Видове вентилатори: класификация, предназначение и принцип на тяхното действие

Вентилаторът е основата на всяка изкуствена вентилационна система. Уредът се използва широко в ежедневието и е незаменим в много области на човешкия живот. Когато планирате закупуване на вентилационно оборудване, трябва да разберете спецификата на неговото устройство и действие.

Статията, представена за запознаване, описва подробно видовете вентилатори, техните конструктивни характеристики, принципи на работа и предназначението на всяко устройство. Ще ви разкажем за приоритетните области за избор на правилния модел. Тук ще научите как да изберете устройство в зависимост от условията на работа.

Класификация на вентилатора по основни параметри

Вентилатори - механични устройства, предназначени за придвижване, подаване или изпускане на въздушни и газови маси. Циркулацията на въздуха възниква поради разликата в налягането между входящия и изходния канал на вентилационния блок.

Вентилаторите се използват навсякъде. Незаменими уреди в подредбата комплекс за захранване и вентилация сгради, духащи работни елементи в климатици и отоплителни устройства.

Вентилаторите са проектирани да работят с газове, коефициентът на сгъстяване на които не надвишава 1,15. В този случай разликата в индикаторите за налягане на входа / изхода е ограничена до 15 kPa - при по-висока скорост, компресор

Общата класификация на вентилационните блокове се основава на различни параметри.

Сред основните критерии за степенуване са:

• дизайн и работа на устройството;
• предназначение и условия на работа на вентилатора;
• метод на инсталиране;
• методи за свързване на устройството към електрически мотор;
• технически характеристики: IP степен на защита, генерирано налягане, консумация на енергия, скорост, ефективност и ниво на акустично налягане.

Пет вида вентилатори се отличават по вида на конструкцията: аксиален, центробежен, диагонален, диаметричен и без острие.

Диагоналните и диаметралните единици се считат за разнообразие от две основни групи вентилационни единици: аксиални и центробежни. Новите продукти без остриета са коренно различни от техните колеги

Въз основа на експлоатационните условия се разделят следните видове газодуващи машини:

• устройства за общо ползване;
• вентилатори със специално предназначение

Първата група включва единици, предназначени за работа с въздушни и неактивни газови потоци, температурата на които не надвишава + 50 ° С. Втората група включва специално оборудване: топлоустойчиво, взривозащитно, прахоустойчиво, устойчиво на корозия и отстраняване на дим.

Според метода на инсталиране, те разграничават:

• стандарт - инсталирането се извършва на опора;
• покрив - монтаж на покрива на сградата;
• канализиран - поставен вътре във вентилационния канал;
• мултизона - модели, предназначени за свързване към множество въздушни канали.

Като задвижване на вентилационния блок се използват електрически двигатели.

Има няколко начина за свързване на двигателя с работното колело:

• директна връзка;
• Задвижване с клинов ремък
• безстепенно свързване.

След определяне на подходящия тип вентилатор се избира модел с оптимални технически характеристики.

Сервизната зона, мястото на инсталиране, допустимото ниво на шума, влажността в помещението, необходимостта от защита на устройството от чужди предмети се вземат предвид

Принципът на работа на различни видове устройства

Основният критерий за избор на вентилатор е неговото устройство и принцип на работа. Конструктивните характеристики и техническите нюанси определят ефективността на устройството, нивото на шума, ефективността на работата и възможността за използването му при определени условия.

Аксиален монтаж - Класически вентилатор

Аксиален (аксиален) вентилатор се използва широко в домакинството вентилационни системи на частни къщи, в качулки за баня, в сложни изпускателни версии, като елемент за охлаждане на различни съоръжения и електроника, както и във вятърни тунели и турбовентилаторни двигатели в областта на авиацията.

Дизайнът на моделите се характеризира с лекота на изпълнение и малки размери. Основните елементи: цилиндрично тяло, колело с остриета и задвижване. Вътрешният диаметър на цилиндъра трябва да осигурява безпрепятствено въртене на работното колело. Интервалът между лопатките и тялото е ограничен до 1,5% от дължината на въртящото се острие.

За да се намалят хидравличните загуби и да се подобрят аеродинамичните характеристики, дизайнът се допълва от колектор, дифузьор и обтекател от двете страни на работното колело

Принцип на действие: въртящите се остриета улавят въздух и го избутват по оста на работното колело. Движението на въздушните потоци в радиална посока почти липсва.Производителността на оборудването се регулира чрез завъртане на лопатките.

Отличителни характеристики на аксиалните модели:

• не изискват голяма площ за монтаж;
• икономично потребление на енергия;
• ниско ниво на шум;
• простота на работа и ремонт;
• ниска цена.

Предимствата на работата и използването на аксиални вентилатори ги направиха широко популярни в ежедневието. Широко се използват модели на корпуси за охлаждане на електрически уреди и преносими аксиални устройства с решетка.

За да се подобри обмяната на въздух, аксиални вентилатори със стенен панел са инсталирани в стенните отвори и други поддържащи конструкции. Устройствата могат да функционират в два режима: всмукване на въздух и впръскване на въздух

Центробежен модел - здравина и висока мощност

Центробежните (радиални) вентилатори са високоефективни - агрегатите са в състояние да генерират високо налягане и работят в тежки условия. Дизайнът на оборудването включва следните елементи.

Жилища. Корпусът на дифузора е изработен от ламарина или нит. Кухото тяло има спираловидна форма на кохлея; дизайнът предвижда смукателни и изпускателни тръби. За да се даде твърдост, корпусът е подсилен с оребрени или напречни ивици.

Отгоре "охлювът" е затворен с допълнителна кутия или обшит с шумопоглъщащи панели. Това е необходимо за намаляване на шума по време на работа на вентилационния блок.

Перката. Острието на ротора се състои от два диска, остриета и главина.

Дизайнът на колелото определя условията за използване на вентилатора:

• без диск - транспорт на потоци с твърди компоненти;
• еднодисков - движението на въздуха с ниско съдържание на твърди фракции;
• двоен диск - циркулация на чисти въздушни маси в различен диапазон на налягане;
• тридисков - осигурява двупосочно засмукване.

Колелото е прикрепено към вала с помощта на главини. Остриетата са фиксирани към дисковете и главините.

Раменни остриета. Производителността и ефективността на устройството като цяло до голяма степен зависят от формата на остриетата:

• аеродинамично крило - осигурява безшумност, добър показател за ефективност, устойчивост на инструмента срещу високи температури;
• извит гръб - предотвратява натрупването на прах вътре във вентилатора, подходящ за работа в среда с висока депресия;
• извита напред - вентилаторите с „предни” перки са проектирани да работят с голям обем въздух и високо налягане, устойчиви са на ерозия;
• радиални - инсталации с компактни размери със средна ефективност, роторните водачи се третират със защитен състав срещу ерозия.

При колела с "задни" остриета разликата между статичните и общите показатели за налягане не е голяма, поради което нивото на тяхната ефективност е високо. Ефективността достига 80%.

Напред, огънатите остриета създават висока скорост на въздуха на изхода. Устройството запазва 60% ефективност. Плюс "предни" остриета - получаване на правилни параметри с по-малки размери на вентилатора

В центробежните инсталации въздухът влиза в аксиална посока и се изтласква в радиална посока. Въздушните маси под действието на центробежните сили се движат в цилиндрично тяло.

Целият процес може да бъде разделен на няколко етапа:

1. Когато колелото се върти, въздухът между пространството на лопатките се втурва към ръба на ротора.
2. В резултат на това в центъра на колелото се образува зона с ниско налягане. Това води до усвояване на въздушните маси отвън.
3. В центъра на камерата въздушните потоци променят посоката от аксиална към радиална, влизайки в отделенията между лопатките.
4. Поради бързото въртене на въздушната маса се втурват към вътрешната стена на корпуса.
5. Кинетичната енергия се преобразува частично в енергия на сгъстяване и скоростта на въздуха намалява - обемният въздушен поток се събира вътре в „кохлеята“ и се генерира излишно налягане.
6. Газовата маса се втурва към изходната тръба, навлиза в тръбопровода и след това в работната зона.

Центробежните блокове се използват в захранващи и изпускателни системи на големи помещения, гаражи, търговски центрове и сгради, където се изисква непрекъсната мощна вентилация.

Радиалните растения се използват в опасни промишлени отрасли за бързо отстраняване на замърсен въздух. Например в работилници за дърво или метал, в работилници за извличане на дим и вредни изпарения

Диагонал - комбинация от аксиален и радиален вентилатор

Диагоналният модел представлява синтез на два вида вентилатори: аксиални и центробежни. Работното колело на устройството има специална форма - структурата на работното колело прилича на барабанно устройство в радиален вентилатор. Лопатките на колелото са успоредни на оста на въртене.

Комбинираните вентилатори имат цилиндрично тяло и приличат повече на аксиални модели. Принципът на работа обаче е различен поради конструктивните характеристики на работното колело. Първо въздухът се движи по оста, а след това променя посоката си с 45 °.

Поради центробежното впръскване скоростта на въздушния поток се увеличава, което означава, че ефективността на вентилационния блок също се увеличава. Нивото на ефективност на диагоналните модели достига 80%

Основното предимство на вентилатора от смесен тип е да се постигне компромис между шумовите характеристики, производителността и размерите на устройството.

Най-често се използват центробежни аксиални единици като канални вентилатори в малки и средни вентилационни системи с дълги канали. Използват се като изпускателни системи и входове в системи под налягане от захранващ тип.

Тангенциална инсталация - равномерен въздушен поток

Тангенциалният (диаметрално) вентилатор се състои от удължено тяло, оборудвано с дифузьор и накрайник, и барабанно колело с наклонени остриета. Два пъти движението на въздуха, перпендикулярно на оста на въртене на цилиндъра.

Корпусът на диаметралния модел наподобява случая на радиален вентилатор. Разликата е, че в тангенциалната единица каналът е разположен по протежение на страничния панел

Отличителни характеристики на диаметралните устройства:

• високи аеродинамични показатели;
• способност за подаване на равномерен поток;
• възможност за разширяване на вентилатора, избор на посоката на въздушния поток;
• безшумна работа;
• висока степен на ефективност - до 60-70%.

Обхват: създаване на въздушни завеси, фанкойли и използване в сплит системи.

Fanless fan - иновативна технология

Не толкова отдавна на вътрешния пазар на вентилационни системи се появиха домашни вентилатори. Техният принцип на работа е коренно различен от горните модификации.

Действието на иновативното устройство се основава на желанието на средата да изравни баланса между наляганията навън и вътре в устройството, както и на технологията на „въздушния умножител“

Компоненти на устройството:

• кръгла или овална рамка, предназначена за привличане и освобождаване на въздушни маси;
• основа за фиксиране на рамката;
• мини турбина, монтирана в основата на вентилатора;
• мотор.

Иновативният вентилатор работи по този принцип:

1. След включване на двигателя турбината се задвижва.
2. Въртяща се, турбината извежда въздух през перфорации в основното тяло.
3. Под въздействието на турбулентността въздухът се ускорява 15 пъти и излиза през изходните прорези, разположени около периметъра на рамката.

Въздухът тече около повърхността на пръстена и се втурва в правилната посока.

Поради аеродинамичните свойства на вентилационното устройство въздухът се вкарва във въздушния поток отстрани и зад пръстеновидната рамка

В сравнение с традиционните модели без вентилаторни остриета имат няколко предимства:

• плавно регулиране на интензивността на въздушния поток;
• удобство и абсолютна безопасност на употреба;
• промяна в посоката на въздуха чрез регулиране на положението на пръстена;
• работна ефективност - консумацията на електроенергия е с 20% по-малка в сравнение с аксиалните модели.

Основните недостатъци на устройството: висока цена и високо ниво на шум.

В зависимост от условията на работа

Когато избирате вентилатор, е важно да вземете предвид условията за неговото използване. За използване в агресивна среда са разработени високо специализирани инсталации.

Единици за използване в нормални условия

Вентилаторите с общо предназначение са изработени от въглеродна стомана.

Устройствата са допустими за монтаж при спазване на задължителните условия на работа:

• съдържание на прах във въздуха за радиални единици - не повече от 0,01 g / m3, за аксиални устройства - до 0,01 g / m3;
• средна температура - до + 50 ° С;
• липса на химически агресивни, експлозивни компоненти, влакна и лепкави частици във въздуха.

Газо-пара средата не трябва да предизвиква ускорени корозионни процеси; допустимата скорост на разрушаване на метала е 0,1 mm годишно. Ако работната температура се повиши над пределната стойност, работата на двигателя, който обикновено се намира в потока на транспортираните въздушни маси, се влошава.

Има стоманени термоустойчиви вентилатори с общо предназначение. Максималната температура на транспортирания състав е до + 200 ° С. Домашните продукти са маркирани с буквите "Ж" и "Ж2"

Модели с общо предназначение, използвани в системите въздушно отопление и вентилация на обществени, жилищни и промишлени сгради, както и за други санитарни цели.

Вентилационни блокове със специално предназначение

Феновете със специално предназначение обикновено се разделят на пет групи:

• прах;
• топлоустойчив;
• доказателство за експлозия;
• устойчив на корозия;
• отстраняване на дим.

Праховите агрегати се използват за почистване на въздушните маси от прах и частици мръсотия: дървени и метални дървени стърготини, заваръчна шлака, зърнени отпадъци. Въздушният поток, преминаващ през дюзите, променя посоката си от аксиална към радиална. Поради центробежната сила скоростта на въздушния поток също се променя.

Устройствата за прах са изработени от месинг, въглерод или неръждаема стомана. Максималната температура на работната среда е + 80 ° C. Има смесени типове модели: прахоустойчив, взривозащитен и топлоустойчив

Радиални вентилатори с ниска мощност са инсталирани на превозни средства, превозващи зърнени влакове. Устройствата с високо налягане се използват в големи производствени халета.

Топлоустойчивите единици са проектирани да движат въздух, чиято температура надвишава + 80 ° C.

Поради тежки условия на работа, вентилаторите трябва да имат специални характеристики:

• топлоизолация на електродвигателя и отстраняването му извън въздушния поток;
• високо ниво на защита на двигателя - IP44 и по-високо;
• производство на конструктивни елементи от термоустойчиви материали (термоустойчив полиамид, алуминиева сплав, неръждаема или въглеродна стомана);
• широк диапазон на работните температури.

В подреждането се използват термоустойчиви вентилатори вентилационни системи за вана и сауни, отстраняване на високотемпературен отработен въздух от камина или печка, отстраняване на продукти от горенето от производствени площадки.

Топлоустойчивите възли могат да имат аксиално или радиално изпълнение. Най-често вентилаторите с висока температура се използват във вентилационните канали, но има модификации, които се монтират без канали

Взривобезопасното вентилационно оборудване е проектирано за отстраняване на експлозивни газови смеси. Тази категория включва състави, в които при запалване на най-малката частица се запалва целият останал обем газ.

Изискванията за защита от експлозия на електрическото оборудване се регулират от директивите на ATEX EC.В зависимост от степента на опасност от експлозия на зоните, вентилационните блокове могат да бъдат защитени:

• кварцово или маслено пълнене на черупките на проводимите части;
• запечатване на съединение - полимерен материал;
• огнеупорни покрития.

Неръждаемата стомана, алуминиевите сплави и групите от различни материали са неръждаема стомана, месинг, бронз и електропроводима пластмаса.

Различните материали се комбинират по такъв начин, че при удар или триене не може да се появи искра

Устойчивите на корозия вентилатори са проектирани да транспортират агресивни неексплозивни смеси въздух-газ с ниско съдържание на прах, както и отсъствието на влакнести и лепкави компоненти.

Материали за производството на части от устройството: титанови сплави, полипропилен, винилова пластмаса. Като алтернатива работните елементи се напръскват с антикорозионно покритие - устойчива на корозия стомана клас 08Х13 или титанова сплав.

Обхват на вентилаторите срещу "ръжда":

• черната металургия;
• линии за производство на минерални торове;
• производство на въглерод;
• подаване на въздух към котли с кипящ състав;
• организация на циркулацията на водната пара с примеси фенол, алкали и сероводород;
• линии от коксови растения.

Вентилаторите за димни отработени газове са мощни огнеупорни инсталации, които са вградени във вентилационната система на сградата и работят чрез издухване на дим от стаята. Елементите са предмет на високи технически изисквания.

В случай на пожар, вентилаторът трябва да работи денонощно в продължение на 2 часа при температура на издухания въздух до + 400 ° С. Когато температурата се повиши до + 600 ° C - до 1 час

Обхват - димни вентилационни системи за сгради за различни цели. "Димоотводчици" са инсталирани на покрива на помещението с помощта на монтажния фланец и са свързани към димоотводи.

В зависимост от дизайна на вентилатора, дву- или четиристранният дим може да се излъчва в хоризонтална или вертикална посока. Предоставена е възможността за функциониране на блоковете в режим на обща вентилация у дома.

Видове вентилатори по начин на инсталиране

Както е посочено по-горе, според метода на инсталиране, вентилационните устройства са разделени на 4 групи: стандартни, покривни, канални и многозонови.

Конвенционалните вентилатори обикновено се предлагат с опорна рамка или държач. Тяхната инсталация не създава затруднения.

Покривните възли са монтирани на покрива на сградата и действат като последната връзка във вентилационната система на сградата. Такива вентилатори са изложени на отрицателни външни фактори (дъжд, сняг, пориви на вятъра), поради което са изработени от особено издръжливи материали. Почти всички модели са оборудвани със защитен конус, за да се предотврати запушването на кутията.

Устройствата за вентилация на покрива работят на аксиален или центробежен принцип. Първият вариант често се използва за нормална среда, а вторият за прашни и агресивни

Когато избирате вентилатор за покрив, вземете предвид спецификата на помещенията, които ще бъдат оборудвани. Например, модел с ниско ниво на шум е избран за детска градина, болница или училище. За производственото хале мощността на оборудването е приоритет.

Каналите за вентилация са разположени във вентилационните канали и извеждат и подават въздух през каналната система. Дизайнът на вентилаторите за канали обикновено е с диагонален или радиален тип, по-рядко аксиален.

Изборът на устройството се извършва по отношение на формата на канала. Произвеждат се възли за кръгли, квадратни и правоъгълни валове.

Правоъгълни или квадратни вентилатори за канали са направени от метал, кръгли - от пластмаса. Металният корпус е издръжлив и издръжлив, докато пластмасовият корпус е по-малко шумен

Мултизонните вентилационни блокове са оборудвани с корпус, който ви позволява да свържете няколко смукателни канала, които идват от различни зони. Такива вентилатори са незаменими в помещения, където е необходимо да се оборудва качулката в различни помещения, а има само един изпускателен канал.

Многоканалните устройства ви позволяват да оптимизирате комплекса от въздуховоди, да намалите капиталовите разходи и сложността на работата по оборудването на вентилационната система у дома

Допълнително предимство е опростената работа. Необходимо е да се обслужва един, но не няколко вентилатора.

Разнообразие от битови модели за вентилация

Домашните фенове са допълнително класифицирани по местоположение.

Window. Устройството е монтирано в прозорец или стена близо до прозореца, няма въздуховод. Такова оборудване се използва главно в обществени институции: кафенета, фризьори и др. Самонарязването в инсталираните PVC прозорци е проблематично.

Прозоречните вентилатори са направени с кръг и квадратен профил. Някои модели са оборудвани с възвратен клапан, за да се предотврати навлизането на прах в корпуса.

Кухня. Отстранете изпаренията и различни миризми, които се появяват по време на готвене. Вентилаторът е монтиран директно в аспиратора. Въз основа на дизайна има плоски, куполни и вградени качулки. Кухненските вентилатори трябва да са устойчиви на топлина и да имат външна защитна мрежа.

Оборудване за банята. За повишаване на ефективността на отработените газове вентилация на тоалетната и банята се използват вентилатори за надземни стени и тавани. Компактните устройства са икономични и лесни за инсталиране.

Вътрешната част на корпуса се поставя във вентилационния канал, а външната се стърчи и затваря с вентилационна решетка. В банята е препоръчително да използвате вентилатор със сензор за вода

Независимо от избрания тип вентилатор, трябва да се обърне специално внимание на етикетирането на устройството, а именно степента на защита IP. IP стандартът характеризира сигурността на оборудването в неагресивна среда.

Първата цифра има стойност в диапазона 0-6 и показва нивото на защита срещу проникване на чужди предмети, прах и контакт с ръце

Нивото на защита от влага, влизаща в заграждението, се обозначава с втората цифра на маркировката.

Висока вероятност за проникване на вода в устройства със стойност "0". Те са допустими за монтаж само в "сухи" помещения. Най-високата степен на защита "8" гарантира безопасността на вентилатора, когато е напълно потопен във вода

Изводи и полезно видео по темата

Видео №1. Принципът на работа и конкурентните предимства на безструйния вентилатор:

Видео №2. Устройството на центробежния вентилатор VTsUN:

Видео №3. Дизайн на кръгли вентилатори:

Дизайнът на модела и техническите и експлоатационни характеристики на вентилаторите ви позволяват да изберете най-доброто оборудване както за битова, така и за промишлена употреба. Дизайнът на вентилационните блокове непрекъснато се усъвършенства, като се адаптира към нуждите на клиентите.

Имате въпроси в процеса на запознаване със статията? Искате ли да ни разкажете за нюансите, които са полезни при избора на оборудване? Моля, напишете коментари в блока по-долу.