Rodzaje wentylatorów: klasyfikacja, cel i zasada ich działania
Wentylator jest podstawą każdego systemu sztucznej wentylacji. Urządzenie jest szeroko stosowane w życiu codziennym i jest niezbędne w wielu obszarach życia ludzkiego. Planując zakup sprzętu wentylacyjnego, musisz zrozumieć specyfikę jego urządzenia i działania.
Artykuł przedstawiony do zapoznania się szczegółowo opisuje typy wentylatorów, ich cechy konstrukcyjne, zasady działania i przeznaczenie każdej jednostki. Powiemy Ci o obszarach priorytetowych przy wyborze odpowiedniego modelu. Tutaj dowiesz się, jak wybrać urządzenie w zależności od warunków pracy.
Treść artykułu:
Klasyfikacja wentylatora według głównych parametrów
Wentylatory - urządzenia mechaniczne przeznaczone do przemieszczania, dostarczania lub odprowadzania mas powietrza i gazu. Cyrkulacja powietrza występuje z powodu różnicy ciśnień między kanałem wlotowym i wylotowym jednostki wentylacyjnej.
Wentylatory są używane wszędzie. Niezbędne urządzenia w aranżacji kompleks wentylacji nawiewno-wywiewnej budynki, dmuchanie elementów roboczych w klimatyzatorach i urządzeniach grzewczych.
Ogólna klasyfikacja urządzeń wentylacyjnych oparta jest na różnych parametrach.
Wśród głównych kryteriów gradacji są:
- konstrukcja i działanie urządzenia;
- cel i warunki działania wentylatora;
- metoda instalacji;
- metody podłączenia urządzenia do silnika elektrycznego;
- cechy techniczne: stopień ochrony IP, wytwarzane ciśnienie, zużycie energii, prędkość, wydajność i poziom ciśnienia akustycznego.
Pięć typów wentylatorów wyróżnia rodzaj konstrukcji: osiowy, odśrodkowy, diagonalny, średnicowy i bezłopatkowy.
W zależności od warunków pracy podzielono następujące typy dmucharek:
- urządzenia ogólnego użytku;
- wentylatory specjalnego przeznaczenia.
Pierwsza grupa obejmuje urządzenia przeznaczone do pracy z przepływem powietrza i gazu nieaktywnego, których temperatura nie przekracza + 50 ° С. Druga grupa obejmuje wyposażenie specjalne: żaroodporne, przeciwwybuchowe, pyłoodporne, odporne na korozję i usuwające dym.
Według metody instalacji wyróżniają:
- standard - instalacja odbywa się na wsporniku;
- dach - instalacja na dachu budynku;
- kanałowy - umieszczony wewnątrz kanału wentylacyjnego;
- Multizone - modele zaprojektowane do łączenia z wieloma kanałami powietrznymi.
Silniki elektryczne są stosowane jako napęd jednostki wentylacyjnej.
Istnieje kilka sposobów łączenia silnika z wirnikiem:
- bezpośrednie połączenie;
- Napęd z paskiem klinowym
- bezstopniowe sprzęgło.
Po określeniu odpowiedniego typu wentylatora wybierany jest model o optymalnych parametrach technicznych.
Zasada działania różnych typów urządzeń
Głównym kryterium wyboru wentylatora jest jego urządzenie i zasada działania. Cechy konstrukcyjne i niuanse techniczne określają wydajność urządzenia, poziom hałasu, wydajność pracy i możliwość jego użycia w określonych warunkach.
Zespół osiowy - klasyczny wentylator
Wentylator osiowy (osiowy) jest szeroko stosowany w gospodarstwach domowych systemy wentylacyjne domów prywatnych, w okapach łazienkowych, w złożonych wersjach wydechowych, jako element chłodzenia różnych urządzeń i elektroniki, a także w tunelach aerodynamicznych i silnikach turbowentylatorowych w lotnictwie.
Konstrukcja modeli charakteryzuje się łatwością wykonania i niewielkimi wymiarami. Główne elementy: cylindryczny korpus, koło z ostrzami i napęd. Wewnętrzna średnica cylindra musi zapewniać swobodny obrót wirnika. Odstęp między ostrzami a korpusem jest ograniczony do 1,5% długości obracającego się ostrza.
Zasada działania: obracające się łopatki wychwytują powietrze i popychają je wzdłuż osi wirnika. Ruch przepływu powietrza w kierunku promieniowym jest prawie nieobecny.Wydajność sprzętu jest regulowana przez obrót ostrzy.
Charakterystyczne cechy modeli osiowych:
- nie wymagają dużej powierzchni do instalacji;
- ekonomiczne zużycie energii;
- niski poziom hałasu;
- prostota obsługi i naprawy;
- niski koszt.
Zalety pracy i korzystania z wentylatorów osiowych sprawiły, że są one popularne w życiu codziennym. Szeroko stosowane są modele obudów do chłodzenia urządzeń elektrycznych i przenośne jednostki osiowe z grillem.
Model odśrodkowy - siła i wysoka moc
Wentylatory promieniowe (promieniowe) są bardzo wydajne - urządzenia są w stanie wytwarzać wysokie ciśnienia i pracować w trudnych warunkach. Konstrukcja urządzenia obejmuje następujące elementy.
Body. Obudowa klosza wykonana jest z blachy nitowanej lub spawanej. Pusta bryła ma spiralny kształt ślimaka; konstrukcja przewiduje rury ssące i tłoczące. Aby zapewnić sztywność, obudowa jest wzmocniona prążkowanymi lub poprzecznymi paskami.
Wirnik Łopatka wirnika składa się z dwóch tarcz, łopatek i piasty.
Konstrukcja koła określa warunki użytkowania wentylatora:
- bezdyskowy - transport strumieni z elementami stałymi;
- single-disk - ruch powietrza o niskiej zawartości frakcji stałych;
- podwójny dysk - cyrkulacja mas czystego powietrza w innym zakresie ciśnienia;
- trójdyskowy - zapewniający dwukierunkowe ssanie.
Koło jest przymocowane do wału za pomocą piast. Ostrza są przymocowane do tarcz i piast.
Łopatki Wydajność i wydajność urządzenia jako całości zależy w dużej mierze od kształtu łopat:
- skrzydło aerodynamiczne - zapewnia bezgłośność, dobry wskaźnik wydajności, odporność instrumentu na wysokie temperatury;
- zakrzywiony do tyłu - zapobiega gromadzeniu się pyłu wewnątrz wentylatora, odpowiedni do pracy w środowisku o dużym obniżeniu;
- zakrzywione do przodu - wentylatory z „przednimi” żebrami są zaprojektowane do pracy z dużą ilością powietrza i wysokim ciśnieniem, są odporne na erozję;
- promieniowe - instalacje kompaktowych rozmiarów o średniej wydajności, prowadnice wirników są zabezpieczone kompozycją ochronną przed erozją.
W kołach z „tylnymi” łopatkami różnica między wskaźnikami ciśnienia statycznego i całkowitego nie jest duża, dlatego ich poziom wydajności jest wysoki. Wydajność sięga 80%.
W instalacjach odśrodkowych powietrze wchodzi w kierunku osiowym, jest wypychane w kierunku promieniowym. Masy powietrza pod działaniem sił odśrodkowych poruszają się w cylindrycznym korpusie.
Cały proces można podzielić na kilka etapów:
- Gdy koło się obraca, powietrze między przestrzenią łopatek pędzi do krawędzi wirnika.
- W rezultacie w środku koła tworzy się strefa niskiego ciśnienia. Prowadzi to do absorpcji mas powietrza z zewnątrz.
- W środku komory przepływ powietrza zmienia kierunek z osiowego na promieniowy, wchodząc do przedziałów między łopatkami.
- Ze względu na szybki obrót masy powietrza pęd do wewnętrznej ściany obudowy.
- Energia kinetyczna jest częściowo przekształcana w energię sprężania, a prędkość powietrza maleje - objętościowy przepływ powietrza jest gromadzony wewnątrz „ślimaka” i generowane jest nadciśnienie.
- Masa gazowa wpada do rury wylotowej, wchodzi do rurociągu, a następnie do obszaru roboczego.
Jednostki odśrodkowe są stosowane w systemach zasilania i wywiewu dużych pomieszczeń, garaży, centrów handlowych i budynków, gdzie wymagana jest ciągła, mocna wentylacja.
Diagonal - połączenie wentylatora osiowego i promieniowego
Model diagonalny jest syntezą dwóch rodzajów wentylatorów: osiowego i odśrodkowego. Wirnik urządzenia ma specjalny kształt - konstrukcja wirnika przypomina urządzenie bębnowe w wentylatorze promieniowym. Łopatki wirnika są równoległe do osi obrotu.
Połączone wentylatory mają cylindryczny korpus i wyglądają bardziej jak modele osiowe. Jednak zasada działania jest inna ze względu na cechy konstrukcyjne wirnika. Powietrze najpierw porusza się wzdłuż osi, a następnie zmienia kierunek o 45 °.
Główną zaletą wentylatora mieszanego jest osiągnięcie kompromisu między charakterystyką hałasu, wydajnością i wymiarami urządzenia.
Najczęściej stosuje się odśrodkowe jednostki osiowe wentylatory kanałowe w małych i średnich systemach wentylacyjnych z długimi kanałami. Są one stosowane jako układy wydechowe i wloty w układach ciśnieniowych typu zasilającego.
Instalacja styczna - równomierny przepływ powietrza
Wentylator styczny (diametralnie) składa się z wydłużonego korpusu wyposażonego w dyfuzor i dyszę oraz wirnik typu bębnowego z pochyłymi łopatkami. Dwukrotnie ruch powietrza prostopadłego do osi obrotu cylindra.
Charakterystyczne cechy urządzeń średnicowych:
- wysoka wydajność aerodynamiczna;
- zdolność do zapewnienia jednolitego przepływu;
- możliwość rozszerzenia wentylatora, wybór kierunku przepływu powietrza;
- cicha praca;
- wysoki wskaźnik wydajności - do 60-70%.
Zakres: tworzenie kurtyn powietrznych, fancoilów i zastosowanie w systemach split.
Wentylator bez wentylatora - innowacyjna technologia
Wentylatory domowe bez wentylatorów pojawiły się na krajowym rynku systemów wentylacyjnych jeszcze niedawno. Ich zasada działania różni się zasadniczo od powyższych modyfikacji.
Elementy urządzenia:
- okrągła lub owalna rama zaprojektowana do wciągania i uwalniania mas powietrza;
- podstawa do mocowania ramy;
- mini turbina zamontowana w podstawie wentylatora;
- silnik
Innowacyjny wentylator działa zgodnie z tą zasadą:
- Po włączeniu silnika turbina jest napędzana.
- Obracając się, turbina zasysa powietrze przez perforacje w korpusie podstawy.
- Pod wpływem turbulencji powietrze przyspiesza 15 razy i wychodzi przez szczeliny wylotowe rozmieszczone wokół obwodu ramy.
Powietrze przepływa wokół powierzchni pierścienia i pędzi we właściwym kierunku.
W porównaniu do tradycyjnych modeli ostrza bez wentylatora mają kilka zalet:
- płynna regulacja intensywności przepływu powietrza;
- wygoda i absolutne bezpieczeństwo użytkowania;
- zmiana kierunku powietrza poprzez regulację położenia pierścienia;
- wydajność pracy - zużycie energii elektrycznej jest o 20% niższe w porównaniu z modelami osiowymi.
Główne wady urządzenia: wysoki koszt i wysoki poziom hałasu.
W zależności od warunków pracy
Przy wyborze wentylatora ważne jest, aby wziąć pod uwagę warunki jego użytkowania. Do użytku w agresywnym środowisku opracowano wysoce wyspecjalizowane instalacje.
Urządzenia do użytku w normalnych warunkach
Wentylatory ogólnego zastosowania są wykonane ze stali węglowej.
Urządzenia mogą być instalowane z zastrzeżeniem obowiązkowych warunków pracy:
- zawartość pyłu w powietrzu dla jednostek promieniowych - nie więcej niż 0,01 g / m3, dla urządzeń osiowych - do 0,01 g / m3;
- średnia temperatura - do + 50 ° С;
- brak chemicznie agresywnych, wybuchowych składników, włókien i lepkich cząstek w powietrzu.
Medium gazowo-parowe nie powinno wywoływać przyspieszonych procesów korozyjnych; dopuszczalna szybkość niszczenia metalu wynosi 0,1 mm rocznie. Jeśli temperatura robocza wzrośnie powyżej wartości dopuszczalnej, działanie silnika, który zwykle znajduje się w przepływie mas powietrza, pogarsza się.
Modele ogólnego zastosowania stosowane w systemach ogrzewanie powietrzne oraz wentylacja budynków publicznych, mieszkalnych i przemysłowych, a także do innych celów sanitarnych.
Urządzenia wentylacyjne specjalnego przeznaczenia
Fani specjalnego przeznaczenia są zazwyczaj podzieleni na pięć grup:
- pył;
- odporny na ciepło;
- przeciwwybuchowy;
- odporny na korozję;
- usuwanie dymu.
Agregaty pyłu służą do usuwania mas powietrza z pyłu i cząstek brudu: trocin drzewnych i metalowych, żużla spawalniczego, odpadów zbożowych. Przepływ powietrza przez dysze zmienia kierunek z osiowego na promieniowy. Z powodu siły odśrodkowej zmienia się również prędkość przepływu powietrza.
Radialne wentylatory pyłowe małej mocy są instalowane w pojazdach transportujących pociągi zbożowe. Urządzenia wysokociśnieniowe są stosowane w dużych halach produkcyjnych.
Urządzenia żaroodporne są zaprojektowane do przemieszczania powietrza, którego temperatura przekracza + 80 ° C.
Ze względu na trudne warunki pracy wentylatory muszą mieć specjalne cechy:
- izolacja termiczna silnika elektrycznego i jej usunięcie poza przepływ powietrza;
- wysoki poziom ochrony silnika - IP44 i wyższy;
- produkcja elementów konstrukcyjnych z materiałów żaroodpornych (żaroodporny poliamid, stop aluminium, stal nierdzewna lub węglowa);
- szeroki zakres temperatur pracy.
W układzie zastosowano wentylatory żaroodporne systemy wentylacji wanny oraz sauny, usuwanie wysokotemperaturowego powietrza wywiewanego z kominka lub pieca, usuwanie produktów spalania z miejsc produkcji.
Przeciwwybuchowy sprzęt wentylacyjny jest przeznaczony do usuwania wybuchowych mieszanin gazowych. Ta kategoria obejmuje kompozycje, w których po zapłonie najmniejszej cząstki zapala się cała pozostała objętość gazu.
Wymagania dotyczące ochrony przeciwwybuchowej urządzeń elektrycznych są regulowane przez dyrektywy ATEX WE.W zależności od stopnia zagrożenia wybuchem stref, jednostki wentylacyjne mogą być chronione:
- kwarcowe lub olejowe wypełnienie skorup części przewodzących;
- uszczelnienie złożone - materiał polimerowy;
- powłoki ognioszczelne.
Stal nierdzewna, stopy aluminium i grupy różnych materiałów to stal nierdzewna, mosiądz, brąz i przewodzące elektryczność tworzywo sztuczne.
Wentylatory odporne na korozję przeznaczone są do transportu agresywnych, niewybuchowych mieszanek gazowo-powietrznych o niskiej zawartości pyłu, a także braku włóknistych i lepkich składników.
Materiały do produkcji części urządzenia: stopy tytanu, polipropylen, tworzywo winylowe. Alternatywnie, elementy robocze są natryskiwane powłoką antykorozyjną - stal odporna na korozję gatunku 08X13 lub stop tytanu.
Zakres wentylatorów „antykorozyjnych”:
- metalurgia żelaza;
- linie do produkcji nawozów mineralnych;
- produkcja węgla;
- dopływ powietrza do kotłów o wrzącym składzie;
- organizacja obiegu pary wodnej z zanieczyszczeniami fenolu, zasady i siarkowodoru;
- linie koksowni.
Wentylatory oddymiające to potężne instalacje ogniotrwałe, które są wbudowane w system wentylacji budynku i działają poprzez wydmuchiwanie dymu z pomieszczenia. Urządzenia podlegają wysokim wymaganiom technicznym.
Zakres - systemy oddymiania budynków do różnych celów. „Klapy oddymiające” są instalowane na dachu pomieszczenia za pomocą kołnierza montażowego i połączone z kanałami oddymiającymi.
W zależności od konstrukcji wentylatora dym dwu- lub czterokierunkowy może być emitowany w kierunku poziomym lub pionowym. Zapewniona jest możliwość działania urządzeń w trybie wentylacji ogólnej w domu.
Rodzaje wentylatorów według metody instalacji
Jak wskazano powyżej, zgodnie z metodą instalacji, urządzenia wentylacyjne są podzielone na 4 grupy: standard, dach, kanał i wielostrefowy.
Konwencjonalne wentylatory zwykle są dostarczane z ramą lub uchwytem. Ich instalacja nie powoduje żadnych trudności.
Jednostki dachowe są instalowane na dachu budynku i działają jako ostatnie ogniwo w systemie wentylacji budynku. Takie wentylatory są narażone na negatywne czynniki zewnętrzne (deszcz, śnieg, podmuchy wiatru), dlatego są wykonane ze szczególnie trwałych materiałów. Prawie wszystkie modele są wyposażone w ochronny stożek zapobiegający zatykaniu się obudowy.
Wybierając wentylator dachowy, należy wziąć pod uwagę specyfikę pomieszczeń, które mają być wyposażone. Na przykład model o niskim poziomie hałasu jest wybierany do przedszkola, szpitala lub szkoły. W hali produkcyjnej priorytetem jest moc urządzeń.
Kanałowe urządzenia wentylacyjne są umieszczone w kanałach wentylacyjnych i odprowadzają i doprowadzają powietrze przez system kanałów. Konstrukcja wentylatorów kanałowych jest zwykle typu ukośnego lub promieniowego, rzadziej osiowego.
Wyboru urządzenia dokonuje się w zależności od kształtu kanału. Produkowane są zespoły do wałów okrągłych, kwadratowych i prostokątnych.
Urządzenia wentylacyjne Multizone są wyposażone w obudowę, która umożliwia podłączenie kilku kanałów ssących pochodzących z różnych stref. Takie wentylatory są niezbędne w pomieszczeniach, w których konieczne jest wyposażenie okapu w różnych pokojach, a jest tylko jeden kanał wylotowy.
Dodatkową korzyścią jest uproszczona obsługa. Konieczna jest obsługa jednego, ale nie kilku fanów.
Odmiany modeli wentylacji domowej
Krajowi fani są dalej klasyfikowani według lokalizacji.
Window. Urządzenie jest montowane w oknie lub ścianie w pobliżu okna, nie ma kanału powietrznego. Taki sprzęt jest używany głównie w instytucjach publicznych: kawiarniach, fryzjerach itp. Problemem jest samowlepienie zainstalowanych okien PCV.
Przybory kuchenne. Usuń opary i różne zapachy powstające podczas gotowania. Wentylator jest zamontowany bezpośrednio w okapie wyciągowym. W zależności od projektu są płaskie, kopułowe i wbudowane okapy. Wentylatory kuchenne muszą być odporne na ciepło i mieć zewnętrzną siatkę ochronną.
Sprzęt do łazienki. Aby zwiększyć wydajność spalin wentylacja toalet i łazienek stosowane są wentylatory ścienne i sufitowe. Kompaktowe urządzenia są ekonomiczne i łatwe w instalacji.
Niezależnie od rodzaju wybranego wentylatora, szczególną uwagę należy zwrócić na etykietę urządzenia, a mianowicie na stopień ochrony IP. Standard IP charakteryzuje bezpieczeństwo sprzętu w nieagresywnym środowisku.
Poziom ochrony przed wilgocią dostającą się do obudowy jest wskazywany przez drugą cyfrę oznaczenia.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Wideo nr 1. Zasada działania i przewagi konkurencyjne wentylatora bezłopatkowego:
Wideo nr 2. Urządzenie wentylatora odśrodkowego VTsUN:
Wideo nr 3. Konstrukcja okrągłego kanału wentylatora:
Konstrukcja modelu oraz parametry techniczne i operacyjne wentylatorów pozwalają wybrać najlepszy sprzęt zarówno do użytku domowego, jak i przemysłowego. Konstrukcja urządzeń wentylacyjnych jest stale ulepszana, dostosowując się do potrzeb klientów.
Masz pytania w trakcie zapoznania się z artykułem? Chcesz opowiedzieć nam o niuansach przydatnych przy wyborze sprzętu? Proszę pisać komentarze w bloku poniżej.
Zainteresowany fanem bezłopatkowym.W takim dziecku nie trzyma ręki. Sam kilka razy dotknął podobnej jednostki. To prawda, że jego ostrza są miękkie i zatrzymał się właśnie tam, ale mimo to odczucia są nieprzyjemne. W wersji bez klapek te rzeczy są zasadniczo eliminowane. Hałas nie jest silniejszy niż praca sprężarki w akwarium. A producenci będą pracować nad ceną, taki wentylator można sprzedawać masowo.
Mam tylko jeden wentylator z urządzeń wentylacyjnych: w kuchni w połączeniu z wentylatorem wyciągowym. Całkiem zwyczajne, to kosztowało trochę groszy, nadal działa.
Teraz myślę o zainstalowaniu wentylatora w toalecie, ale to, co oferują, jest zbyt drogie, w cenie 15-20 tysięcy. Myślę więc, że jeśli sam zainstalujesz prosty wentylator osiowy, czy poradzi sobie on z usuwaniem zapachów?
Cześć, Vadim. Najprawdopodobniej konsultanci w sklepie, w którym dowiedziałeś się o wentylatorze do wyciągania do toalety, postanowili zwiększyć Twoją sprzedaż.
W twoim przypadku możesz zastosować standardowe obliczenia, biorąc pod uwagę typowe wymiary s / r, 1,7 × 1,5 × 2,5 m. Wielokrotność wymiany wynosi około ośmiu, więc konieczny jest ekstrakt ze wskaźnikiem co najmniej 50 metrów sześciennych. m / godz Jeśli wybierzesz wentylatory osiowe, mają one minimalną moc 80 metrów sześciennych. m / hi wentylatory promieniowe 40-100 metrów sześciennych. m / godz Oznacza to, że nie jest trudno wybrać odpowiedni wentylator do okapu w toalecie.
Następujące modele będą Ci odpowiadać:
- Osiowy wentylator wyciągowy ERA Slim 5, d 125;
- Wentylator ERA 4S-02, wylot osiowy d 100.
Cena tych modeli wynosi 1 tysiąc rubli. Jest to dość akceptowalny koszt wyposażenia okapu w łazience o typowym układzie. Podłączenie wentylatora wyciągowego wyprodukowane według najprostszego schematu, możesz zrobić wszystko sam.