиляторов по степени защищенности от внешних факторов и уровню пожарной безопасности

Так как центробежные вентиляторы применяются в различных условиях, возникает потребность в особом защищенном исполнении. Уровень защиты от внешних факторов предполагает наличие дополнительных устройств или применения особых конструкций.

Существуют центробежные вентиляторы, которые прекрасно выполняют перемещение воздуха не только с примесями твердых частиц (пыли, стружки и т.д.), но и с содержанием вредных (агрессивных) веществ.

Подобные центробежные вентиляторы имеют особую конструкцию рабочего колеса и изготавливаются из инертных материалов или материалов со специальным защитным покрытием. Особого внимания заслуживает применение центробежных вентиляторов в условиях высокой пожароопасной или взрывоопасной среде.

Для таких условий применяются центробежные вентиляторы, изготовленные из алюминиевых сплавов с применением исключающих искрообразование электрических двигателей. Но возможность применения в каждом отдельном случае должна согласовываться с соответствующими организациями.

Степень электрической защиты, герметичности или другие показатели относят центробежный вентилятор к определенной классификационной группе. Применение того или иного центробежного вентилятора, а также проведение ремонтных и регламентных работ, без учета подобных характеристик строго запрещено.

Классификация центробежных вентиляторов по способу подключения привода

Центробежные вентиляторы могут иметь несколько вариантов подключения привода к рабочему колесу. Это может быть:

• расположение рабочего колеса непосредственно на валу электрического двигателя с размещением всей конструкции в одном корпусе,
• прямое (в одной оси) подключение вала рабочего колеса в калу электрического двигателя,
• ременная передача от двигателя к рабочему колесу с изменением скорости вращения (передаточное число соответствует разнице диаметров шкивов передачи).

Каждый из этих способов подключения привода в центробежном вентиляторе имеет свои преимущества и недостатки:

• при расположении двигателя в одном корпусе происходит дополнительное охлаждение вентилятора, но такой способ ограничивается габаритами корпуса,
• прямое соединение валов требует высокой точности позиционирования двигателя относительно оси рабочего колеса, но позволяет применять двигатели стандартной номенклатуры без ограничения габаритов,
• ременная передача не требует строгого позиционирования и позволяет применять двигатели с различными габаритами, но характеризуется высокими требованиями к обслуживанию и ремонту, а также выполнением специальных крепежных элементов для двигателя.

Приведенная классификация не учитывает некоторые отличия центробежных вентиляторов, которые мало влияют на рабочие характеристики центробежных вентиляторов.

Создание отдельных классификационных групп по таким признакам может привести к сложному делению, которое будет перекрещиваться с другим делением устройств.

Поэтому, при изучении отдельных центробежных вентиляторов следует уделять внимание всем параметрам и характеристикам, которые характерны представленной модели.