Ventilador centrífug: especificacions del dispositiu i principi de funcionament del dispositiu

Amb el desenvolupament del sector industrial, un gran nombre de processos tecnològics van requerir el subministrament forçat d’aire. L’àmbit domèstic no es va deixar de banda. Alguns tipus de comunicacions requereixen un subministrament regular d'aire fresc.

Una solució elegant a aquest problema era un ventilador centrífug, que és capaç de bombejar de forma autònoma la quantitat necessària de massa d’aire. Però, com funciona i com funciona? Analitzarem aquestes qüestions amb detall al nostre article.

Considereu les funcions de disseny del dispositiu, les seves capacitats, l’abast, els millors fabricants, els productes es presenten al mercat. També oferim recomanacions sobre l’elecció del model de ventilador adequat.

L’essència del ventall que bufa i el buit

El ventilador és una estructura mecànica capaç de processar el flux de la barreja gas-aire augmentant la seva energia específica per al moviment posterior.

Aquesta arquitectura de la unitat proporciona la possibilitat de crear l'efecte d'injecció o de radiació del gas de treball a l'espai mitjançant un augment o disminució de la pressió, respectivament (mecanisme de conversió d'energia).

Per pressió de gas, entenem l’infinit procés de moviment aleatori de molècules de gas, que quan xoquen a les parets d’un espai reduït, creen pressió sobre elles.

Per tant, com més gran sigui la velocitat d’aquestes molècules, més xocs i major pressió. La pressió del gas és una de les principals característiques del gas.

D'altra banda, qualsevol gas té dos paràmetres més: volum i temperatura. Volum: la quantitat d'espai que ha omplert el gas. La temperatura del gas és una característica termodinàmica que relaciona la velocitat de les molècules i la pressió que generen.

Sobre aquests “tres pilars” es basa la teoria molecular-cinètica, que és la base per a la descripció de tots els processos associats al processament de gasos i barreges de gasos.

El procés d’injecció és una concentració forçada de molècules en un espai reduït superior a una determinada norma. Per exemple, la pressió d’aire generalment acceptada a la superfície de la terra és d’aproximadament 100 kPa (10)⁵ kilo Pascals) o 760 mmHg. Art (mil·límetres de mercuri)

Amb l'alçada creixent per sobre de la superfície de la Terra, la pressió es fa menor, l'aire es descarrega.

Pressió atmosfèrica: el pes de la columna d’aire respecte a la superfície sobre la qual es troba. No massa, és a dir, pes P = mg. Es mesura per un baròmetre, altres tipus de pressió són determinats per un manòmetre

La rarefacció és el procés invers d’injecció, durant el qual les molècules surten del sistema tancat. El volum continua sent el mateix, però el nombre de molècules disminueix diverses vegades, per tant, la pressió disminueix.

L’efecte de descàrrega és necessari per al moviment forçat de l’aire. És possible una variant del moviment de l'aire per l'efecte de la infracció: per restablir l'equilibri de pressió a tot el sistema, les molècules passen d'una regió més concentrada de molècules a una de menys concentrada.

D’aquesta manera, les molècules de gas es mouen.

Per determinar el cabal d’aire fora o dins de l’edifici, s’utilitza sovint una eina especial: un anemòmetre. Un dispositiu indispensable per al disseny de sistemes de ventilació

Hi ha diversos dissenys de sistemes de ventilació, però es poden dividir condicionalment en diverses classes segons determinats paràmetres:

1. Amb cita prèvia. Hi ha aficionats de propòsit general i especial. Els ventiladors s'utilitzen per al moviment normal del gas. Els ventiladors especials s’utilitzen per al transport pneumàtic, el transport de barreges de gasos agressius i explosius.
2. Per velocitat. Hi ha velocitats específiques petites, mitjanes i altes de la roda amb fulles.
3. Per rang de pressió. Sistemes coneguts per generar una pressió baixa (fins a 1 kPa), mitjana (1-3 kPa), alta (més de 3 kPa).

Alguns processos industrials i domèstics que fan servir bufadors es produeixen en condicions ambientals extremes, de manera que es presenten els requisits rellevants per als equips.

Així, es pot parlar de dispositius a prova de pols, resistents a la humitat, resistents a la calor, a la corrosió i a la guspira i dispositius per eliminar fum i ventiladors convencionals.

La informació sobre els tipus de ventiladors es discuteix detalladament en un altre el nostre article.

Ventilador centrífug

El sistema de disseny centrífug és un mecanisme de pressió amb una arquitectura radial, que és capaç de generar pressió de qualsevol gamma.

Està destinada al transport de gasos mono i poliatòmics, inclosos els compostos químicament “agressius”.

El disseny està “revestit” amb una caixa de metall / plàstic, que s’anomena carcassa de protecció. La closca protegeix la cambra interior de la pols, la humitat i altres substàncies que poden afectar negativament el funcionament de la unitat.

Un producte de ventilació de gran qualitat sempre té una certa classe de protecció. El grau de protecció de la closca (Ingress Protection) és un estàndard internacional únic per a la qualitat del producte, que determina el nivell de protecció dels equips contra influències ambientals.

Un ventilador de tipus radial desenvolupa una pressió significativament més gran que la versió axial. Això es deu al missatge de la porció d’energia que s’ha incorporat al tambor d’aire generat durant la transició de l’entrada a la sortida del sistema

El mecanisme està impulsat per un motor elèctric o un motor de combustió interna (típic per a ventiladors industrials). El mètode més comú és un motor elèctric que fa girar un eix amb un rotor.

Hi ha diverses opcions per transmetre moviment de rotació des d’un motor a un rotor:

• acoblament elàstic;
• Cinturó en traça en V
• transmissió sense parar (embragatge hidràulic o inductiu).

Atès l’existència d’un gran nombre d’empreses de fabricació que creen sistemes únics amb una gran varietat de paràmetres dinàmics, a l’abast dels consumidors hi ha una àmplia gamma de ventiladors.

La carcassa té dos canals principals: entrada i sortida. La mescla de gas que entra al primer canal es desplaça a la cambra, es processa allà i després es dirigeix ​​cap a una altra

Com a resultat del treball dur dels desenvolupadors, tenim una àmplia gamma d'aplicacions per a aquestes màquines, incloent:

• sistemes de ventilació i calefacció en edificis privats i alts;
• subministrament i depuració d’aire per a edificis no residencials;
• sistemes de filtració a l’agricultura;
• rendiment de processos tecnològics en indústries lleugeres i pesades de diverses direccions.

També hi ha opcions per a l’ús de bufadores en sistemes d’extinció d’incendis i canvi d’aire ultra ràpid en espais reduïts.

Aquests ventiladors treballen amb mescles de gas a alta temperatura, cosa que obliga als fabricants a incloure informació sobre el compliment dels seus equips amb els estàndards internacionals en la documentació tècnica.

El disseny senzill i senzill del mecanisme centrífug presenta diversos avantatges:

• alta fiabilitat i rendiment inigualable;
• facilitat i accessibilitat del manteniment dels equips;
• seguretat d’integració i funcionament de les unitats;
• costos mínims d’energia i reparació en cas d’avaria.

A més, els bufadors tenen un llindar de soroll bastant baix, cosa que els permet utilitzar en condicions domèstiques. Els ventiladors centrífugs també tenen una vida útil excepcionalment llarga per la manca de contacte directe de les parts de treball del mecanisme a la cambra de treball.

Característiques del cicle de funcionament del dispositiu

Considereu el principi general de funcionament d’un bufador centrífug d’un disseny radial. Tingueu en compte que els especialistes distingeixen entre dos dissenys principals del ventilador: amb col·locació axial i radial de l’entrada, on s’aspira el flux d’aire.

Això afecta principalment l’opció de muntar el ventilador al sistema i pràcticament no afecta el rendiment global.

El ventilador de tipus radial pot funcionar tant amb l'aire normal, que es pren de l'espai, com amb l'aire que flueix pel conducte d'aire (l'efecte de l'equilibri de zones amb diferents pressions)

Una entrada axial és característica dels bufadors de propòsit general. La disposició radial de l'entrada d'entrada és característica dels bufadors corrents.

A la primera fase del cicle de treball del ventilador, el flux d'aire es desplaça a la superfície del rotor ràpid. Les fulles de l'impulsor divideixen l'aire en petits volums que es mouen per la cambra de treball.

Aquí, la massa d’aire s’acumula, és a dir, la massa d’aire es comprimeix directament en un volum reduït.

El disseny del propi cos de la unitat té les seves pròpies característiques.

Es coneixen les dues formes corporals més comunes:

• arrodonit
• en forma de espiral.

La forma rodona del estoig és típica per als aficionats que mouen una gran quantitat d’aire en poc temps. Una forma en espiral és inherent als ventiladors, que a més comprimeixen el volum d’aire i generen pressió mitjana i alta.

A la segona fase, l’aire es veu forçat a la cambra de treball. Com sabeu, amb un volum constant amb un augment de la massa total de molècules de gas, augmenta el nombre de col·lisions de molècules i, per tant, la seva velocitat augmenta. En conseqüència, la pressió del gas també augmenta.

És molt important la forma i el nombre de fulles. Sense excepció, totes les opcions del rotor es proven en túnels de vent per determinar condicions òptimes de funcionament

A l’última fase, el gas comprimit s’elimina de la cambra de treball fins a la sortida. Més endavant, l’aire passa al conducte central i es mou en la direcció indicada.

El procés de rarefacció és exactament el contrari. L’aire s’introdueix des d’un oleoducte o un espai reduït on és necessari crear una zona poc freqüent i s’aboca a l’entorn o a un espai limitat.

Especificació del ventilador centrífug

Els sistemes de compressor es caracteritzen per tenir diverses diferències estructurals i dinàmiques que s’han de tenir en compte a l’hora de seleccionar-les i implementar-les en el sistema de ventilació.

L'especificació inclou:

• directament al disseny del bufador;
• tipus de motor;
• unitat de control;
• col·locació del rotor i transmissió de moviment de rotació des del motor;
• l'angle d'ubicació de la canonada d'entrada i sortida;
• el material a partir del qual es fan els detalls del producte, les seves dimensions i pes.

Els especialistes també presten atenció al compliment dels productes amb els estàndards internacionals: normes ISO / IEC i GOST, marcatge IP, directrius ATEX, etc.

Les característiques dinàmiques inclouen els paràmetres tècnics del rendiment del bufador: pressió generada i coeficient de pressió diferencial, velocitat i temperatura màxima de flux, velocitat de l’eix i nivell de pressió sonora, eficiència i potència del motor

Pressió d’injecció: el valor màxim que el ventilador és capaç de crear durant el funcionament en mode nominal.

Pàg_v = P_sv + P_dv,

On: Pàg_v - pressió totalPàg_sv - pressió estàtica Pàg_dv - pressió dinàmica.

Coeficient diferencial: diferència entre la pressió d’entrada i la generada (bar).

Flux d’aire volumètric: la quantitat de mescla de gas que es mou per unitat de temps (productivitat). Normalment es calcula en m³/ h per als productors nacionals, litre / min - per als estrangers.

Velocitat de rotació: el nombre de rotacions completes del rotor per unitat de temps. Calculat en pcs / s o Hz. Cal recordar que el nivell de càrrega del ventilador d’aire no ha de superar el 75% del màxim.

Treballant durant molt de temps en mode de sobrecàrrega amb alta velocitat, el ventilador s’escalfa i pot fallar ràpidament. Però aquest procés es pot controlar controlant-lo al vostre criteri. Per què fer servir controlador de velocitat un ventilador.

La pressió acústica és el nivell de soroll que es produeix en les peces giratòries i la fricció de l'aire del metall. Es mesura a una distància de 3 metres de la font quan funciona a la càrrega màxima. S’ha de tenir en compte el soroll a l’hora de triar un ventilador en marxa constant.

La majoria dels equips estan equipats amb amortidors i sons de fons. Normes de soroll: no més de 50 dBA per a locals domèstics i no superior a 75 dBA per a industrials

Un dels dispositius amb un baix nivell de soroll és ventilador sense cops.

L’eficiència del ventilador és un producte dels tres factors següents:

• pèrdua del flux d'aire;
• fuites a través de buits en l'estructura;
• eficiència mecànica del producte.

Per als fanàtics centrífugs, l'eficiència global és de 0,7 a 0,85, en axial (conduït) - no més de 0,95. A l’hora d’escollir un ventilador radial, cal tenir en compte el factor de seguretat del motor elèctric 1.2. És a dir, agafar la potència del motor elèctric un 20% més del necessari.

La potència del motor del ventilador es determina mitjançant la fórmula:

N = (Q * P) / (102 * 3600 * Eficiència),

On: P - rendiment (cabal d’aire volumètric), Pàg - la pressió generada.

Selecció del ventilador segons requisits

El procés de selecció d’equips de ventilació per a una instal·lació industrial (taller de treball, hangar) és un procés força interessant i complicat que hauria de fer un especialista. Característiques de la ventilació de locals industrials en detall revisat aquí.

Ja existeixen solucions preparades per als apartaments i cases particulars. En el cas general (per a un apartament de 2-3 habitacions) tenim l'arquitectura del sistema de ventilació següent:

• els ventiladors es munten a les sales d'estar, el nombre depèn de la mida del local i del nombre de residents;
• Els difusors d'escapament s'integren a la cuina i al bany conductes d’aire a la instal·lació de subministrament i escape.

El ventilador centrífug inclou una unitat de control, un sistema de filtre per a la purificació d'aire, un motor elèctric i el propi ventilador radial.

Per al sistema de ventilació esmentat, són adequats els ventiladors de paret de la sèrie VF fabricats per Vents amb una capacitat de fins a 120 m.³/ hora

El mercat actual d’equips de ventilació està representat per una àmplia gamma d’empreses estrangeres: Systemair, Soler i Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL LV , MITA.

Els productes d’aquestes empreses seran una excel·lent solució per a tasques de ventilació de qualsevol escala.

Les marques domèstiques Vents, Elkom, Domovent i Vesa no són inferiors a ells en la qualitat de producció i fiabilitat dels equips. Si hi ha dubtes sobre l’exactitud dels càlculs realitzats o amb l’elecció d’un model específic, us recomanem que us poseu en contacte amb el servei d’assistència d’alguna de les empreses.

Si sou el propietari d’un edifici privat de 1-2 plantes, edifici industrial o comercial de mida similar (restaurant, magatzem, menjador, cafè, oficina), a l’hora d’escollir equips, heu de tenir en compte el volum de locals, la taxa d’intercanvi d’aire, la longitud i la secció transversal de les canonades principals.

Ventalladors o ventiladors de terrat multiusos de la sèrie KROM de l'empresa Veza, aficionats a la sèrie VN de l'empresa Vents i d'altres poden fer front fàcilment a les tasques de ventilació i eliminació de fums.

Assegureu-vos de prestar atenció a la funcionalitat addicional dels ventiladors centrífugs i a la capacitat d'integrar-se en diversos sistemes de climatització.

Per tant, els bufadors radials poden ser equipats amb components auxiliars:

• temporitzadors i commutadors d’interval, ajustables i detectors d’humitat;
• controladors de velocitat i indicadors d'estat;
• sensors de sobrecàrrega de motors i falta d’energia elèctrica a la xarxa;
• amortidors de molla o aïllants de vibració de goma.

Si el ventilador es troba dins d’un apartament o casa, es pot tancar amb un panell decoratiu desmuntable fet d’alumini o plàstic, tenint en compte l’interior de l’habitació.

Per a molts usuaris, un criteri important a l’hora d’escollir un ventilador és el nivell de soroll. Esteu triant un ventilador tranquil al bany? Us recomanem que llegiu la qualificació fans silenciosos.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Al vídeo següent, els especialistes d'Elcom parlen dels ventiladors centrífugs:

A continuació, es mostra un bon exemple d’instal·lació d’un ventilador domèstic en un bany:

Una altra opció per instal·lar un ventilador domèstic de baix consum en un apartament:

El clàssic ventilador centrífug és el resultat de molts anys d’experiència en el disseny i fabricació d’equips de ventilació. Això no només és una excel·lent solució per a la indústria, sinó també una eina òptima de transport aeri per a locals residencials i d’oficines.

Has pensat en comprar un ventilador centrífug? O s’ha notat una discrepància en el material desmuntat? Fes les teves preguntes, aclareix aspectes tecnològics a l'apartat de comentaris.

O potser ja heu instal·lat aquest ventilador al bany? Esteu satisfets amb la seva feina? Heu triat el poder adequat per a la vostra habitació? Envia una foto del teu fan i deixa els teus comentaris.