Ventilator centrifugal: specificațiile dispozitivului și principiul de funcționare a dispozitivului

Odată cu dezvoltarea sectorului industrial, un număr mare de procese tehnologice au necesitat aprovizionarea forțată cu aer. Sfera gospodărească nu a stat deoparte. Unele tipuri de comunicații necesită o furnizare regulată de aer curat.

O soluție elegantă la această problemă a fost un ventilator centrifugal, care este capabil să pompeze autonom cantitatea necesară de masă de aer. Dar cum funcționează și cum funcționează? Vom analiza în detaliu aceste probleme în articolul nostru.

Luați în considerare caracteristicile de proiectare ale dispozitivului, capacitățile sale, sfera de aplicare, cei mai buni producători, ale căror produse sunt prezentate pe piață. De asemenea, oferim recomandări privind alegerea modelului potrivit de ventilator.

Esența suflării ventilatorului și a vidului

Ventilatorul este o structură mecanică care este capabilă să prelucreze fluxul amestecului gaz-aer prin creșterea energiei sale specifice pentru mișcarea ulterioară.

O astfel de arhitectură a unității oferă capacitatea de a crea efectul de injecție sau de rarefecție a gazului de lucru în spațiu printr-o creștere sau o scădere a presiunii, respectiv (mecanism de conversie a energiei).

Prin presiunea gazului, înțelegem procesul nesfârșit de mișcare aleatorie a moleculelor de gaz, care, atunci când lovesc pereții unui spațiu limitat, creează presiune asupra lor.

Prin urmare, cu cât este mai mare viteza acestor molecule, cu atât sunt mai multe șocuri și cu atât este mai mare presiunea. Presiunea gazului este una dintre principalele caracteristici ale gazului.

Pe de altă parte, orice gaz are încă doi parametri: volumul și temperatura. Volumul - cantitatea de spațiu pe care a umplut-o gazul. Temperatura gazului este o caracteristică termodinamică care raportează viteza moleculelor și presiunea pe care acestea o generează.

Pe acești „trei piloni” se află teoria molecular-cinetică, care este baza descrierii tuturor proceselor asociate cu prelucrarea gazelor și a amestecurilor de gaze.

Procesul de injecție este o concentrare forțată a moleculelor într-un spațiu restrâns care depășește o anumită normă. De exemplu, presiunea aerului general acceptată la suprafața pământului este de aproximativ 100 kPa (10)⁵ kilo Pascals) sau 760 mmHg. Art. (milimetri de mercur).

Odată cu creșterea înălțimii deasupra suprafeței Pământului, presiunea devine mai mică, aerul devine rarefiat.

Presiunea atmosferică - greutatea coloanei de aer în raport cu suprafața peste care se află. Nu masa, și anume greutatea P = mg. Se măsoară printr-un barometru, alte tipuri de presiune sunt determinate de un manometru

Rarefecția este procesul invers al injecției, în timpul căreia moleculele părăsesc sistemul închis. Volumul rămâne același, dar numărul de molecule scade de mai multe ori, prin urmare, presiunea scade.

Efectul descărcării este necesar pentru mișcarea forțată a aerului. O variantă a mișcării aerului prin efectul de rarefecție este posibilă: pentru a restabili echilibrul de presiune în întregul sistem, moleculele se deplasează dintr-o regiune mai concentrată de molecule într-una mai puțin concentrată.

În acest fel, moleculele de gaz se mișcă.

Pentru a determina debitul de aer în exteriorul sau în interiorul clădirii, se folosește adesea un instrument special - un anemometru. Un dispozitiv indispensabil pentru proiectarea sistemelor de ventilație

Există diverse machete ale sistemelor de ventilație, dar pot fi împărțite condiționat în mai multe clase în funcție de anumiți parametri:

1. La programare. Există fani cu scop general și special. Ventilatoarele sunt utilizate pentru circulația normală a gazelor. Ventilatoare speciale sunt utilizate pentru transportul pneumatic, transportul amestecurilor de gaze agresive și explozive.
2. Prin viteză. Viteza specifică este mică, medie și mare a roții cu lame.
3. Pe interval de presiune. Sisteme cunoscute pentru generarea de presiune joasă (până la 1 kPa), medie (1-3 kPa), înaltă (peste 3 kPa).

Unele procese industriale și interne care folosesc suflante au loc în condiții extreme de mediu, astfel încât cerințele relevante sunt prezentate pentru echipamente.

Astfel, putem vorbi despre unități poluante, rezistente la umiditate, termice, rezistente la coroziune, rezistente la scânteie și dispozitive pentru îndepărtarea fumului și a ventilatoarelor convenționale.

Informațiile despre tipurile de fani sunt discutate în detaliu într-un altul articolul nostru.

Proiectare ventilator centrifugal

Sistemul de proiectare centrifugal este un mecanism de presiune cu o arhitectură radială, care este capabil să genereze presiune de orice gamă.

Este destinat transportului de gaze mono- și poliatomice, inclusiv compuși „agresivi” chimic.

Designul este „îmbrăcat” cu o carcasă din metal / plastic, care se numește carcasă de protecție. Învelișul protejează camera interioară de praf, umiditate și alte substanțe care pot afecta negativ funcționarea unității.

Un produs de ventilație de înaltă calitate are întotdeauna o anumită clasă de protecție. Gradul de protecție a învelișului (Ingress Protection) este un standard internațional unic pentru calitatea produsului, care determină nivelul de protecție a echipamentului împotriva influențelor mediului.

Un ventilator de tip radial dezvoltă o presiune semnificativ mai mare decât versiunea axială. Acest lucru se datorează mesajului porțiunii de energie care a intrat în tamburul de aer generat în timpul tranziției de la intrarea la ieșirea din sistem

Mecanismul este antrenat de un motor electric sau un motor cu combustie internă (tipic pentru fanii industriali). Cea mai obișnuită metodă este un motor electric care rotește un arbore cu un rotor.

Există mai multe opțiuni pentru a transmite mișcarea de rotație de la un motor la un rotor:

• cuplaj elastic;
• Transmisie cu curea în V
• transmisie continuă (ambreiaj antiderapant hidraulic sau inductiv).

Având în vedere existența unui număr foarte mare de companii producătoare care creează sisteme unice cu o mare varietate de parametri dinamici, o gamă destul de extinsă de fani este la dispoziția consumatorilor.

Carcasa are două canale principale: intrare și ieșire. Amestecul de gaz intră în primul canal se deplasează în cameră, este prelucrat acolo și apoi intră în altul

Ca urmare a muncii grele a dezvoltatorilor, avem o gamă largă de aplicații pentru astfel de mașini, inclusiv:

• sisteme de ventilație și încălzire în clădiri private și înalte;
• furnizarea și purificarea aerului pentru clădiri nerezidențiale;
• sisteme de filtrare în agricultură;
• performanța proceselor tehnologice în industria ușoară și grea de diferite direcții.

Există, de asemenea, opțiuni pentru utilizarea suflantelor în sistemele de stingere a incendiilor și schimbarea de aer ultrarapid în spațiile închise.

Astfel de ventilatoare funcționează cu amestecuri de gaze cu temperaturi ridicate, ceea ce obligă producătorii să includă informații privind conformitatea echipamentelor lor cu standardele internaționale în documentația tehnică.

Designul dovedit și simplu al mecanismului centrifugal are mai multe avantaje distincte:

• fiabilitate ridicată și performanță de neegalat;
• ușurința și accesibilitatea întreținerii echipamentelor;
• siguranța integrării și funcționării unităților;
• costuri minime de energie și reparații în caz de defecțiune.

În plus, suflantele au un prag de zgomot destul de scăzut, ceea ce le permite să fie utilizate în condiții casnice. Ventilatoarele centrifuge au, de asemenea, o durată de viață excepțional de lungă din cauza lipsei de contact direct al pieselor de lucru ale mecanismului din camera de lucru.

Caracteristici ale ciclului de funcționare a dispozitivului

Luați în considerare principiul general de funcționare a unei suflante centrifuge a unui design radial. Rețineți că specialiștii fac diferența între două proiecte principale ale ventilatorului: cu plasarea axială și radială a intrării, unde fluxul de aer este aspirat.

Acest lucru afectează în primul rând opțiunea de montare a ventilatorului în sistem și practic nu afectează performanțele generale.

Un ventilator de tip radial poate funcționa atât cu aer obișnuit, pe care îl preia din spațiu, cât și cu aer care curge prin conducta de aer (efectul echilibrului zonelor cu presiuni diferite)

O intrare axială este caracteristică suflantelor de uz general. Dispunerea radială a admisiei de curgere este caracteristică suflantelor mainstream.

În prima etapă a ciclului de funcționare a ventilatorului, fluxul de aer se deplasează la suprafața rotorului rapid. Lama rotorului împarte aerul în volume mici care se deplasează în interiorul camerei de lucru.

Aici, masa de aer se acumulează, adică masa de aer este comprimată direct într-un volum mic.

Proiectarea corpului unității în sine are propriile sale caracteristici.

Cele mai frecvente două forme de corp sunt cunoscute:

• rotunjite;
• în spirală.

Forma rotundă a carcasei este tipică pentru fanii care mișcă o cantitate imensă de aer într-un timp scurt. O formă spirală este inerentă ventilatoarelor, care comprimă suplimentar volumul de aer și generează presiune medie și mare.

În a doua etapă, aerul este forțat în camera de lucru. După cum știți, cu un volum constant, cu o creștere a masei totale de molecule de gaz, numărul de coliziuni ale moleculelor crește și, prin urmare, viteza lor crește. Prin urmare, crește și presiunea gazului.

O importanță deosebită este forma și numărul de lame. Fără excepție, toate opțiunile rotorului sunt testate în tunelurile de vânt pentru a determina condițiile optime de funcționare

În faza finală, gazul comprimat este îndepărtat din camera de lucru până la ieșire. Mai departe, aerul trece în conducta centrală și se deplasează în direcția indicată.

Procesul de rarefecție este exact invers. Aerul este preluat dintr-o conductă de aer sau un spațiu restrâns, unde este necesară crearea unei zone rarefiate și este evacuat în mediu sau în alt spațiu limitat.

Specificația ventilatorului centrifugal

Sistemele de compresie sunt caracterizate de o serie de diferențe structurale și dinamice care trebuie luate în considerare la selectarea și implementarea lor în sistemul de ventilație.

Specificația include:

• direct la proiectarea suflantei;
• tipul motorului;
• unitate de control;
• amplasarea rotorului și transmiterea mișcării de rotație de la motor;
• unghiul de amplasare a conductei de intrare și ieșire;
• materialul din care sunt fabricate detaliile produsului, dimensiunile și greutatea acestuia.

Specialiștii acordă atenție și conformității produselor cu standardele internaționale: standarde ISO / IEC și GOST, marcaj IP, directive ATEX etc.

Caracteristicile dinamice includ parametrii tehnici ai performanței suflantei: presiunea generată și coeficientul de presiune diferențial, viteza și temperatura maximă a debitului, viteza arborelui și nivelul presiunii sonore, eficiența și puterea motorului

Presiunea de injecție - valoarea maximă pe care ventilatorul este capabil să o creeze în timpul funcționării în modul nominal.

P_v = P_sv + P_DV,

în cazul în care: P_v - presiunea totalăP_sv - presiunea statică P_DV - presiune dinamică.

Coeficient diferențial - diferența dintre presiunea de intrare și presiunea generată (bar).

Fluxul volumic de aer - cantitatea de amestec de gaz care se mișcă pe unitatea de timp (productivitate). De obicei calculat în m³/ h pentru producătorii autohtoni, litru / min - pentru cei străini.

Viteza de rotație - numărul de rotații complete ale rotorului pe unitatea de timp. Calculat în bucăți / s sau Hz. Trebuie reținut faptul că nivelul de încărcare al ventilatorului de aer nu trebuie să depășească 75% din maxim.

Lucrând mult timp în modul de suprasarcină cu o viteză mare, ventilatorul se supraîncălzește și poate defecta rapid. Dar acest proces poate fi controlat controlându-l la discreție. De ce să folosești controler de viteză un fan.

Presiunea sonoră este nivelul de zgomot provenit de la piesele rotative și de la frecarea aerului metalic. Măsurată la o distanță de 3 metri de sursă atunci când funcționează la sarcină maximă. Zgomotul trebuie luat în considerare atunci când alegeți un ventilator cu funcționare constantă.

Majoritatea echipamentelor sunt echipate cu amortizoare și sunete de fundal. Norme de zgomot: cel mult 50 dBA pentru spațiile interne și cel mult 75 dBA pentru cele industriale

Unul dintre dispozitivele cu un nivel scăzut de zgomot este ventilator fără cusur.

Eficiența ventilatorului este un produs dintre următorii trei factori:

• pierderea fluxului de aer;
• scurgeri prin goluri în structură;
• eficiența mecanică a produsului.

Pentru ventilatoarele centrifuge, eficiența totală este cuprinsă între 0,7 și 0,85, în axiale (conducte) - nu mai mult de 0,95. Atunci când alegeți un ventilator radial, este necesar să se țină seama de factorul de siguranță al motorului electric 1.2. Adică ridicați puterea motorului electric cu 20% mai mult decât este necesar.

Puterea motorului ventilatorului este determinată de formula:

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

în cazul în care: Q - performanță (debit volumic de aer), P - presiunea generată.

Selectarea ventilatorului în funcție de cerințe

Procesul de selecție a echipamentelor de ventilație pentru o instalație industrială (atelier de lucru, hangar) este un proces destul de interesant și complicat pe care ar trebui să îl facă un specialist. Caracteristici ale ventilației spațiilor industriale în detaliu revizuit aici.

Pentru apartamentele obișnuite și casele private, există deja soluții gata. În cazul general (pentru un apartament de 2-3 camere) avem următoarea arhitectură a sistemului de ventilație:

• ventilatoarele sunt montate în camere de zi, dintre care numărul depinde de dimensiunea spațiilor și de numărul de locuitori;
• Difuzoarele de evacuare sunt integrate în bucătărie și baie plus conducte de aer la instalația de alimentare și evacuare.

Ventilatorul centrifugal include o unitate de control, un sistem de filtrare pentru purificarea aerului, un motor electric și ventilatorul radial în sine.

Pentru sistemul de ventilație menționat mai sus, sunt adecvate ventilatoarele din seria VF fabricate de Vents cu o capacitate de până la 120 m.³/ oră

Piața actuală a echipamentelor de ventilație este reprezentată de o gamă largă de companii străine: Systemair, Soler & Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL LV , MITA.

Produsele acestor companii vor fi o soluție excelentă pentru activitățile de ventilație de orice scară.

Brandurile interne Vents, Elkom, Domovent și Vesa nu le sunt inferioare în ceea ce privește calitatea producției și fiabilitatea echipamentelor. Dacă există îndoieli cu privire la acuratețea calculelor sau cu alegerea unui model specific, vă recomandăm să contactați serviciul de asistență al oricăreia dintre companii.

Dacă sunteți proprietarul unei clădiri private cu 1-2 etaje, clădire industrială sau comercială de dimensiuni similare (restaurant, depozit, sufragerie, cafenea, birou), atunci când alegeți echipamentul, trebuie să țineți cont de volumul spațiilor, de rata schimbului de aer, de lungimea și secțiunea transversală a conductelor principale.

Suflante cu mai multe zone sau ventilatoare de acoperiș ale seriei KROM de la compania Veza, fanii seriei VN ale companiei Vents și altele pot face față cu ușurință sarcinilor de ventilație și eliminare a fumului

Asigurați-vă că acordați atenție funcționalității suplimentare a ventilatoarelor centrifuge și capacității de integrare într-o varietate de sisteme de climatizare.

Astfel, suflantele radiale pot fi echipate cu componente auxiliare:

• cronometre reglabile și întrerupătoare de intervale, fotosensoare și detectoare de umiditate;
• controlere de viteză și indicatori de stare;
• senzori de suprasarcină electrică și lipsă de alimentare electrică;
• amortizoare cu arc sau izolatoare de vibrații din cauciuc.

Dacă ventilatorul este situat în interiorul unui apartament sau o casă, acesta poate fi închis cu un panou decorativ detașabil din aluminiu sau plastic, ținând cont de interiorul camerei.

Pentru mulți utilizatori, un criteriu semnificativ atunci când alegeți un ventilator este nivelul de zgomot. Alegeți un ventilator liniștit în baie? Vă recomandăm să citiți ratingul fani tăcuți.

Concluzii și video util pe această temă

În următorul videoclip, specialiștii din Elcom vorbesc despre fani centrifugali:

Mai jos este un exemplu excelent de instalare a unui ventilator casnic într-o baie:

O altă opțiune pentru instalarea unui ventilator cu consum redus de consum într-un apartament:

Ventilatorul centrifug clasic este rezultatul multor ani de experiență în proiectarea și fabricarea echipamentelor de ventilație. Aceasta nu este doar o soluție excelentă pentru industrie, ci și un instrument optim de transport aerian pentru spații rezidențiale și de birouri.

V-ați gândit să cumpărați un ventilator centrifugal? Sau a observat o discrepanță în materialul dezasamblat? Puneți întrebări, clarificați aspectele tehnologice în secțiunea de comentarii.

Sau poate ai instalat deja un astfel de ventilator în baie? Ești mulțumit de munca sa? Ai ales puterea potrivită pentru camera ta? Trimite o fotografie a fanului tău și lasă-ți comentariile.