Центробежный вентилятор: устройство, принцип работы, подбор подходящей модели

С развитием промышленного сектора большое количество технологических процессов потребовало принудительной подачи воздуха. Не осталась в стороне и бытовая сфера. Некоторые виды коммуникаций требуют регулярного притока свежего воздуха.

Изящным решением этой проблемы стал центробежный вентилятор, который в автономном режиме способен откачивать необходимое количество воздуха. Но как это работает и как работает? Именно эти вопросы мы подробно разберем в нашей статье.

Рассмотрим конструктивные особенности устройства, его возможности, сферу применения лучших производителей, продукция которых представлена ​​на рынке. Также дадим советы по выбору подходящей модели вентилятора.

Суть нагнетания воздуха и разрежения вентилятора

Вентилятор представляет собой механическую конструкцию, способную обрабатывать поток газовоздушной смеси, увеличивая ее удельную энергию для последующего движения.

Такая архитектура установки позволяет создавать эффект перекачки или разрежения рабочего газа в пространстве за счет соответственно повышения или понижения давления (механизм преобразования энергии).

Под давлением газа понимается бесконечный процесс хаотического движения молекул газа, которые, ударяясь о стенки замкнутого пространства, создают на них давление.

Следовательно, чем выше скорость этих молекул, тем больше ударов и выше давление. Давление газа – одна из основных характеристик газа.

Галерея изображенийФото из Центробежные вентиляторы представляют собой простейший вариант механических устройств, применяемых при устройстве и организации систем вентиляции, различающихся по назначению, объему и типу движения воздуха Радиально, они также бывают центробежными, вентиляторы позволяют реализовать самые разные проекты по электроснабжению и вытяжке вентиляция. В основном используются без воздуховодов. Работой центробежного вентилятора управляет двигатель, мощность которого выбирается в зависимости от объема перемещаемой воздушной массы. Центробежные вентиляторы выпускаются для работы как на чистом воздухе без примесей, так и в сложных взрывоопасных зонах среды простейший тип вентиляторов Вентиляционная установка на предприятии-изготовителе Двигатель центробежного вентиляционного устройства Разнообразие радиальных вентиляционных установок

С другой стороны, у любого газа есть еще два параметра – объем и температура. Объем – объем пространства, заполненного газом. Температура газа – это термодинамическая характеристика, которая связывает скорость молекул и создаваемое ими давление.

Эти «три столпа» основаны на теории молекулярной кинетики, которая является основой для описания всех процессов, связанных с переработкой газов и газовых смесей.

Процесс закачки – это вынужденное сосредоточение молекул в замкнутом пространстве сверх определенной нормы. Например, общепринятое давление воздуха у поверхности земли составляет около 100 кПа (105 кПа) или 760 мм рт. Изобразительное искусство. (миллиметры ртутного столба).

С увеличением высоты над земной поверхностью давление уменьшается, воздух становится разреженным.

Атмосферное давление – это вес столба воздуха относительно поверхности, на которой он расположен. Не масса, а масса Р = мг. Давление измеряется барометром, другие типы давления определяются манометром

Вакуум – это процесс, обратный откачке, во время которого молекулы покидают замкнутую систему. Объем остается прежним, но количество молекул уменьшается в несколько раз, поэтому давление уменьшается.

Эффект откачки необходим для принудительного движения воздуха. Возможен вариант движения воздуха за счет эффекта разрежения: для восстановления баланса давлений во всей системе молекулы перемещаются из более концентрированной области молекул в менее концентрированную.

Таким образом происходит движение молекул газа.

Для определения скорости воздушного потока снаружи или внутри здания часто используют специальный инструмент – анемометр. Незаменимый инструмент при проектировании систем вентиляции

Существует множество компоновок систем вентиляции, но их условно можно разделить на несколько классов по определенным параметрам:

  1. По предварительной записи. Есть вентиляторы общего и специального назначения. Вентиляторы используются для нормального движения газа. Специальные вентиляторы используются для пневмотранспорта, транспортировки агрессивных и взрывоопасных газовых смесей.
  2. Для скорости. Различают специфические низкие, средние и высокие скорости вращения колеса с лопастями.
  3. По диапазону давления. Известно, что системы генерируют низкое (до 1 кПа), среднее (1-3 кПа) и высокое (более 3 кПа) давление.

Некоторые производственные и бытовые процессы с использованием воздуходувок происходят в экстремальных условиях окружающей среды, поэтому к оборудованию предлагаются соответствующие требования.

Итак, речь может идти о пыле-, влаго-, жаро-, коррозионно-искробезопасных агрегатах и ​​устройствах для дымоудаления и обычных вентиляторах.

Информация о типах вентиляторов подробно обсуждается в другой нашей статье.

Конструкция центробежного вентилятора

Система центробежной конструкции представляет собой дозирующий механизм с радиальной архитектурой, способный создавать давления в любом диапазоне.

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

Галерея изображенийФото из Центробежные вентиляторы применяются в системах вентиляции зданий муниципального, промышленного, коммерческого назначения. Они служат для подачи свежего воздуха и отвода вредных летучих веществ. Двигатель и корпус вентилятора размещены на сварно-литом каркасе вентиляционной установки. Между ними есть подшипники. Крыльчатка вентиляционной установки по сути представляет собой ступицу, жестко соединенную с основным диском. Крыльчатка радиального вентилятора установлена ​​на опорном валу, на котором расположены подшипники. Лопасти центробежного вентилятора закреплены на переднем и основном вращающемся диске. Они могут быть загнутыми вперед, назад или радиально. Центробежные вентиляторы классифицируются по направлению вращения крыльчатки в моделях с правым и левым вращением. У большинства вентиляторов направление можно менять. Вентиляторы с односторонним всасыванием отличаются консольным вариантом вентиляторной установки. Большинство из них представляют собой небольшие и относительно небольшие конструкции.Двусторонние приточно-вытяжные установки характеризуются центральным положением вращающегося колеса относительно подшипников. Обычно это большие конструкции. Типичный центробежный вентилятор. Двигатель и корпус на раме. Центробежный вентилятор. Вид сверху. Рабочее колесо центробежного вентилятора. Лопасти рабочего колеса. Левый вариант центробежного вентилятора

Конструкция «покрыта» металлопластиковым корпусом, который называется защитным кожухом. Куртка защищает внутреннюю камеру от пыли, влаги и других веществ, которые могут негативно повлиять на работу агрегата.

Качественное вентиляционное изделие всегда имеет определенный класс защиты. Ingress Protection – это единый международный стандарт качества продукции, определяющий уровень защиты оборудования от воздействия окружающей среды.

Вентилятор радиального типа развивает гораздо большее давление, чем осевой вариант. Это связано с сообщением части воздуха, попавшего в барабан, энергии, генерируемой при прохождении от входа к выходу системы

Механизм приводится в действие электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания (типично для промышленных вентиляторов). Самый распространенный метод – это электродвигатель, который вращает вал с крыльчаткой.

Существует несколько известных вариантов передачи вращательного движения от двигателя на крыльчатку:

  • эластичная муфта;
  • клиноременная передача;
  • бесступенчатая трансмиссия (включение гидравлической или индуктивной муфты).

Учитывая наличие огромного количества производителей, создающих уникальные системы с большим разнообразием динамических параметров, потребители имеют в своем распоряжении достаточно широкий спектр вентиляторов.

В корпусе есть два основных канала: вход и выход. Газовая смесь поступает в первый канал, перемещается в камеру, там обрабатывается и выходит в другом

В результате напряженной работы разработчиков у нас есть широкий спектр приложений для таких машин, в том числе:

  • системы вентиляции и отопления в частных и многоэтажных домах;
  • подача и очистка воздуха для нежилых зданий;
  • системы фильтрации в сельском хозяйстве;
  • выполнение технологических процессов в легкой и тяжелой промышленности различных направлений.

Возможны также варианты использования воздуходувок в системах пожаротушения и сверхбыстрого воздухообмена в ограниченном пространстве.

Такие вентиляторы работают с высокотемпературными газовыми смесями, что обязывает производителей включать в техническую документацию информацию о соответствии своего оборудования международным стандартам.

Проверенная и простая конструкция центробежного механизма имеет несколько явных преимуществ:

  • высокая надежность и непревзойденная производительность;
  • простота и доступность обслуживания оборудования;
  • безопасность интеграции и эксплуатации агрегатов;
  • минимальные затраты на энергоресурсы и ремонт при выходе из строя.

К тому же у вентиляторов достаточно тихий пол, что делает их пригодными для домашнего использования. Центробежные вентиляторы также имеют исключительно долгий срок службы из-за отсутствия прямого контакта между рабочими частями механизма в рабочей камере.

Характеристики рабочего цикла устройства

Рассмотрим общий принцип работы радиального центробежного вентилятора. Отметим, что специалисты различают две основные модели вентиляторов: с осевым и радиальным расположением приточного патрубка, куда втягивается воздушный поток.

В основном это влияет на вариант установки вентилятора в системе и практически не влияет на общую производительность.

Вентилятор радиального типа может работать как с обычным воздухом, который забирает из окружающей среды, так и с проточным воздухом, проходящим через воздуховод (уравновешивает влияние зон с разным давлением)

Осевой вход типичен для обычных вентиляторов. Радиальное расположение впускного патрубка типично для вентиляторов, используемых на магистральной линии.

В первой фазе рабочего цикла вентилятора воздушный поток движется по поверхности быстро вращающейся крыльчатки. Лопасти крыльчатки делят воздух на небольшие объемы, которые перемещаются внутри рабочей камеры.

Здесь происходит накопление воздушной массы, то есть происходит прямое сжатие воздушной массы в небольшой объем.

Сама конструкция корпуса агрегата имеет свои особенности.

Известны две наиболее распространенные формы корпуса:

  • округлый;
  • спираль.

Округлая форма корпуса характерна для вентиляторов, которые в процессе работы перемещают огромное количество воздуха за короткое время. А спиральная форма присуща вентиляторам, которые дополнительно производят сжатие воздушного объема и создание среднего и высокого давления.

На втором этапе в рабочую камеру закачивается воздух. Как известно, при постоянном объеме с увеличением общей массы молекул газа количество столкновений молекул увеличивается, а значит, увеличивается их скорость. В результате давление газа также увеличивается.

Форма и количество лезвий имеют большое значение. Все без исключения варианты крыльчатки проходят испытания в аэродинамической трубе для определения оптимальных условий эксплуатации

На заключительном этапе сжатый газ удаляется из рабочей камеры на выходе. Затем воздух попадает в центральный воздуховод и движется в указанном направлении.

Процесс разрежения прямо противоположен. Воздух забирается из воздуховода или замкнутого пространства, где должна быть создана разреженная область и выпущена в окружающую среду или другое замкнутое пространство.

Технические характеристики центробежного вентилятора

Компрессионные системы характеризуются рядом конструктивных и динамических отличий, которые необходимо учитывать при выборе и интеграции в систему вентиляции.

В спецификацию входят:

  • непосредственно конструкция воздуходувки;
  • тип двигателя;
  • блок управления;
  • позиционирование крыльчатки и передача вращательного движения от двигателя;
  • угол расположения входных и выходных патрубков;
  • материал, из которого изготовлены детали изделия, его габариты и вес.

Также специалисты обращают внимание на соответствие продукции международным стандартам: стандартам ISO / IEC и ГОСТ, маркировке IP, директивам ATEX и так далее

К динамическим характеристикам относятся технические параметры производительности вентилятора: создаваемое давление и коэффициент перепада давления, максимальная скорость и температура потока, частота вращения вала и уровень звукового давления, КПД и мощность двигателя

Давление нагнетания – это максимальное значение, которое вентилятор может создать при работе в номинальном режиме.

Pv = Pvv + Pdv,

Где: Pv – полное давление, Psv – статическое давление, Pdv – динамическое давление.

Дифференциальный коэффициент – это разница между давлением на входе и создаваемым давлением (бар).

Объемный расход воздуха – количество газовой смеси, которое перемещается за единицу времени (производительность). Обычно он рассчитывается в м3 / ч для отечественных производителей, в литрах / мин – для зарубежных.

Частота вращения: количество полных оборотов рабочего колеса в единицу времени. Вычисляется в шт / с или Гц. Помните, что уровень нагрузки воздушного вентилятора не должен превышать 75% от максимального.

При длительной работе в режиме скоростной перегрузки вентилятор перегревается и может быстро выйти из строя. Но этот процесс можно контролировать, управляя им по своему усмотрению. Для чего нужен регулятор скорости вентилятора.

Звуковое давление – это уровень шума вращающихся частей и фрикционного металла воздуха. Измерено на расстоянии 3 метра от источника при работе с максимальной нагрузкой. При выборе постоянно работающего вентилятора необходимо учитывать шум.

Большая часть оборудования оснащена глушителями шума и фоновых звуков. Нормы шума: не более 50 дБа для жилых помещений и не более 75 дБа для промышленных

Одно из устройств с незначительным уровнем шума – безлопастный вентилятор.

Эффективность вентилятора зависит от следующих трех факторов:

  • потери воздушного потока;
  • протекает через трещины в конструкции;
  • механический КПД изделия.

Для центробежных вентиляторов общий КПД составляет от 0,7 до 0,85, для осевых (канальных) – не более 0,95. При выборе радиального вентилятора необходимо учитывать коэффициент запаса прочности электродвигателя 1,2. То есть выбрать мощность электродвигателя на 20% больше требуемой.

Мощность двигателя вентилятора определяется по формуле:

N = (Q * P) / (102 * 3600 * КПД),

Где: Q – расход (объемный расход воздуха), P – создаваемое давление.

Выбор вентилятора в соответствии с потребностями

Процесс подбора вентиляционного оборудования для промышленного предприятия (цеха, ангара) – довольно интересный и сложный процесс, который должен выполняться специалистом. Подробнее об особенностях вентиляции производственных помещений рассказывается здесь.

Уже есть готовые решения для обычных квартир и частных домов. В общем случае (для 2-3 комнатной квартиры) мы имеем следующую архитектуру системы вентиляции:

  • вентиляторы устанавливаются в жилых комнатах, количество которых зависит от размеров помещения и количества проживающих;
  • вытяжные диффузоры встроены в кухню и ванную комнату, при этом воздуховоды проложены на приточно-вытяжной установке.

Центробежный вентилятор состоит из блока управления, системы фильтрации для очистки воздуха, электродвигателя и собственно радиального вентилятора.

Для данной системы вентиляции подходят настенные вентиляторы серии CF производства Вентс производительностью до 120 м3 / ч

Текущий рынок вентиляционного оборудования представлен широким спектром зарубежных компаний: Systemair, Soler & Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, АНТЕННА LV ,, MITA.

Продукция этих компаний станет отличным решением вентиляционных задач любого масштаба.

Национальные бренды Вентс, Элком, Домовент и Веза им не уступают по качеству изготовления и надежности оборудования. Если у вас есть сомнения относительно точности произведенных расчетов или выбора конкретной модели, рекомендуем вам обратиться в службу поддержки любой из компаний.

Если вы являетесь владельцем 1-2-х этажного частного дома, производственного или коммерческого здания аналогичной площади (ресторан, склад, столовая, бар, офис), то при выборе оборудования нужно учитывать объем помещения, частота воздухообмена, длина и сечение магистральных труб.

С задачами вентиляции и дымоудаления легко справятся мультизональные вентиляторы или крышные вентиляторы серии КРОМ от Veza, вентиляторы серии ВН от Вентс и другие

Обязательно обратите внимание на дополнительный функционал центробежных вентиляторов и возможность интеграции в самые разные системы кондиционирования.

Поэтому радиальные вентиляторы можно укомплектовать вспомогательными компонентами:

  • регулируемые таймеры и интервальные переключатели, фотодатчики и датчики влажности;
  • регуляторы скорости и индикаторы состояния;
  • датчики перегрузки электродвигателя и отсутствия питания в сети;
  • пружинные антивибрационные опоры или резиновые антивибрационные опоры.

Если вентилятор размещен внутри квартиры или дома, его можно накрыть съемной лицевой декоративной панелью из алюминия или пластика с учетом интерьера помещения.

Для многих пользователей уровень шума является важным критерием при выборе вентилятора. Вы ищете бесшумный вентилятор для ванной? Рекомендуем ознакомиться с рейтингом бесшумных фанатов.

Выводы и полезные видео по теме

В следующем видео специалисты Elcom в доступной форме расскажут о центробежных вентиляторах:

Ниже представлен отличный пример установки домашнего вентилятора в ванной:

Еще один вариант установки в квартире бытового вентилятора малой мощности:

Классический центробежный вентилятор – это результат многолетнего опыта в проектировании и производстве вентиляционного оборудования. Это не только отличное решение для промышленности, но и оптимальный авиационный инструмент для жилых и офисных помещений.

Вы думаете о покупке центробежного вентилятора? Или вы заметили нестыковку в разобранном материале? Задавайте вопросы, уточняйте технологические аспекты в блоке комментариев.

Вы уже установили такой вентилятор в своей ванной? Довольны ли вы его работой? Правильно ли вы выбрали мощность для своей комнаты? Присылайте фото своего поклонника и оставляйте свои комментарии.

Источник – https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/centrobezhnyj-ventilyator.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: