Какие бывают вентиляторы и их характеристика

Какие бывают вентиляторы и их характеристика

Свежий воздух, насыщенный кислородом – то, что принято называть «здоровой атмосферой» — обязательное условие комфортного и уютного жилья. Но особенности планировки современных домов, установка металлопластиковых окон делают недостаточным объем естественной вентиляции. А ведь современные квартиры, с их обилием пластика и химических веществ особенно нуждаются в регулярном воздухообмене. Установка принудительной системы вентиляции решает проблему циркуляции воздуха. Вентилятор – главная составляющая этих систем. Рассмотрим подробнее, какие бывают приборы, особенности их конструкции и эксплуатации.

Особенности конструкции и виды

Вентилятор – это механический прибор, предназначений для подачи, отвода и перемешивания воздушных масс. Циркуляция воздуха образуется за счёт создания разности давления, которое возникает между каналами выхода и входа вентиляционной установки. Классифицируют такую технику по назначению, месту и способам установки, производительности, техническим особенностям. Самый распространённый метод группировки – по признаку, или устройству. Выделяют пять видов вентиляторов.

Смотрите также – 10 лучших вентиляторов для ванной

Осевые (другое название – аксиальные) модели получили массовое распространение благодаря простой и надёжной конструкции:

  • основной элемент – это цилиндрический корпус/кожух, в котором предусмотрены специальные монтажные отверстия для крепления вентилятора;
  • колесо с лопастями – лопасти жёстко закреплены, подбор расстояния и угла поворота лопастей позволяет регулировать напор и скорость воздушного потока;
  • привод – электродвигатель встроен внутрь самого прибора, обеспечивает вращение колеса с лопастями;
  • коллекторы, обтекатели и диффузоры – улучшают аэродинамические характеристики модели и ее производительность, снижают гидравлические потери.

Принцип действия осевого вентилятора – лопасти за счёт вращения захватывают воздух и перемещают его сквозь устройство. Воздушный поток движется вдоль оси вращения колеса с лопастями, а в радиальном направлении (т. е. от центра к краям корпуса) практически нет движения.

  • компактные размеры, поэтому они не требуют много места для установки;
  • высокий КПД, при невысоком энергопотреблении можно получить плотный воздушный поток;
  • невысокая цена;
  • низкий уровень шума;
  • простота эксплуатации, обслуживания и ремонта.

Осевой вентилятор может использоваться и в реверсивном направлении, но тогда его эффективность работы снижается на 40–50%. Есть один недостаток – осевой тип техники не может создать очень мощный поток воздуха, который необходим на промышленных объектах. Поэтому наибольшее распространение они получили в быту и системах домашней вентиляции, например, в качестве вытяжной на кухне или ванной комнате.

Смотрите также – Вентилятор для вытяжки в ванную комнату

Радиальные

Основу радиального вентилятора (его ещё называют центробежным) составляет корпус, по форме напоминающий улитку, внутри которого размещено рабочее колесо. При вращении возникает центробежная сила, которая затягивает воздух через всасывающее отверстие в центре прибора. После этого воздушная масса направляется в периферийную часть вентилятора, откуда по воздуховоду нагнетается в вентилируемое помещение. Еще одна особенность – воздушный поток входит в него в осевом направлении, а выталкивается движущимся радиально (его направление – по касательной к кожуху корпуса), он всегда перпендикулярен входящему потоку.

Основной рабочий элемент – это цилиндр с лопатками, закреплёнными по окружности на одинаковом расстоянии. В зависимости от формы и расположения лопаток можно достичь различного эффекта:

  • изогнутые вперёд – создают высокое давление и работают с большими объёмами воздуха;
  • изогнутые назад – позволяют избежать накопления пыли, подходят для работы в среде с высоким угнетением;
  • аэродинамическое крыло – очень низкий коэффициент шума и высокая производительность.

Основные плюсы радиальных вентиляторов – получение высокого давления воздушного потока при достаточно небольших габаритах, долговечность, низкий уровень шума и возможность эксплуатации в непрерывном режиме. Поэтому они широко применяются промышленности, особенно там, где необходима мощная постоянная вентиляция – в крупных офисных зданиях и торгово-развлекательных комплексах, супермаркетах, складах, гаражах и т. д. Благодаря возможности быстро удалить загрязнённый воздух они активно применяются на вредных производствах. В быту радиальные вентиляторы все чаще используются в кухонных вытяжках, канальной вентиляции.

Смотрите также – Как работает безлопастной вентилятор

Диагональные

Конструктивная особенность диагонального вентилятора – это сочетание преимуществ осевого и радиального типов вентиляторов. Использование конической формы кожуха и крыльчатки специальной формы позволило увеличить скорость перемещения воздушных масс. Конструкция диагональной модели – это компромиссное решение, оптимизирующее сразу три показателя – производительность и уровень шума при сохранении компактных размеров. Диагональные вентиляторы монтируют в вентиляционных системах с протяжёнными воздуховодами.

Диаметральные

Диаметральный (тангенциальный) вентилятор с удлинённым корпусом, который имеет патрубок и диффузор. Внутри установлено рабочее колесо барабанного типа. Наклонные лопаткиобеспечивают двукратное перемещение воздуха перпендикулярно оси вращения. Главное достоинство – равномерный плоский и широкий воздушный поток. Используются в тепловых завесах и фанкойлах.

Прямоточные

Устройство и принцип действия этого типа вентиляторов сильно отличается от рассмотренных выше. Это абсолютно безопасный прибор, так как в нём нет лопастей. Выбрать напольный вариант можно для установки в комнатах, куда имеют доступ дети или домашние животные.

Поток воздуха в прямоточной модели формируется специальной турбиной, которая установлена в основании. Через щели в основании турбина втягивает воздух, сильно сжимает его и направляет его в рамку с очень узкими щелями направленного действия. Выходящий под давлением воздух по законам аэродинамики тянет за собой другие, соседствующие слои воздуха. В тыльной зоне вентилятора формируется зона разряжения, в которую устремляются воздушные массы. Такая технология «воздушного умножения» позволяет получить проходящий через рамку поток воздуха, который в 15–20 раз превосходит тот объем, который нагнетается турбиной. Рамка может иметь любую форму – от идеального круга до очень вытянутого овала, что открывает очень большие возможности перед дизайнерами.

Дополнительные преимущества перед традиционными видами техники:

  • возможность плавно регулировать интенсивность воздушного потока, его направление – для этого достаточно повернуть кольцо;
  • экономия электричества – при равной производительности с осевым прибором прямоточный потребляет на 20% меньше электричества.

Основные недостатки прямоточного вентилятора – высокая цена и большой шум, ведь воздух сквозь узкие щели проходит со скоростью 85–90 км/ч.

Смотрите также – Как выбрать идеальный кондиционер для дома и квартиры

Какие бывают вентиляторы и их характеристика

Механическое устройство, предназначенное для прямой подачи или же вывода воздуха вовнутрь или из помещения, а также для перемещения его по специальным воздуховодам называется вентилятором. Приводом служат электрические двигатели, а поток воздуха перемещают лопасти, имеющие различную конфигурацию и габариты. Виды вентиляторов определяют мощность двигателя, общую конструкцию и габариты устройства.

Классификация устройств

По типу циркуляции воздушного потока разделяют 2 типа систем вентиляции. Естественная — она происходит во всех помещениях, не оборудованных вентиляторами, естественным путем, посредством проветривания.

Принудительная подразделяется на приточную вентиляцию, которая подает свежий воздух с улицы, и вытяжную, когда вентиляторы выкачивают все неприятные запахи и отработанный воздух наружу. Именно в принудительных системах и используют вентиляторы.

По конструкции

По конструктивным нюансам и принципу функционирования существуют следующие типы вентиляторов:

  • аксиальные или осевые;
  • диагональный вариант;
  • центробежный вид;
  • диаметральные;
  • прямоточные (без лопастей).

Некоторые вентиляторы подразделяются по направлению вращения: лопасти могут вращаться в правую сторону или диаметрально противоположную.

Вентиляторы применяются в современных вентиляционных системах промышленных объектов: цехов или зданий, где осуществляется покраска под давлением, кондиционные системы. Промышленные закрытые системы используют их для активной перекачки разных газов или качественного процесса горения, как наддув.

Настенный осевой вентилятор

По условиям использования

Существует классификация вентиляторов, которая зависит от среды или условий их применения:

  • обычные устройства, рассчитанные на перемещение воздуха или газов, температура которых не выше 80 градусов;
  • коррозионностойкий тип используется в средах с большой влажностью;
  • вентиляторы термостойкого типа, рассчитанные на применение гораздо выше 80 о С;
  • взрывобезопасные конструкции используются в средах, где существует опасность взрыва;
  • пылевые устройства применяются там, где наличие посторонних примесей находится выше 100 мг на кубический метр.

По способам присоединения привода

Виды промышленных вентиляторов имеют градацию по способам присоединения привода:

  • непосредственное подсоединение вентилятора к электрическому двигателю;
  • используется эластичная муфта;
  • передача клиноременного типа;
  • бесступенчатая передача регулируемого вращения.
Читать еще:  Полотно для ленточной пилы

По типу установки

По методу монтажа изделия делятся на:

  • обычные — установка производится на опору специального вида (стальная рама, железобетонный фундамент или им подобные конструкции);
  • канальный вариант — монтируется только внутри воздуховода;

  • крышные — монтаж, как правило, производится на плоских крышах современных зданий.

По техническим характеристикам

Кроме вышеизложенного, существует классификация на основании технических характеристик изделий:

  • скорость истечения, измеряющийся в куб. м/час;
  • давление, Па;
  • скорость вращения, об/мин;
  • мощность устройства, кВт;
  • кпд, учитывающий потери на трение деталей, объем воздушного потока, конфигурацию воздуховодов;
  • уровень звукового воздействия на окружающих, Дб.

Последний вариант измеряется при всасывании, когда поток входит в помещение и при выходе его через сеть воздуховодов наружу.

Подробно о видах

Мы уже объясняли, какие бывают вентиляторы, теперь подробно остановимся на каждом типе этого устройства.

Осевые или аксиальные

Рабочие лопасти таких устройств вращаются вокруг одной оси и перемещают воздушный поток сквозь устройство. Конструкция отличается легкостью, поэтому она чрезвычайно популярна и часто используется в бытовых приборах: например, кулеры в системном блоке ПК, фены для сушки волос. Их КПД высокое, потому что у осевых устройств довольно невысокое сопротивление воздушному потоку, да и потери из-за трения почти отсутствует. Конструктивно они выглядят как колесо, состоящее из консольного вида лопастей, жестко закрепленных под определенным углом, относительно воздушного потока, который всегда имеет направление параллельно оси вращения устройства. На входе устанавливают специальный коллектор, который выравнивает или спрямляет поток — это немаловажно для улучшения аэродинамики изделия.

Представленный вид, за счет своеобразия конструкции имеет довольно низкую мощность потребления, но только при условии полного отсутствия встречных движений воздуха.

Конструкция осевых изделий предельно простая: кожух с монтажными отверстиями для прочного закрепления на месте эксплуатации, электродвигатель вмонтирован внутрь устройства, а рабочее колесо — плотно посажено на вал электропривода. Напор потока, как и его расход, регулируется расстоянием между лопастями.

Радиальные

Это такие устройства, когда рабочее колесо располагается в специальном кожухе спирального типа. При вращении воздушный поток захватывается каналами, которые находятся между лопатками, и перемещается к периферийной части, по пути происходит небольшое его сжатие. Центробежная сила при этом отбрасывает воздух сначала в специальный кожух, а затем по воздуховоду он направляется в нагнетаемое помещение.

Основной элемент — это цилиндр, у которого на одинаковом расстоянии по окружности жестко закреплены лопатки, загнутые по ходу или против движения, что зависит от прямого назначения устройства. Основная их особенность — конечный поток всегда имеет перпендикулярный угол по отношению к входному потоку воздуха.

Диагональные

Они только визуально отличаются от аксиального типа: забор воздуха осуществляется в аналогичном направлении, а вот его выход особенного направления — диагонального. Оригинальная коническая форма кожуха способствует увеличению скорости истечения воздуха, но, если сравнивать их с осевыми устройствами аналогичного размера и производительности, то звуковое воздействие у такого варианта будет намного ниже.

В конструкции совмещены элементы радиального и осевого типа устройств, благодаря чему достигнута оригинальная компактность и КПД до 80%.

Диаметрального сечения

Изделия этого типа состоят из корпуса, имеющего нестандартную конструкцию выхода и входа: диффузор и патрубок соответственно, и цилиндра, больше напоминающего барабан с параллельными рабочими элементами, которые немного загнуты по ходу вращения. Вся хитрость функциональной особенности заключается в двукратном и перекрестном прохождении воздуха сквозь рабочее колесо.

Тангенциальные вентиляторы отличаются довольно высокими параметрами по аэродинамике и способны создавать так называемый плоской конфигурации поток весьма широкого размера.

Их монтаж довольно удобен, при этом можно поворачивать поток в любую сторону.

Отличительные черты: компактность установки и высокий КПД, по сравнению с другими вентиляторами. Используются в файнколах — аппаратах для охлаждения или нагревания помещений, тепловых завесах зимой при входе в торговые центры, супермаркеты и фирменные бутики.

Прямоточные

Потоки воздуха в вентиляторе весьма необычной конструкции формирует специальная турбина, расположенная в мощном основании изделия — она подает сильно сжатый поток через довольно узкие щели направленного действия в рамке. Он увлекает за собой соседствующие слои воздушных масс по законам аэродинамики.

С тыльной стороны такого вентилятора создается зона разряжения, куда засасываются воздушные массы. Результат такого воздействия довольно впечатляющий: через рамку разной конфигурации прокачивается воздух почти в 20 большего объема, чем создает встроенная турбина.

Направление потока можно успешно регулировать, поворачивая рамку в разные стороны. Форму рамки можно придать любую от идеального круга до сильно вытянутого эллипса, с довольно сильно сплющенными боковыми сторонами.

Достоинство такой системы в отсутствии вращающихся деталей снаружи, что обеспечивает стопроцентную безопасность использования, а недостаток — очень сильное шумовое воздействие на окружающих при функционировании, ведь воздух разгоняется до 90 км/ч.

Мы перечислили основные виды вентиляторов, которые могут применяться для вентиляции промышленных объектов, государственных учреждений, ресторанов и столовых, многоэтажных зданий спальных районов, которые монтируются в неприметных местах с тыльной стороны или же сверху на плоских перекрытиях крыш. Существуют специальные устройства огромной мощности, которые способны осуществлять надежную вентиляцию объектов одновременно по нескольким воздуховодам, но это уже совершенно другая тема.

Вентиляторы для системы вентиляции: какие они бывают и как работают

Вентиляторами называют устройства, с помощью которых происходит забор или подача воздуха и его транспортирование по воздуховодам. Данные детали имеют широкое применение, используются они и вентиляционных системах.

Применение и назначение вентиляторов

Все вентиляторы работают при помощи приводов — двигателей, которые питаются от электрической сети, а сам забор воздуха выполняют лопасти. Существуют различные виды данных механизмов.

Классификация типов вентиляционных вентиляторов и принцип их работы

Вентиляторы в системах проветривания имеют между собой множество отличий. Поэтому есть 5 категорий отличия этих механизмов.

По конструкции и принципу работы

Некоторые вентиляторы способны вращаться как в правую, так и в левую сторону.

Различают такие устройства:

  1. Осевые. Их еще называют аксиальными. Эти вентиляторы имеют лопасти, которые вращаются возле оси и гонят поток воздуха по вентиляционным шахтам. Преимущество данного вида вентиляторов в простоте и относительной дешевизне конструкции. Также данная установка обладает высоким КПД, так как при этом наблюдается небольшое сопротивление воздуха, и нет трения деталей между собой. Внешний вид механизма напоминает колесо, его лопасти находятся под нужным углом. Воздушный поток направлен параллельно оси вращающегося вентилятора. Присутствие специального коллектора помогает его выравнивать, что существенно улучшает аэродинамику механизма;
  2. Центробежные. Когда вращается этот приточный вентилятор, то воздух захватывается и поток попадает на периферию, а по пути немного сжимается. Центробежная сила его толкает в воздуховод, и он попадает в помещение. Состоит из цилиндра, в котором зафиксированы лопасти загнутые в какую-либо сторону (зависит от его назначения), рабочего колеса, располагающегося в спиральном улиткообразном корпусе, всасывающий и нагнетательный патрубки. Особенность этого механизма в том, что в конце воздух который выходит, всегда имеет угол 90 °C, к входящему потоку. Несравненным преимуществом у данного устройства является высокая мощность. О работе воздуховодов читайте здесь //ventilation-conditioning.ru/tipy-ventilyacii/zachem-nuzhny-vozdukhovody-naznachenie-i.html;
  3. Диагональные. Эта модель напоминает аксиальную. Вход воздушного потока в этом вентиляторе такой же, как и в осевого, а выходит он по диагонали. Кожух его имеет коническую форму, что помогает увеличить скорость воздуха. Но по сравнению с осевым типом КПД у этого устройства гораздо ниже;
  4. Безлопастные. В центре этой конструкции есть турбина, зафиксирована в основании механизма. С ее помощью происходит подача сжатого потока через небольшие щели в рамке. Поскольку с обратной стороны воздух становится разряженным, то происходит всасывание новых воздушных масс. Поскольку снаружи вращающиеся движения отсутствуют, то этот прибор является более безопасным, чем все остальные. Высокий КПД. К его недостаткам относят сильную шумность;
  5. Диаметральные. Эти вентиляторы работают таким образом, что получается двукратное и перекрестное движение воздуха. Данный механизм имеет корпус, диффузор, фильтр, патрубок и цилиндр, в котором есть параллельные рабочие детали, загнутые в сторону вращения. Диаметральные устройства также отличаются плоским и широким потоком. Они удобны в монтаже. Высокий КПД. Используют эти вентиляторы в файнколах.

По назначению

Эта классификация указывает, в каких условиях применяются данные механизмы. Существуют такие категории:

  • вентиляторы, которые предназначены для выведения из помещения воздушных масс температурой не больше 50 °C;
  • с усиленной устойчивостью против коррозии, их устанавливают в местах с повышенным уровнем влажности;
  • термостойкий тип вентиляторов, они работают в условиях, где воздух прогревается до 80 °C и выше;
  • конструкции, защищенные от взрывов, используются в местах, где может возникнуть это явление;
  • пылевые механизмы, они устанавливаются в тех средах, где количество примесей в воздушном потоке превышает количество 100 мг на 1 м 2 .
Читать еще:  Выбираем между проточным и накопительным водонагревателями

Первый тип относится к устройствам бытового назначения, а остальные, с повышенной устойчивостью, к вытяжным промышленным вентиляторам.

По способам присоединения привода

К механизмам, которые используются на производстве, привод присоединяется несколькими способами:

  • непосредственно к двигателю;
  • с помощью эластичной муфты;
  • клиноременной передачей;
  • сцепкой бесступенчатого типа регулируемого вращения.

В роли привода в вентиляционной конструкции служат электродвигатели.

По типу монтажа

Монтируются приточные вентиляторы также по-разному:

  1. Обычным способом — устройство крепится на стационарную опору. Это может быть рама, сделанная со стали или железобетонная конструкция. Данный монтаж является самым простым из всех существующих;
  2. Канальным методом — механизм располагается внутри воздуховода, и там выполняют свои функции. Данная конструкция вентиляторов чаще всего бывает диагональная или радиальная, но иногда и аксиальная. Определяются с формой механизма, исходя из конфигурации воздуховода, в котором он должен функционировать. Поэтому существуют круглые, прямоугольные и квадратные вентиляторы. Обычно механизмы круглой формы сделаны из пластика, а прямоугольной и квадратной — металлические. Каждый вариант имеет свои достоинства: металлические обладают большей прочностью, а пластиковые детали более тихие;
  3. Крышный вариант. Прибор устанавливается снаружи производственного здания на горизонтальной крыше. Он выступает заключительным элементом в конструкции для проветривания. Вентилятор, расположенный с наружной стороны постройки постоянно подвергается агрессивному влиянию внешней среды. К неблагоприятным факторам относят: его нагревание солнечными лучами, попадание на него осадков, сопротивление порывам ветра. Поэтому данный механизм должен быть изготовлен из материалов с повышенной прочностью. Если устанавливают на кровле бытовой вентилятор, то чаще он имеет осевой принцип, крышные установки производственного назначения, имеют центробежную конструкцию. Когда делается выбор вентиляционного механизма, то берется во внимание назначение помещения. В некоторых случаях приоритетом является низкая шумность, в других — мощность;
  4. Многозональные вентиляторы. Они приспособлены к одновременному присоединению к одной вентиляционной системы. Это им позволяет сделать специальный корпус. Пользуются данной установкой при необходимости ее монтажа в нескольких помещениях с общей вентиляционной конструкцией. Данный вариант позволяет рационально использовать комплекс труб для транспортировки воздушных масс, и уменьшить расходы на обустройство приточной промышленной системы или бытовой конструкции для проветривания. Простота эксплуатации и обслуживания — это еще одно дополнительное преимущество.

По техническим характеристикам

Еще одним параметром классифицирования вентиляторов в вентиляционных системах являются технические параметры, такие как давление, быстрота вращения, мощность установки, скорость наполнения помещения чистым воздухом, коэффициент полезного действия и степень шумности.

Вентиляторы в вентиляционных конструкциях используются как в быту, так и на производстве — в цехах, где происходит покраска деталей и перекачка различных газосмесей, в общественных заведениях пищевой промышленности и государственных учреждениях.

Все вентиляционные установки облегчают труд человека, делая его пребывание в помещении более комфортным и безопасным.

Вентиляторы. Основные виды вентиляторов.

Вентилятор — это механическое устройство, которое предназначается для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса воздуха из помещения, а также для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, путем создания необходимого перепада давления (на входе и выходе вентилятора).

По конструктивным особенностям и принципу действия вентиляторы разделяют на осевые (аксиальные), диагональные, радиальные (центробежные), диаметральные (тангенциальные или перекрестные) и безлопастные.

Вентиляторы разделяют, также, по направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) — на вентиляторы правого вращения и левого (колесо вращается по- либо против часовой стрелки, соответственно).

Вентиляторы применяются в системах принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, для обдува нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также для обдува радиаторов охлаждения различных устройств. В закрытых системах могут использоваться для перекачки газов. Однако, обычно используются для перемещения воздуха — для охлаждения оборудования, вентиляции помещений, воздухоснабжения процессов горения.

Применительно к составу перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяют на:

— обычные вентиляторы, с температурой перемещаемого воздуха (газов) до 80 о C;

— коррозионностойкие вентиляторы, для коррозионных сред;

— термостойкие вентиляторы, с температурой перемещаемого воздуха выше 80 о C;

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

В зависимости от способа соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя:

— вентиляторы с непосредственным соединением с электродвигателем;

— вентиляторы с соединением на эластичной муфте;

— вентиляторы с клиноременной передачей;

— вентиляторы с регулирующей бесступенчатой передачей.

В зависимости от места установки вентиляторы делят на:

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

— канальные — устанавливаются непосредственно в воздуховоде;

— крышные — устанавливаются непосредственно на кровле.

Основные характеристики вентиляторов:

— расход воздуха, м3/час;

— полное давление, Па;

— частота вращения, об/мин;

— потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;

— КПД — коэффициент полезного действия вентилятора, который включает механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора, а также объёмные потери в результате утечек через уплотнения и аэродинамические потери в проточной части вентилятора;

— уровень звукового давления, дБ.

Уровни звукового давления в воздуховоде могут измеряться как со стороны всасывания и нагнетания, так и те, которые передаются в окружающую среду.

Осевые (аксиальные) вентиляторы

Осевой вентилятор конструктивно представляет собой, расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, которые закреплены на втулке под углом к плоскости вращения (либо поворотные лопасти).

Воздушный поток в осевых вентиляторах с круглым пропеллером проходит в осевом направлении, т.е. параллельно оси вращения. На входе в вентилятор устанавливается коллектор (спрямляющий аппарат), который значительно улучшает аэродинамические характеристики работы вентилятора.

Осевые вентиляторы при постоянной скорости вращения имеют самую низкую потребляемую мощность при условии отсутствия встречного воздушного потока. Однако потребляемая мощность увеличивается при возникновении встречного воздушного потока. Аксиальные вентиляторы имеют внешний кожух и электродвигатель, который встроен в стакан вентилятора. Такая компактная конструкция позволяет экономить место для размещения других узлов оборудования. Кожух вентилятора содержит монтажные отверстия для крепления.

Рабочее колесо вентилятора чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя.

Осевые вентиляторы имеют высокий КПД по сравнению с другими видами вентиляторов. Расход и напор можно регулировать благодаря поворотным лопаткам лопастей, к тому же они имеют меньшие размеры при схожих рабочих параметрах. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи больших объёмов воздушных масс при малых аэродинамических сопротивлениях.

Диагональные вентиляторы, на первый взгляд, только слегка отличаются от осевых вентиляторов. И хотя забор воздуха в них происходит в осевом направлении, но выпуск происходит в диагональном направлении. Круговая скорость воздушного потока в концентраторе пропеллера вентилятора, требующегося для создания давления, увеличивается благодаря конической форме кожуха. Обладают высокой скоростью обдува при относительно высоком давлении. По сравнению с осевыми вентиляторами такого же размера и сопоставимой эффективности, эти вентиляторы имеют более низкий уровень шума.

Радиальные (центробежные) вентиляторы

Радиальный вентилятор конструктивно представляет собой лопаточное (рабочее) колесо, расположенное в спиральном кожухе, при вращении которого, попадающий в каналы между его лопатками воздух, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Воздух, под действием центробежной силы, отбрасывается в спиральный кожух, а после направляется в нагнетательное отверстие.

Основной элемент радиального вентилятора — рабочее колесо — представляет собой пустотелый цилиндр, по всей боковой поверхности которого, параллельно оси вращения, на равных расстояниях установлены лопатки. Лопатки скрепляются по окружности при помощи переднего и заднего дисков. В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса могут изготавливаться загнутыми вперёд или назад.

Количество лопаток варьируется в зависимости от типа и назначения вентилятора.

Вентиляторы могут выпускаться с восемью разными положениями кожуха. Имеют правое и левое вращение.

В системах вентиляции и кондиционирования применяются радиальные вентиляторы:

— одностороннего или двухстороннего всасывания;

— на одном валу с электродвигателем или клиноременной передачей;

— с лопатками, загнутыми назад или вперёд.

Применяя радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, можно получить экономию электроэнергии примерно в 20%. Вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, относительно легко переносят перегрузки по расходу воздуха.

Радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми вперёд, при меньшем диаметре колеса и более низкой частоте вращения, имеют одни и те же расходные и напорные характеристики, что и вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Таким образом, они могут достичь требуемого результата, занимая при этом меньше места и создавая меньший шум.

Читать еще:  Как осуществить заправку оверлока

Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральные вентиляторы конструктивно состоят из корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе и рабочего колеса в виде барабана с загнутыми вперёд лопатками. Действие диаметральных вентиляторов базируется на двухкратном поперечном прохождении воздушного потока через рабочее колесо.

Диаметральные вентиляторы обладают наиболее высокими аэродинамическими параметрами, сравнительно с другими типами вентиляторов. Такие вентиляторы создают плоский равномерный поток воздуха большой ширины, а также обладают удобством компоновки, которая позволяет осуществлять поворот потока в широких пределах. Вентиляторы данного типа характеризуются компактностью установки, которая позволяет существенно сократить объём, занимаемый вентиляционной установкой. КПД таких вентиляторов достигает 0,7, что является достаточно высоким показателем.

Диаметральные вентиляторы, благодаря этим качествам, нашли самое широкое применение в различных агрегатах и установках вентиляции и кондиционирования воздуха, таких как фанкойлы, внутренние блоки сплит-систем, воздушные завесы и др.

Воздушный поток в безлопастном вентиляторе формирует турбина, спрятанная в основании, которая подает основной поток перемещаемого воздуха сквозь узкие щели в большой рамке, выдуваемый из щелей воздух, за счет аэродинамического эффекта, увлекает за собой соседние слои. Окружающий воздух засасывается с задней стороны вентилятора за счет возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. Как результат — усиление объема потока воздуха, по сравнению с объемом, перекачиваемым турбиной, до 15-18 раз. Направление потока изменяется путем регулирования положения рамки. Достоинство такой схемы заключается в отсутствии доступных снаружи движущихся деталей, а недостаток — шумность. Форма рамки может быть выполнена в виде кольца или в виде вытянутого овала.

Типы и виды вентиляторов

Вентилятор – вид машины, осуществляющей перекачку газовых сред без существенного повышения давления. Вот такое довольно мудреное объяснение сущности этого незаменимого в быту и на производстве устройства можно найти в технической литературе для специалистов. Теперь давайте попробуем, буквально на пальцах, разобраться в том, какие типы вентиляторов существуют и для чего они применяются.

Принципы, используемые для перекачки воздуха

Для людей, далеких от техники и с прохладцей относившихся в школе к урокам физики, вообще может быть непонятно то, как можно перекачать субстанцию, которая субъективно бесплотна и не имеет какой-либо упорядоченной структуры. На самом деле любой газ и воздух, как их механическая смесь, обладает вязкостью.

В ее наличии можно убедиться на несложном опыте: если один диск (можно из картона) подвесить на нитке, а другой расположить под ним и вращать чем-либо, то верхний, в конце концов, так же начнет вращаться. Если вам не хочется ставить опытов, вспомните, насколько упругой бывает среда, если выставить руку из окна автомобиля.

Поскольку воздух обладает и плотностью, и вязкостью, его можно переместить из одного места в другое. Для этого надо лишь создать локальную зону с перепадом давления. Это можно сделать двумя способами:

  1. Естественным. Для этого строится высокая вертикальная труба, которая становится каналом перекачки – внизу давление выше, вверху ниже. Без канала, который ограничивает пространство, тяги воздуха не возникнет. Это объясняется так называемым законом Бернулли – любой поток при уменьшении его сечения ускоряется, а давление внутри него падает. Такой принцип используется при создании естественных (пассивных) систем вентиляции, которые одновременно являются и вытяжными, и приточными.
  2. Искусственным. Например, нагревом, при котором воздух расширяется, увеличивается в объеме и теряет в удельном весе, а на его место начинает притекать холодный. Однако наибольшей эффективности в перекачке газовых сред можно достичь использованием особых приспособлений – крыльчаток, которые, во-первых, создают разрежение. А, во-вторых, разгоняют поток газов, используя их вязкость. Вот именно их и называют вентиляторами.

Типы и виды вентиляторов

Тип вентиляторов определяется тем, какая крыльчатка в них используется. Они бывают:

  • Аксиальные (осевые, прямоточные).
  • Радиальными.
  • Тангенциальными.
  • Безлопастными.

А по виду они могут быть канальными, крышными, напольными, кухонными вытяжными, нагнетательными, управляемыми и неуправляемыми.

Аксиальные вентиляторы

Осевые вентиляторы прогоняют воздух вдоль оси крыльчатки. На этом рабочем органе находится две, три, четыре или больше лопастей, наклоненных к оси, и в ряде случаев имеющих аэродинамический профиль – с нагнетаемой стороны они вогнутые, а в сторону нагнетания выгнутые. Каждая лопасть – это сегмент плоской спирали. Когда она вращается, условная точка на ее грани совершает поступательное движение. Это и является силой, побуждающей соприкасающуюся с ней среду двигаться в ту же сторону.

Если сечение лопасти аэродинамическое, то на ее выгнутой поверхности образуется разрежение, увеличивающее силу втягивания и эффективность вентилятора. Однако это же мешает изменять направление перекачивания. Поэтому реверсивные вентиляторы имеют крыльчатку с плоскими лопастями.

Крыльчатка может быть как открытой, тогда ее эффективность (КПД) не слишком велика, так и закрытой, заключенной в отрезок трубы. Чем он длиннее, тем сильнее разгон перекачиваемого потока и выше производительность машины. Вентиляторы с открытой крыльчаткой чаще всего применяются для создания комфортной атмосферы в помещении. Закрытая крыльчатка, или импеллер, обладают большой производительностью. В быту их используют в кухонных вытяжках, а также в компьютерных кулерах.

Радиальные вентиляторы

У них крыльчатка похожа на беличье колесо и заключена в кожух, похожий на раковину улитки в один оборот, открытую с одного бока. Воздушный поток двигается поперек оси вращения (по радиусу). В этом случае к разрежению и захватыванию потока поверхностным трением прибавляется центробежная сила. Поэтому радиальные вентиляторы дают очень мощный и плотный поток, который используется в промышленных установках. В зависимости от того, в какую сторону направлено заборное окно кожуха – на улицу или в помещение, они могут играть роль как вытяжки, так и нагнетателя.

Тангенциальные вентиляторы

Отличаются от радиальных тем, что перемещаемый поток воздуха поступает с внешней стороны «улитки». Поэтому в большей степени он приводится в движение благодаря своей вязкости. Эффективность такой установки невелика, но они находят применение в климатической технике, когда охлажденный в специальном устройстве воздух надо подать в помещение плавно, не создавая дискомфорта.

Безлопастные вентиляторы

В их конструкции используется принцип эжекции – вовлечения в движение большего объема среды меньшим. Безлопастной вентилятор снаружи – это кольцо, внутренняя поверхность которого имеет форму крыла самолета – она выгнута, причем радиус изгиба меньше с той стороны, откуда воздух закачивается, а к выходу изгиб переходит в плавное расширение.

Эжектором выступает небольшой вентилятор, расположенный в основании прибора. Он подает поток воздуха в отверстия, расположенные по всей длине окружности на входе кольца. Двигаясь по изогнутой поверхности, он создает разрежение, в которое втягивается воздух из помещения. Прокачиваемый через кольцо объем в 20 раз больше, чем тот, что его инициировал.

Достоинством прибора является то, что поток воздуха ламинарный – равномерный, похожий на дуновение природного ветра. В то время как газ, прошедший через крыльчатку, – это вихрь, имеющий точки максимума и минимума давления. По этой причине безлопастные вентиляторы чаще используют в быту, субъективно они более комфортны.

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.

Управление вентиляторами

Управление вентилятором может быть как ручным, так и автоматическим. В последнем случае применяются датчики, оценивающие качественные параметры перекачиваемой газовой среды. Например, температуру или влажность.

Вентиляторы – это очень важные и необходимые устройства, которые часто выполняют свою работу, не привлекая к себе внимания. Например, сейчас они прогоняют воздух в вашем компьютере, охлаждая процессор, блок питания и видеокарту. Без них вы бы не смогли прочитать эту статью и путешествовать по просторам интернета.

Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x
Adblock
detector