Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

З розвитком промислового сектора велика кількість технологічних процесів зажадало примусову подачу повітря. Не залишилася осторонь і побутова сфера. Для забезпечення деяких типів комунікацій потрібен регулярний приплив свіжого повітря.

Елегантним рішенням цієї проблеми став відцентровий вентилятор, який здатний в автономному режимі нагнітати необхідну кількість повітряної маси. Але як він влаштований і як працює? Саме ці питання ми докладно розберемо в нашій статті.

Розглянемо конструкційні особливості приладу, його можливості, сферу застосування, кращих виробників, продукція яких представлена на ринку. А також дамо рекомендації по вибору відповідної моделі вентилятора.

Суть нагнітання і розрідження повітря вентилятором

Вентилятор являє собою механічну конструкцію, яка здатна обробляти потік газоповітряної суміші за допомогою збільшення її питомої енергії для подальшого переміщення.

Така архітектура агрегату надає можливість створювати ефект нагнітання або розрідження робочого газу в просторі через збільшення або зменшення тиску відповідно (механізм перетворення енергії).

Під газовим тиском розуміють нескінченний процес хаотичного переміщення молекул газу, які б'ючись об стінки замкнутого простору, створюють тиск на них.

Отже, чим вище швидкість цих молекул, тим більше ударів і тим вище тиск. Газовий тиск - це одна з головних характеристик газу.

Відцентрові вентилятори - найпростіший варіант механічних пристроїв, застосовуваних в облаштуванні та організації систем вентиляції, що розрізняються за призначенням, обсягом і типом руху повітря Радіальні, вони ж відцентрові, вентилятори дозволяють реалізувати різноманітні проекти припливної та витяжної вентиляції. Використовуються в основному без повітроводів Роботою відцентрового вентилятора керує двигун, потужність якого підбирають в залежності від обсягу переміщуваного повітряної маси Відцентрові вентилятори виробляються для роботи і в чистому повітрі без домішок, і у вибухонебезпечних складних середовищах

З іншого боку будь-якої газ має ще два параметри: обсяг і температуру. Обсяг - кількість простору, яке заповнив газ. Температура газу - термодинамічна характеристика, яка пов'язує швидкість молекул і генерується ними тиск.

На цих "трьох китах" стоїть молекулярно-кінетична теорія, яка є базисом для опису всіх процесів пов'язаних з обробкою газів і газових сумішей.

Процес нагнітання являє собою примусове зосередження молекул в замкнутому просторі понад якоїсь норми. Наприклад, загальноприйняте повітряний тиск у поверхні землі приблизно становить 100 кПа (10 5 кіло Паскалей) або 760 мм рт. ст. (Міліметрів ртутного стовпа).

Зі збільшенням висоти над поверхнею Землі тиск стає менше, повітря стає розрідженим.

Атмосферний тиск - вага повітряного стовпа щодо площі поверхні над якою він знаходиться. Чи не маса, а саме вага Р = mg. Вимірюється барометром, інші типи тиску визначаються манометром

Розрідження є зворотний процес нагнітання, під час якого молекули залишають замкнуту систему. Обсяг залишається той же, а кількість молекул зменшується в рази, отже, і тиск зменшується.

Ефект нагнітання необхідний для примусового переміщення повітря. Можливий варіант переміщення повітря через ефект розрідження: для відновлення балансу тиску у всій системі молекули переміщаються від більш сконцентрованою області молекул до менш сконцентрованої.

Таким способом відбувається переміщення молекул газу.

Для визначення швидкості потоку повітря зовні або всередині будівлі часто застосовують спеціальний інструмент - анемометр. Незамінний прилад для проектування систем вентиляції

Існують різні компонування вентиляційних систем, але їх умовно можна розділити на кілька класів за певними параметрами:

  1. За призначенням. Розрізняють вентилятори загального і спеціального призначення. Вентилятори застосовуються для звичайного переміщення газу. Спеціальні вентилятори використовуються для пневмотранспорту, транспортування агресивних і вибухонебезпечних газових сумішей.
  2. За швидкохідності. Бувають з малої, середньої і високої питомої частотою обертання колеса з лопатками.
  3. За діапазоном тиску. Відомі системи генерації низького (до 1 кПа), середнього (1-3 кПа), високого (більше 3 кПа) тиску.

Деякі промислові і побутові процеси із застосуванням повітродувок відбуваються в екстремальних умовах навколишнього середовища, тому до обладнання висуваються відповідні вимоги.

Таким чином, можна говорити про пилових, вологозахищених, термостійких, корозійностійких, іскрозахисними агрегатах і пристроях для видалення диму і звичайних вентиляторах.

Інформація про види вентиляторів докладно розглянута в інший нашій статті.

Конструкція вентилятора відцентрового типу

Система відцентрової конструкції являє собою нагнітальний механізм з радіальної архітектурою, який здатний генерувати тиск будь-якого діапазону.

Призначений для транспортування одно- і багатоатомних газів, в тому числі хімічно "агресивних" з'єднань.

Вентилятори відцентрового типу застосовуються в вентиляційних системах будівель комунальної, виробничої, комерційної категорії. Служать для постачання свіжого повітря і відсмоктування шкідливих летючих речовин Двигун і корпус вентилятора розташовані на зварений і литий рамі вентиляційної установки. Між ними знаходяться підшипники Робоче колесо вентиляційної установки по суті є маточиною, яка жорстко з'єднана з основним диском Робоче колесо радіального вентилятора насаджено на несучий вал, на якому розташовані підшипники Лопатки відцентрового вентилятора зафіксовані на передньому і основному обертається диску. Вони можуть бути загнутими вперед, назад або радіальними Відцентрові вентилятори поділяються у напрямку обертання робочого колеса на моделі з правим і лівим обертанням. У більшості вентиляторів напрямок можна поміняти Вентилятори з одностороннім типом всмоктування відрізняються консольним варіантом установки робочого колеса. Здебільшого це невеликі і відносно невеликі конструкції Вентиляційні установки з двостороннім типом всмоктування характеризуються центральним розташуванням обертового колеса щодо підшипників. Зазвичай це великогабаритні конструкції

Конструкція "одягнена" металевим / пластиковим корпусом, який називають захисним кожухом. Оболонка захищає внутрішню камеру від пилу, вологи та інших речовин, які можуть негативно впливати на роботу агрегату.

Якісне вентиляційне виріб завжди має певний клас захисту. Ступінь захисту оболонки (Ingress Protection) - єдиний міжнародний стандарт якості виробу, який визначає рівень захищеності обладнання від впливу навколишнього середовища.

Вентилятор радіального типу розвиває значно більший тиск, ніж осьової варіант. Це обумовлено сполученням порції потрапив в барабан повітря енергії, що формується при переході від входу до виходу з системи

Механізм приводиться в рух електричним мотором або двигуном внутрішнього згоряння (характерно для промислових вентиляторів). Найпоширенішим методом є електродвигун, що обертає вал з крильчаткою.

Відомо кілька варіантом передачі обертального руху від мотора на импеллер:

  • еластична муфта;
  • Кліноременная передача;
  • бесступенчатая передача (гідравлічна або індуктивна муфта ковзання).

З огляду на існування величезної кількості фірм-виробників, які створюють унікальні системи з різними динамічними параметрами, в розпорядженні споживачів досить великий асортимент вентиляторів.

У корпусі є два магістральні канали: вхідний і вихідний. Газова суміш входить в перший каналу переміщається в камеру, там обробляється, після чого виходить в інший

В результаті посиленої роботи розробників маємо широкий спектр застосування таких машин, в тому числі:

  • системи вентиляції та опалення в приватних і багатоповерхових будинках;
  • подача і очищення повітря для нежитлових будівель;
  • фільтраційні системи в сільському господарстві;
  • виконання технологічних процесів в легкій і важкій промисловості різноманітного спрямування.

Існують також варіанти застосування повітродувок в системах пожежогасіння та надшвидкої заміни повітря в замкнутому просторі.

Такі вентилятори працюють з високотемпературними газовими сумішами, що зобов'язує виробників включати в технічну документацію інформацію про відповідність свого обладнання міжнародним стандартам.

Перевірена і проста конструкція відцентрового механізму має ряд явних переваг:

  • висока надійність і неперевершена продуктивність;
  • легкість і доступність обслуговування обладнання;
  • безпеку інтеграції і експлуатації агрегатів;
  • мінімальні витрати на енергоресурси і ремонт в разі виходячи з ладу.

Крім того, повітродувки відрізняються досить низьким шумовим порогом, що дозволяє їх застосовувати в побутових умовах. Відцентрові вентилятори також мають виключно довгий термін служби за рахунок відсутності прямого зіткнення робочих частин механізму в робочій камері.

Особливості робочого циклу приладу

Розглянемо загальний принцип роботи відцентрової повітродувки радіальної конструкції. Відзначимо, що фахівці розрізняють дві основні конструкції вентилятора: з осьовим і радіальним розміщенням вхідного отвору, куди всмоктується повітряний потік.

Це впливає в першу чергу на варіант монтажу вентилятора в систему і практично не впливає на загальну продуктивність.

Вентилятор радіального типу може працювати як зі звичайним повітрям, який він забирає з простору, так і з потоковим повітрям що йде через повітропровід (ефект балансу областей з різним тиском)

Осьове вхідний отвір характерно для нагнітальних повітродувок загального застосування. Радіальне розміщення входу потоку характерно для повітродувок магістрального використання.

На першому етапі робочого циклу вентилятора потік повітря переміщається на поверхню швидко обертового импеллера. Лопатки крильчатки поділяють повітря на невеликі обсяги, які переміщаються всередину робочої камери.

Тут відбувається накопичення повітряної маси, тобто відбувається безпосереднє стиск повітряної маси в малий обсяг.

Сама конструкція корпусу агрегату має свої особливості.

Відомі дві найбільш поширені форми корпусу:

  • округлі;
  • спіралеподібні.

Округла форма корпусу характерна для вентиляторів, які переміщують величезна кількість повітря за короткий час виконання процесу. А спиралевидная форма властива вентиляторів, які додатково виробляють стиснення повітряного обсягу і генерацію середнього і високого тиску.

На другому етапі відбувається нагнітання повітря в робочій камері. Як відомо, при постійному об'ємі зі збільшенням загальної маси молекул газу збільшується кількість зіткнень молекул, а значить і збільшується їх швидкість. Отже, тиск газу також збільшується.

Велике значення має форма і кількість лопатей. Всі без винятку варіанти імпеллер тестуються в аеродинамічних трубах для визначення оптимальних умов експлуатації

На заключному етапі відбувається відведення стисненого газу з робочої камери до вихідного отвору. Далі повітря переходить в центральний воздуховод і переміщається в зазначеному напрямку.

Процес розрідження відбувається з точністю навпаки. Повітря забирається від повітряного трубопроводу або замкнутого простору, де необхідно створити розріджену область, і виводиться в навколишнє середовище або інше обмежений простір.

Специфікація відцентрового вентилятора

Компресорні системи характеризуються цілим рядом конструкційних і динамічних відмінностей, які необхідно враховувати при їх підборі і впровадженні в систему вентиляції.

До специфікації відносять:

  • безпосередньо саму конструкцію повітродувки;
  • Тип двигуна;
  • блок керування;
  • розміщення крильчатки і передачу обертального руху від мотора;
  • кут розташування вхідного і вихідного патрубка;
  • матеріал з якого виконані деталі вироби, його габарити і вага.

Фахівці також звертають увагу на відповідність виробів міжнародним нормам: стандарти ISO / IEC і ГОСТ, маркування IP, директиви ATEX і т. Д.

До динамічним особливостям відносять технічні параметри продуктивності повітродувки: генерується тиск і коефіцієнт перепаду тиску, швидкість і максимальна температура потоку, частота обертання валу і рівень звукового тиску, ККД і потужність двигуна

Нагнітається тиск - максимальне значення, яке здатний створити вентилятор під час роботи в номінальному режимі.

P v = P sv + P dv,

Де: P v - повний тиск, P sv - статичний тиск, P dv - динамічний тиск.

Коефіцієнт перепаду - різниця між вхідним і генеруються тиском (бар).

Об'ємний витрата повітря - кількість газової суміші, яка переміщується за одиницю часу (продуктивність). Зазвичай обчислюється в м 3 / ч для вітчизняних виробників, літр / хв - для зарубіжних.

Частота обертання - кількість повних обертів крильчатки за одиницю часу. Обчислюється в шт / с або Гц. Потрібно пам'ятати, що рівень навантаження повітряного вентилятора не повинен перевищувати 75% від максимального.

Працюючи тривалий час в режимі перевантаження з великою частотою обертання, вентилятор перегрівається і може швидко вийти з ладу. Але цей процес можна контролювати, керуючи ним на свій розсуд. Для чого використовують регулятор швидкості обертання вентилятора.

Звуковий тиск - рівень шуму від обертових деталей і тертя повітря метал. Вимірюється на відстані 3 метри від джерела, коли він працює в режимі максимального навантаження. Шум необхідно враховувати при виборі постійно працюючого вентилятора.

Більшість обладнання оснащується поглиначами шумів і фонових звуків. Норми для шуму: не більше 50 дБА для побутових приміщень і не більше 75 дБА для промислових

Одним з механізмів з мізерним рівнем шуму є безлопатева вентилятор.

Коефіцієнт корисної дії вентилятора є твором трьох нижчезазначених коефіцієнтів:

  • втрати в потоці повітря;
  • витоку через зазори в конструкції;
  • механічний ККД вироби.

Для відцентрових вентиляторів загальний ККД знаходиться в межах від 0.7 до 0.85, в осьових (канальних) - не більше 0.95. Вибираючи радіальний вентилятор необхідно враховувати коефіцієнт запасу електродвигуна 1.2. Тобто підбирати потужність електромотора на 20% більше від необхідної.

Потужність електродвигуна вентилятора визначається за формулою:

N = (Q * P) / (102 * 3600 * ККД),

Де: Q - продуктивність (об'ємний витрата повітря), P - генерується тиск.

Підбір вентилятора згідно вимог

Процес підбору вентиляційного обладнання для промислового об'єкта (робочого цеху, ангара) досить цікавий і складний процес, який повинен робити фахівець. Особливості вентиляції виробничих приміщень детально розглянуті тут.

Для звичайних квартир і приватних будинків вже існують готові рішення. У загальному випадку (для 2-3 кімнатної квартири) маємо наступну архітектуру системи вентиляції:

  • в житлових кімнатах монтуються провітрювачі, кількість яких залежить від розмірів приміщень і числа мешканців;
  • в кухні і санвузлі інтегруються витяжні дифузори плюс прокладаються повітроводи до припливно-витяжної установки.

Відцентровий вентилятор включає блок управління, фільтр-систему для очищення повітря, електродвигун і безпосередньо сам радіальний вентилятор.

Для зазначеної вище системи вентиляції підійдуть настінні вентилятори серії ЦФ виробництва Вентс з продуктивністю до 120 м 3 / год

Нинішній ринок вентиляційного обладнання представлений широким спектром фірм зарубіжного виробництва: Systemair, Soler & Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL GmbH, MITA.

Вироби від цих компаній будуть відмінним рішенням для завдань вентиляції будь-якого масштабу.

Не поступаються їм в якості виробництва і надійності обладнання вітчизняні бренди Вентс, Елком, Домовент і Веза. Якщо є сумніви в точності проведених розрахунків або з вибором конкретної моделі, рекомендуємо звернутися в службу підтримки будь-якої з компаній.

Якщо ви є власником приватного 1-2 поверхового будинку, виробничого або комерційного будівлі подібної площі (ресторан, склад, їдальня, кафе, офіс), при виборі обладнання необхідно враховувати обсяг приміщень, кратність обміну повітря, довжину і перетин магістральних трубопроводів.

С задачами вентилирования и дымоудаления легко справятся многозональные воздуходувки или крышные вентиляторы серии КРОМ от компании Веза, вентиляторы серии ВН компании Вентс и другие

Обязательно обращайте внимание на дополнительный функционал центробежных вентиляторов и возможность интеграции в разнообразные системы кондиционирования.

Так, радиальные воздуходувки могут оснащаться вспомогательными компонентами:

  • регулируемыми таймерами и интервальными переключателями, фотодатчиками и детекторами влажности;
  • регуляторами скорости и индикаторами состояний;
  • датчиками перегрузки электродвигателя и отсутствия электрического питания сети;
  • пружинными вибропоглотителями или резиновыми виброизоляторами.

Если вентилятор размещён внутри квартиры или дома, его можно закрыть съёмной лицевой декоративной панелью из алюминия или пластика, учитывая интерьер помещения.

Для многих пользователей существенным критерием при выборе вентилятора является уровень шума. Вы подбираете тихий вентилятор в ванную комнату? Рекомендуем ознакомиться с рейтингом бесшумных вентиляторов.

Висновки і корисне відео по темі

В следующем видео специалисты компании Элком доступно рассказывают о центробежных вентиляторах:

Ниже показан отличный пример монтажа бытового вентилятора в ванной:

Ещё один вариант установки бытового маломощного вентилятора в квартире:

Классический центробежный вентилятор является результатом многолетнего опыта в сфере проектирования и производства оборудования для вентиляции. Это не только великолепное решение для промышленности, но и оптимальный инструмент транспортировки воздуха для жилых и офисных помещений.

Вы задумались о приобретении центробежного вентилятора? Или заметили несоответствие в разобранном материале? Задавайте свои вопросы, уточняйте технологические аспекты в блоке комментариев.

А может вы уже установили такой вентилятор в ванной комнате? Чи задоволені ви його роботою? Правильно ли выбрали мощность прибора для своего помещения? Присылайте фото своего вентилятора и оставляйте свои комментарии.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Вентиляція