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

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 //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.

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 м 2 .

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.

По техническим характеристикам

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.

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.

Все вентиляционные установки облегчают труд человека, делая его пребывание в помещении более комфортным и безопасным.

Какие бывают вентиляторы и их характеристика

Свежий воздух, насыщенный кислородом – то, что принято называть «здоровой атмосферой» — обязательное условие комфортного и уютного жилья. Но особенности планировки современных домов, установка металлопластиковых окон делают недостаточным объем естественной вентиляции. А ведь современные квартиры, с их обилием пластика и химических веществ особенно нуждаются в регулярном воздухообмене. Установка принудительной системы вентиляции решает проблему циркуляции воздуха. Вентилятор – главная составляющая этих систем. Рассмотрим подробнее, какие бывают приборы, особенности их конструкции и эксплуатации.

Особенности конструкции и виды

Вентилятор – это механический прибор, предназначений для подачи, отвода и перемешивания воздушных масс. Циркуляция воздуха образуется за счёт создания разности давления, которое возникает между каналами выхода и входа вентиляционной установки. Классифицируют такую технику по назначению, месту и способам установки, производительности, техническим особенностям. Самый распространённый метод группировки – по признаку, или устройству. Выделяют пять видов вентиляторов.

Смотрите также – 10 лучших вентиляторов для ванной

Осевые

Осевые (другое название – аксиальные) модели получили массовое распространение благодаря простой и надёжной конструкции:

  • основной элемент – это цилиндрический корпус/кожух, в котором предусмотрены специальные монтажные отверстия для крепления вентилятора;
  • колесо с лопастями – лопасти жёстко закреплены, подбор расстояния и угла поворота лопастей позволяет регулировать напор и скорость воздушного потока;
  • привод – электродвигатель встроен внутрь самого прибора, обеспечивает вращение колеса с лопастями;
  • коллекторы, обтекатели и диффузоры – улучшают аэродинамические характеристики модели и ее производительность, снижают гидравлические потери.

Принцип действия осевого вентилятора – лопасти за счёт вращения захватывают воздух и перемещают его сквозь устройство. Воздушный поток движется вдоль оси вращения колеса с лопастями, а в радиальном направлении (т. е. от центра к краям корпуса) практически нет движения.

  • компактные размеры, поэтому они не требуют много места для установки;
  • высокий КПД, при невысоком энергопотреблении можно получить плотный воздушный поток;
  • невысокая цена;
  • низкий уровень шума;
  • простота эксплуатации, обслуживания и ремонта.

Осевой вентилятор может использоваться и в реверсивном направлении, но тогда его эффективность работы снижается на 40–50%. Есть один недостаток – осевой тип техники не может создать очень мощный поток воздуха, который необходим на промышленных объектах. Поэтому наибольшее распространение они получили в быту и системах домашней вентиляции, например, в качестве вытяжной на кухне или ванной комнате.

Смотрите также – Вентилятор для вытяжки в ванную комнату

Радиальные

Основу радиального вентилятора (его ещё называют центробежным) составляет корпус, по форме напоминающий улитку, внутри которого размещено рабочее колесо. При вращении возникает центробежная сила, которая затягивает воздух через всасывающее отверстие в центре прибора. После этого воздушная масса направляется в периферийную часть вентилятора, откуда по воздуховоду нагнетается в вентилируемое помещение. Еще одна особенность – воздушный поток входит в него в осевом направлении, а выталкивается движущимся радиально (его направление – по касательной к кожуху корпуса), он всегда перпендикулярен входящему потоку.

Основной рабочий элемент – это цилиндр с лопатками, закреплёнными по окружности на одинаковом расстоянии. В зависимости от формы и расположения лопаток можно достичь различного эффекта:

  • изогнутые вперёд – создают высокое давление и работают с большими объёмами воздуха;
  • изогнутые назад – позволяют избежать накопления пыли, подходят для работы в среде с высоким угнетением;
  • аэродинамическое крыло – очень низкий коэффициент шума и высокая производительность.

Основные плюсы радиальных вентиляторов – получение высокого давления воздушного потока при достаточно небольших габаритах, долговечность, низкий уровень шума и возможность эксплуатации в непрерывном режиме. Поэтому они широко применяются промышленности, особенно там, где необходима мощная постоянная вентиляция – в крупных офисных зданиях и торгово-развлекательных комплексах, супермаркетах, складах, гаражах и т. д. Благодаря возможности быстро удалить загрязнённый воздух они активно применяются на вредных производствах. В быту радиальные вентиляторы все чаще используются в кухонных вытяжках, канальной вентиляции.

Читайте также:  Вентиляция в частном доме через фронтон: варианты обустройства

Смотрите также – Как работает безлопастной вентилятор

Диагональные

Конструктивная особенность диагонального вентилятора – это сочетание преимуществ осевого и радиального типов вентиляторов. Использование конической формы кожуха и крыльчатки специальной формы позволило увеличить скорость перемещения воздушных масс. Конструкция диагональной модели – это компромиссное решение, оптимизирующее сразу три показателя – производительность и уровень шума при сохранении компактных размеров. Диагональные вентиляторы монтируют в вентиляционных системах с протяжёнными воздуховодами.

Диаметральные

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор с удлинённым корпусом, который имеет патрубок и диффузор. Внутри установлено рабочее колесо барабанного типа. Наклонные лопаткиобеспечивают двукратное перемещение воздуха перпендикулярно оси вращения. Главное достоинство – равномерный плоский и широкий воздушный поток. Используются в тепловых завесах и фанкойлах.

Прямоточные

Устройство и принцип действия этого типа вентиляторов сильно отличается от рассмотренных выше. Это абсолютно безопасный прибор, так как в нём нет лопастей. Выбрать напольный вариант можно для установки в комнатах, куда имеют доступ дети или домашние животные.

Поток воздуха в прямоточной модели формируется специальной турбиной, которая установлена в основании. Через щели в основании турбина втягивает воздух, сильно сжимает его и направляет его в рамку с очень узкими щелями направленного действия. Выходящий под давлением воздух по законам аэродинамики тянет за собой другие, соседствующие слои воздуха. В тыльной зоне вентилятора формируется зона разряжения, в которую устремляются воздушные массы. Такая технология «воздушного умножения» позволяет получить проходящий через рамку поток воздуха, который в 15–20 раз превосходит тот объем, который нагнетается турбиной. Рамка может иметь любую форму – от идеального круга до очень вытянутого овала, что открывает очень большие возможности перед дизайнерами.

Дополнительные преимущества перед традиционными видами техники:

  • возможность плавно регулировать интенсивность воздушного потока, его направление – для этого достаточно повернуть кольцо;
  • экономия электричества – при равной производительности с осевым прибором прямоточный потребляет на 20% меньше электричества.

Основные недостатки прямоточного вентилятора – высокая цена и большой шум, ведь воздух сквозь узкие щели проходит со скоростью 85–90 км/ч.

Смотрите также – Как выбрать идеальный кондиционер для дома и квартиры


Виды вентиляторов

Иногда для помещения недостаточно естественной вентиляции. Чтобы обеспечить принудительную циркуляцию воздуха, применяются вентиляторы – устройства для перемешивания, подачи или отведения воздушных масс. Используются в приточно-вытяжной вентиляции для освежения и очищения воздуха, в охлаждающих системах электрических приборов, для создания комфортной атмосферы в жару. Работают от двигателя, а перемещение воздуха обеспечивается лопастями. Есть разные виды вентиляторов по типу конструкции, особенностям применения, по техническим характеристикам.

По условиям применения

Классификация вентиляторов различает их по назначению. Они делятся на группы в зависимости от условий и среды, в которой могут работать. Выделяются два типа вентиляторов: бытовые и специального назначения.

Приборы общего назначения рассчитаны на перемещение неактивных воздушных потоков с температурой до +50 0 . Применяются для выведения из помещения застоявшегося воздуха, очищения его от пыли, запахов и вредных веществ. Или принудительно засасывают воздух из внешней среды и подают в помещение. Они используются в системах принудительной вентиляции домов, офисов, учреждений, в виде бытовых устройств для охлаждения и защиты от жары.

Вентиляторы общего назначения должны применяться в среде, где отсутствуют взрывоопасные вещества, а задымленность составляет не больше 0,01г/м 3 . В воздухе не должно быть липких частиц, волокон, крупного мусора и паров химикатов.

Вентиляторы особого назначения нужны для работы в сложных условиях:

  • пылевые необходимы для очистки воздуха с примесями более 100 мг/м 3 , справляются с опилками, частичками грязи, зерновыми отходами;
  • взрывозащищенные нужны там, где существует опасность взрыва, они надежны, имеют функцию регулировки скорости, безопасно очищают воздух от взрывоопасных газов;
  • термостойкие нужны там, где температура повышается выше 80 0 , например, для охлаждения промышленного оборудования, в системах вентиляции саун, в каминах, печах;
  • коррозистойкие применяются в среде с повышенной влажностью, для перевозки агрессивных газовых смесей, подачи воздуха в кипящие котлы, на химических и металлургических комбинатах;
  • дымоудаляющие нужны для работы в задымленной среде, мгновенно удаляют загрязненный воздух из помещения, могут работать в широком диапазоне температур.

Дополнительная информация! Эти приборы относятся к вытяжным промышленным вентиляторам. Они имеют высокую производительностью – до 75 000 м 3 /ч.

По типу установки

Есть разные типы вентиляторов также по способу установки. В зависимости от функций и места установки они бывают опорные, крышные, канальные и многозональные.

Опорные

Обычные или опорные вентиляторы устанавливают на опору. Это может быть фундамент, железобетонная рама, стальная конструкция, подставка. В промышленных помещениях их применяют для вентиляции небольшого пространства. К этому типу относятся также бытовые.

Какие бывают вентиляторы по типу монтажа:

  • настольные имеют небольшие или средние размеры, размешаются на подставке на столе, перемещают воздушные массы на ограниченной территории;
  • напольные устанавливают на пол на удобную надежную подставку, не крепятся к полу, поэтому их можно передвигать;
  • настенные имеют разные размеры, крепятся на стену стационарно;
  • потолочные закрепляются в центре помещения, иногда совмещаются с источником освещения, безопасны и не занимают много места

Канальные

Канальные вентиляторы устанавливают в воздуховодах. Бывают квадратной, круглой или прямоугольной формы, делаются из пластика или металла. Металлические более прочные, а пластиковые работают бесшумно.

Этот тип вентиляторов применяются для принудительной вентиляции. Используются как для вывода использованных воздушных масс, так для принудительного поступления свежего воздуха извне. Удобны для вентиляции больниц, детских учреждений, офисов, административных зданий. Часто их устанавливают в системе принудительной вентиляции в ванных комнатах или на кухнях квартир.

Они популярны потому что имеют такие преимущества:

  • удобство монтажа и эксплуатации;
  • надежность;
  • прочность конструкции;
  • небольшие размеры;
  • защита от перегрева;
  • могут работать при температуре от -30 до +50 0 ;
  • низкий уровень шума;
  • невысокое энергопотребление.

Крышные

Крышные – это промышленные вентиляторы, которые устанавливают на горизонтальной или наклонной крыше здания. Нужны для вентиляции промышленных помещений, вывода вредных газов, пыли и дыма, для поступления свежего воздуха. Их устанавливают на предприятиях, в бассейнах, спортивных залах, столовых, торговых центрах.

Они постоянно подвергаются неблагоприятным атмосферным воздействиям: осадки, ветер, солнечные лучи, мороз. Поэтому они должны быть изготовлены из прочных материалов, защищены оцинковкой. Могут нормально работать при температуре от -40 0 до +80 0 , при этом воздух не должен содержать твердых частиц. Они надежны и не издают громкого шума

Многозональные

Многозональные вентиляторы имеют несколько воздуховодов. То есть, одно устройство с помощью труб может обеспечить вентиляцию воздуха в нескольких помещениях. Такими бывают промышленные системы и бытовые конструкции для проветривания большого дома. У них минимальные потери и высокое качество вентиляции.

По давлению

Перемещение масс воздуха обеспечивается за счет перепада давления между входным и выходным отверстием. Вентилятор забирает загрязненный воздух из помещения или обеспечивает принудительное поступление потока извне. Давление должно быть достаточным, чтобы обеспечить его движение по воздуховодам. Скорость такого потока измеряется в паскалях. Есть три вида вентиляторов по этому критерию:

  • если давление до 1 кПа – относятся к вентиляторам низкого давления, у них лопасти с широкой рабочей поверхностью, загнуты назад, а скорость вращения не выше 50 м/с;
  • когда потоки воздуха выходят с давлением от 1 до 3 кПа – это среднее давление, способен развивать скорость вращения до 80 м/с, рабочие лопасти у него прямые или с наклонным краем, загнутым по направлению движения или против него;
  • приборы высокого давления – от 3 до 12 кПа развивают скорость до 200 м/с.

По конструкции

Основная характеристика вентиляторов – это конструкция. Они состоят из двигателя, на который крепятся лопасти. Во время вращения ротора они сталкиваются с воздухом. Есть несколько типов по этому критерию:

  • осевые или аксиальные;
  • диагональные;
  • центробежные;
  • диаметральные;
  • безлопастные.

Осевые

Это самая простая и распространенная конструкция. Представляет собой лопасти, укрепленные на оси. За счет вращения они перемещают воздух. Применяются в быту, для охлаждения бытовой техники, компьютеров. Осевые вентиляторы используют для дымоудаления, так как у них высокий коэффициент полезного действия и небольшие потери. Имеют маленькую мощность, небольшие размеры и возможность выбрать режим вращения.

Диагональные

Воздух сначала начинает двигаться в осевом направлении, потом лопастями направляется под углом 45 0 . Это обеспечивает его ускорение. За счет этого повышается коэффициент полезного действия. Такие вентиляторы небольшого размера и с низким уровнем шума.

Центробежные

Их еще называют радиальными. Они работают с большим объемом воздуха, поэтому применяются в промышленности. Поток всасывается внутрь ротора, где под воздействием центробежной силы приобретает вращательное движение и поступает в выходное отверстие. Оно имеет форму улитки и расположено под прямым углом к входному отверстию. Выбрасывают воздушные массы под большим давлением.

Такие вентиляторы удаляют загрязненный воздух с промышленных предприятий. Имеют большие размеры, поэтому для их установки нужно отдельное помещение.

Диаметральные

За счет особой конструкции создают широкий поток воздуха, который можно также поворачивать в любую сторону. Диаметральный вентилятор напоминает барабан, у которого рабочие элементы немного загнуты по ходу движения. Воздух через него проходит дважды, потоки перекрещиваются. Такие диаметральные устройства применяются в тепловых пушках.

Безлопастные

Называются еще прямоточными. Поток воздуха подается с помощью турбины на круглую рамку. Там он усиливается и достигает скорости 90 км/ч. К недостаткам безлопастных вентиляторов относится сильный шум, который производит турбина. Но отсутствие движущихся деталей делает их безопасными.

По способам присоединения привода

Различаются вентиляторы по способу соединения оси крыльчатки и привода, то есть, двигателя.

  • непосредственное соединение;
  • бесступенчатая передача;
  • клиноременная передача;
  • установка сразу на двигатель;
  • крепление на эластичной муфте.
Читайте также:  Вентиляция кровли из мягкой черепицы: проектирования и обустройства мягкой кровли

По техническим характеристикам

Вентиляторы бывают разными по типу устройства и принципу функционирования. Эти особенности определяют эффективность вентиляции, уровень шума, производительность и энергопотребление. От этого зависит, в каких условиях могут они применяться. Вентиляторы различаются по быстроте вращения, мощности, коэффициенту полезного действия.

Различаются такие технические характеристики вентиляторов:

  • расход воздуха показывает, какой объем может быть перемещен за час, самые мощные промышленные модели перемещают до 75000 м 3 /ч;
  • скорость и частота вращения воздуха;
  • потребляемая мощность;
  • уровень шума особенно важен для бытовых моделей;
  • коэффициент полезного действия определяет эффективность работы, потери производительности из-за трения.

Дополнительная информация! Вентиляторы могут иметь функцию автоматического включения и выключения по таймеру или от датчика движения.

Вентиляционные системы предназначены для облегчения жизни человека, для улучшения условий в помещении. Очищая воздух, они делают пребывание дома или на работе комфортным.

Классификация вентиляторов и их применение

Вентилятором называется устройство, предназначенное для создания избыточного давления воздуха или другого газа (до 15 кПа) при организации воздухообмена, транспортировании аэросмесей по трубопроводам.

Осевым вентилятором называется вентилятор, в котором воздух (или газ) перемещается вдоль оси рабочего колеса, приводимого в движение электродвигателем.

Рис.2. Схема осевого вентилятора: 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – обтекатель

В центробежных вентиляторах перемещение воздуха происходит под воздействием центробежных сил, которые возникают при вращении рабочего колеса. Преобразование кинетической энергии воздуха в потенциальную, то есть повышение давления воздуха при уменьшении скорости, обеспечивается расширяющейся частью корпуса – диффузором.

Вентиляторы соединяются с электродвигателем непосредственно (жесткое соединение, эластичная муфта) или через передачу (клиноременная, механическая регулируемая).

Центробежный вентилятор состоит из спирального кожуха и рабочего колеса с лопатками. При вращении рабочего колеса воздух попадает в каналы между его лопатками и вытесняется ими к периферии колеса. Под действием центробежных сил воздух отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.

Конструктивное устройство центробежного вентилятора простейшего типа представлен на (рис. 3).

Рис. 3. Трехзаходный винтовой компрессор: Рабочее колесо: 1 – ступица, 2 – основной диск, 3- рабочие лопатки, 4 – передний диск, 5 – лопастные решетки; 6 – шкив привода вентилятора; 7- корпус; 8 – станина; 9 – подшипники; 10 и 11 – фланцы крепления всасывающей и напорной труб.

Конструктивная форма и размеры вентилятора определяются его подачей, давлением и частотой вращения

Изготавливаются вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания, правого и левого вращения.

Рис. 4. Схемы конструкций рабочих колес центробежных вентиляторов

Формы конструкций рабочих колес вентиляторов указаны на (рис. 4).

Барабанная (а) и кольцевая (б) формы свойственны вентиляторам низкого давления с лопатками, загнутыми вперед; формы б, в и г характерны для вентиляторов низкого, среднего и высокого давлений с лопатками, загнутыми назад.

Центробежные вентиляторы по создаваемой разности полных давлений (при плотности воздуха на входе с=1,2 кг/м 3 ) можно разделить на три группы:

· низкого давления – с разностью полных давлений до 100 Па;

· среднего давления – до 300 Па;

· высокого давления – до 1500 Па.

Центробежные вентиляторы также могут быть:

Вентиляторы общего назначения предназначены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обычного качества не превышает агрессивность воздуха с температурой до 80°С. Кроме этого, переносимые воздух и газовые смеси не должны содержать пыль и другие твердые примеси в количестве, превышающем 100 мг/м 3 , а также липкие вещества и волокнистые материалы. Для вентиляторов двухстороннего всасывания с расположением ременной передачи в перемещаемой среде температура перемещаемой среды не должна превышать 60°С.

Рис. 5. Стандартные положения корпусов вентиляторов общепромышленного назначения

Радиальные вентиляторы имеют диаметр колес от 0,25 до 2,0 м. Колесу присваивается номер, выраженный в дециметрах (2,5-20), который численно равняется диаметру колеса.

Рис. 6. Радиальный вентилятор

Вентиляторы специального назначения применяются для работы в агрессивных средах: для перемещения газа с высокой температурой, газопаровоздушных, взрывоопасных смесей и др. По назначению эти вентиляторы подразделяются на пылевые, коррозионно-стойкие, искрозащищенные, тягодутьевые, шахтные, мельничные и др.

Вентиляторы, предназначенные для перемещения невзрывоопасных неабразивных пылегазовоздушных смесей с различными механическими примесями, называются пылевыми.

В обозначении этих вентиляторов добавляется буква П. Пылевые вентиляторы применяются для удаления древесных стружек, металлической пыли от станков, пневмотранспорта для зерна и в других целях. Чтобы транспортируемые материалы не застревали в рабочем колесе и корпусе, число лопаток делается небольшим и увеличивается зазор между входным патрубком и колесом. Вследствие этого КПД пылевых вентиляторов низкий.

В конструкциях коррозионно-стойких вентиляторов, предназначенных для перемещения агрессивных смесей, применяются материалы, устойчивые к воздействию этих смесей (нержавеющая сталь, титановые сплавы, винипласт, полипропилен).

Искрозащищенные вентиляторы подразделяются на вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования и искробезопасные вентиляторы. В вентиляторах с повышенной защитой от искрообразования предусмотрены меры, обеспечивающие защиту от возникновения опасных искр только в режимах нормальной работы вентилятора. Такие вентиляторы изготавливаются из алюминиевых сплавов или разнородных металлов. В искробезопасных вентиляторах предусмотрены меры защиты от искрообразования как при нормальной работе, так и при возможном кратковременном трении рабочего колеса о корпус вентилятора. Эти вентиляторы выполнены на основе алюминиевых сплавов с антистатическим пластмассовым покрытием (графитонаполненный полиэтилен или графитонаполненный пентопласт). Электропривод имеет взрывозащищенное исполнение.

Тягодутьевые вентиляторы различают двух видов: дымососы и дутьевые.

Дымососы применяют для отсасывания дымовых газов с температурой до 200°С. Поскольку газы содержат твердые частицы золы, вызывающие износ деталей дымососа, лопатки рабочего колеса делают утолщенными, а внутреннюю поверхность обечайки корпуса покрывают

броневыми листами. Ходовая часть дымососов имеет охлаждающий элемент в виде термомуфты или змеевика охлаждения масла в узле подшипников. Поэтому корпусы подшипников ходовой части дымососов изготавливают в виде литых или сварных коробок, внутри которых находится масло. В обозначении дымососа, например DH-15, используются следующие индексы: D – дымосос, Н – лопатки рабочего колеса загнуты назад, 15 – диаметр рабочего колеса в дециметрах.

Дутьевые вентиляторы предназначены для подачи воздуха в топочные камеры котельных установок. Изготавливаются дутьевые вентиляторы номеров 8-36.

Рис. 7. Дутьевой вентилятор

Вентиляторы горячего дутья типа ВГД и ГД предназначены для подачи первичного воздуха с температурой до 400°С. Устанавливать дутьевые вентиляторы можно только после аппаратов очистки. До вентиляторов и после них необходимо устанавливать тепловые компенсаторы расширения проводящих и отводящих участков сети.

Мельничные вентиляторы предназначены для пневматического транспортирования неагрессивной угольной пыли в системах пылеприготовления котлоагрегатов.

Шахтные вентиляторы используют в вентиляционных системах рудников для обеспечения больших расходов и давлений воздуха.

Диаметральный вентилятор имеет рабочее колесо барабанного типа и несимметричный коленообразный корпус. Несимметричное расположение рабочего колеса обеспечивает образование потока воздуха в сторону меньшего сечения. Диаметральные вентиляторы с широкими колесами могут подсоединяться непосредственно к воздуховодам, имеющим сечение в форме вытянутого прямоугольника. Диаметральные вентиляторы могут создавать значительные давления даже при невысоких окружных скоростях рабочих колес, поскольку поток воздуха дважды пересекает лопаточное колесо. Однако диаметральные вентиляторы имеют низкий КПД. По этой

причине они применяются в установках, в которых требуется плоский равномерный поток воздуха одинаковой ширины, а именно в воздушных завесах, фанкойлах, внутренних блоках сплит-систем.

Рис.8. Вентилятор диаметрального сечения

Рис.11. Прохождение воздушного потока через диаметральный вентилятор.

Осевые вентиляторы применяются в системах приточно-вытяжной вентиляции при суммарных потерях полного давления вентиляционной сети до 35 Па. Максимальная окружная скорость рабочего колеса – до 60 м/с[4].

Статьи

Вентиляторы. Основные виды вентиляторов.

Вентилятор – это механическое устройство, которое предназначается для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса воздуха из помещения, а также для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, путем создания необходимого перепада давления (на входе и выходе вентилятора).

По конструктивным особенностям и принципу действия вентиляторы разделяют на осевые (аксиальные), диагональные, радиальные (центробежные), диаметральные (тангенциальные или перекрестные) и безлопастные.

Вентиляторы разделяют, также, по направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) – на вентиляторы правого вращения и левого (колесо вращается по- либо против часовой стрелки, соответственно).

Вентиляторы применяются в системах принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, для обдува нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также для обдува радиаторов охлаждения различных устройств. В закрытых системах могут использоваться для перекачки газов. Однако, обычно используются для перемещения воздуха — для охлаждения оборудования, вентиляции помещений, воздухоснабжения процессов горения.

Применительно к составу перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяют на:

– обычные вентиляторы, с температурой перемещаемого воздуха (газов) до 80 о C;

– коррозионностойкие вентиляторы, для коррозионных сред;

– термостойкие вентиляторы, с температурой перемещаемого воздуха выше 80 о C;

– пылевые вентиляторы, для запылённого воздуха (твёрдые примеси в количестве более 100 мг/м3).

В зависимости от способа соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя:

– вентиляторы с непосредственным соединением с электродвигателем;

– вентиляторы с соединением на эластичной муфте;

– вентиляторы с клиноременной передачей;

– вентиляторы с регулирующей бесступенчатой передачей.

В зависимости от места установки вентиляторы делят на:

– обычные – устанавливаются на специальной опоре (раме, фундаменте и т.д.);

– канальные – устанавливаются непосредственно в воздуховоде;

– крышные – устанавливаются непосредственно на кровле.

Основные характеристики вентиляторов:

– расход воздуха, м3/час;

– полное давление, Па;

– частота вращения, об/мин;

– потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;

– КПД – коэффициент полезного действия вентилятора, который включает механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора, а также объёмные потери в результате утечек через уплотнения и аэродинамические потери в проточной части вентилятора;

– уровень звукового давления, дБ.

Уровни звукового давления в воздуховоде могут измеряться как со стороны всасывания и нагнетания, так и те, которые передаются в окружающую среду.

Осевые (аксиальные) вентиляторы

Осевой вентилятор конструктивно представляет собой, расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, которые закреплены на втулке под углом к плоскости вращения (либо поворотные лопасти).

Читайте также:  Что такое приточная вентиляция и как правильно её обустроить

Воздушный поток в осевых вентиляторах с круглым пропеллером проходит в осевом направлении, т.е. параллельно оси вращения. На входе в вентилятор устанавливается коллектор (спрямляющий аппарат), который значительно улучшает аэродинамические характеристики работы вентилятора.

Осевые вентиляторы при постоянной скорости вращения имеют самую низкую потребляемую мощность при условии отсутствия встречного воздушного потока. Однако потребляемая мощность увеличивается при возникновении встречного воздушного потока. Аксиальные вентиляторы имеют внешний кожух и электродвигатель, который встроен в стакан вентилятора. Такая компактная конструкция позволяет экономить место для размещения других узлов оборудования. Кожух вентилятора содержит монтажные отверстия для крепления.

Рабочее колесо вентилятора чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя.

Осевые вентиляторы имеют высокий КПД по сравнению с другими видами вентиляторов. Расход и напор можно регулировать благодаря поворотным лопаткам лопастей, к тому же они имеют меньшие размеры при схожих рабочих параметрах. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи больших объёмов воздушных масс при малых аэродинамических сопротивлениях.

Диагональные вентиляторы, на первый взгляд, только слегка отличаются от осевых вентиляторов. И хотя забор воздуха в них происходит в осевом направлении, но выпуск происходит в диагональном направлении. Круговая скорость воздушного потока в концентраторе пропеллера вентилятора, требующегося для создания давления, увеличивается благодаря конической форме кожуха. Обладают высокой скоростью обдува при относительно высоком давлении. По сравнению с осевыми вентиляторами такого же размера и сопоставимой эффективности, эти вентиляторы имеют более низкий уровень шума.

Радиальные (центробежные) вентиляторы

Радиальный вентилятор конструктивно представляет собой лопаточное (рабочее) колесо, расположенное в спиральном кожухе, при вращении которого, попадающий в каналы между его лопатками воздух, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Воздух, под действием центробежной силы, отбрасывается в спиральный кожух, а после направляется в нагнетательное отверстие.

Основной элемент радиального вентилятора – рабочее колесо – представляет собой пустотелый цилиндр, по всей боковой поверхности которого, параллельно оси вращения, на равных расстояниях установлены лопатки. Лопатки скрепляются по окружности при помощи переднего и заднего дисков. В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса могут изготавливаться загнутыми вперёд или назад.

Количество лопаток варьируется в зависимости от типа и назначения вентилятора.

Вентиляторы могут выпускаться с восемью разными положениями кожуха. Имеют правое и левое вращение.

В системах вентиляции и кондиционирования применяются радиальные вентиляторы:

– одностороннего или двухстороннего всасывания;

– на одном валу с электродвигателем или клиноременной передачей;

– с лопатками, загнутыми назад или вперёд.

Применяя радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, можно получить экономию электроэнергии примерно в 20%. Вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, относительно легко переносят перегрузки по расходу воздуха.

Радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми вперёд, при меньшем диаметре колеса и более низкой частоте вращения, имеют одни и те же расходные и напорные характеристики, что и вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Таким образом, они могут достичь требуемого результата, занимая при этом меньше места и создавая меньший шум.

Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральные вентиляторы конструктивно состоят из корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе и рабочего колеса в виде барабана с загнутыми вперёд лопатками. Действие диаметральных вентиляторов базируется на двухкратном поперечном прохождении воздушного потока через рабочее колесо.

Диаметральные вентиляторы обладают наиболее высокими аэродинамическими параметрами, сравнительно с другими типами вентиляторов. Такие вентиляторы создают плоский равномерный поток воздуха большой ширины, а также обладают удобством компоновки, которая позволяет осуществлять поворот потока в широких пределах. Вентиляторы данного типа характеризуются компактностью установки, которая позволяет существенно сократить объём, занимаемый вентиляционной установкой. КПД таких вентиляторов достигает 0,7, что является достаточно высоким показателем.

Диаметральные вентиляторы, благодаря этим качествам, нашли самое широкое применение в различных агрегатах и установках вентиляции и кондиционирования воздуха, таких как фанкойлы, внутренние блоки сплит-систем, воздушные завесы и др.

Воздушный поток в безлопастном вентиляторе формирует турбина, спрятанная в основании, которая подает основной поток перемещаемого воздуха сквозь узкие щели в большой рамке, выдуваемый из щелей воздух, за счет аэродинамического эффекта, увлекает за собой соседние слои. Окружающий воздух засасывается с задней стороны вентилятора за счет возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. Как результат – усиление объема потока воздуха, по сравнению с объемом, перекачиваемым турбиной, до 15-18 раз. Направление потока изменяется путем регулирования положения рамки. Достоинство такой схемы заключается в отсутствии доступных снаружи движущихся деталей, а недостаток — шумность. Форма рамки может быть выполнена в виде кольца или в виде вытянутого овала.

Виды вентиляторов по типу и конструкции

Вентилятор – агрегат для подачи/откачки воздуха (газа) из помещения. Данные приборы имеют различную конструкцию, но все они требуют электрического двигателя.

Классификация по условиям применения

По условиям, в которых работают вентиляторы, приборы подразделяют на следующие категории.

  • Вентиляторы общего пользования, предназначенные для перемещения воздушных масс или неинертных газов с температурой, не превышающей 80 0 С.
  • Термостойкие устройства, работающие с воздушными (газовыми) потоками, температура которых превышает 80 0 С.
  • Пылевые – предназначаются для установки в цехах, где необходимо обеспечить вентиляцию воздуха при наличии в воздухе пыли и мелких механических взвесей, в количестве более 100 мг/м 3 .
  • Вентиляторы для перегонки химически инертных газов, рабочие части которых изготавливают из материалов, химически устойчивых к конкретно взятым веществам.
  • Коррозионностойкие – устройства для установки в помещениях с избыточной влажностью. Двигатели таких агрегатов защищены от проникновения влаги, рабочие части – неподвержены ржавчине.
  • Взрывобезопасные предназначены для перегонки взрывоопасных газов и газовых смесей, а также воздушных масс, содержащих примеси взрывоопасных газов. Данные устройства подразделяются на категории и подбираются в зависимости от мест установки и класса взрывоопасности веществ.

По типу соединения привода с рабочим колесом

Электродвигатель в современных вентиляторах соединяется с рабочим колесом посредством:

  • эластичных муфт;
  • клиноременной передачи;
  • бесступенчатых передач регулируемого вращения;
  • непосредственно, путем установки рабочего колеса на двигатель.

По способу монтажа

Варианты установок агрегатов следующие.

  • Монтаж на железобетонный фундамент или опору. В качестве опоры часто используют стальную рамную конструкцию.
  • Канальная установка. Агрегат монтируют непосредственно внутрь воздуховода.
  • Монтаж на крышу. Используется для вентиляции офисных, общественных помещений и производственных цехов, где не требуется установка вентиляционного оборудования специального назначения.

Параметры вентиляторов

Кроме учета вышеизложенных классификаций, вентиляторы выбирают по техническим параметрам. К ним относят:

  • скорость движения воздуха, м 3 /час;
  • давление газа, Па;
  • степень сжатия газа (отношение давления газа на выходе в давлению газа на входе);
  • частота вращения рабочего колеса, об/мин;
  • частота вращения электродвигателя, об/мин;
  • мощность вентилятора, кВт;
  • КПД;
  • уровень шума, производимого агрегатом.

Классификация по конструктивному исполнению

  1. Осевые (аксиальные) выполнены в виде импеллера, насаженного на ось и защищенного кожухом. Обычно кожух имеет форму сплошного цилиндра, но может выполняться из металлических прутьев. Ось вентилятора соединена с электродвигателем. Выход оснащен устройством, спрямляющим поток (коллектором). Отличительная особенность данных устройств – малые потери на трение, высокий КПД, возможность изготавливать агрегаты широкого размерного ряда диаметром от нескольких сантиметров (для ноутбуков и иных компактных устройств) до промышленных вентиляторов с лопастями в несколько метров. Аксиальные устройства успешно применяются в быту (фены, кухонные вытяжки, вентиляция в ванных комнатах и пр.) и в промышленности (вентиляция в офисах, цехах, сельскохозяйственных помещениях и пр.).

  1. Центробежные (радиальные) представляют собой спиралевидный корпус («улитку») внутри которого расположена крыльчатка, приводимая в движение электродвигателем. С боковой стороны находится входное отверстие, через которое всасывается воздух. Под прямы углом к входному отверстию расположен выходной патрубок. Исключение составляют крышные радиальные вентиляторы, в которых воздух прокручивается не под прямым, а под развернутым углом, выходя через патрубки, направленные вниз. Входное отверстие в крышных центробежных устройствах также направлено вниз. Агрегаты данной конструкции обладает большей, по сравнению с осевыми вентиляторами мощностью. В них происходит сжатие воздуха внутри нагнетательной камеры и выпуск его с большим, относительно входного, давлением. Такая конструкция и обеспечивает необходимую мощность. Поэтому они пригодны для установки в воздуховодах большой длины.
  1. Диагональные устройства представляют собой кожух конической формы, внутри которого расположены рабочие колеса с лопастями, причем одно колесо имеет конструкцию лопастного винта, насаженного на ось, а второе – лопастную крыльчатку, аналогичную импеллерам радиальных вентиляторов. Воздух в таких устройствах движется под углом 45 0 , что значительно увеличивает скорость осевого потока на выходе. Недостатком такой конструкции является высокий уровень шума, производимый устройством.

  1. Тангенциальные (диаметральные) вентиляторы выполняют в виде барабанного колеса, лопатки которого загнуты вперед внутри корпуса. Входное отверстие оснащено патрубком, выходное – диффузором. Воздух засасывается, дважды проходит импеллер в перпендикулярном направлении и выходит через выходной патрубок, расположенный вдоль оси корпуса. Такие агрегаты применяют там, где необходимо создать направленный плоский поток воздуха: в кондиционерах, тепловых завесах и пр. Преимущества тангенциальных вентиляторов в компактности, хорошем КПД (до 70%), низком уровне шума, возможности менять направление потока.

  1. Прямоточные вентиляторы выполнены в виде цилиндрического основания, в боковых стенках которого расположены входные отверстия. Здесь же располагаются турбина и электромотор. К основанию прикреплено кольцевидное крыло без лопастей и иных подвижных элементов. Принцип работы устройства следующий. Засасываемый воздух сильно сжимается турбиной и выпускается сквозь узкие щели кольцевидного крыла, создавая область разряженного воздуха с внешней стороны кольца. Вырываясь с большой скоростью, потоки сжатого воздуха «тянут» за собой разряженный воздух. В результате на выходе кольца создается мощный поток направленного воздуха. Достоинством устройства является высокая мощность, недостатком – высокий уровень шума.

Для подбора вентилятора или вентиляционного оборудования отправьте заявку нашему менеджеру или позвоните 8 (499) 647-40-32.

Ответ будет содержать всю необходимую информацию: цену, техническое описание, срок поставки, условия доставки, условия оплаты.

Ссылка на основную публикацию
×
×