Druhy ventilátorů: klasifikace, účel a princip jejich činnosti

Ventilátor je základem jakéhokoli umělého ventilačního systému. Zařízení je široce používáno v každodenním životě a je nezbytné v mnoha oblastech lidského života. Při plánování nákupu ventilačního zařízení musíte porozumět specifikám jeho zařízení a činnosti.

Článek představený za účelem podrobného popisu podrobně popisuje typy ventilátorů, jejich konstrukční vlastnosti, principy činnosti a účel každé jednotky. Řekneme vám o prioritních oblastech pro výběr správného modelu. Zde se dozvíte, jak vybrat zařízení v závislosti na provozních podmínkách.

Klasifikace ventilátorů podle hlavních parametrů

Ventilátory - mechanická zařízení určená k pohybu, dodávce nebo odvádění vzduchu a plynů. K cirkulaci vzduchu dochází v důsledku tlakového rozdílu mezi vstupním a výstupním kanálem ventilační jednotky.

Ventilátory se používají všude. Nezbytné spotřebiče v uspořádání napájecí a odsávací větrací komplex budovy, vyfukování pracovních prvků v klimatizacích a topných zařízeních.

Ventilátory jsou určeny pro práci s plyny, jejichž kompresní poměr nepřesahuje 1,15. V tomto případě je rozdíl v tlakových indikátorech na vstupu / výstupu omezen na 15 kPa - při vyšší rychlosti kompresor

Obecná klasifikace ventilačních jednotek je založena na různých parametrech.

Mezi hlavní kritéria pro gradaci patří:

• návrh a provoz zařízení;
• účel a podmínky provozu ventilátoru;
• způsob instalace;
• způsoby připojení zařízení k elektrickému motoru;
• technické vlastnosti: stupeň ochrany IP, generovaný tlak, spotřeba energie, rychlost, účinnost a úroveň akustického tlaku.

Pět typů ventilátorů se vyznačuje typem konstrukce: axiální, odstředivé, diagonální, diametrické a bezpatkové.

Diagonální a diametrické jednotky jsou považovány za řadu dvou hlavních skupin ventilačních jednotek: axiální a odstředivé. Nové produkty bez čepelí se zásadně liší od svých protějšků

Na základě provozních podmínek se dělí tyto typy plynových vyfukovacích strojů:

• zařízení pro všeobecné použití;
• fanoušci pro zvláštní účely.

První skupina zahrnuje jednotky určené pro práci s proudy vzduchu a neaktivního plynu, jejichž teplota nepřesahuje + 50 ° С. Druhá skupina zahrnuje speciální zařízení: tepelně odolná, proti výbuchu, prachuvzdorná, odolná proti korozi a kouře.

Podle způsobu instalace rozlišují:

• standard - instalace se provádí na podložce;
• střecha - instalace na střechu budovy;
• potrubí - umístěné uvnitř ventilačního potrubí;
• multizone - modely navržené pro připojení k více vzduchovým kanálům.

Elektrické pohony se používají jako pohon ventilační jednotky.

Existuje několik způsobů, jak spojit motor s oběžným kolem:

• přímé spojení;
• Klínový řemen
• plynulé spojení.

Po určení vhodného typu ventilátoru se vybere model s optimálními technickými vlastnostmi.

Zohledněna je servisní oblast, místo instalace, přípustná hladina hluku, vlhkost místnosti, potřeba chránit zařízení před cizími předměty.

Princip fungování různých typů zařízení

Hlavním kritériem pro výběr ventilátoru je jeho zařízení a princip činnosti. Konstrukční vlastnosti a technické nuance určují účinnost zařízení, úroveň hluku, efektivitu práce a možnost jejího použití za určitých podmínek.

Axiální montáž - klasický ventilátor

Axiální (axiální) ventilátor je široce používán v domácnosti ventilační systémy soukromých domů, v koupelnových digestořích, ve složených výfukových verzích, jako prvek chlazení různých zařízení a elektroniky, jakož i ve větrných tunelech a turboventilátorech v oblasti letectví.

Konstrukce modelů se vyznačuje snadným provedením a malými rozměry. Hlavní prvky: válcové tělo, kolo s lopatkami a pohon. Vnitřní průměr válce musí zajistit nerušené otáčení oběžného kola. Interval mezi lopatkami a tělem je omezen na 1,5% délky rotující lopatky.

Pro snížení hydraulických ztrát a zlepšení aerodynamických charakteristik je konstrukce doplněna kolektorem, difuzorem a kapotáží na obou stranách oběžného kola.

Princip činnosti: rotující lopatky zachycují vzduch a tlačí jej podél osy oběžného kola. Pohyb vzduchu v radiálním směru je téměř nepřítomný.Výkon zařízení je regulován otáčením lopatek.

Charakteristické rysy axiálních modelů:

• nevyžadují pro instalaci velkou plochu;
• ekonomická spotřeba energie;
• nízká hladina hluku;
• jednoduchost obsluhy a opravy;
• nízké náklady.

Výhody práce a používání axiálních ventilátorů z nich učinily široce populární v každodenním životě. Široce se používají modely skříní pro chlazení elektrických spotřebičů a přenosných axiálních jednotek s grilem.

Pro zlepšení výměny vzduchu jsou ve stěnových otvorech a dalších podpůrných konstrukcích instalovány axiální ventilátory se stěnovým panelem. Zařízení jsou schopna fungovat ve dvou režimech: sání vzduchu a vstřikování vzduchu

Odstředivý model - síla a vysoký výkon

Odstředivé (radiální) ventilátory jsou vysoce efektivní - jednotky jsou schopny vytvářet vysoké tlaky a pracovat v náročných podmínkách. Konstrukce zařízení zahrnuje následující prvky.

Tělo. Skříň difuzéru je vyrobena z nýtovaného nebo svařovaného plechu. Duté tělo má spirálovitý tvar kochle, konstrukce zajišťuje sací a výtlačné potrubí. Pro zajištění tuhosti je plášť vyztužen žebrováním nebo příčnými pruhy.

Z výše uvedeného je „hlemýžď“ uzavřen další krabicí nebo obalen panely pohlcující hluk. To je nezbytné ke snížení hluku během provozu ventilační jednotky.

Oběžné kolo List rotoru se skládá ze dvou disků, lopatek a náboje.

Konstrukce kola určuje podmínky pro použití ventilátoru:

• diskless - transport toků s pevnými komponenty;
• single-disk - pohyb vzduchu s nízkým obsahem pevných frakcí;
• double-disk - cirkulace čistých vzduchových hmot v různých tlakových rozsazích;
• třídisk - zajišťuje obousměrné sání.

Kolo je připevněno k hřídeli pomocí nábojů. Čepele jsou připevněny k diskům a nábojům.

Lopatky. Výkon a účinnost jednotky jako celku do značné míry závisí na tvaru lopatek:

• aerodynamické křídlo - poskytuje nehlučnost, dobrý ukazatel výkonu, odolnost přístroje vůči vysokým teplotám;
• zakřivená záda - zabraňuje hromadění prachu uvnitř ventilátoru, vhodné pro provoz v prostředí s vysokou depresí;
• zakřivený dopředu - ventilátory s „předními“ žebry jsou navrženy pro práci s velkým objemem vzduchu a vysokým tlakem, jsou odolné vůči erozi;
• radiální - instalace kompaktních velikostí se střední účinností, vodítka rotoru jsou ošetřena ochrannou kompozicí proti erozi.

U kol se „zadními“ lopatkami není rozdíl mezi ukazatelem statického tlaku a celkového tlaku velký, proto je jejich úroveň účinnosti vysoká. Účinnost dosahuje 80%.

Ohnuté lopatky dopředu vytvářejí na výstupu vysokou rychlost vzduchu. Jednotka si udržuje 60% účinnost. Plus „přední“ nože - získání správných parametrů s menšími rozměry ventilátoru

V odstředivých rostlinách vzduch vstupuje v axiálním směru, je vytlačován v radiálním směru. Vzduchové hmoty působící odstředivými silami se pohybují ve válcovém tělese.

Celý proces lze rozdělit do několika fází:

1. Když se kolo otáčí, vzduch mezi prostorem lopatek spěchá k okraji rotoru.
2. V důsledku toho se ve středu kola vytvoří nízkotlaká zóna. To vede k absorpci vzduchových hmot z vnějšku.
3. Ve středu komory mění proudění vzduchu směr z axiálního na radiální a vstupuje do oddílů mezi lopatkami.
4. V důsledku rychlé rotace vzdušné hmoty spěchejte k vnitřní stěně pouzdra.
5. Kinetická energie je částečně přeměněna na kompresní energii a rychlost vzduchu klesá - objemový proud vzduchu je shromažďován uvnitř „kochley“ a vytváří se přetlak.
6. Plynná hmota spěchá k výstupní trubce, vstupuje do potrubí a poté do pracovního prostoru.

Odstředivé agregáty se používají v napájecích a výfukových systémech velkých prostor, garáží, nákupních center a budov, kde je vyžadováno nepřetržité silné větrání.

Radiální rostliny se používají v nebezpečných odvětvích k rychlému odstranění kontaminovaného vzduchu. Například v dřevařských nebo kovových dílnách, v dílnách pro odsávání kouře a škodlivých výparů

Diagonální - kombinace axiálního a radiálního ventilátoru

Diagonální model je syntézou dvou typů ventilátorů: axiálního a odstředivého. Oběžné kolo zařízení má zvláštní tvar - struktura oběžného kola připomíná bubnové zařízení v radiálním ventilátoru. Lopatky oběžného kola jsou rovnoběžné s osou otáčení.

Kombinované ventilátory mají válcové tělo a vypadají spíš jako axiální modely. Princip fungování se však liší v důsledku konstrukčních vlastností oběžného kola. Vzduch se nejprve pohybuje podél osy a poté mění svůj směr o 45 °.

V důsledku odstředivého vstřikování se zvyšuje průtok vzduchu, což znamená, že se také zvyšuje účinnost ventilační jednotky. Úroveň účinnosti diagonálních modelů dosahuje 80%

Hlavní výhodou smíšeného typu ventilátoru je dosažení kompromisu mezi hlukovými charakteristikami, výkonem a rozměry zařízení.

Nejčastěji se jako odstředivé axiální jednotky používají fanoušci potrubí v malých a středních ventilačních systémech s dlouhými kanály. Používají se jako výfukové systémy a vstupy do tlakových systémů typu dodávky.

Tangenciální instalace - rovnoměrné proudění vzduchu

Tangenciální (diametrálně) ventilátor sestává z podlouhlého pouzdra vybaveného difuzorem a tryskou a oběžného kola bubnového typu se šikmými lopatkami. Dvakrát pohyb vzduchu kolmo k ose otáčení válce.

Skříň diametrického modelu připomíná případ radiálního ventilátoru. Rozdíl je v tom, že v tangenciální jednotce je potrubí umístěno podél bočního panelu

Charakteristické vlastnosti diametrických zařízení:

• vysoký aerodynamický výkon;
• schopnost dodávat rovnoměrný tok;
• schopnost rozšířit ventilátor, zvolit směr proudění vzduchu;
• tichý provoz;
• vysoká míra účinnosti - až 60-70%.

Rozsah: vytváření vzduchových clon, fancoilů a použití v split systémech.

Ventilátor bez ventilátoru - inovativní technologie

Fanoušci bez ventilátoru pro domácnost se objevili na domácím trhu ventilačních systémů ještě nedávno. Jejich princip fungování se zásadně liší od výše uvedených úprav.

Činnost inovativního zařízení je založena na přání média vyrovnat rovnováhu mezi tlaky venku a uvnitř zařízení, jakož i na technologii „multiplikátoru vzduchu“

Součásti zařízení:

• kulatý nebo oválný rám určený k nasávání a uvolňování vzdušných hmot;
• základna pro upevnění rámu;
• mini turbína namontovaná v základně ventilátoru;
• motor

Inovativní ventilátor pracuje podle tohoto principu:

1. Po zapnutí motoru je turbína poháněna.
2. Otáčením turbína nasává vzduch skrz perforace v základním tělese.
3. Vlivem turbulence vzduch zrychluje 15krát a vystupuje skrz výstupní štěrbiny umístěné po obvodu rámu.

Vzduch proudí kolem povrchu prstence a spěchá správným směrem.

Díky aerodynamickým vlastnostem ventilačního zařízení je vzduch nasáván do proudu vzduchu ze strany a za prstencovým rámem

Ve srovnání s tradičními modely nože bez ventilátoru mají několik výhod:

• plynulé nastavení intenzity proudění vzduchu;
• pohodlí a absolutní bezpečnost používání;
• změna směru vzduchu úpravou polohy prstence;
• efektivita práce - spotřeba elektrické energie je o 20% nižší ve srovnání s axiálními modely.

Hlavní nevýhody zařízení: vysoká cena a vysoká hladina hluku.

V závislosti na provozních podmínkách

Při výběru ventilátoru je důležité zvážit podmínky jeho použití. Pro použití v agresivním prostředí byly vyvinuty vysoce specializované instalace.

Jednotky pro použití v normálních podmínkách

Univerzální ventilátory jsou vyrobeny z uhlíkové oceli.

Zařízení jsou přípustná pro instalaci za podmínek povinných provozních podmínek:

• obsah prachu ve vzduchu pro radiální jednotky - ne více než 0,01 g / m3, pro axiální zařízení - do 0,01 g / m3;
• střední teplota - do + 50 ° С;
• nedostatek chemicky agresivních, výbušných složek, vláken a lepivých částic ve vzduchu.

Médium plyn-pára by nemělo vyvolávat zrychlené korozní procesy, přípustná rychlost destrukce kovů je 0,1 mm za rok. Pokud provozní teplota stoupne nad mezní hodnotu, zhoršuje se provoz motoru, který se obvykle nachází v proudu dopravovaných vzdušných hmot.

Existují ocelové žáruvzdorné univerzální ventilátory. Maximální teplota přepravované kompozice je až + 200 ° С. Domácí výrobky jsou označeny písmeny „Ж“ a „Ж2“

Univerzální modely používané v systémech ohřev vzduchu a větrání veřejných, bytových a průmyslových budov, jakož i pro jiné sanitární účely.

Větrací jednotky pro speciální účely

Speciální fanoušci jsou obvykle rozděleni do pěti skupin:

• prach;
• tepelně odolný;
• odolný proti výbuchu;
• odolný proti korozi;
• odstranění kouře.

Prachové agregáty se používají k čištění vzduchových hmot od prachu a částic nečistot: dřevo a kovové piliny, svařovací struska, obilný odpad. Proud vzduchu procházející tryskami mění svůj směr z osového na radiální. V důsledku odstředivé síly se také mění průtok vzduchu.

Prachová zařízení jsou vyrobena z mosazi, uhlíku nebo nerezové oceli. Maximální teplota pracovního média je + 80 ° C. Existují různé typy modelů: prach, odolné proti výbuchu a žáruvzdorné

Ve vozidlech přepravujících obilné vlaky jsou instalovány radiální prachové ventilátory s nízkým výkonem. Vysokotlaká zařízení se používají ve velkých výrobních halách.

Tepelně odolné jednotky jsou určeny k pohybu vzduchu, jehož teplota přesahuje + 80 ° C.

Vzhledem k drsným provozním podmínkám musí mít ventilátory zvláštní vlastnosti:

• tepelná izolace elektromotoru a jeho odstranění za proudem vzduchu;
• vysoká úroveň ochrany motoru - IP44 a vyšší;
• výroba konstrukčních prvků z tepelně odolných materiálů (žáruvzdorný polyamid, hliníková slitina, nerezová nebo uhlíková ocel);
• široký rozsah provozních teplot.

V uspořádání se používají tepelně odolné ventilátory ventilační systémy vany a sauny, odvádění vysokoteplotního odpadního vzduchu z krbu nebo kamna, odstraňování spalin z výrobních závodů.

Tepelně odolné jednotky mohou mít axiální nebo radiální provedení. Nejčastěji se vysokoteplotní ventilátory používají ve vzduchotechnických potrubích, ale existují úpravy, které jsou namontovány bez potrubí

Větrací zařízení odolné proti výbuchu je určeno k odstraňování výbušných směsí plynů. Tato kategorie zahrnuje složení, ve kterých se při zapálení nejmenší částice zapálí celý zbývající objem plynu.

Požadavky na ochranu proti výbuchu elektrických zařízení jsou upraveny směrnicemi ATEX EC.V závislosti na stupni výbuchu zón mohou být ventilační jednotky chráněny:

• křemenné nebo olejové plnění skořepin vodivých částí;
• složené těsnění - polymerní materiál;
• ohnivzdorné povlaky.

Nerezová ocel, slitiny hliníku a skupiny různých materiálů jsou nerezová ocel, mosaz, bronz a elektricky vodivý plast.

Různé materiály jsou kombinovány tak, aby při nárazu nebo tření nemohla vzniknout jiskra

Ventilátory odolné proti korozi jsou určeny k přepravě agresivních nevýbušných směsí vzduch-plyn s nízkým obsahem prachu a také bez vláknitých a lepivých komponentů.

Materiály pro výrobu částí zařízení: slitiny titanu, polypropylen, vinylový plast. Alternativně jsou pracovní prvky postříkány antikorozním povlakem - korozivzdorná ocel třídy 08X13 nebo slitina titanu.

Rozsah „antikorozních“ fanoušků:

• železná metalurgie;
• Linky na výrobu minerálních hnojiv;
• produkce uhlíku;
• přívod vzduchu do kotlů s vroucím složením;
• organizace cirkulace vodní páry s nečistotami fenolu, alkálií a sirovodíku;
• linie koksárenských rostlin.

Odtahové ventilátory jsou výkonné žáruvzdorné instalace, které jsou zabudovány do ventilačního systému budovy a fungují tak, že z místnosti vyfukují kouř. Jednotky podléhají vysokým technickým požadavkům.

V případě požáru musí ventilátor pracovat nepřetržitě po dobu 2 hodin při teplotě foukaného vzduchu až do + 400 ° С. Když teplota stoupne na + 600 ° C - až 1 hodinu

Systémy kouřového větrání pro budovy pro různé účely. "Odsavače kouře" se instalují na střechu místnosti pomocí montážní příruby a jsou připojeny k kouřovodům.

V závislosti na konstrukci ventilátoru může být v horizontálním nebo vertikálním směru emitován oboustranný nebo čtyřstranný kouř. Je zajištěna možnost fungování jednotek v režimu všeobecného větrání doma.

Typy ventilátorů podle způsobu instalace

Jak je uvedeno výše, jsou podle způsobu instalace větrací zařízení rozdělena do 4 skupin: standardní, střecha, potrubí a vícezónová.

Konvenční fanoušci obvykle přicházejí s nosným rámem nebo držákem. Jejich instalace nezpůsobuje žádné potíže.

Střešní jednotky se instalují na střechu budovy a působí jako poslední článek ve ventilačním systému budovy. Takoví fanoušci jsou vystaveni negativním vnějším faktorům (déšť, sníh, poryvy větru), proto jsou vyrobeny ze zvláště odolných materiálů. Téměř všechny modely jsou vybaveny ochranným kuželem, který zabraňuje ucpání skříně.

Střešní ventilační zařízení pracují na axiálním nebo odstředivém principu. První možnost se často používá pro normální prostředí a druhá pro prašné a agresivní prostředí

Při výběru střešního ventilátoru zohledněte specifika prostor, které mají být vybaveny. Například model s nízkou hladinou hluku je vybrán pro mateřskou školu, nemocnici nebo školu. Pro výrobní halu je prioritou výkon zařízení.

Větrací jednotky jsou umístěny ve větracích kanálech a odvádějí a přivádějí vzduch potrubím. Konstrukce ventilátorů potrubí je obvykle diagonálního nebo radiálního typu, méně často axiálního.

Volba zařízení se provádí s ohledem na tvar potrubí. Vyrábějí se jednotky pro kulaté, čtvercové a obdélníkové hřídele.

Obdélníkové nebo čtvercové potrubní ventilátory jsou vyrobeny z kovu, kulatého plastu. Kovové pouzdro je trvanlivé a trvanlivé, zatímco plastové pouzdro je méně hlučné

Multizonové ventilační jednotky jsou vybaveny pouzdrem, které umožňuje připojit několik sacích kanálů pocházejících z různých zón. Takové ventilátory jsou nepostradatelné v místnostech, kde je nutné kapotu vybavit v různých místnostech a existuje pouze jeden výfuk.

Vícekanálové jednotky vám umožňují optimalizovat komplex vzduchovodů, snižovat kapitálové náklady a složitost práce při instalaci ventilačního systému doma

Další výhodou je zjednodušená operace. Je nutné provést servis jednoho, ale ne několika fanoušků.

Odrůdy modelů větrání pro domácnost

Domácí fanoušci jsou dále klasifikováni podle místa.

Okno. Zařízení je namontováno v okně nebo stěně blízko okna, není zde žádný vzduchový kanál. Takové zařízení se používá hlavně ve veřejných institucích: kavárny, kadeřnictví atd. Samořezání do instalovaných oken z PVC je problematické.

Okenní ventilátory jsou vyrobeny s kulatým a čtvercovým profilem. Některé modely jsou vybaveny zpětným ventilem, který zabraňuje vniknutí prachu do krytu.

Kuchyňské nádobí. Odstraňte výpary a různé pachy, které se vyskytnou během vaření. Ventilátor je namontován přímo ve odsávacím krytu. Podle návrhu jsou k dispozici ploché, klenuté a vestavěné kapuce. Kuchyňské ventilátory musí být odolné vůči teplu a musí mít vnější ochrannou síť.

Vybavení koupelny. Pro zvýšení účinnosti výfuku ventilace toalety a koupelny používají se stropní a stropní ventilátory. Kompaktní jednotky jsou hospodárné a snadno se instalují.

Vnitřní část pouzdra je umístěna ve větracím kanálu a vnější vyčnívá a uzavírá větrací mřížkou. V koupelně je vhodné použít ventilátor s vodním senzorem

Bez ohledu na zvolený typ ventilátoru by měla být zvláštní pozornost věnována označení zařízení, konkrétně stupni ochrany IP. Norma IP charakterizuje zabezpečení zařízení v neagresivním prostředí.

První číslice má hodnotu v rozsahu 0-6 a označuje úroveň ochrany proti vniknutí cizích předmětů, prachu a kontaktu s rukama

Úroveň ochrany před vlhkostí vstupující do krytu je označena druhou číslicí označení.

Vysoká pravděpodobnost proniknutí vody do zařízení s hodnotou "0". Lze je instalovat pouze v „suchých“ místnostech. Nejvyšší stupeň ochrany „8“ zaručuje bezpečnost ventilátoru při úplném ponoření do vody

Závěry a užitečné video na toto téma

Video č. 1. Princip fungování a konkurenční výhody bez ventilátoru:

Video č. 2. Zařízení odstředivého ventilátoru VTsUN:

Video č. 3. Provedení kruhového potrubí:

Konstrukce modelu a technické a provozní vlastnosti ventilátorů vám umožní vybrat nejlepší vybavení pro domácí i průmyslové použití. Konstrukce ventilačních jednotek se neustále zlepšuje a přizpůsobuje potřebám zákazníků.

Máte otázky v procesu seznámení s článkem? Chcete nám říct o nuancích, které jsou užitečné při výběru vybavení? Do níže uvedeného bloku napište komentáře.