Tipus de ventiladors: classificació, finalitat i principi del seu funcionament

Un ventilador és la base de qualsevol sistema de ventilació artificial. El dispositiu s’utilitza àmpliament en la vida quotidiana i és indispensable en moltes àrees de la vida humana. A l’hora de planificar una compra d’equips de ventilació, heu d’entendre les especificitats del seu dispositiu i l’acció.

L'article presentat per familiaritzar-se descriu detalladament els tipus de ventiladors, les seves característiques de disseny, els principis de funcionament i la finalitat de cada unitat. Et parlarem de les àrees prioritàries per escollir el model adequat. Aquí aprendràs a seleccionar un dispositiu en funció de les condicions de funcionament.

Classificació del ventilador segons els paràmetres principals

Ventiladors: dispositius mecànics dissenyats per moure, subministrar o exhaurir masses d'aire i gas. La circulació d’aire es produeix a causa de la diferència de pressió entre el canal d’entrada i sortida de la unitat de ventilació.

Els aficionats s’utilitzen a tot arreu. Electrodomèstics indispensables a l’arranjament subministrament i complex de ventilació d’escapament edificis, bufant elements de treball en climatitzadors i dispositius de calefacció.

Els ventiladors estan dissenyats per funcionar amb gasos, la proporció de compressió no superior a 1,15. En aquest cas, la diferència en els indicadors de pressió a l’entrada / sortida es limita a 15 kPa; a un ritme superior s’utilitza un compressor

La classificació general de les unitats de ventilació es basa en diversos paràmetres.

Entre els principals criteris de classificació es troben:

• disseny i funcionament del dispositiu;
• finalitat i condicions de funcionament del ventilador;
• mètode d'instal·lació;
• mètodes per connectar el dispositiu a un motor elèctric;
• característiques tècniques: grau de protecció IP, pressió generada, consum d'energia, velocitat, eficiència i nivell de pressió acústica.

Es distingeixen cinc tipus de ventiladors pel tipus de disseny: axial, centrífug, diagonal, diametral i sense bufes.

Les unitats en diagonal i diàmetre es consideren una varietat de dos grups principals d’unitats de ventilació: axial i centrífuga. Els nous productes sense cianes són fonamentalment diferents dels seus homòlegs

En funció de les condicions de funcionament, es divideixen els següents tipus de màquines de bufar gas:

• dispositius d’ús general;
• aficionats a propòsits especials.

El primer grup inclou unitats dissenyades per funcionar amb fluxos d'aire i gasos inactius, la temperatura de les quals no supera els 50 ºC. El segon grup inclou equipaments especials: resistents a la calor, a prova d'explosions, a prova de pols, resistents a la corrosió i que eliminen fum.

Segons el mètode d'instal·lació, es distingeixen:

• estàndard: la instal·lació es realitza en un suport;
• terrat - instal·lació al terrat de l’edifici;
• conduït: situat dins del conducte de ventilació;
• multizone: models dissenyats per connectar-se a diversos canals aeris.

Els motors elèctrics s’utilitzen com a accionament de la unitat de ventilació.

Hi ha diverses maneres de combinar el motor amb el rotor:

• connexió directa;
• Cinturó en traça en V
• acoblament sense parar

Després de determinar el tipus de ventilador adequat, es selecciona un model amb característiques tècniques òptimes.

Es té en compte l’àrea de servei, la ubicació de la instal·lació, el nivell de soroll admissible, la humitat de l’habitació, la necessitat de protegir el dispositiu contra objectes estrangers.

El principi de funcionament de diferents tipus d'aparells

El principal criteri per triar un ventilador és el seu dispositiu i principi de funcionament. Les funcions de disseny i els matisos tècnics determinen l’eficiència del dispositiu, el nivell de soroll, l’eficiència del treball i la possibilitat del seu ús en determinades condicions.

Muntatge axial: ventilador clàssic

El ventilador axial (axial) s'utilitza àmpliament a la llar sistemes de ventilació de cases particulars, en campanes de bany, en versions d’escapament complexes, com a element de refrigeració per a diversos equips i electrònica, així com en túnels eòlics i motors turbofan en el camp de l’aviació.

El disseny dels models es caracteritza per la facilitat d’execució i les petites dimensions. Els elements principals: un cos cilíndric, una roda amb fulles i un accionament. El diàmetre interior del cilindre ha d'assegurar la rotació obstruïda del rotor. L’interval entre les fulles i el cos està limitat a l’1,5% de la longitud de la fulla giratòria.

Per tal de reduir les pèrdues hidràuliques i millorar les característiques aerodinàmiques, el disseny es complementa amb un col·lector, un difusor i un carenat a banda i banda de l'impulsor

Principi d’acció: les fulles giratòries capten l’aire i l’empenyen per l’eix de l’impulsor. El moviment dels fluxos d'aire en direcció radial és gairebé absent.El rendiment de l’equip està regulat per la rotació de les fulles.

Característiques distintives dels models axials:

• no necessiteu una gran àrea per a la instal·lació;
• consum energètic econòmic;
• nivell de soroll baix;
• simplicitat d’operació i reparació;
• de baix cost.

Els avantatges de treballar i utilitzar els ventiladors axials els han fet molt populars a la vida quotidiana. S'utilitzen àmpliament models de carcassa per refrigerar aparells elèctrics i unitats axials portàtils amb graella.

Per millorar l’intercanvi d’aire, els ventiladors axials amb un panell de paret s’instal·len a les obertures i a les altres estructures de suport. Els dispositius poden funcionar en dos modes: aspiració d'aire i injecció d'aire

Model centrífug: força i gran potència

Els ventiladors centrífugs (radials) són d’alta eficiència: les unitats són capaces de generar pressions elevades i funcionen en condicions difícils. El disseny de l'equip inclou els següents elements.

Cos. La carcassa del difusor és de xapa reblada o soldada. El cos buit té una forma espiral de còclea; el disseny proporciona canonades de succió i descàrrega. Per donar rigidesa, la carcassa es reforça amb cintes o ratlles transversals.

Des de dalt, el "caragol" es tanca amb una caixa addicional o revestida amb panells que absorbeixen el soroll. Això és necessari per reduir el soroll durant el funcionament de la unitat de ventilació.

Impulsor La fulla del rotor està formada per dos discos, fulles i un hub.

El disseny de la roda determina les condicions per utilitzar el ventilador:

• sense disc - transport de fluxos amb components sòlids;
• d'un sol disc: el moviment de l'aire amb un contingut baix de fraccions sòlides;
• doble disc: circulació de masses d'aire pur en un rang de pressió diferent;
• de tres discs: proporciona una succió bidireccional.

La roda està fixada a l’eix mitjançant uns hubs. Les fulles estan fixades als discos i hubs.

Lames d’espatlles. El rendiment i l'eficiència del conjunt de la unitat depenen en gran mesura de la forma de les fulles:

• ala aerodinàmica: proporciona soroll, un bon indicador de rendiment, la resistència de l'instrument a altes temperatures;
• cap enrere corbat: evitar l’acumulació de pols dins del ventilador, adequat per a funcionar en un entorn amb alta depressió;
• corba cap endavant: els ventiladors amb aletes “frontals” estan dissenyats per treballar amb un gran volum d’aire i alta pressió, són resistents a l’erosió;
• radial: instal·lacions de mides compactes d'eficiència mitjana, les guies del rotor es tracten amb una composició protectora contra l'erosió.

A les rodes amb fulles "posteriors", la diferència entre els indicadors estàtics i la pressió total no és gran, per tant, el seu nivell d'eficiència és alt. L’eficiència arriba al 80%.

Endavant, les fulles doblegades creen una velocitat d’aire elevada a la sortida. La unitat conserva el 60% d’eficiència. A més, pales "frontals": obteniu els paràmetres adequats amb dimensions de ventilació més petites

A les plantes centrífugues, l’aire entra en la direcció axial, s’expulsa cap a fora en la direcció radial. Les masses d'aire sota l'acció de forces centrífugues es mouen en un cos cilíndric.

Tot el procés es pot dividir en diverses etapes:

1. Quan la roda gira, l’aire entre l’espai de les fulles s’acosta fins a la vora del rotor.
2. Com a resultat, es forma una zona de baixa pressió al centre de la roda. Això condueix a l’absorció de masses d’aire des de l’exterior.
3. Al centre de la cambra, els fluxos d'aire canvien de direcció de axial a radial, entrant als compartiments entre les fulles.
4. A causa de la ràpida rotació de la pressió de la massa d'aire cap a la paret interior de l'habitatge.
5. L’energia cinètica es converteix parcialment en energia de compressió i la velocitat de l’aire disminueix: es recull un cabal d’aire a l’interior de la “còclea” i es genera l’excés de pressió.
6. La massa gasosa s’acosta a la canonada de sortida, entra al conducte, i després a la zona de treball.

Les unitats centrífugues s’utilitzen en sistemes de subministrament i d’escapament de grans locals, garatges, centres comercials i edificis, on cal una ventilació contínua i potent.

Les plantes radials s’utilitzen en indústries perilloses per eliminar ràpidament l’aire contaminat. Per exemple, en tallers de fusta o metall, en tallers d’extracció de fum i fums nocius

Diagonal: combinació de ventilador axial i radial

El model en diagonal és una síntesi de dos tipus de ventiladors: axial i centrífug. El rotor del dispositiu té una forma especial: l'estructura del rotor s'assembla a un dispositiu de tambor en un ventilador radial. Les fulles de l'impulsor són paral·leles a l'eix de rotació.

Els ventiladors combinats tenen un cos cilíndric i s’assemblen més als models axials. Tot i això, el principi de funcionament és diferent a causa de les característiques de disseny de l’impulsor. L’aire es mou primer per l’eix, i després canvia la seva direcció en 45 °.

A causa de la injecció centrífuga, el cabal d'aire augmenta, cosa que significa que també augmenta l'eficiència de la unitat de ventilació. El nivell d'eficiència dels models en diagonal arriba al 80%

El principal avantatge d’un ventilador de tipus mixt és aconseguir un compromís entre les característiques de soroll, el rendiment i les dimensions del dispositiu.

Sovint s’utilitzen unitats axials centrífugues com ventiladors de conductes en sistemes de ventilació petits i mitjans amb conductes llargs. S’utilitzen com a sistemes d’escapament i entrades en sistemes de pressió del tipus de subministrament.

Instal·lació tangencial: flux d'aire uniforme

El ventilador tangencial (diametralment) consisteix en un cos allargat equipat amb un difusor i un broquet i un impulsor tipus tambor amb fulles inclinades. Dues vegades el moviment de l’aire perpendicular a l’eix de rotació del cilindre.

La carcassa del model diàmetre s’assembla al cas d’un ventilador radial. La diferència és que a la unitat tangencial, el conducte es troba al llarg del tauler lateral

Característiques distintives dels dispositius de diàmetre:

• alt rendiment aerodinàmic;
• capacitat d’aportar un flux uniforme;
• la capacitat d’expandir el ventilador, escollint la direcció del flux d’aire;
• operació silenciosa;
• elevada taxa d'eficiència: fins al 60-70%.

Abast: creació de cortines d'aire, ventiladors i ús en sistemes dividits.

Ventilador sense fan - tecnologia innovadora

Els ventiladors domèstics sense ventiladors van aparèixer al mercat intern dels sistemes de ventilació no fa tant. El seu principi de funcionament és fonamentalment diferent de les modificacions anteriors.

L’acció de l’innovador dispositiu es basa en el desig del mitjà d’igualar l’equilibri entre les pressions fora i dins del dispositiu, així com en la tecnologia del “multiplicador d’aire”.

Components del dispositiu:

• un quadre rodó o ovalat dissenyat per atraure i alliberar masses d'aire;
• base per fixar el bastidor;
• mini turbina muntada a la base del ventilador;
• motor

L'innovador fan funciona segons aquest principi:

1. Després d’encendre el motor, la turbina s’acciona.
2. En girar, la turbina atrau aire a través de perforacions en el cos base.
3. Sota la influència de la turbulència, l’aire s’accelera 15 vegades i surt per ranures de sortida situades al voltant del perímetre del bastidor.

L'aire circula per la superfície de l'anell i es precipita en la direcció correcta.

A causa de les propietats aerodinàmiques del dispositiu de ventilació, l’aire s’entra al flux d’aire des del costat i per darrere del bastidor anular

Comparat amb els models tradicionals fulles sense ventilador presenta diversos avantatges:

• ajust de la intensitat del flux d'aire;
• comoditat i seguretat absoluta d’ús;
• canvi de direcció de l’aire mitjançant l’ajust de la posició de l’anell;
• eficiència en el treball: el consum d'energia elèctrica és un 20% menys en comparació amb models axials.

Els principals desavantatges del dispositiu: elevat cost i nivell de soroll.

Segons les condicions de funcionament

En triar un ventilador, és important tenir en compte les condicions per al seu ús. Per a ús en entorns agressius, s’han desenvolupat instal·lacions altament especialitzades.

Unitats d’ús en condicions normals

Els ventiladors d’ús general són d’acer al carboni.

Es poden utilitzar dispositius per a la instal·lació subjectes a les condicions de funcionament obligatòries:

• contingut de pols a l'aire per a les unitats radials - no més de 0,01 g / m3, per a dispositius axials - fins a 0,01 g / m3;
• temperatura mitjana - fins a + 50 ° С;
• manca de components, fibres i partícules enganxoses químicament agressives a l’aire.

El medi vapor-gas no ha de provocar processos de corrosió accelerats, la taxa de destrucció metàl·lica permesa és de 0,1 mm per any. Si la temperatura de funcionament augmenta per sobre del valor límit, el funcionament del motor, que normalment es troba en el flux de masses d’aire transportades, es deteriora.

Hi ha ventiladors d'acer general resistents al calor. La temperatura màxima de la composició transportada és de fins a + 200 ° С. Els productes domèstics estan marcats amb les lletres "Ж" i "Ж2"

Models d’ús general utilitzats en sistemes calefacció per aire i ventilació d’edificis públics, residencials i industrials, així com amb altres finalitats sanitàries.

Unitats de ventilació de propòsit especial

Els aficionats a propòsits especials es divideixen generalment en cinc grups:

• pols;
• resistent al calor;
• prova d'explosions;
• resistent a la corrosió;
• eliminació de fum.

Els agregats de pols s’utilitzen per netejar les masses d’aire de pols i partícules de brutícia: serra de fusta i metall, escòria de soldadura, residus de gra. El flux d'aire que passa pels broquets canvia la seva direcció de axial a radial. A causa de la força centrífuga, el cabal d'aire també canvia.

Els dispositius de pols són de llautó, carboni o acer inoxidable. La temperatura màxima del medi de treball és de + 80 ºC. Hi ha tipus de models barrejats: a prova de pols, resistents a explosions i resistents a la calor

Els vehicles que transporten trens de gra es van instal·lar ventiladors de pols radials de baixa potència. Els dispositius d’alta pressió s’utilitzen en grans sales de producció.

Les unitats resistents a la calor estan dissenyades per moure l’aire la temperatura de la qual supera els 80 ºC.

A causa de les dures condicions de funcionament, els ventiladors han de tenir característiques especials:

• aïllament tèrmic del motor elèctric i la seva retirada més enllà del flux d'aire;
• alt nivell de protecció del motor: IP44 i superior;
• fabricació d’elements estructurals a partir de materials resistents a la calor (poliamida resistent a la calor, aliatge d’alumini, acer inoxidable o carboni);
• àmplia gamma de temperatures de funcionament.

A l’arranjament s’utilitzen ventiladors resistents al calor sistemes de ventilació de la banyera i saunes, eliminació de l’aire d’escapament a alta temperatura d’una llar de foc o una estufa, eliminació dels productes de combustió dels llocs de producció.

Les unitats resistents a la calor poden tenir execució axial o radial. Sovint, els ventiladors a alta temperatura s’utilitzen en els conductes de ventilació, però hi ha modificacions que es munten sense conductes

L'equip de ventilació a prova d'explosió està dissenyat per a l'eliminació de mescles de gasos explosius. Aquesta categoria inclou composicions en què, quan s'encén la partícula més petita, s'encén tot el volum restant de gas.

Els requisits de protecció contra explosions dels equips elèctrics estan regulats per les directives ATEX CE.Segons el grau de perill d'explosió de les zones, es poden protegir les unitats de ventilació:

• farcit de quars o oli de les closques de les parts conductores;
• segellat compost: material polimèric;
• recobriments a prova de flames

L’acer inoxidable, els aliatges d’alumini i grups de materials diferents són l’acer inoxidable, el llautó, el bronze i el plàstic elèctricament conductor.

Els materials diferents són combinats de manera que no es pugui produir cap espurna a l'impacte o al fregament

Els ventiladors resistents a la corrosió estan dissenyats per transportar barreges agressives no explosives d’aire i gas amb un baix contingut de pols, així com l’absència de components fibrosos i enganxosos.

Materials per a la fabricació de peces del dispositiu: aliatges de titani, polipropilè, plàstic de vinil. També es pot polvoritzar els elements de treball amb un recobriment anticorrosió: acer resistent a la corrosió de grau 08X13 o aliatge de titani.

Àmbit de ventalls de "anti-corrosió":

• metal·lúrgia ferrosa;
• línies de producció d'adobs minerals;
• producció de carboni;
• subministrament d’aire a calderes amb composició d’ebullició;
• organització de la circulació de vapor d’aigua amb impureses de sulfur de fenol, àlcali i hidrogen;
• línies de plantes de coca.

Els ventiladors d’escapament de fum són potents instal·lacions refractàries que s’incorporen al sistema de ventilació de l’edifici i funcionen amb el buf de fum de la sala. Les unitats estan subjectes a alts requisits tècnics.

En cas d'incendi, el ventilador ha de funcionar sense parar durant 2 hores a una temperatura d'aire bufat fins a + 400 ° С. Quan la temperatura puja a + 600 ºC - fins a 1 hora

Abast: sistemes de ventilació de fum per a edificis amb diverses finalitats. Els "exhausters de fum" s'instal·len al terrat de l'habitació mitjançant la brida de muntatge i es connecten a conductes d'escapament de fum.

Segons el disseny del ventilador, es pot emetre fum a dues o quatre cares en sentit horitzontal o vertical. Es proporciona la possibilitat de funcionar de les unitats en mode de ventilació general a casa.

Tipus de ventiladors segons mètode d'instal·lació

Tal com s’ha indicat anteriorment, segons el mètode d’instal·lació, els dispositius de ventilació es divideixen en 4 grups: estàndard, sostre, conducte i multi-zona.

Els ventiladors convencionals solen venir amb un marc o un suport. La seva instal·lació no causa cap dificultat.

Les unitats del terrat s’instal·len al terrat de l’edifici i actuen com a eix final del sistema de ventilació de l’edifici. Aquests ventiladors estan exposats a factors externs negatius (pluja, neu, ratxes de vent), per tant estan fets de materials especialment duradors. Gairebé tots els models estan equipats amb un con de protecció per evitar l’obstrucció de la caixa.

Els dispositius de ventilació de sostre funcionen amb un principi axial o centrífug. La primera opció s’utilitza sovint per a ambients normals i la segona per a pols i agressius

A l’hora d’escollir un ventilador de sostre, tingueu en compte les característiques específiques dels locals que s’han d’equipar. Per exemple, es selecciona un model amb un baix nivell de soroll per a un jardí d’infants, hospital o escola. Per a la sala de producció, la potència dels equips és una prioritat.

Les unitats de ventilació conduïda es troben situades als conductes de ventilació i extreuen i subministren aire a través del sistema de conductes. El disseny dels ventiladors de conductes sol ser de tipus diagonal o radial, menys sovint axial.

L'elecció del dispositiu es realitza fent referència a la forma del conducte. Es produeixen unitats per a eixos rodons, quadrats i rectangulars.

Els ventiladors rectangulars o quadrats són de metall, de plàstic rodó, de metall. La carcassa metàl·lica és resistent i duradora, mentre que la carcassa de plàstic és menys sorollosa

Les unitats de ventilació multixona estan equipades amb una carcassa que permet connectar diversos conductes d’aspiració que provenen de diferents zones. Aquests ventiladors són indispensables a les habitacions on cal equipar la caputxa a diferents habitacions i només hi ha un conducte d’escapament.

Les unitats multicanal permeten optimitzar el complex de conductes d’aire, reduir els costos de capital i la complexitat del treball per equipar el sistema de ventilació a casa

Un benefici addicional és una operació simplificada. Cal donar servei a un, però no a diversos fans.

Varietats de models de ventilació domèstica

Els aficionats domèstics es classifiquen encara per ubicació.

Finestra. El dispositiu està muntat en una finestra o paret prop de la finestra, no hi ha cap conducte d’aire. Aquest equipament s'utilitza principalment en institucions públiques: cafeteries, perruqueries, etc. L’autopotop a les finestres de PVC instal·lades és problemàtic.

Els ventiladors de la finestra es fan amb un perfil rodó i quadrat. Alguns models estan equipats amb una vàlvula de retenció per evitar que la pols entri a l’allotjament.

Estris de cuina. Eliminar els fums i diverses olors que es produeixen durant la cocció. El ventilador es munta directament a la campana d’escapament. A partir del disseny, hi ha caputxes planes, cúpules i incorporades. Els ventiladors de la cuina han de ser resistents al calor i tenir una malla protectora externa.

Equipament per al bany. Per augmentar l’eficiència d’escapament ventilació de lavabo i bany S'utilitzen ventiladors de sostre i de sostre. Les unitats compactes són econòmiques i fàcils d’instal·lar.

La part interior de la carcassa es col·loca al conducte de ventilació, i l’exterior sobresurt i es tanca amb una graella de ventilació. Al bany és recomanable utilitzar un ventilador amb sensor d'aigua

Independentment del tipus de ventilador seleccionat, s'ha de prestar una atenció especial a l'etiquetatge del dispositiu, és a dir, al grau de protecció IP. La norma IP caracteritza la seguretat dels equips en un entorn no agressiu.

El primer dígit té un valor en l’interval 0-6 i indica el nivell de protecció contra la penetració d’objectes estrangers, pols i contacte amb les mans

El segon dígit de la marca indica el nivell de protecció contra la humitat que entra al recinte.

Alta probabilitat de penetració d'aigua en dispositius amb un valor de "0". Són admissibles per a la seva instal·lació només en habitacions "seques". El màxim grau de protecció "8" garanteix la seguretat del ventilador en estar completament immers en aigua

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Vídeo # 1. El principi de funcionament i els avantatges competitius d'un ventilador sense flaques:

Vídeo # 2. El dispositiu del ventilador centrífug VTsUN:

Vídeo # 3. Disseny de conductes de ventiladors rodons:

El disseny del model i les característiques tècniques i operatives dels ventiladors permeten triar els millors equips tant per a ús domèstic com industrial. El disseny de les unitats de ventilació s’està millorant constantment, adaptant-se a les necessitats dels clients.

Teniu preguntes en el procés de familiarització amb l'article? Voleu explicar-nos quins són els matisos útils per triar equips? Escriviu els comentaris al bloc següent.