Typy ventilátorov: klasifikácia, účel a princíp ich činnosti
Ventilátor je základom každého umelého vetracieho systému. Prístroj sa široko používa v každodennom živote a je nevyhnutný v mnohých oblastiach ľudského života. Pri plánovaní nákupu vetracieho zariadenia musíte pochopiť špecifiká jeho zariadenia a činnosti.
Článok prezentovaný na oboznámenie sa podrobne popisuje typy ventilátorov, ich konštrukčné vlastnosti, princípy činnosti a účel každej jednotky. Povieme vám o prioritných oblastiach pre výber správneho modelu. Tu sa dozviete, ako vybrať zariadenie v závislosti od prevádzkových podmienok.
Obsah článku:
Klasifikácia ventilátora podľa hlavných parametrov
Ventilátory - mechanické zariadenia určené na pohyb, dodávku alebo odvod vzduchu a plynov. K cirkulácii vzduchu dochádza v dôsledku rozdielu tlaku medzi vstupným a výstupným kanálom ventilačnej jednotky.
Ventilátory sa používajú všade. Nevyhnutné spotrebiče v usporiadaní komplex prívodu a odsávania budovy, vyfukovanie pracovných prvkov do klimatizačných zariadení a vykurovacích zariadení.
Všeobecná klasifikácia vetracích jednotiek je založená na rôznych parametroch.
Medzi hlavné kritériá pre odstupňovanie patria:
- návrh a prevádzka zariadenia;
- účel a podmienky prevádzky ventilátora;
- spôsob inštalácie;
- spôsoby pripojenia zariadenia k elektromotoru;
- technické vlastnosti: stupeň ochrany IP, generovaný tlak, spotreba energie, rýchlosť, účinnosť a úroveň akustického tlaku.
Podľa typu konštrukcie sa vyznačuje päť typov ventilátorov: axiálne, odstredivé, diagonálne, diametrálne a bezladové.
Na základe prevádzkových podmienok sa delia nasledujúce typy plynových vyfukovacích strojov:
- zariadenia na všeobecné použitie;
- ventilátory na špeciálne účely.
Do prvej skupiny patria jednotky určené na prácu s prúdmi vzduchu a neaktívneho plynu, ktorých teplota nepresahuje + 50 ° С. Druhá skupina obsahuje špeciálne vybavenie: odolné proti teplu, výbuchu, prachu, korózii a odstraňovanie dymu.
Podľa spôsobu inštalácie rozlišujú:
- štandard - inštalácia sa vykonáva na podperu;
- strecha - inštalácia na strechu budovy;
- potrubie - umiestnené vo vnútri vetracieho potrubia;
- multizone - modely určené na pripojenie k viacerým vzduchovým kanálom.
Elektromotory sa používajú ako pohon vetracej jednotky.
Existuje niekoľko spôsobov, ako spojiť motor s obežným kolesom:
- priame spojenie;
- Pohon klinovým remeňom
- plynulé spojenie.
Po určení vhodného typu ventilátora sa vyberie model s optimálnymi technickými charakteristikami.
Princíp činnosti rôznych typov zariadení
Hlavným kritériom pri výbere ventilátora je jeho zariadenie a princíp činnosti. Konštrukčné vlastnosti a technické nuansy určujú účinnosť zariadenia, hladinu hluku, efektívnosť práce a možnosť jej použitia za určitých podmienok.
Axiálne zostavenie - klasický ventilátor
Axiálny (axiálny) ventilátor sa často používa v domácnosti vetracie systémy súkromných domov, v kúpeľňových digestoroch, v zložitých verziách výfukových plynov, ako prvok chladenia rôznych zariadení a elektroniky, ako aj vo veterných tuneloch a turbovrtuľových motoroch v oblasti letectva.
Dizajn modelov sa vyznačuje ľahkým vykonaním a malými rozmermi. Hlavné prvky: valcové teleso, koleso s čepeľami a pohon. Vnútorný priemer valca musí zabezpečiť voľnú rotáciu obežného kolesa. Interval medzi čepeľami a telom je obmedzený na 1,5% dĺžky rotujúcej čepele.
Princíp činnosti: rotujúce lopatky zachytávajú vzduch a tlačia ho pozdĺž osi obežného kolesa. Pohyb vzduchu v radiálnom smere je takmer neprítomný.Výkon zariadenia je regulovaný otáčaním lopatiek.
Charakteristické znaky axiálnych modelov:
- nevyžadujú na inštaláciu veľkú plochu;
- hospodárna spotreba energie;
- nízka hladina hluku;
- jednoduchosť obsluhy a opravy;
- nízke náklady.
Výhody práce a použitia axiálnych ventilátorov z nich urobili širokú popularitu v každodennom živote. Široko sa používajú modely krytu na chladenie elektrických spotrebičov a prenosných axiálnych jednotiek s grilom.
Odstredivý model - sila a vysoký výkon
Radiálne (radiálne) ventilátory sú vysoko efektívne - jednotky sú schopné vytvárať vysoké tlaky a pracovať v náročných podmienkach. Konštrukcia zariadenia zahŕňa nasledujúce prvky.
Bývanie. Teleso difuzéra je vyrobené z nitovaného alebo zváraného plechu. Duté teleso má špirálovitý tvar slimáka, ktorého konštrukcia zabezpečuje sacie a výtlačné potrubie. Na zabezpečenie tuhosti je plášť zosilnený rebrami alebo priečnymi pruhmi.
Obežného kolesa. List rotora sa skladá z dvoch diskov, čepelí a náboja.
Konštrukcia kolesa určuje podmienky pre používanie ventilátora:
- bezdiskový - preprava tokov pevnými komponentmi;
- jednokotoučový - pohyb vzduchu s nízkym obsahom pevných frakcií;
- dvojitý disk - cirkulácia čistých vzduchových hmôt v rôznom rozsahu tlaku;
- trojdisk - poskytuje obojsmerné nasávanie.
Koleso je pripevnené k hriadeľu pomocou náboja. Čepele sú pripevnené k diskom a nábojom.
Lopatky. Výkon a účinnosť jednotky ako celku do značnej miery závisí od tvaru lopatiek:
- aerodynamické krídlo - poskytuje nehlučnosť, dobrý ukazovateľ výkonu, odolnosť prístroja voči vysokým teplotám;
- zakrivený chrbát - zabraňuje hromadeniu prachu vo vnútri ventilátora, ktorý je vhodný na prevádzku v prostredí s vysokým podtlakom;
- zakrivené dopredu - ventilátory s „prednými“ rebrami sú navrhnuté tak, aby pracovali s veľkým objemom vzduchu a vysokým tlakom, sú odolné proti erózii;
- radiálne - inštalácie kompaktných rozmerov so strednou účinnosťou, vodidlá rotorov sú ošetrené ochrannou kompozíciou proti erózii.
U kolies so „zadnými“ lopatkami nie je rozdiel medzi statickými a celkovými ukazovateľmi tlaku veľký, preto je ich úroveň účinnosti vysoká. Účinnosť dosahuje 80%.
V odstredivých závodoch vzduch vstupuje v axiálnom smere, je tlačený von v radiálnom smere. Masy vzduchu pôsobením odstredivých síl sa pohybujú vo valcovom telese.
Celý proces je možné rozdeliť do niekoľkých etáp:
- Keď sa koleso otáča, vzduch medzi priestorom lopatiek sa vrhá na okraj rotora.
- V dôsledku toho sa v strede kolesa vytvorí nízkotlaková zóna. To vedie k absorpcii vzduchových hmôt zvonka.
- V strede komory prúdenie vzduchu mení smer z axiálneho na radiálny a vstupuje do kompartmentov medzi lopatkami.
- V dôsledku rýchlej rotácie vzdušnej hmoty sa ponáhľa k vnútornej stene krytu.
- Kinetická energia sa čiastočne premieňa na kompresnú energiu a rýchlosť vzduchu sa znižuje - objemový prúd vzduchu sa zhromažďuje vo vnútri „slimáka“ a vytvára sa nadmerný tlak.
- Plynná hmota sa vháňa do výstupnej rúrky, vstupuje do potrubia a potom do pracovnej oblasti.
Odstredivé agregáty sa používajú v napájacích a výfukových systémoch veľkých priestorov, garáží, nákupných centier a budov, kde sa vyžaduje nepretržité silné vetranie.
Diagonálne - kombinácia axiálneho a radiálneho ventilátora
Diagonálny model je syntézou dvoch typov ventilátorov: axiálneho a odstredivého. Obežné koleso zariadenia má špeciálny tvar - štruktúra obežného kolesa sa podobá bubnovému zariadeniu v radiálnom ventilátore. Lopatky obežného kolesa sú rovnobežné s osou rotácie.
Kombinované ventilátory majú valcové telo a vyzerajú skôr ako axiálne modely. Princíp činnosti sa však líši v dôsledku konštrukčných znakov obežného kolesa. Vzduch sa najskôr posúva pozdĺž osi a potom zmení svoj smer o 45 °.
Hlavnou výhodou zmiešaného typu ventilátora je dosiahnutie kompromisu medzi hlukovými charakteristikami, výkonom a rozmermi zariadenia.
Najčastejšie sa odstredivé axiálne jednotky používajú ako potrubné ventilátory v malých a stredných vetracích systémoch s dlhými potrubiami. Používajú sa ako výfukové systémy a vstupy do tlakových systémov dodávaného typu.
Tangenciálna inštalácia - rovnomerný prietok vzduchu
Tangenciálny (diametrálne) ventilátor pozostáva z podlhovastého telesa vybaveného difuzérom a dýzou a bubnového obežného kolesa so šikmými lopatkami. Dvakrát pohyb vzduchu kolmo na os otáčania valca.
Charakteristické vlastnosti diametrických zariadení:
- vysoký aerodynamický výkon;
- schopnosť dodávať rovnomerný prietok;
- schopnosť rozšíriť ventilátor, zvoliť smer prúdenia vzduchu;
- tichá prevádzka;
- vysoká miera účinnosti - až 60-70%.
Rozsah pôsobnosti: tvorba vzduchových clon, fancoilov a použitie v split systémoch.
Ventilátor bez ventilátora - inovatívna technológia
Fanúšikovia domácnosti bez ventilátora sa objavili na domácom trhu vetracích systémov ešte nedávno. Ich princíp činnosti sa zásadne líši od vyššie uvedených úprav.
Súčasti zariadenia:
- guľatý alebo oválny rám určený na nasávanie a uvoľňovanie vzdušných hmôt;
- základňa na upevnenie rámu;
- mini turbína namontovaná v základni ventilátora;
- Motor.
Inovatívny ventilátor pracuje podľa tohto princípu:
- Po zapnutí motora je poháňaná turbína.
- Otáčaním turbína nasáva vzduch cez otvory v základnom telese.
- Pod vplyvom turbulencie vzduch zrýchli 15-krát a vystupuje cez výstupné štrbiny umiestnené po obvode rámu.
Vzduch prúdi okolo povrchu prstenca a ponáhľa sa správnym smerom.
V porovnaní s tradičnými modelmi čepele bez ventilátora majú niekoľko výhod:
- plynulé nastavenie intenzity prúdenia vzduchu;
- pohodlie a absolútna bezpečnosť pri používaní;
- zmena smeru vzduchu nastavením polohy krúžku;
- efektivita práce - spotreba elektrickej energie je o 20% nižšia v porovnaní s axiálnymi modelmi.
Hlavné nevýhody zariadenia: vysoká cena a vysoká hladina hluku.
V závislosti od prevádzkových podmienok
Pri výbere ventilátora je dôležité vziať do úvahy podmienky jeho použitia. Pre použitie v agresívnom prostredí boli vyvinuté vysoko špecializované inštalácie.
Jednotky na použitie za normálnych podmienok
Univerzálne ventilátory sú vyrobené z uhlíkovej ocele.
Zariadenia sú prípustné na inštaláciu za predpokladu povinných prevádzkových podmienok:
- obsah prachu vo vzduchu pre radiálne jednotky - nie viac ako 0,01 g / m3, pre axiálne zariadenia - do 0,01 g / m3;
- stredná teplota - do + 50 ° C;
- nedostatok chemicky agresívnych, výbušných komponentov, vlákien a lepivých častíc vo vzduchu.
Médium plyn-para by nemalo vyvolávať zrýchlené korózne procesy, prípustná miera deštrukcie kovu je 0,1 mm za rok. Ak prevádzková teplota stúpne nad limitnú hodnotu, zhoršuje sa prevádzka motora, ktorý sa zvyčajne nachádza v prúde prepravovanej hmoty vzduchu.
Univerzálne modely používané v systémoch ohrievanie vzduchu a vetranie verejných, bytových a priemyselných budov, ako aj na iné sanitárne účely.
Vetracie jednotky na špeciálne účely
Špeciálne fanúšikovia sú zvyčajne rozdelení do piatich skupín:
- prach;
- tepelne odolný;
- odolný proti výbuchu;
- odolný proti korózii;
- odstraňovanie dymu.
Prachové agregáty sa používajú na čistenie vzduchových hmôt od prachu a nečistôt: drevo a kovové piliny, zváracia troska, odpad z obilia. Prúd vzduchu prechádzajúci dýzami mení svoj smer z axiálneho na radiálny. V dôsledku odstredivej sily sa mení aj prietok vzduchu.
Vo vozidlách prepravujúcich zrná sú nainštalované ventilátory radiálneho prachu s nízkym výkonom. Vysokotlakové zariadenia sa používajú vo veľkých výrobných halách.
Žiaruvzdorné jednotky sú navrhnuté tak, aby pohybovali vzduchom, ktorého teplota presahuje + 80 ° C.
Z dôvodu drsných prevádzkových podmienok musia mať ventilátory špeciálne vlastnosti:
- tepelná izolácia elektromotora a jeho odstránenie mimo prúdu vzduchu;
- vysoká úroveň ochrany motora - IP44 a vyššia;
- výroba konštrukčných prvkov z tepelne odolných materiálov (žiaruvzdorný polyamid, hliníková zliatina, nehrdzavejúca alebo uhlíková oceľ);
- široký rozsah prevádzkových teplôt.
Pri tomto usporiadaní sa používajú žiaruvzdorné ventilátory vetracie systémy vane a sauny, odvádzanie vysokoteplotného odpadového vzduchu z krbu alebo kachlí, odstraňovanie produktov spaľovania z výrobných miest.
Vetracie zariadenie odolné voči výbuchu je určené na odstraňovanie výbušných zmesí plynov. Do tejto kategórie patria kompozície, v ktorých je pri vznietení najmenších častíc zapálený celý zostávajúci objem plynu.
Požiadavky na ochranu proti výbuchu elektrických zariadení sú regulované smernicami ATEX EC.V závislosti od stupňa nebezpečenstva výbuchu v zónach môžu byť vetracie jednotky chránené:
- kremeň alebo olejová výplň škrupín vodivých častí;
- zložený tesniaci polymérny materiál;
- protipožiarne nátery.
Nerezová oceľ, zliatiny hliníka a skupiny rôznych materiálov sú nehrdzavejúca oceľ, mosadz, bronz a elektricky vodivý plast.
Ventilátory odolné voči korózii sú určené na prepravu agresívnych nevýbušných zmesí vzduchu a plynu s nízkym obsahom prachu, ako aj bez prítomnosti vláknitých a lepivých komponentov.
Materiály na výrobu častí zariadenia: zliatiny titánu, polypropylén, vinylové plasty. Alternatívne sú pracovné prvky postriekané antikoróznym náterom - korózii odolná oceľ triedy 08X13 alebo zliatina titánu.
Rozsah „antikoróznych“ ventilátorov:
- metalurgia železa;
- Výrobné linky na minerálne hnojivá;
- výroba uhlíka;
- prívod vzduchu do kotlov s teplotou varu;
- organizácia obehu vodnej pary s nečistotami fenolu, zásad a sírovodíka;
- línie koksových rastlín.
Odsávače dymu sú výkonné žiaruvzdorné inštalácie, ktoré sú zabudované do vetracieho systému budovy a fungujú tak, že vyfukujú dym z miestnosti. Jednotky podliehajú vysokým technickým požiadavkám.
Systémy na vetranie dymu pre budovy na rôzne účely. "Odsávače dymu" sa inštalujú na strechu miestnosti pomocou montážnej príruby a sú spojené s odvodmi dymu.
V závislosti od konštrukcie ventilátora môže byť obojstranný alebo štvorstranný dym emitovaný v horizontálnom alebo vertikálnom smere. Poskytuje sa možnosť fungovania jednotiek v režime všeobecného vetrania doma.
Typy ventilátorov podľa spôsobu inštalácie
Ako je uvedené vyššie, podľa spôsobu inštalácie sú vetracie zariadenia rozdelené do 4 skupín: štandardná, strešná, potrubná a viaczónová.
Bežné ventilátory sa zvyčajne dodávajú s nosným rámom alebo držiakom. Ich inštalácia nespôsobuje žiadne ťažkosti.
Strešné jednotky sa inštalujú na strechu budovy a slúžia ako posledný článok vo vetracom systéme budovy. Takíto fanúšikovia sú vystavení negatívnym vonkajším faktorom (dážď, sneh, nárazy vetra), preto sú vyrobené zo zvlášť odolných materiálov. Takmer všetky modely sú vybavené ochranným kužeľom, ktorý zabraňuje upchatiu puzdra.
Pri výbere strešného ventilátora berte do úvahy špecifiká vybavených priestorov. Napríklad model s nízkou úrovňou hluku je vybraný pre materské školy, nemocnice alebo školy. Pre výrobnú halu je prioritou výkon zariadenia.
Vetracie jednotky s odvodom vzduchu sú umiestnené vo vetracích kanáloch a odvádzajú a privádzajú vzduch potrubím. Dizajn potrubných ventilátorov je zvyčajne diagonálneho alebo radiálneho typu, menej často axiálneho.
Výber zariadenia sa vykonáva s ohľadom na tvar potrubia. Vyrábajú sa jednotky pre okrúhle, štvorcové a obdĺžnikové hriadele.
Multizónové vetracie jednotky sú vybavené skriňou, ktorá umožňuje pripojenie niekoľkých sacích potrubí pochádzajúcich z rôznych zón. Takéto ventilátory sú nevyhnutné v miestnostiach, kde je potrebné odsávač pár namontovať v rôznych miestnostiach a existuje iba jeden výfukový kanál.
Ďalšou výhodou je zjednodušená prevádzka. Je potrebné vykonať servis jedného, nie však viacerých fanúšikov.
Druhy ventilačných modelov pre domácnosť
Domáci fanúšikovia sú ďalej klasifikovaní podľa miesta.
Okna. Zariadenie je namontované v okne alebo stene blízko okna, nie je tam žiadny vzduchový kanál. Takéto vybavenie sa používa najmä vo verejných inštitúciách: kaviarňach, kaderníctve atď. Samovytáčanie do inštalovaných okien z PVC je problematické.
Kitchen. Odstráňte výpary a rôzne pachy, ktoré sa vyskytnú počas varenia. Ventilátor je namontovaný priamo do odsávača pár. Podľa návrhu sú k dispozícii ploché, klenuté a vstavané kapucne. Kuchynské ventilátory musia byť odolné voči teplu a musia mať vonkajšiu ochrannú sieť.
Vybavenie kúpeľne. Na zvýšenie účinnosti výfukových plynov vetranie toalety a kúpeľne používajú sa stropné a stropné ventilátory. Kompaktné jednotky sú hospodárne a ľahko sa inštalujú.
Bez ohľadu na zvolený typ ventilátora by sa osobitná pozornosť mala venovať označeniu zariadenia, konkrétne stupňu ochrany IP. Norma IP charakterizuje bezpečnosť zariadení v neagresívnom prostredí.
Úroveň ochrany proti vlhkosti vstupujúcej do krytu je vyznačená druhou číslicou označenia.
Závery a užitočné video na túto tému
Video č. 1. Princíp činnosti a konkurenčné výhody ventilátora bez ventilátora:
Video č. 2. Zariadenie odstredivého ventilátora VTsUN:
Video č. 3. Dizajn kruhového ventilátora:
Dizajn modelu a technické a prevádzkové vlastnosti ventilátorov vám umožňujú vybrať si najlepšie vybavenie pre domáce aj priemyselné použitie. Konštrukcia vetracích jednotiek sa neustále zdokonaľuje a prispôsobuje potrebám zákazníkov.
Máte nejaké otázky v procese oboznámenia sa s článkom? Chcete nám povedať o nuanciách, ktoré sú užitočné pri výbere vybavenia? Prosím, napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku.
Zaujíma sa o fanúšika bez lopatiek.V takomto dieťati sa nedrží jeho ruky. Niekoľkokrát sa dotkla podobnej jednotky. Pravda, jeho čepele sú mäkké a on sa zastavil hneď tam, ale rovnako sú pocity nepríjemné. V konečnom dôsledku sú tieto veci v zásade vylúčené. Hluk nie je silnejší ako prevádzka kompresora v akváriu. A výrobcovia budú pracovať na cene, taký ventilátor sa môže predávať masívne.
Mám iba jeden ventilátor z ventilačných zariadení: v kuchyni v kombinácii s odsávacím ventilátorom. Pomerne bežné, stálo to niekoľko halierov, stále to funguje.
Teraz uvažujem o inštalácii ventilátora na toaletu, ale to, čo ponúkajú, je príliš drahé, za cenu 15 - 20 000. Takže si myslím, že ak si nainštalujete jednoduchý axiálny ventilátor do kapoty sami, zvládne to odstránenie zápachu?
Dobrý deň, Vadim. S najväčšou pravdepodobnosťou sa poradcovia v obchode, kde ste sa dozvedeli o ventilátore na extrahovanie na toaletu, rozhodli zvýšiť vašu predajnú rýchlosť.
Pre váš prípad môžete použiť štandardné výpočty, berúc do úvahy typické rozmery s / y, 1,7 × 1,5 × 2,5 m. Mnohonásobnosť výmeny je asi osem, takže je potrebný výpis s indikátorom najmenej 50 metrov kubických. m / h Ak si vyberiete axiálne ventilátory, majú minimálny výkon 80 metrov kubických. m / h a odstredivé ventilátory 40 - 100 metrov kubických. m / h To znamená, že nie je ťažké zvoliť si vhodný ventilátor pre odsávač pár na záchode.
Nasledujúce modely vám budú vyhovovať:
- axiálny ventilátor výfukových plynov ERA Slim 5, d 125;
- Ventilátor ERA 4S-02, axiálny výfuk d 100.
Cena týchto modelov je do 1 000 rubľov. To je celkom prijateľná cena za vybavenie odsávača pár v kúpeľni s typickým usporiadaním. Pripojenie odsávacieho ventilátora vyrobené podľa najjednoduchšej schémy, všetko môžete urobiť sami.