Принцип действия, устройство, и применение центробежных вентиляторов

Принцип действия, устройство, и применение центробежных вентиляторов

Вентиляторами называют воздуходувные машины, предназначенные для перемещения и подачи воздуха по вентиляционным трубопроводам к потребителям. Их применяют в системах вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления, для подачи воздуха в топки котлов, создания воздушной подушки судов и т. д.

Вентиляторы бывают осевые и центробежные (радиальные). В судовых системах наибольшее распространение получили центробежные вентиляторы.

В металлическом корпусе 1 (кожухе) центробежного электровентилятора (рис. 22) размещается рабочее колесо 2, приводимое во вращение электродвигателем 5.

При вращении колеса воздух засасывается через приемный патрубок 3, проходит между лопатками от оси к периферии и затем по спиральному каналу направляется в нагнетательный патрубок 4. Корпус вентилятора крепится к торцовой части электродвигателя, имеющего лапы для крепления к судовому фундаменту. В месте сопряжения спиральной камеры с напорным патрубком находится язык.

Радиальные вентиляторы могут иметь лопасти, загнутые вперед, назад и радиальные. Число лопастей z обычно составляет 20÷60.

Рисунок 22 – Вентилятор центробежный

Осевой электровентилятор (рис. 23) состоит из цилиндрического корпуса 2 и рабочего колеса (пропеллера) 1, приводимого во вращение электродвигателем 3, который закреплен в корпусе на установочных винтах 4. Удобство такой конструкции заключается в том, что вентилятор не изменяет направления движения нагнетаемого им воздуха и поэтому может быть установлен на любом прямолинейном участке воздухопровода, а при необходимости укреплен и на фундаменте с помощью лап 5. В осевом вентиляторе, как и в осевом насосе, при обтекании воздухом лопастей рабочего колеса частицы его находятся на одинаковом расстоянии от оси колеса, поэтому такие вентиляторы и называются осевыми.

Рисунок 23 – Вентилятор осевой

Центробежные вентиляторы благодаря использованию работы центробежных сил обеспечивают большие давления по сравнению с осевыми вентиляторами. Иногда перед рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат, который служит для устранения возможного закручивания потока перед входом в рабочее колесо.

Часто осевые вентиляторы снабжаются спрямляющим аппаратом (рис. 24) и состоят из цилиндрического корпуса 3, рабочего колеса 4 и спрямляющего аппарата 5 с лопатками 7, которые закреплены на втулках 6. Воздух входит в вентилятор через подвод 2, в котором установлен обтекатель 1. Стрелка у вала указывает направление вращения рабочего колеса.

Рисунок 24 – Принципиальная схема осевого вентилятора

Спрямляющий аппарат применяют в том случае, когда относительное значение скорости закручивания велико. Это позволяет значительно повысить давление, создаваемое вентилятором.

Судовые вентиляторы можно классифицировать по различным признакам. По принципу действия они делятся на радиальные (центробежные) и осевые.

В судовой практике широко используется классификация вентиляторов по их назначению. Различают вентиляторы машинных отделений, систем общесудовой вентиляции, систем кондиционирования воздуха, вентиляторы для котельных установок и судов на воздушной подушке.

По значению полного давления, создаваемого на расчетном режиме, вентиляторы бывают низкого давления – до 1кПа, среднего давления – до 3кПа и высокого давления – свыше 3кПа.

Вентиляторы классифицируют также по ряду других признаков, например, по расположению оси рабочего колеса – на горизонтальные и вертикальные, по роду привода – на электрические, турбинные и т. д.

На судах внутреннего плавания применяют исключительно электрические вентиляторы как горизонтальные, так и вертикальные. Сопоставление принципиальных конструктивных схем центробежных и осевых вентиляторов и схем центробежных и осевых насосов показывает, что они имеют много общего. В большинстве судовых вентиляторов создается давление до 4кПа, а у некоторых вентиляторов оно достигает 15кПа.

Различают аэродинамические и акустические характеристики вентиляторов.

Аэродинамические характеристики вентилятора представляют собой графические зависимости давления, мощности и КПД его от подачи. Вид характеристики зависит от типа вентилятора. Характеристики строят по результатам аэродинамических испытаний вентилятора.

Акустические характеристики оценивают шум и вибрацию вентилятора при нормальной его работе. Шум вентиляторов имеет главным образом аэродинамическое происхождение и для его уменьшения используют различные средства, а именно: хорошо балансируют ротор, изготовляют спиральную камеру без языка, устанавливают вентиляторы на амортизаторах, применяют глушители шума и др.

При подготовке вентилятора к пуску необходимо осмотреть весь агрегат снаружи, убрать посторонние предметы, оставленные на нем, проверить крепеж и подсоединения трубопроводов; подготовить к пуску электродвигатель. Пуск центробежных вентиляторов следует осуществлять при закрытых заслонках, а осевых – при открытых.

Особо тщательную подготовку к пуску необходимо выполнять для вентиляторов котельных установок морских судов и судов на воздушной подушке. Если предусмотрено охлаждение подшипников вентиляторов, то необходимо убедиться в поступлении охлаждающей среды к подшипникам. При подготовке вентилятора к работе после монтажа или ремонта необходимо по возможности проверить отсутствие на лопастях трещин, вмятин, прогиба, ослабления заклепок на них.

Регулируют вентиляторы только для изменения подачи путем дросселирования воздуха на входе или на выходе.

Во время работы вентиляторов нельзя допускать ударов и толчков по кожуху вентилятора во избежание вмятин и перекосов, которые могут привести к заеданию рабочего колеса за кожух и выводу его из строя. При появлении стуков и ударов, а также при заметном увеличении вибрации вентилятор останавливают. После аварийной остановки вентилятора следует выяснить причины его ненормальной работы, проверив крепление вентилятора, состояние амортизаторов и муфт, крепление рабочего колеса и его балансировку, отсутствие посторонних предметов внутри вентилятора. Причинами малой подачи воздуха могут быть: неправильное положение заслонок, засорение и неплотности в воздуховодах, недостаточная частота вращения или неправильное направление вращения вентилятора. Неплотности в соединениях корпуса вентилятора устраняются заменой поврежденных прокладок и обжатием соединений.

В момент остановки следует прослушивать механизм вентилятора, чтобы убедиться в отсутствии шумов, стуков и заедания.

Центробежные вентиляторы и их применение

Обычным делом, которое часто встречается в повседневной жизни и в промышленной сфере деятельности, являются вентиляторы. Их разделяют на: диаметральный, осевой и центробежный из-за особенности выполнения конструкций. В более ранние времена в обиходе использовали только осевые механизмы. И уже гораздо позже Саблуков, военный инженер, изобрел центробежный вентилятор. Именно это оборудование и получило сегодня очень широкую популярность в тех сферах, где есть потребность в конвекции газо-воздушной смеси в большом объеме. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое центробежные вентиляторы и их применение.

Конструкция и принципы действия

Такой вентилятор еще называют радиальным. Он используется для следующих целей:

  • Конвекция газо-воздушных или воздушных потоков в системе вентилирования бытовых, промышленных, торговых или общественных строений;
  • Очищение воздуха;
  • Регулирование содержания влажности в воздухе;
  • Создание комфортных условий нахождения в здании.

При всем этом разнообразии центростремительный вентилятор имеет довольно простую конструкцию. Он состоит из таких элементов:

  1. Спиралевидный корпус, имеющий два отверстия – всасывающее и выпускное;
  2. Несколько лопастей;
  3. Двигатель;
  4. Рабочее колесо, представляющее собой несколько лопаток, скрепленных друг с другом парой дисков, насаженное на вал посредством использования шпонки.

Принцип действия следующий – включается двигатель и приводит в рабочее состояние лопасти. Они в свою очередь при вращении засасывают воздух, проходящий в спиралевидный корпус, благодаря центробежной силе. После этого воздушный поток выводится в воздуховод и, очистившись, выходит наружу. Как видите центробежные вентиляторы и их применение в жизнедеятельности человека очень просты. Они могут служить много лет подряд, если соблюдаются некоторые правила.

Эксплуатационные требования

Применения вентиляторов возможны при выполнении следующих условий:

  • Температурный режим воздуха или газо-воздушных потоков (не взрывоопасных) в помещении не должен быть выше 80 градусов, а для двусторонних механизмов – 60 градусов;
  • Примесь механического характера должна составлять не больше 1 грамма на кубометр воздуха;
  • В воздушной массе не должно содержаться волокнистых частиц и липких веществ.

Именно такие показатели дадут возможность технике работать нормально, без перебоев и поломок.

Разновидности центробежных вентиляторов

Имея различные критерии, кулера радиальные могут быть классифицированы следующим образом:

  • по направленности движения воздушных потоков (вытяжные и двустороннего всасывания);
  • по величине воздушного давления (низкий уровень, средний уровень, высокий уровень);
  • по направлению вращений (правостороннее вращение, левостороннее вращение).

Диапазон использования данных устройств достаточно широк и распространяется на бытовые сферы, и на сферы промышленного деяния. Использование радиального кулера в той или иной области обусловливает его полное давление.

Все существующие механизмы обозначаются согласно ГОСТУ такими условными знаками:

  • «В» – название изделий (вентилятор);
  • «Ц» или «Р» – разновидность механизма (центробежные, радиальные);
  • Целое число, обозначающее размер коэффициента указывающего на полное давление;
  • НУ – число быстроходности;
  • D – величина наружного диаметра рабочего колесика, которая является и номером изделия.

К примеру, вы приобрели устройство, имеющий буквенно-цифровое обозначение ВЦ-86-75-6,0 – это обозначает следующее – кулер центробежный, характеризуется полным давлением с коэффициентом 0,86, его быстроходность составляет 75, а диаметр рабочего колеса равен 600 миллиметрам.

По этим параметрам вы с легкостью сможете определиться с выбором правильной техники.

Отличия вентиляторов в зависимости от движений рабочих колес

Как уже упоминалось, имеются кулера с движением рабочих колес в разные направления – правосторонние и левосторонние. Радиальные вентиляторы с правым вращением имеют отличие от тех, которые с левым движением. Первые вращаются за часовой стрелкой, а вторые – в сторону противоположную.

В кулерах с двухсторонними всасываниями воздуха направление движения воздушного потока определяется с той стороны, которая расположена против привода.

Способы закрепления рабочих колес также имеют различия. Есть те, которые приводятся в движение с помощью электрического двигателя, и работающие на клиноременных передачах.

Что необходимо знать о сборке и монтаже вентиляторов

Как и у любого другого устройства, у радиальных приборов есть свои особенности установки. При монтаже данного устройства специалисты рекомендуют оборудовать корпус гнущейся вставкой, для снижения вибрации в момент использования прибора.

Читайте также:  Какой блендер лучше выбрать для дома: стационарный или погружной, критерии выбора и обзор моделей

Для монтажа кулера, согласно с требованием к помещениям, необходимо устанавливать на поверхность плиты системы вентиляции вибро изолятор. Соединительная конструкция между воздуховодами и вентиляторами должна быть в полтора или два раза больше чем отверстие для выхода.

Любое вентиляционное оборудование требует качественного звуко изолирования. Это объясняется большой мощностью используемой техники. Поэтому внутрь патрубка, который соединяет центробежную вентиляторную установку и воздуховод устанавливают специальный глушитель, выполненный из звукоизолирующего материала, имеющего толщу свыше 2,5 сантиметров.

Для снижения шумового фона, а также во избежание чрезмерного гула, заборные патрубки необходимо размещать под углом не менее 60 градусов, а выбросные патрубки – не меньше чем 30 градусов.

Строго запрещено использование центробежных вентиляторов отдельно от системы вентилирования. Если вы планируете одновременно применять несколько устройств, то предварительно соедините их сетью.

Главные характеристики центробежных вентиляторов

К основным характеристикам любого кулера, в том числе и центробежного, относятся:

  • Показатель давления;
  • Объемное использование воздуха;
  • Частота, с которой вращаются лопасти;
  • КПД устройства;
  • Степень звукового давления.

Следует отметить, что загнутые вперед лопасти на корпусе вентилятора значительно повышают воздушное давление и значение коэффициента подачи. При этом уровень полезного действия значительно снижен, двигатель подвержен перегреву, а шумовой фон повышен. В отличие от этих приборов – устройства с лопастями выгнутыми назад не слишком шумные, у них хороший КПД. Из этого следует, что последние характеристики более приемлемы в использовании.

Сейчас большинство из производителей вентиляционного оборудования имеют в своем ассортименте центробежные механизмы с выходом, который подходит каналам с круглыми сечениями. Их диаметр составляет от 100 до 400 миллиметров. Также ими производятся воздуховоды с прямоугольным сечением с размерами от 300х150 миллиметров до 1000х500 миллиметров. Расширение, таким образом, модельного ряда дало возможность применять данные конструкции не только в бытовых, но и в промышленных вентиляционных системах.

Использование центробежных конструкций

Конструкции такого образца бывают напольные и настольные. Их мобильность обеспечивает простоту в эксплуатации, а также легкость в установке. Применение таких механизмов возможно в любых местах, в которых имеется доступ к электропитанию.

Частные дома или квартиры обычно оснащают ванные комнаты, санузлы или кухни данной техникой. Это способствует поддержанию нормальной влажности воздуха, а также избавлению от неприятных запахов. Размещают такие конструкции в соединенных с шахтами для вентилирования отверстиях. Иногда центробежные вентиляторы и их применение зависит от того, насколько высокими влагозащитными свойствами они обладают.

На вредном производстве, когда есть необходимость быстрого удаления загрязненного воздуха, используются прямоточные центростремительные установки.

Любая промышленность не сможет обойтись без такого рода комплектующего. А выбирать их следует исходя из сферы дальнейших применений и назначений.

Такое оборудование очень важную нишу занимает в процессе промышленного производства. Это и очищение воздуха, и создание благоприятных условий труда для рабочих предприятия. Механизмы в промышленной зоне не требуют особого ухода, необходимо будет только периодически смазывать их и следить за износом деталей.

Центробежный вентилятор: специфика устройства и принцип работы прибора

С развитием промышленного сектора большое количество технологических процессов потребовало принудительную подачу воздуха. Не осталась в стороне и бытовая сфера. Для обеспечения некоторых типов коммуникаций требуется регулярный приток свежего воздуха.

Элегантным решением этой проблемы стал центробежный вентилятор, который способен в автономном режиме нагнетать необходимое количество воздушной массы. Но как он устроен и как работает? Именно эти вопросы мы подробно разберем в нашей статье.

Рассмотрим конструкционные особенности прибора, его возможности, сферу применения, лучших производителей, продукция которых представлена на рынке. А также дадим рекомендации по выбору подходящей модели вентилятора.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

Вентилятор являет собой механическую конструкцию, которая способна обрабатывать поток газовоздушной смеси посредством увеличения её удельной энергии для последующего перемещения.

Такая архитектура агрегата предоставляет возможность создавать эффект нагнетания или разрежения рабочего газа в пространстве через увеличение или уменьшение давления соответственно (механизм преобразования энергии).

Под газовым давлением понимают бесконечный процесс хаотичного перемещения молекул газа, которые ударяясь о стенки замкнутого пространства, создают давление на них.

Следовательно, чем выше скорость этих молекул, тем больше ударов и тем выше давление. Газовое давление – это одна из главных характеристик газа.

С иной стороны любой газ имеет еще два параметра: объём и температуру. Объём – количество пространства, которое заполнил газ. Температура газа – термодинамическая характеристика, которая связывает скорость молекул и генерируемое ими давление.

На этих “трёх китах” стоит молекулярно–кинетическая теория, которая является базисом для описания всех процессов связанных с обработкой газов и газовых смесей.

Процесс нагнетания являет собой принудительное сосредоточение молекул в замкнутом пространстве сверх некой нормы. Например, общепринятое воздушное давление у поверхности земли приблизительно составляет 100 кПа (10 5 кило Паскалей) или 760 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба).

С увеличением высоты над поверхностью Земли давление становится меньше, воздух становится разреженным.

Разрежение есть обратный процесс нагнетанию, во время которого молекулы покидают замкнутую систему. Объём остаётся тот же, а количество молекул уменьшается в разы, следовательно, и давление уменьшается.

Эффект нагнетания необходим для принудительного перемещения воздуха. Возможен вариант перемещения воздуха через эффект разрежения: для восстановления баланса давления во всей системе молекулы перемещаются от более сконцентрированной области молекул до менее сконцентрированной.

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

Существуют самые разные компоновки вентиляционных систем, но их условно можно разделить на несколько классов по определённым параметрам:

  1. По назначению. Различают вентиляторы общего и специального назначения. Вентиляторы применяются для обычного перемещения газа. Специальные вентиляторы используются для пневмотранспорта, транспортировки агрессивных и взрывоопасных газовых смесей.
  2. По быстроходности. Бывают с малой, средней и высокой удельной частотой вращения колеса с лопатками.
  3. По диапазону давления. Известны системы генерации низкого (до 1 кПа), среднего (1–3 кПа), высокого ( более 3 кПа) давления.

Некоторые промышленные и бытовые процессы с применением воздуходувок происходят в экстремальных условиях окружающей среды, поэтому к оборудованию выдвигаются соответствующие требования.

Таким образом, можно говорить о пылевых, влагозащищенных, термостойких, коррозиестойких, искрозащитных агрегатах и устройствах для удаления дыма и обычных вентиляторах.

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Конструкция вентилятора центробежного типа

Система центробежной конструкции являет собой нагнетательный механизм с радиальной архитектурой, который способен генерировать давление любого диапазона.

Предназначен для транспортировки одно- и многоатомных газов, в том числе химически “агрессивных” соединений.

Центробежные вентиляторы. Устройство принцип действия

Устройство и принцип действия центробежного вентилятора аналогичны устройству и принципу действия центробежного насоса и турбокомпрессора.

Рис.1. Схема центробежного вентилятора:

1 – рабочее колесо; 2 – кожух-диффузор; 3 – всасывающий патрубок; 4 – нагнетательный патрубок; 5 – лопасти рабочего колеса

Рабочее колесо центробежного вентилятора имеет вид лопастного ротора с большим числом невысоких лопаток, которое определяется диаметром (рис.1). Лопасти большинства центробежных вентиляторов изготовляют изогнутыми вперед. Материалом для лопастей служит углеродистая сталь. Лопасти крепятся к днищу и ободу ротора посредством клепки или сварки.

Рабочее колесо I заключено в спиральный кожух-диффузор 2.

Последний склепывается или сваривается из листовой стали, а иногда отливается из чугуна.

Кожух вентилятора имеет два патрубка: всасывающий 3 – круглого сечения и нагнетательный 4 – обычно прямоугольного сечения. Вентиляторы большой производительности, аналогично центробежным насосам большой производительности, имеют рабочее колесо с двусторонним входом и кожух с двумя всасывающими патрубками.

Приводом для вентилятора обычно служит электродвигатель, с которым вал вентилятора соединен или непосредственно или ременной передачей со шкивом на валу вентилятора. В первом случае установка получается более компактной, во втором случае получается минимум шума (гудения). Уменьшению шума способствует также и загнутая вперед форма лопастей 5. Лопасти, загнутые назад, делаются лишь в вентиляторах высокого давления с целью повышения к.п.д. этих вентиляторов.

Работа вентилятора протекает следующим образом. Как в центробежных насосах и турбокомпрессорах, в вентиляторах процессы всасывания и нагнетания производятся быстро вращающимися лопастями рабочего колеса. При этом у входа в вентилятор создается пониженное, а на выходе из него – избыточное давление. Избыток давления на выходе расходуется на преодоление сопротивления в нагнетательном трубопроводе.

Напор (давление), развиваемый вентилятором, подача,
мощность и к.п.д. центробежных вентиляторов

Ввиду незначительной степени сжатия газа в вентиляторе изменением объемного веса ваза можно пренебречь и считать газ несжимаемым. В таком случае уравнения теоретического напора центробежного насоса применимо и для центробежного вентилятора:

(2)

Здесь все обозначения имеют такой же смысл, как для центробежного насоса и турбокомпрессора.

При безударном радиальном входе (α1 = 90°) газа в межлопастное пространство рабочего колеса действительный напор, развиваемый центробежным вентилятором, будет

, (3)

так как 1 кГ/м 2 =1 мм вод. ст.

К = 0,8 – 0,82 – поправочный коэффициент на конечное число лопастей;

ηг – 0,7 – 0,85 – аэродинамический (гидравлический) к.п.д., учитывающий внутренние потери напора в рабочем колесе и проточной части вентилятора;

γ – объемный вес воздуха (газа) в кГ/м 2 . Полный напор, развиваемый вентилятором, складывается из статического hст и и динамического (скоростного) hд, напоров т.е.,

. (4)

Статический напор складывается из разрежения при всасывании hвс и избыточного давления при нагнетании hвс

,

a динамический напор соответствует скорости, на. выходе из вентилятора с = с2:

Читайте также:  Как установить духовой шкаф: виды приборов, подключение к электросети своими руками, подготовка ниши

.

Следовательно, полный напор, развиваемый вентилятором, будет

. (5)

Данные каталогов (таблицы и графики) относятся обычно к нормальным условиям T = 293°K; p = 103 кПа).

Имея в виду ошибки, возможные в расчете потерь давления в системе, вводят гарантийные запасы в рабочих параметрах и вентиляторы общего назначения выбирают на подачу 1,05Q. и давление 1,1р. Мощность и КПД центробежного вентилятора может быть подсчитана по формулам, приведенным для центробежных насосов.

Однако следует учитывать, что в полном напоре, создаваемым вентилятором, определенную долю составляет скоростной напор. Поэтому для оценки энергетической эффективности вентилятора, как машины, предназначенной для создания статического давления, применяют статический КПД.

,

где ηст – отношение полезной мощности, расходуемой на развитие статического давления к мощности, подводимой на вал вентилятора от двигателя.

При пересчете характеристик, построенных для нормальных условий и φ =50%, на натурные следует иметь в виду, что подача, напор и КПД остаются неизменными, а давление и мощность на валу изменяются пропорционально платности газа, подаваемого вентилятором, т.е.

.

На рис.3 и 4 даны типичные формы характеристик соответственно при n = const и n = var.

В вентиляторостроении широко применяются безразмерные характеристики, общие для целой серии геометрически подобных машин. На рис.5 показана безразмерная характеристика вентиляторов Ц4-76, построенная по результатам испытания модели с D2 = 500 мм при n = 1200 об/мин.

Безразмерные характеристики очень удобны для расчета рабочих параметром вентилятора из данной серии, имеющего диаметр рабочего колеса D2 и работающего при n об/мин. Расчет ведется по формулам

Рис.3. Размерная характеристика вентилятора при n = const

Формы характеристик вентиляторов определяются аэродинамикой проточной полости их: в основном отношением выходным углом лопасти β2 и формой ее профиля. На рис.6 показаны три типа характеристик давления вентиляторов. Из них интересна характеристика седлообразной формы 1, свойственная вентиляторам с большими углами β2 и малым .

ГОСТ и ведомственные указания запрещают эксплуатацию вентиляторов при η

Осевые вентиляторы при одинаковых размерах и числе оборотов создают меньшие напоры, чем центробежные, но производительность их при этом больше. Однако при больших оборотах они также создают и большие напоры.

В отличие от центробежных, осевые вентиляторы допускают реверсирование, т.е. изменение направления движения воздуха. Коэффициент быстроходности осевых вентиляторов ns больше, чем у центробежных, и находится в пределах 1000-5000.

На рис.8 представлены типичные характеристики осевого вентилятора, которые несколько отличаются от характеристик центробежного вентилятора, а именно: 1) крутое падение напора; 2) резкое уменьшение к.п.д. в области небольших производительностей; 3) малое изменение мощности с изменением производительности, что является преимуществом осевых вентиляторов перед центробежными.

Рис.7. Схема осевого вентилятора;

1-втулка; 2-лопасть;3-кожух вентилятора; 4-вход в вентилятор; 5-диффузор; 6-шаровой щит.

Рис.8. Характеристики осевого вентилятора

Из рис.8 видно, что максимальное давление и максимальная мощность получаются при нулевой производительности, т.е. при закрытой задвижке. Поэтому осевой вентилятор, в отличие от центробежного, следует пускать в ход при открытой задвижке.

Теоретический напор осевого вентилятора определяется из основного уравнения Эйлера при условии осевого выхода в колесо

. (1)

Мощность, развиваемая вентилятором и сообщаемая потоку,

, (2)

где Q – производительность в м 3 /сек;

Н – напор в мм вод. ст.;

ηг – гидравлический к. п. д.

Мощность, потребляемая вентилятором

, (3)

где η – полный к.п.д. вентилятора, учитывающий все потери (гидравлические, объемные, механические) и определяемый путем испытания и снятия характеристики вентилятора.

Регулирование и область применения осевых
вентиляторов

Регулирование производительности осевого вентилятора, как и для центробежных вентиляторов, осуществляется: 1) при помощи задвижки; 2) изменением числа оборотов; 3) поворотом лопастей; 4) установкой направляющего аппарата перед входом в вентилятор.

Наиболее рациональным является способ регулирования последовательным поворотом лопастей рабочего колеса, а при наличии направляющего аппарата – поворотом его направляющих лопастей. Оба эти способа регулирования позволяют изменять характеристику вентилятора, что является их преимуществом.

Благодаря большому числу оборотов, осевой вентилятор приводится в действие непосредственно от быстроходного электродвигателя или от паровой турбины. Окружные скорости вращения их зависят от конструкции лопастей и могут быть u2 = 100 – 200 м/сек. Высоконапорные осевые вентиляторы выполняются с большим числом лопастей (8-16 шт.)

Осевые вентиляторы в большинстве случаев применяются для подачи больших количеств воздуха при небольших напорах (от 10 до 100 мм вод. ст.), в частности, для вентиляции помещений. Производительность осевых вентиляторов достигает 1000000 м 3 /час.

В заключение следует отметить, что работа всех вентиляторов сопровождается значительным шумом, переходящим иногда в гудение. Для борьбы с этим значительным недостатком вентиляторов рекомендуются следующие меры: а) замена железного кожуха железобетонным; б) изоляция фундамента вентилятора от частей здания; в) соединение воздуховодов посредством вставок из плотной парусины; г) заключение вентиляторов в деревянные, обитые войлоком, футляры.

Дата добавления: 2016-02-04 ; просмотров: 5013 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Как устроен центробежный вентилятор и обзор производителей

С развитием промышленного сектора большая часть технологических процессов потребовала организации принудительной подачи воздуха. Исключением не стала и бытовая сфера. Наибольшее распространение получил центробежный вентилятор, ставшей основой для множества систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Как центробежные вентиляторы выглядят и по какому принципу работают, мы сегодня и поговорим.

Что это такое и для чего нужен центробежный вентилятор?

Принцип работы и устройство

Принцип работы центробежных вентиляторов заключается в следующем: воздух засасывается во входное отверстие устройства, попадает в пространство между лопатками колеса, вращающегося в спиральном кожухе, и под воздействием центробежной силы перемещается к выпускному отверстию.

Состоит центробежный вентилятор из колеса с лопастями, спирального кожуха и станины с валом и подшипниками. Для того чтобы вентилятор приходил в движение, прибор оснащается электрическим двигателем.

Внимание: Количество и форма лопастей зависят от целей использования устройства.

Отзывы: плюсы и минусы

Как показывает практика, от других видов устройств центробежные вентиляторы отличаются, прежде всего, высокими показателями производительности, что позволяет прибору справиться с быстрым и качественным охлаждением воздуха в любом помещении.

Кроме того, центробежные вентиляторы полностью безопасны, а выпускаемый воздух направляется вниз, что делает использование устройства на производстве более удобным.

При этом соотношение цены и качества позволяет использовать вентиляторы центробежного типа и в быту, а многообразие моделей позволит подобрать устройство под индивидуальные потребности и дизайн интерьера.

Какой вентилятор лучше центробежный или осевой?

Для того чтобы выяснить, какой вентилятор лучше, рассмотрим основные критерии оценки центробежного и осевого вентиляторов:

  • Аэродинамика. Вентиляторы осевого типа больше подходят для установки в системе с низким давлением и повышенным расходом воздуха. Работа такого устройства возможна и без системы воздуховодов. Центробежные же вентиляторы больше подходят для вентиляционных систем, где при более высоком давлении напора требуется меньший расход воздуха. Наличие воздуховодов при этом обязательно, а вентилятор должен подбираться не только по необходимому расходу воздуха, но и по его аэродинамическому сопротивлению и требуемому давлению вентиляционной сети, к которой он будет подсоединяться.
  • Уровень загрязненности воздуха. Центробежные вентиляторы более приспособлены к работе с повышенной загрязненностью и агрессивными средами благодаря тому, что они изготавливаются из алюминиевых сплавов и оснащаются взрывозащитными электродвигателями. По уровню защиты от искр такие устройства относятся к приборам с повышенным уровнем защиты. Уменьшение влияния загрязнений на вентилятор может быть реализовано за счет включения в сеть фильтра непосредственно перед вентилятором. Так осевые вентиляторы устанавливаются напрямую в окна или другие проемы. Также для работы с высокозапыленной средой существует специальная серия «пылевых»» вентиляторов.
  • Температура воздуха. Центробежные вентиляторы способны выдерживать гораздо более высокие температуры, чем вентиляторы осевого типа. Обуславливается такая устойчивость к температурам конструктивными особенностями центробежных устройств.
  • Управление воздушным потоком. Для обеспечения высокой эффективности работы вентилятора при условии переменных нагрузок наиболее подходящим вариантом является осевой вентилятор. Центробежные приборы, в свою очередь, больше рассчитаны на использование в промышленности, так как за счет конструкции из вращательных лопастей вентилятора способны выдерживать перегрузки по расходу воздуха.
  • Габариты устройства. Осевые вентиляторы отличаются компактными размерами и меньшей требовательностью к условиям монтажа. Кроме того, осевые приборы могут работать в любо положении. В случае же с центробежными вентиляторами необходимо учитывать их конструкторские особенности, требующие обустройства площадки, на которой будет размещаться устройство.
  • Электроснабжение. Центробежные вентиляторы обладают большим моментом инерции, а для их запуска в сравнении с осевыми вентиляторами требуется больший ток, что влечет за собой необходимость использования проводов большего сечения.
  • Уровень звукового давления. Оба типа вентиляторов производят значительный шум во время работы, при этом центробежные вентиляторы преобладают в низком диапазоне частот, а осевые вентиляторы шумят, как правило, в средних частотах.

Виды и технические характеристики

Вытяжной

Вытяжные центробежные вентиляторы предназначаются для использования в вытяжных системах производственных и бытовых помещений. Такой вид устройств применяется для устранения воздушных масс, температура которых не превышает 55 градусов.

Крепится вытяжной вентилятор на наружной стороне стены здания и присоединяется к воздуховоду. Как правило, такой тип устройства используется в заведениях общественного питания и жилых помещениях.

Роторный

Конструкция любого центробежного вентилятора предполагает наличие ротора (рабочего колеса) с лопастями, спирального корпуса и станины. При этом ротор насажен на вал, который, в свою очередь, установлен в подшипниках на станине.

Ротор такого вентилятора состоит из двух дисков, между которыми размещаются лопатки. Количество их может колебаться от 6 до 36 штук.

Читайте также:  Защита от статического электричества: меры, применяемые на производстве и в бытовых условиях

Радиально-центробежный

Основными функциями радиально-центробежных вентиляторов является конвекция воздушных потоков, очищение и регулирование влажности воздуха, а такое создание комфортного для пребывания в помещении микроклимата.

Различаются такие вентиляторы по направленности движения воздушных потоков (вытяжные и двустороннего всасывания), величине воздушного давления (низкого, среднего и высокого уровня) и направлению вращений (левосторонние и правосторонние).

Вентилятор центробежный малогабаритный

Малогабаритные центробежные вентиляторы с диаметрами роторов менее 200 миллиметров являются, как правило, вентиляторами встроенного типа. Использоваться они могут как в стационарных, так и подвижных машинах и технологических установок. Привод малогабаритных вентиляторов осуществляется в основном от малогабаритных высокоскоростных двигателей.

Вентиляторы центробежные высокого давления

Центробежные вентиляторы высокого давления предназначаются для транспортировки воздушных масс и газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям не превышает агрессивность воздушных масс с температурой +80 градусов. При этом рабочие среды не должны содержать пыль или другие твердые частицы в объеме более 100 миллиграммов на метр кубический. Используются такие устройства для подачи воздуха в стационарные системы вентиляции и кондиционирования, а также для иных целей санитарно-технического характера.

Среднего давления

Центробежные вентиляторы среднего давления применяются для транспортировки умеренных объемов воздуха при достаточно высоком уровне сопротивления в устройстве. Используются такие вентиляторы в стационарных системах вентиляции и кондиционирования как производственных зданий, так и жилых и общественных помещений.

Ориентированы центробежные вентиляторы среднего давления на работу с малозапыленными средами. Максимально возможная концентрация взвешенной пыли в воздушной массе составляет 100 миллиграммов на метр кубический. Наличие липких или волокнистых материалов, а также взрывоопасных веществ в рабочей среде не допустимо. Химическая активность рабочей среды при этом не должна превышать аналогичной величины воздуха при его температуре в +80 градусов. В то же время для приборов в теплостойком исполнении максимальный температурный порог составляет +200 градусов.

Низкого давления

Центробежные вентиляторы низкого давления предназначены для перемещения невзрывоопасных газов при малом сопротивлении устройства. Используются такие устройства в основном на производственных предприятиях, однако могут применяться и в составе климатических систем общественных и жилых зданий. Рассчитано такое оборудование на транспортировку невзрывоопасных рабочих сред газообразного типа с умеренной запыленностью и температурой не выше +80 градусов.

Канальный

Канальные центробежные вентиляторы используются в приточных и вытяжных системах вентиляции общего назначения, в гражданском строительстве и промышленности.

Выполняется такой вентилятор по прямоточной схеме, имеет рабочее колесо и специальный входной коллектор. При этом изделие может оснащаться встроенной системой шумопоглощения.

Улитка

Центробежные вентиляторы «Улитка» получили такое название из-за особенностей конструкции, так как внешне агрегат напоминает закрученную спираль.

Промышленные центробежные вентиляторы: производители и популярные модели

Ниже мы рассмотрим технические характеристики наиболее популярных моделей промышленных центробежных вентиляторов:

  • вентилятор канальный центробежный «SHUFT CFK 315 MAX»:
    • страна-производитель: Норвегия;
    • уровень звукового давления: от 51 до 69 дБ;
    • температура рабочей среды: от -20 до +45 градусов;
    • потребляемая мощность: 0,39 кВт;
    • приблизительная стоимость: 9 тысяч рублей.

  • вентилятор канальный центробежный «SHUFT CFK 200 VIM»:
    • страна-производитель: Норвегия;
    • уровень звукового давления: от 52 до 71 дБ;
    • температура рабочей среды: от -20 до +60 градусов;
    • потребляемая мощность: 0,15 кВт;
    • приблизительная стоимость: 6 тысяч рублей.

  • центробежные вытяжные вентиляторы серии «STELS 100»:
    • страна-производитель: Россия;
    • уровень звукового давления: 56 дБ;
    • температура рабочей среды: до +40 градусов;
    • потребляемая мощность: 0,058 кВт;
    • приблизительная стоимость: 5 тысяч рублей.

Какого производителя и тип лучше выбрать?

При выборе центробежного вентилятора необходимо обращать внимание не только на его технические параметры, но и на планируемые условия эксплуатации. К примеру, центробежные вентиляторы стандартного исполнения предназначаются для перемещения воздуха, температура которого не превышает +80 градусов. При этом в рабочей средне должно содержаться никаких липких или агрессивных веществ, а содержание твердых примесей и пыли не должно превышать показателя в 100 миллиграммов на метр кубический. В то же время центробежные вентиляторы специализированного исполнения могут работать с высокозапыленными и взрывоопасными средами.

Еще одним важным параметром, на который следует обратить внимание при выборе вентилятора, является его производительность – показатель, характеризующий количество воздуха, которое прибор сможет переместить за установленную единицу времени. При расчете такого показателя следует учитывать подсосы или потери воздуха в воздуховодах.

Стоимость центробежных вентиляторов определяется множеством факторов: типом оборудования, мощностью и особенностями эксплуатации.

В настоящий момент цены на бытовые центробежные вентиляторы начинаются с одной тысячи рублей, при этом стоимость промышленных центробежных устройств может достигать даже нескольких сотен тысяч рублей. Поэтому в каждом конкретном случае точную стоимость агрегата следует уточнять непосредственно у продавца.

Где купить центробежный вентилятор?

В Москве

В Москве приобрести центробежные вентиляторы можно в таких компаниях, как:

  • «Климатический сезон»:
    • адрес: город Москва, Анненский проезд, дом 1, строение 19, офис 4;
    • сайт: http://www.climatseason.ru;
    • телефон: +7 (495) 925-75-44.
  • «Москлим»:
    • адрес: город Москва, улица Большая Черемушкинская, дом 34, офис 237;
    • сайт: http://mos-clim.ru;
    • телефон: +7 (495) 103-41-35.
  • «Радонеж»:
    • адрес: город Москва, улица Бауманская, дом 58;
    • сайт: https://vpk-radoneg.ru;
    • телефон: +7 (499) 504-91-44.
  • «Интарио»:
    • адрес: город Москва, улица 1-я Дубровская, дом 13, строение 4;
    • сайт: http://intario.ru;
    • телефон: +7 (495) 278-02-03.
  • «Левша»:
    • адрес: город Москва, Каширское шоссе, дом 19, корпус 2;
    • сайт: https://ppk-levsha.ru;
    • телефон: +7 (495) 763-54-99.

В Санкт-Петербурге

В Санкт-Петербурге реализацией центробежных вентиляторов занимаются следующие организации:

  • «Ровен»:
    • адрес: город Санкт-Петербург, переулок Уманский, дом 68, корпус 1, литера А, офис 101;
    • сайт: https://spb.rowen.ru/;
    • телефон: +7 (812) 401-44-41.
  • «Инженер Климат»:
    • адрес: город Санкт-Петербург, улица Смоленская, дом 33, офис 204;
    • сайт: http://www.inklimat.ru;
    • телефон: +7 (812) 337-20-54.
  • «Завод Вентилятор»:
    • адрес: город Санкт-Петербург, проспект Большевиков, дом 52, корпус 9;
    • сайт: http://ventilator.spb.ru/;
    • телефон: +7 (812) 331-00-97.
  • «Бастион»:
    • адрес: город Санкт-Петербург, переулок Челиева, дом 7А, литера Л;
    • сайт: http://www.vent-bast.ru;
    • телефон: +7 (812) 640-93-00.
  • «Тепломаш»:
    • адрес: город Санкт-Петербург, шоссе Революции, дом 90;
    • сайт: http://www.teplomash.ru;
    • телефон: +7 (812) 301-99-40.

Таким образом, установка центробежного вентилятора является эффективным и доступным способом удаления рабочих сред из помещения, а многообразие моделей позволяет подобрать устройство в соответствии с собственными потребностями и финансовыми возможностями.

Область применения центробежных вентиляторов

ВЕНТИЛЯТОР ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ (ВЕНТИЛЯТОР РАДИАЛЬНЫЙ)

Вентиляторы – это механические устройства, служащие для перемещения воздуха по воздуховодам, или непосредственной подачи либо отсоса воздуха из помещения. Перемещение воздуха происходит из-за создания перепада давления между входом и выходом вентилятора.

Центробежный вентилятор представляет собой лопаточное колесо в спиральном корпусе. Рабочее колесо центробежного вентилятора – это пустотелый цилиндр, в котором установлены лопатки, скрепленные по окружности дисками. В центре скрепляющих дисков находится ступица для насаживания колеса на вал.

При вращении рабочего колеса воздух, попадающий между лопатками, движется радиально от центра и при этом сжимается. Под действием центробежной силы воздух выдавливается в спиральный корпус, а затем направляется в нагнетательное отверстие.

Лопатки центробежного вентилятора могут быть загнуты вперед или назад. Количество лопаток зависит от типа и назначения вентилятора. Существуют вентиляторы с правым и левым направлением вращения рабочего колеса.

Область применения центробежных вентиляторов

Видов центробежных вентиляторов несколько, например, напольные и настольные вентиляторы. Они не требуют монтажа, легко перемещаются, просты в эксплуатации. Возможная сфера применения – везде, где есть электрическая розетка.

В квартирах вентиляторы чаще всего размещают на кухне, в ванной-комнате и в санузле, для устранения запахов и поддержания нормальной влажности в этих помещениях. Вентиляторы размещают в проемах вентиляционных отверстий, которые соединяются с вентиляционной шахтой. При необходимости можно выбрать модель с влагозащитными свойствами.

В крупных помещениях, торговых центрах, гаражах, производственных помещениях требуется более мощная и непрерывная вентиляция. Для этих нужд монтируются специальные вентиляционные системы, которые снабжаются канальными, прямоточными, центробежными вентиляторами.

Еще одна сфера применения вентиляторов – вредное производство и места, где необходимо быстрое удаление загрязненного или засоренного различными частичками воздуха. Например мастерские работающие с металлом, деревом, отделения выхлопа газовых систем, вытяжка испарений и дыма. Для этих нужд чаще подходят центробежные вентиляторы

Вентиляторы ВЦ 14-46 из углеродистой стали предназначены для перемещения воздуха и газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха температурой +80°С, не содержащих липких веществ, волокнистых материалов, а также пыли и других твердых примесей в количестве не более 150 мг/м 3 . Вентиляторы ВЦ 14-46В (взрывозащищенные из разнородных металлов) предназначены для перемещения газо-паровоздушных взрывоопасных смесей IIA, IIB категорий, не вызывающих ускоренной коррозии углеродистой стали и алюминия (скорость коррозии не выше 0,1 мм в год) с содержанием пыли и других твердых примесей не более 0,1 г/м 3 при отсутствии взрывчатых и липких веществ и волокнистых материалов и температурой не более 80°С. Вентиляторы не применимы для перемещения газо-пылевоздушных смесей от технологических установок, в которых взрывоопасные вещества нагреваются выше температуры их самовоспламенения или находятся под избыточным давлением. Вентиляторы ВЦ 14-46 применяются в стационарных системах отопления и кондиционирования воздуха и вентиляции производственных общественных и жилых зданий, а также в других санитарно-технических и производственных целях. По направлению вращения рабочего колеса вентиляторы подразделяются на вентиляторы правого вращения – колесо вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны всасывания и левого – колес вращается против часовой стрелки.

Добавить комментарий