Обзор вентиляторов

По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на осевые (аксиальные), радиальные (центробежные) и диаметральные (тангенциальные).

По направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) вентиляторы могут быть правого вращения и левого (колесо вращается по часовой стрелке либо против, соответственно).

В зависимости от от состава перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяются на:

обычные вентиляторы - для воздуха (газов) с температурой до 80C;

коррозионностойкие вентиляторы - для коррозионных сред;

термостойкие вентиляторы - для воздуха с температурой выше 80С;

взрывобезопасные вентиляторы - для взрывоопасных сред;

пылевые вентиляторы - для запылённого воздуха (твёрдые примеси в количестве более 100 мг/м3).

По способу соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя вентиляторы могу быть:

с непосредственным соединением с электродвигателем;

с соединением на эластичной муфте;

с клиноременной передачей;

с регулирующей бесступенчатой передачей.

По месту установки вентиляторы делят на:

обычные, устанавливаемые на специальной опоре (раме, фундаменте и т.д.);

канальные, устанавливаемые непосредственно в воздуховоде;

крышные, устанавливаемые непосредственно на кровле.

Основными характеристиками вентиляторов являются следующие параметры:

расход воздуха, м3/час;

полное давление, Па;

частота вращения, об/мин;

потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;

КПД - коэффициэнт полезного действия вентилятора, учитывающий механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора, объёмные потери в результате утечек через уплотнения и аэродинамические потери в проточной части вентилятора;

уровень звукового давления, дБ.

Раздичают уровень звукового давления в воздуховоде со стороны всасывания и нагнетания, а также передаваемые в окружающую среду.

Рабочее колесо чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя.

При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует. На входе в вентилятор устанавливается коллектор (спрямляющий аппарат), значительно улучшающий аэродинамические характеристики работы вентилятора.

Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сревнению с радиальными и диаметральными. Расход и напор регулируются поворотом лопаток, к тому же они имеют меньшие размеры. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объёмов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях сети.

Рабочее колесо - основной элемент радиального вентилятора, представляет собой пустотелый цилиндр, в котором по всей боковой поверхности, параллельно оси вращения, установлены на равных расстояниях лопатки. Лопатки скреплены по окружности с помощью переднего и заднего дисков, в центре которых находится ступица для насаживания рабочего колеса на вал.

В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса изготавливают загнутыми вперёд или назад. Количество лопаток бывает различным, в зависимости от назначения и типа вентилятора.

Вентиляторы выпускаются с восемью положениями кожуха. Могут иметь правое и левое вращение.

В системах вентиляции и кондиционирования применяют:

радиальные вентиляторы одностороннего или двухстороннего всасывания;

радиальные вентиляторы на одном валу с эл. двигателем или клиноременной передачей;

радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми назад или вперёд.

Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20%. Другое весьма важное достоинство вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, заключается в том, что они относительно легко переносят перегрузки по расходу воздуха.

Диаметральные вентиляторы характеризуются более высокими аэродинамическими параметрами, по сравнению с другими типами вентиляторов, в частности, они создают плоский равномерный поток воздуха большой ширины; удобством компоновки, позволяющей осуществлять поворот потока в широких пределах; компактностью установки, позволяющей существенно сокращать объём, занимаемый вентиляционной установкой.

Как уже отмечалось выше, в системах вентиляции и кондиционирования применяются осевые, радиальные и диаметральные вентиляторы.

Диаметральные вентиляторы, как правило, поставляются в составе оборудования (кондиционеров, фанкойлов и пр.) и характеризуются не только конкретным расположением (компоновкой), но и жесткой привязкой к определённой модели этого оборудования. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко.

Осевые и радиальные вентиляторы могут использоваться как в определённых моделях оборудования (вентиляционных агрегатах, конденсаторных установках и пр.), так и в составе систем вентиляции и кондиционирования. В последнем случае конкретные модели вентиляторов подбираются расчётом.

При установке вентилятора в вентиляционную сеть рекомендуется предусматривать прямые участки стабилизации воздушного потока с обеих сторон от вентилятора, для уменьшения аэродинамических потерь, связанных с турбулизацией потока. Минимальные длины стабилизирующих участков составляют 1,5 диаметра колеса вентилятора на всасывании и 3 диаметра колеса вентилятора на нагнетании.

У всех вентиляторов генерация шума увеличивается с возрастанием окружной скорости вращения колеса, в связи с этим при одном и том же числе оборотов больший шум исходит от вентиляторов больших размеров. Кроме того, шум у одного и того же вентилятора больше при уменьшении его КПД.

Уменьшение шума вентиляторных установок может быть достигнуто непосредственно в самой установке и предотвращением его распространения в окружающее пространство. Снижение шума самого вентилятора возможно: при уменьшении скорости вращения рабочего колеса, повышении КПД вентилятора, улучшении аэродинамических характеристик подводящих и отводящих воздуховодов. Для уменьшения шума в сети воздуховодов устанавливают шумоглушители, возможна облицовка корпусов вентиляторов звукоизоляционными материалами, установка вентилятора в специальном звукоизоляционном кожухе.