Принцип работы центробежного вентилятора

Рейтинг производителей

Среди большого количества производителей, выпускающих электровентиляторы, можно отметить следующих с наиболее качественной продукцией:

1. Vitek — российская компания, уже более двух десятков лет выпускающая различную технику хорошего качества. В их ассортименте бытовая техника для дома и автомобилей, устройства для нормализации микроклимата;
2. Polaris — международный холдинг, производящий тепловое оборудование, некоторые предметы быта, водонагреватели, кондиционеры, вентиляторы;
3. Maxwell — дочерняя компания российского холдинга Golder Electronics. Бытовая техника изготавливается по китайским современным технологиям, однако качество довольно неплохое, особенно для бюджетных моделей;
4. Rolsen — также российская компания, работающая с 1994 года. Ассортимент вначале состоял из пылесосов, блендеров, пароувлажнителей. После признания их большим количеством потребителей, компания расширила свой ассортимент. Сейчас они производят различные виды бытовой техники, в том числе климатические устройства;
5. KITFORT — производитель, настроенный на нужды потребительского рынка. Это компания, основными ценностями имеющая производство и предоставление выгодных условий на приобретение вентиляторов;
6. Vitesse — эта французская компания вначале своей деятельности производила посуду из качественной нержавеющей стали, затем расширила производство. В отличном качестве выпускаемых вентиляторов уже убедились несколько тысяч покупателей;
7. BORK — немецкая компания, специализируется на производстве техники премиум класса. Знаменитое немецкое качество не дает усомниться в благоприятной покупке ни на минуту.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

Вентилятор являет собой механическую конструкцию, которая способна обрабатывать поток газовоздушной смеси посредством увеличения её удельной энергии для последующего перемещения.

Такая архитектура агрегата предоставляет возможность создавать эффект нагнетания или разрежения рабочего газа в пространстве через увеличение или уменьшение давления соответственно (механизм преобразования энергии).

Под газовым давлением понимают бесконечный процесс хаотичного перемещения молекул газа, которые ударяясь о стенки замкнутого пространства, создают давление на них.

Следовательно, чем выше скорость этих молекул, тем больше ударов и тем выше давление. Газовое давление – это одна из главных характеристик газа.

Галерея изображенийЦентробежные вентиляторы — самый простой вариант механических устройств, применяемых в обустройстве и организации систем вентиляции, различающихся по назначению, объему и типу движения воздухаРадиальные, они же центробежные, вентиляторы позволяют реализовать разнообразные проекты приточной и вытяжной вентиляции. Используются в основном без воздуховодовРаботой центробежного вентилятора управляет двигатель, мощность которого подбирают в зависимости от объема перемещаемой воздушной массыЦентробежные вентиляторы производятся для работы и в чистом воздухе без примесей, и во взрывоопасных сложных средахСамая простая разновидность вентиляторовВентиляторная установка на производственном предприятииДвигатель центробежного вентиляторного устройстваРазновидности радиальных вентиляторных агрегатов

С иной стороны любой газ имеет еще два параметра: объём и температуру. Объём – количество пространства, которое заполнил газ. Температура газа – термодинамическая характеристика, которая связывает скорость молекул и генерируемое ими давление.

На этих “трёх китах” стоит молекулярно–кинетическая теория, которая является базисом для описания всех процессов связанных с обработкой газов и газовых смесей.

Процесс нагнетания являет собой принудительное сосредоточение молекул в замкнутом пространстве сверх некой нормы. Например, общепринятое воздушное давление у поверхности земли приблизительно составляет 100 кПа (105 кило Паскалей) или 760 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба).

С увеличением высоты над поверхностью Земли давление становится меньше, воздух становится разреженным.

Атмосферное давление – вес воздушного столба относительно площади поверхности над которой он находится. Не масса, а именно вес Р=mg. Измеряется барометром, остальные типы давления определяются манометром

Разрежение есть обратный процесс нагнетанию, во время которого молекулы покидают замкнутую систему. Объём остаётся тот же, а количество молекул уменьшается в разы, следовательно, и давление уменьшается.

Эффект нагнетания необходим для принудительного перемещения воздуха. Возможен вариант перемещения воздуха через эффект разрежения: для восстановления баланса давления во всей системе молекулы перемещаются от более сконцентрированной области молекул до менее сконцентрированной.

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

Для определения скорости потока воздуха снаружи или внутри здания часто применяют специальный инструмент – анемометр. Незаменимый прибор для проектирования систем вентиляции

Существуют самые разные компоновки вентиляционных систем, но их условно можно разделить на несколько классов по определённым параметрам:

1. По назначению. Различают вентиляторы общего и специального назначения. Вентиляторы применяются для обычного перемещения газа. Специальные вентиляторы используются для пневмотранспорта, транспортировки агрессивных и взрывоопасных газовых смесей.
2. По быстроходности. Бывают с малой, средней и высокой удельной частотой вращения колеса с лопатками.
3. По диапазону давления. Известны системы генерации низкого (до 1 кПа), среднего (1–3 кПа), высокого ( более 3 кПа) давления.

Некоторые промышленные и бытовые процессы с применением воздуходувок происходят в экстремальных условиях окружающей среды, поэтому к оборудованию выдвигаются соответствующие требования.

Таким образом, можно говорить о пылевых, влагозащищенных, термостойких, коррозиестойких, искрозащитных агрегатах и устройствах для удаления дыма и обычных вентиляторах.

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Назначение

Военный инженер Саблуков предложил к применению устройство, ставшее незаменимым в конвекции газа – воздушной смеси в больших объёмах.

Прямоугольные – от трёхсот на сто пятьдесят миллиметров, до пятисот на тысячу пятьсот миллиметров, что даёт возможность применения в промышленности. Ниже приведен список мест, где еще используются радиальные вентиляторы.

Другие области применения:

1. Кухни, санитарные узлы, ванные комнаты.
2. Вредное производство – для быстрого удаления и очищения грязного воздуха.
3. В сельском хозяйстве: на животноводческих комплексах, птичниках, теплицах.
4. Торговых центрах, автобазах — для удаления взрывоопасных смесей.

Ремонт

Текущий – устранение мелких неполадок, чистка от ржавчины, грязи. Смазка, замеры вибрации. Осмотр корпуса на наличие трещин. Проводится во время дежурных смен.

Средний – Включает все работы по текущему ремонту, а также предусмотренные графиком планового ремонта – проверка состояния подвижных узлов по индикатору.

Капитальный – проверка фундамента, анкерных болтов, испытания корпуса со вскрытием. Очистка от грязи, ржавчины. Выявление деформаций, замеров на вибрацию. Проверяется состояние подшипников, осевой люфт.

Редактор публикации: Беспалов Алексей Евгеньевич

Кандидат технических наук. Начальник Центра образовательных стандартов и программ «Московского государственного строительного университета» (НИУ «МГСУ»).

Канальные, крышные, форточные…

Виды вентиляторов различаются по месту их установки. В последнее время широкое распространение получили так называемые канальные – устанавливаемые внутри вентиляционных каналов, что в ряде случаев удобнее, поскольку позволяет сэкономить место. Например, когда система вентиляции проложена в потолочном перекрытии.

Канальный вентилятор – это классический аксиальный импеллер. Это модуль, состоящий из крыльчатки и электродвигателя, которые помещены в трубу с фланцевыми креплениями на концах. Провод электропитания выведен наружу. В зависимости от формы канала, в которые они встраиваются, такие устройства бывают круглыми, квадратными и прямоугольными.

Крышные вентиляторы устанавливаются на крышах. Они всегда вытяжные, поскольку вверху скапливается самый горячий и загрязненный аэрозолями воздух. Это промышленные установки и тип крыльчатки у них разный. При необходимости прокачки больших объемов устанавливают радиальные машины.

Общие данные о центробежных (радиальных) вентиляторах

Вентиляторы улитки имеют двойственное обозначение (маркировку): ВР и ВЦ, то есть, радиальный и центробежный. Первое говорит о том, что лопатки рабочего органа оборудования расположены радиально относительно своего ротора. Второе – это обозначение физического принципа работы прибора, то есть, процесс забора и перемещения воздушных масс происходит за счет центробежной силы.

Именно центробежные вентиляторы в системах вентиляции показали себя с положительной стороны за счет высокой эффективности отвода воздуха.

Принцип действия

Как уже было сказано, вентиляторы этой модификации работают на основе действия центробежной силы.

1. Лопатки, закрепленные на роторе устройства, вращаются с большой скоростью, создавая завихрения внутри корпуса.
2. Давление на входе падает, что становится причиной всасывания близ расположенного воздуха, который устремляется внутрь.
3. Под действием лопаток он отбрасывается к периферии пространства, где создается высокое давление.
4. Под его действием воздушный поток устремляется к выходному патрубку.

Так работают все центробежные модели, которые устанавливаются не только в системах вентиляции, но и дымоудаления. О последних надо сказать, что изготавливают их корпус из алюминиевого сплава или стали, покрытой жаростойкими материалами, а комплектуют взрывозащищенным электродвигателем.

Особенности конструкции

Как уже было сказано, основная особенность конструкции – улитка. Необходимо обозначить и форму лопаток. В вентиляторах этой марки применяют три их разновидности:

• с прямым наклоном,
• с наклоном назад,
• в виде крыла.

Первая позиция – это небольшие вентиляторы с большой мощностью и производительностью. То есть, они могут создавать условия, при которых другие модели требуют наличия большого корпуса. При этом они работают с низким уровнем шума. Вторая позиция – это экономный вариант, который потребляет на 20% электроэнергии меньше, чем другие позиции. Такие вентиляторы легко переносят нагрузки.

Что касается исполнения, которое относится к электродвигателю, то здесь также три позиции:

• ротор закреплен напрямую с валом двигателя через муфту и подшипники;
• через ременную передачу с помощью шкивов;
• крыльчатка насажена на вал электродвигателя.

И еще одна особенность – это места соединения вентилятора с воздуховодами вентиляционной системы. Входной патрубок имеет прямоугольную форму отверстия, выходной круглую.

Виды центробежных вентиляторов улиток – это три позиции, отличающиеся друг от друга мощностью. Этот параметр зависит от скорости вращения электродвигателя, а соответственно и ротора, а также от количества лопаток в конструкции устройства. Вот три вида:

1. Вентиляторы улитки низкого давления, параметр которых не превышает 100 кг/см². Чаще всего их используют в системах вентиляции многоквартирных домов. Устанавливают улитки на крышах.
2. Модели среднего давления – 100-300 кг/см². Устанавливаются в системах вентиляции промышленных объектов.
3. Разновидность высокого давления – 300-1200 кг/см². Это мощные вентиляторные установки, которые обычно включают в систему воздухоотвода лакокрасочных цехов, в производствах, где установлен пневмотранспорт, на складах с горюче-смазочными материалами и прочих помещениях.

Есть еще одно разделение вентиляторов улиток – по своему назначению. Это в первую очередь приборы общего назначения. Далее еще три позиции: взрывозащищенные, термостойкие и коррозионостойкие.

Как выбрать устройство

• этажность здания;
• необходимая мощность и скорость воздухообмена;
• наличие химически агрессивных летучих веществ;
• опасность задымления;
• температура выбросов;
• уровень шума при работе;
• взрывоопасность удаляемой воздушной смеси.

Торговые предприятия предлагают крышные вентиляторы следующих производителей:

• Европейский бренд Shuft предлагает вытяжные устройства разной мощности. Модели с горизонтальным и вертикальным выбросом, с максимальной производительностью до 16100 м3/час. Устройства выполнены из высококачественной оцинкованной стали, имеют разборный корпус.
• Российский завод «Евромаш» выпускает вытяжные и нагнетающие модели вентиляторов, осевые и радиальные модели в разном исполнении – для высокотемпературной эксплуатации, взрывобезопасные, стойкие к химическим воздействиям. Ассортимент разнообразен по типоразмерам и цене. Модели оснащены дополнительными звукоизоляционными кожухами и кассетами.

• Бренд, считающийся мировым лидером в этой области Systemair предлагает весь спектр существующих устройств для вентиляции крышного типа. Особое предложение для владельцев частных домов – вентиляторы с электронным блоком управления, которые отличаются малым потреблением электроэнергии при максимально эффективной работе. Например, вентилятор TFSR 160 EC потребляет всего 80 Вт, а имеет продуктивность более 500 кубометров в час.

При выборе вентилятора предпочтение лучше отдавать брендам с устойчивой репутацией, а не более дешевым азиатским аналогам. Устройство прослужит не один год, экономить на его покупке не стоит.

Описание оборудования

Центробежные вентиляторы отличаются великолепной эффективностью, которая достигается за счёт быстрого вращения радиального колеса с многочисленными лопатками. Рабочий элемент находится в спиральной камере, что позволяет обеспечить максимально возможную эффективность нагнетания воздуха. Лопасти на колесе выполняются изогнутыми, прямыми или в виде крыла птицы. Соответственно, различаются размеры оборудования, его производительность и назначение.

В зависимости от показателей давления потока воздуха принято выделять три класса центробежных вентиляторов:

• низкого давления;
• средней мощности;
• сверхмощные установки.

Показатель давления может варьироваться в диапазоне 0,1—12 кПа. Производительность оборудования будет зависеть от профиля и количества лопаток, а также от используемого электродвигателя, который отвечает за вращение рабочего элемента. В продаже можно найти как полностью механические аппараты, так и установки, которые управляются автоматикой и имеют расширенную функциональность.

Все используемые сегодня кулеры улитка могут работать как на вдувание, так и на удаление воздуха из помещения. Чтобы изменить направление вращения рабочего колеса, меняются местами фазы тока у клемм электродвигателя. Делается это с помощью соответствующего тумблера переключателя на блоке управления устройством. Отдельные модели вентиляционного оборудования имеют возможность изменения частоты вращения, что позволяет регулировать производительность нагнетателей.

Некоторые особенности

Хотелось бы обратить внимание, что принцип действия центробежного вентилятора построен таким образом, что он качает постоянный объем воздуха, а не массу, что позволяет фиксировать скорость расхода воздуха. Кроме того, такие модели намного экономичней, чем осевые аналоги, а конструкцию при этом имеют проще

Схема элементов центробежного вентилятора: 1 – ступица, 2 – основной диск, 3 – рабочие лопатки, 4 – передний диск, 5 – лопастная решетка, 6 – корпус, 7 – шкив, 8 – подшипники, 9 – станина, 10, 11 – фланцы.

Автопромышленность использует данные вентиляторы, чтобы охлаждать двигатели внутреннего сгорания, которые отдают «в пользование» свою энергию такому аппарату. Также это вентиляционное устройство применяется для перемещения газовых смесей и материалов в вентиляционных системах.

Могут использоваться как одно из составляющих систем отопления или охлаждения. Такая техника применима и с целью очистки и фильтрации промышленных систем.

Для обеспечения нужного уровня давления и расхода используется обычно целая серия вентиляторов. Конечно, центробежные модели имеют более высокую мощность, но при этом остаются экономичными (всего лишь 12% затрат от электричества).

Устройство центробежного вентилятора состоит из крыльчатки, которая оснащена несколькими шеренгами лопастей (ребер). В центре расположен вал, который проходит через весь корпус. Воздушные массы попадают с края, где находятся лопасти, далее за счет конструкции происходит их поворот на 90 градусов, а затем благодаря центробежной силе они разгоняются еще больше.

Основные модели и производители

К наиболее известным образцам радиальных вентиляторов из модельного ряда “ВЦ” относятся изделия марки “ВЦ 14-46-4,0” (1,5 кВт/1000 об.) производства компании «Ровен» из России. Представленная модель характеризуется следующими техническими параметрами:

• Мощность двигателя: 1,5 кВт.
• Производительность агрегата: 5400 м3/час.
• Сетевое напряжение питания: 380 Вольт (трехфазное).
• Ориентировочная стоимость изделия: 25 тысяч рублей.

Еще одна представленная на отечественном рынке модель – выносной напольный вентилятор типа “Mystery MSF-2406”. Он также пользуется большой популярностью пользователей, которых привлекают следующие технические характеристики:

• Высокий для своего класса показатель мощности (45 Вт).
• Наличие встроенного таймера.
• Возможность выбора одной их 3-х скоростей.
• Низкая стоимость модели: 1500 рублей.

Радиальные вентиляторы “Улитка” получили свое название из-за спиралевидной формы корпуса изделия.

Самым известным представителем этого производителя является модель “ВАНВЕНТ BP-16M-160”.

Характеристики:

• Мощность изделия составляет 0,55 кВт.
• Его производительность соответствует показателю 1700 м3/час.
• Питающее (рабочее) напряжение – 230 Вольт.

На рынке эту модель можно приобрести примерно за 8 тысяч рублей.