Вентилятор беличье колесо принцип работы
— устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа, при большей разнице давлений используют компрессор)[1].
Основное применение: системы принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, обдув нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также обдув радиаторов охлаждения различных устройств.
Вентиляторы обычно используются для перемещения воздуха — для вентиляции помещений, охлаждения оборудования, воздухоснабжения процесса горения (воздуходувки и дымососы). Мощные осевые вентиляторы могут использоваться как движители, так как отбрасываемый воздух, согласно третьему закону Ньютона, создаёт силу противодействия, действующую на ротор.
Содержание
История вентиляции
Основная статья: Вентиляция
Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 году В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.
В начале XIX века получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.
С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 году А. А. Саблуковым. В 1835 году этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и так далее. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.
Типы вентиляторов
В общем случае вентилятор — ротор, на котором определённым образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха:
- осевые (аксиальные)
- центробежные (радиальные)
- диаметральные (тангенциальные)
- безлопастные (принципиально новый тип).
Осевой (аксиальный) вентилятор
Осевой вентилятор — вентилятор, в котором воздух перемещается вдоль оси рабочего колеса, вращаемого двигателем. В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространённым.
Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы охлаждения электроники (кулеры), бытовые вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.
Осевой вентилятор с интегрированным электродвигателем для охлаждения компьютера
Крыльчатка от осевого вентилятора ВН-2
Осевой вентилятор авиационного двигателя CFM56
Настольный осевой вентилятор
Центробежный (радиальный) вентилятор
Центробежный вентилятор
Центробежный вентилятор (схема)
Центробежный вентилятор (анимация)
В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.
Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления.
Центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов, укомплектованные взрывозащитными электродвигателями, по уровню защиты от искрообразования относятся к вентиляторам с повышенной защитой, то есть к вентиляторам, в которых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр. Вентиляторы предназначены для перемещения газопаровоздушных взрывоопасных смесей с температурой не выше 80º С, не вызывающих ускоренной коррозии проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов с запылённостью не более 10 мг/м³.Температура окружающей среды должна быть в пределах от −40 до +80 °C (+60 °C для вентиляторов двухстороннего всасывания) . Вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования предназначены для перемещения газопаровоздушных смесей 1-й и 2-й категории групп Т1, Т2, Т3 по классификации ПУЭ.
Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный)
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 ноября 2011 года
Тангенциальные вентиляторы широко применяются в кондиционерах, воздушных завесах, фанкойлах и других устройствах, где не важен напор воздуха. Отличительной особенностью тангенциальных вентиляторов можно назвать большой расход воздуха, низкий уровень шума.
Бытовой прибор, построенный по принципу эжектора. В безлопастном вентиляторе воздушный поток создаёт обычный вентилятор небольшого размера, спрятанный в основании и подающий воздух с относительно большой скоростью сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха. За счёт аэродинамических эффектов истекающий из щелей воздух увлекает за собой соседние слои. В основном, окружающий воздух засасывается с тыльной стороны в результате возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. В результате поток воздуха усиливается до 15-18 раз по сравнению с прокачиваемым нагнетателем объёмом. Направление потока может быть изменено путём регулировки положения рамки. Достоинства такой схемы — отсутствие доступных извне корпуса движущихся деталей и ламинарный выходной поток, а потенциальный недостаток — шумность из-за высокого потребного давления нагнетателя и большой скорости истечения первичного потока (около 90 км/ч в исходной конструкции).[2] Форма рамки может быть в виде кольца или в виде вытянутого овала.
Вентиляторы канальные
Устанавливаются в каналах круглого, квадратного и прямоугольного сечения для перемещения воздуха в вытяжных и приточных системах. Помимо перемещения воздушных масс канальные вентиляторы способны фильтровать воздух, а также остужать и нагревать.
Отличительные свойства канальных вентиляторов:
— высокий коэффициент полезного действия (более высокие аэродинамические характеристики при меньшей мощности двигателя – в сравнении с вентиляторами другого вида);
— низкий уровень шума;
— простота конструкции и надежность.
Канальные вентиляторы популярны в общественных зданиях, например, в офисах или торговых центрах: они имеют компактные размеры и возможность установки над подвесным потолком.
Допустимая для вентилятора температура: от -40 до +40 градусов.
Вентиляторы по исполнению
Также вентиляторы разделяют по способу исполнения:
- многозональные
- центробежные (радиальные)
- канальные
- крышные
- потолочные
- осевые
- оконные
Многозональные вентиляторы
Многозональные центробежные вытяжные вентиляторы имеют специальный корпус, позволяющий подключить несколько всасывающих воздуховодов, вытягивающих воздух из разных зон. Зоной может быть отдельный вентканал, комната или даже часть большого помещения. Такие вентиляторы могут быть незаменимы на объектах, где следует сделать вытяжку из нескольких мест, а канал для выброса воздуха всего один. Многозональные вытяжные вентиляторы позволяют оптимизировать сеть воздуховодов, сократить количество дорогих фасонных изделий, используя при этом однотипные гибкие воздуховоды.
| На рисунке показаны типичные канальные прямоточные вентиляторы. Источник | На рисунке показан радиальный прямоточный вентилятор. Источник |
Канальные вентиляторы (прямоточные)
Предназначены для монтажа в вентиляционный канал круглого или прямоугольного сечения. Вентиляторы этого типа устанавливаются на одном валу с электродвигателем в едином корпусе с использованием виброизолирующих прокладок. Вентилятор может быть осевым, многолопастным или радиальным, с лопатками загнутыми как вперёд так и назад, одностороннего или двухстороннего всасывания. Корпус канальных вентиляторов может изготавливаться из специального пластика, из гальванизированной стали и даже быть смешанным. Из-за небольших габаритных размеров канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции и кондиционирования воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных шкафах. Возможно любое (горизонтальное, вертикальное или наклонное) положение вентилятора при его установке. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха.
Вентиляторы Крышные Радиальные (ВКР)
На рисунке показаны типичные крышные вентиляторы. Слева – осевой, справа – радиальный Источник
Крышные вентиляторы монтируются непосредственно на крыше здания, обычно имеют специальную раму для обеспечения долговечности и стойкости к атмосферным воздействиям. В связи с тем, что они практически весь срок службы находятся на улице, к ним предъявляются особые требования по влаго- и пылеустойчивости. Обычно они выполняются из высококачественной стали с эпоксидным коррозиестойким покрытием, либо гальванизированной. Существуют крышные вентиляторы как для систем общей вентиляции, так и специальные жаропрочные вентиляторы для высокотемпературных систем, например, систем дымоудаления при пожаре, организация вытяжки для камина или газового котла.
Другие виды вентиляции ↑
Владельцам частных особняков совершенно не помешает установить вентилируемый конек для мягкой кровли – незаменимый атрибут современного дома. Многие недооценивают важное значение подкровельной вентиляции, считая установку такого конька бессмысленной. Однако эта несложная процедура позволяет создать правильный микроклимат, избежать скопления влаги и способствует качественной вентиляции комнат. Использование вентилируемого конька позволяет тратить меньше средств на кондиционирование помещений, а также их отопление. Упругая структура материала предохраняет кровлю от разрушения. Если квартира или офис не предполагает установку вентиляционной системы, обратите внимание на приточно – вытяжной реверсивный оконный вентилятор. Он может работать в двух режимах – обеспечивая как отток, так и приток воздуха. При этом двигатель практически бесшумен, имеет долгий срок службы и позволяет экономить электроэнергию.
Вентилируемый конек – функциональность и защита для мягкой кровли
Обозначение вентиляторов в энергетике
Обозначение вентиляторов состоит из марки вентилятора (относительно сферы его применения или конструктивных особенностей), типоразмера и (в зависимости от производителя) частоты вращения в оборотах в минуту. Основные марки центробежных и осевых вентиляторов:
- ВМ — Вентилятор мельничный
- ВД — Вентилятор дутьевой
- ВДН — Вентилятор дутьевой с назад загнутыми лопатками
- ВГДН — Вентилятор горячего дутья с назад загнутыми лопатками
- ВГД — Вентилятор горячего дутья
- ВС — Вентилятор специальный
- ВЦ — Вентилятор центробежный
- ВР — Вентилятор радиальный
- ВКС — Вентилятор для кипящего слоя
- ВКР — Вентилятор крышный радиальный
- ВСК — Вентилятор специальный коррозионностойкий
- ВВД — Вентилятор высокого давления
- ВВДН — Вентилятор высокого давления с назад загнутыми лопатками
- ВВР — Высоконапорный вентилятор с радиальными лопатками
- ВВСМ — Вентилятор валковых среднеходных мельниц
- ВГДН — Вентилятор горячего дутья с назад загнутыми лопатками
- ВВГДН — Вентилятор высоконапорный горячего дутья с назад загнутыми лопатками
- ВВН — Вентилятор высоконапорный
- ВЦП — Вентилятор центробежный пылевой
- ВРП — Вентилятор радиальный пылевой
- ВДОД — Вентилятор дутьевой осевой двухступенчатый
- ВО — Вентилятор осевой
- ВАС — Вентилятор для атомных электростанций[3]
Бытовой вентилятор
Вентилятор предназначен для создания потока воздуха в помещении, обеспечивающего комфортное пребывание в летний период.
Производители вентиляторов: industry.htm CBI (недоступная ссылка), VENTS Elenberg, Scarlett, Vitek, Systemair, Polaris, РОВЕН и др.
Вентиляторы осевые
Осевой вентилятор представляет собой рабочее колесо с лопастями, расположенное в цилиндрическом корпусе. Поток воздуха направлен вдоль оси. Устройства просты и эффективны, поэтому получили широкое распространение в промышленности и в быту.
Осевые вентиляторы предназначены для воздухообмена в жилых домах, общественных и промышленных зданиях и сооружениях. Используются в различных отопительных и вентиляционных системах. Кроме этого этот вид вентиляторов применяют для перемещения взрывоопасных и невзрывоопасных газов по трубопроводам. Отличительные черты:
— Просты в установке;
Допустимая для устройств температура: от -40 до +40 градусов. Некоторые модели способны работать при -60 градусах. Промышленные вентиляторы особого назначения (например, осевые вентиляторы принудительной вентиляции тоннелей метрополитена) способны кратковременно перемещать среду до +250 градусов.
Конструкция
Привод вентиляторов обычно электрический. Электрические вентиляторы состоят из набора вращающихся лопаток, которые размещены в защитном корпусе, позволяющем воздуху проходить через него. Лопасти вращаются электродвигателем. Для больших промышленных вентиляторов используются трёхфазные асинхронные двигатели. Меньшие вентиляторы часто приводятся в действие посредством электродвигателя переменного тока с экранированным полюсом, щёточными или бесщёточными двигателями постоянного тока. Вентиляторы с приводом от двигателей переменного тока обычно используют напряжение электросети. Вентиляторы с приводом от двигателя постоянного тока используют низкое напряжение, обычно 24 В, 12 В или 5 В. В вентиляторах охлаждения для компьютерного оборудования используют исключительно бесщёточные двигатели постоянного тока, которые производят намного меньше электромагнитных помех при работе. В машинах, которые уже имеют двигатель, вентилятор часто соединяется непосредственно с ним — это можно видеть в автомобилях, в больших системах охлаждения и веятельных машинах. Также вентиляторы насажены на валы многих электродвигателей мощностью 1 кВт и более, протягивая через обмотки двигателя охлаждающий воздух — это называется самовентиляцией электродвигателя. Для предотвращения распространения вибрации по каналу вентиляторы комплектуются тканевыми компенсаторами или гибкими вставками.
Пылевые вентиляторы
Пылевые вентиляторы применяются в системах воздушных очистных установок (например, для удаления древесных или металлических опилок со станков), для обеспечения отсоса и пневмотранспорта.
Допустимая температура функционирования: от -45 до +45 градусов. Допустимая температура транспортируемого воздуха: до +80 градусов.
Центробежные (иначе называются радиальные) вентиляторы, используемые в линиях гранулирования бывают чаще всего трех типов:
Первые, как правило, не требуют балансировки в процессе работы. Кроме того, имея значительный размер крыльчатки (рабочего колеса) вдоль оси по отношению к диаметру, требуют почти обязательно динамической балансировки.
Вторые и третьи позволяют добиться хороших результатов статической балансировкой. Далее мы поговорим про статическую балансировку.
Первый, самый примитивный способ балансировки крыльчатки вентиляторов.
Вентилятор устанавливают так, что бы ось вращения рабочего колеса была горизонтальна. Освободив “всас” (круглое входное отверстие вентилятора), крыльчатку толкают руками, задавая первое пробное вращение. С лёгким нетерпением ждут остановки вращения. Когда крыльчатка замерла, отмечают чем придётся строго верхнюю точку крыльчатки или лопастей , можно карандашом. Это будет предполагаемая точка перевеса . Строго говоря, точка перевеса всегда внизу, но нас будет интересовать именно вехняя отметка, которую мы и станем так несправедливо называть. Отметив верхнюю точку, повторяем всё заново: рукой задаём второе (потом и третье для уверенности) пробное вращение. И тут начинается самое интересное. Если, отмеченная нами метка, остановилась в другом месте, то, возможно, с дисбалансом у Вас всё в порядке, а вибрацию передаёт какой-нибудь насос поблизости, или проезжающий поезд (шутка). Версия два: из-за износа подшипников или из-за того, что крыльчатка вращается туго, этот способ нахождения точки перевеса не годится: слишком груб. Вообще, при некотором опыте пригодность вентилятора к статической балансировке определить не трудно: если крыльчатка крутится очень долго не останавливаясь, то этот вентилятор вполне пригоден для балансировки, если наоборот быстро останавливается, то нет. Далее: если, на нашу радость, отметка замерла снова строго и явно наверху, как мы мечтали, значит мы правильно нашли эту самую точку перевеса и начинается собственно балансировка.
Ищут предметы разного веса, гайки, обрубки полос , куски электродов и т.д. Ищут чем их прилепить тонким слоем: мастика, пластилин, тонкая проволока, скотч, изолента и т.д. И, как Вы уже догадались, начинаются эксперименты в поисках подходящего противовеса в точку перевеса. Прикрепляя в точку перевеса к нерабочей поверхности найденные Вами предметы, или постепенно стачивая их на наждаке, и каждый раз заново толкая крыльчатку, добиваются того, чтобы точка перевеса “умерла”, т.е. Ваша отметка потеряла своё постоянное место остановки. Другими словами: в идеале она должна останавливаться каждый раз в разных местах. И когда это случилось, т.е. находится предмет подходящего веса, Вы, победно оглядевши всех вокруг, тащите сварного или привариваете его сами. Ох и люблю я этот момент– момент торжества “человеческого духа” над неодушевлённым металлом! Красиво?
Приваривать на не снятой крыльчатке удобнее всего со стороны квадратного выпуска-фланца, т.е. сверху кожуха (улитки): там нерабочая сторона заднего диска вполне доступна, хотя и не рядом. С пылевым вентилятором проще: его лопасти доступны со стороны всаса.
Иногда боятся балансировать сами по той причине, что противовес искать очень долго и, как полагают, практически невозможно поймать неустойчивое положение. Это ошибка: по-любому противовес ищется не более 15 минут. Подсказкой в поиске служит то, что точка перевеса находится всё медленней и медленней. Она не спеша, вальяжно уходит вверх, пропуская своё родное место и также всё медленней и медленней возвращается назад, пропуская его снова , но с другой стороны.
Приваренный противовес может из-за сварки прибавить в весе и, в свою очередь, сам стать точкой перевеса. За такое “предательство”, с ним поступают безжалостно: обдирают болгаркой, до тех пор… Здесь важно не пропустить равновесие, в каждой пробе терпеливо уменьшая обдирку.
Второй способ, балансировка "на ножах".
Мы используем такой у себя на производстве для рабочих колес циклонов со встроенным вентилятором.
— устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа, при большей разнице давлений используют компрессор)[1].
Основное применение: системы принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, обдув нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также обдув радиаторов охлаждения различных устройств.
Вентиляторы обычно используются для перемещения воздуха — для вентиляции помещений, охлаждения оборудования, воздухоснабжения процесса горения (воздуходувки и дымососы). Мощные осевые вентиляторы могут использоваться как движители, так как отбрасываемый воздух, согласно третьему закону Ньютона, создаёт силу противодействия, действующую на ротор.
Содержание
История вентиляции
Основная статья: Вентиляция
Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 году В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.
В начале XIX века получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.
С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 году А. А. Саблуковым. В 1835 году этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и так далее. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.
Типы вентиляторов
В общем случае вентилятор — ротор, на котором определённым образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха:
- осевые (аксиальные)
- центробежные (радиальные)
- диаметральные (тангенциальные)
- безлопастные (принципиально новый тип).
Осевой (аксиальный) вентилятор
Осевой вентилятор — вентилятор, в котором воздух перемещается вдоль оси рабочего колеса, вращаемого двигателем. В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространённым.
Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы охлаждения электроники (кулеры), бытовые вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.
Осевой вентилятор с интегрированным электродвигателем для охлаждения компьютера
Крыльчатка от осевого вентилятора ВН-2
Осевой вентилятор авиационного двигателя CFM56
Настольный осевой вентилятор
Центробежный (радиальный) вентилятор
Центробежный вентилятор
Центробежный вентилятор (схема)
Центробежный вентилятор (анимация)
В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.
Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления.
Центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов, укомплектованные взрывозащитными электродвигателями, по уровню защиты от искрообразования относятся к вентиляторам с повышенной защитой, то есть к вентиляторам, в которых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр. Вентиляторы предназначены для перемещения газопаровоздушных взрывоопасных смесей с температурой не выше 80º С, не вызывающих ускоренной коррозии проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов с запылённостью не более 10 мг/м³.Температура окружающей среды должна быть в пределах от −40 до +80 °C (+60 °C для вентиляторов двухстороннего всасывания) . Вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования предназначены для перемещения газопаровоздушных смесей 1-й и 2-й категории групп Т1, Т2, Т3 по классификации ПУЭ.
Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный)
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 ноября 2011 года
Тангенциальные вентиляторы широко применяются в кондиционерах, воздушных завесах, фанкойлах и других устройствах, где не важен напор воздуха. Отличительной особенностью тангенциальных вентиляторов можно назвать большой расход воздуха, низкий уровень шума.
Бытовой прибор, построенный по принципу эжектора. В безлопастном вентиляторе воздушный поток создаёт обычный вентилятор небольшого размера, спрятанный в основании и подающий воздух с относительно большой скоростью сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха. За счёт аэродинамических эффектов истекающий из щелей воздух увлекает за собой соседние слои. В основном, окружающий воздух засасывается с тыльной стороны в результате возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. В результате поток воздуха усиливается до 15-18 раз по сравнению с прокачиваемым нагнетателем объёмом. Направление потока может быть изменено путём регулировки положения рамки. Достоинства такой схемы — отсутствие доступных извне корпуса движущихся деталей и ламинарный выходной поток, а потенциальный недостаток — шумность из-за высокого потребного давления нагнетателя и большой скорости истечения первичного потока (около 90 км/ч в исходной конструкции).[2] Форма рамки может быть в виде кольца или в виде вытянутого овала.
Вентиляторы канальные
Устанавливаются в каналах круглого, квадратного и прямоугольного сечения для перемещения воздуха в вытяжных и приточных системах. Помимо перемещения воздушных масс канальные вентиляторы способны фильтровать воздух, а также остужать и нагревать.
Отличительные свойства канальных вентиляторов:
— высокий коэффициент полезного действия (более высокие аэродинамические характеристики при меньшей мощности двигателя – в сравнении с вентиляторами другого вида);
— низкий уровень шума;
— простота конструкции и надежность.
Канальные вентиляторы популярны в общественных зданиях, например, в офисах или торговых центрах: они имеют компактные размеры и возможность установки над подвесным потолком.
Допустимая для вентилятора температура: от -40 до +40 градусов.
Вентиляторы по исполнению
Также вентиляторы разделяют по способу исполнения:
- многозональные
- центробежные (радиальные)
- канальные
- крышные
- потолочные
- осевые
- оконные
Многозональные вентиляторы
Многозональные центробежные вытяжные вентиляторы имеют специальный корпус, позволяющий подключить несколько всасывающих воздуховодов, вытягивающих воздух из разных зон. Зоной может быть отдельный вентканал, комната или даже часть большого помещения. Такие вентиляторы могут быть незаменимы на объектах, где следует сделать вытяжку из нескольких мест, а канал для выброса воздуха всего один. Многозональные вытяжные вентиляторы позволяют оптимизировать сеть воздуховодов, сократить количество дорогих фасонных изделий, используя при этом однотипные гибкие воздуховоды.
| На рисунке показаны типичные канальные прямоточные вентиляторы. Источник | На рисунке показан радиальный прямоточный вентилятор. Источник |
Канальные вентиляторы (прямоточные)
Предназначены для монтажа в вентиляционный канал круглого или прямоугольного сечения. Вентиляторы этого типа устанавливаются на одном валу с электродвигателем в едином корпусе с использованием виброизолирующих прокладок. Вентилятор может быть осевым, многолопастным или радиальным, с лопатками загнутыми как вперёд так и назад, одностороннего или двухстороннего всасывания. Корпус канальных вентиляторов может изготавливаться из специального пластика, из гальванизированной стали и даже быть смешанным. Из-за небольших габаритных размеров канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции и кондиционирования воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных шкафах. Возможно любое (горизонтальное, вертикальное или наклонное) положение вентилятора при его установке. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха.
Вентиляторы Крышные Радиальные (ВКР)
На рисунке показаны типичные крышные вентиляторы. Слева – осевой, справа – радиальный Источник
Крышные вентиляторы монтируются непосредственно на крыше здания, обычно имеют специальную раму для обеспечения долговечности и стойкости к атмосферным воздействиям. В связи с тем, что они практически весь срок службы находятся на улице, к ним предъявляются особые требования по влаго- и пылеустойчивости. Обычно они выполняются из высококачественной стали с эпоксидным коррозиестойким покрытием, либо гальванизированной. Существуют крышные вентиляторы как для систем общей вентиляции, так и специальные жаропрочные вентиляторы для высокотемпературных систем, например, систем дымоудаления при пожаре, организация вытяжки для камина или газового котла.
Другие виды вентиляции ↑
Владельцам частных особняков совершенно не помешает установить вентилируемый конек для мягкой кровли – незаменимый атрибут современного дома. Многие недооценивают важное значение подкровельной вентиляции, считая установку такого конька бессмысленной. Однако эта несложная процедура позволяет создать правильный микроклимат, избежать скопления влаги и способствует качественной вентиляции комнат. Использование вентилируемого конька позволяет тратить меньше средств на кондиционирование помещений, а также их отопление. Упругая структура материала предохраняет кровлю от разрушения. Если квартира или офис не предполагает установку вентиляционной системы, обратите внимание на приточно – вытяжной реверсивный оконный вентилятор. Он может работать в двух режимах – обеспечивая как отток, так и приток воздуха. При этом двигатель практически бесшумен, имеет долгий срок службы и позволяет экономить электроэнергию.
Вентилируемый конек – функциональность и защита для мягкой кровли
Обозначение вентиляторов в энергетике
Обозначение вентиляторов состоит из марки вентилятора (относительно сферы его применения или конструктивных особенностей), типоразмера и (в зависимости от производителя) частоты вращения в оборотах в минуту. Основные марки центробежных и осевых вентиляторов:
- ВМ — Вентилятор мельничный
- ВД — Вентилятор дутьевой
- ВДН — Вентилятор дутьевой с назад загнутыми лопатками
- ВГДН — Вентилятор горячего дутья с назад загнутыми лопатками
- ВГД — Вентилятор горячего дутья
- ВС — Вентилятор специальный
- ВЦ — Вентилятор центробежный
- ВР — Вентилятор радиальный
- ВКС — Вентилятор для кипящего слоя
- ВКР — Вентилятор крышный радиальный
- ВСК — Вентилятор специальный коррозионностойкий
- ВВД — Вентилятор высокого давления
- ВВДН — Вентилятор высокого давления с назад загнутыми лопатками
- ВВР — Высоконапорный вентилятор с радиальными лопатками
- ВВСМ — Вентилятор валковых среднеходных мельниц
- ВГДН — Вентилятор горячего дутья с назад загнутыми лопатками
- ВВГДН — Вентилятор высоконапорный горячего дутья с назад загнутыми лопатками
- ВВН — Вентилятор высоконапорный
- ВЦП — Вентилятор центробежный пылевой
- ВРП — Вентилятор радиальный пылевой
- ВДОД — Вентилятор дутьевой осевой двухступенчатый
- ВО — Вентилятор осевой
- ВАС — Вентилятор для атомных электростанций[3]
Бытовой вентилятор
Вентилятор предназначен для создания потока воздуха в помещении, обеспечивающего комфортное пребывание в летний период.
Производители вентиляторов: industry.htm CBI (недоступная ссылка), VENTS Elenberg, Scarlett, Vitek, Systemair, Polaris, РОВЕН и др.
Вентиляторы осевые
Осевой вентилятор представляет собой рабочее колесо с лопастями, расположенное в цилиндрическом корпусе. Поток воздуха направлен вдоль оси. Устройства просты и эффективны, поэтому получили широкое распространение в промышленности и в быту.
Осевые вентиляторы предназначены для воздухообмена в жилых домах, общественных и промышленных зданиях и сооружениях. Используются в различных отопительных и вентиляционных системах. Кроме этого этот вид вентиляторов применяют для перемещения взрывоопасных и невзрывоопасных газов по трубопроводам. Отличительные черты:
— Просты в установке;
Допустимая для устройств температура: от -40 до +40 градусов. Некоторые модели способны работать при -60 градусах. Промышленные вентиляторы особого назначения (например, осевые вентиляторы принудительной вентиляции тоннелей метрополитена) способны кратковременно перемещать среду до +250 градусов.
Конструкция
Привод вентиляторов обычно электрический. Электрические вентиляторы состоят из набора вращающихся лопаток, которые размещены в защитном корпусе, позволяющем воздуху проходить через него. Лопасти вращаются электродвигателем. Для больших промышленных вентиляторов используются трёхфазные асинхронные двигатели. Меньшие вентиляторы часто приводятся в действие посредством электродвигателя переменного тока с экранированным полюсом, щёточными или бесщёточными двигателями постоянного тока. Вентиляторы с приводом от двигателей переменного тока обычно используют напряжение электросети. Вентиляторы с приводом от двигателя постоянного тока используют низкое напряжение, обычно 24 В, 12 В или 5 В. В вентиляторах охлаждения для компьютерного оборудования используют исключительно бесщёточные двигатели постоянного тока, которые производят намного меньше электромагнитных помех при работе. В машинах, которые уже имеют двигатель, вентилятор часто соединяется непосредственно с ним — это можно видеть в автомобилях, в больших системах охлаждения и веятельных машинах. Также вентиляторы насажены на валы многих электродвигателей мощностью 1 кВт и более, протягивая через обмотки двигателя охлаждающий воздух — это называется самовентиляцией электродвигателя. Для предотвращения распространения вибрации по каналу вентиляторы комплектуются тканевыми компенсаторами или гибкими вставками.
Пылевые вентиляторы
Пылевые вентиляторы применяются в системах воздушных очистных установок (например, для удаления древесных или металлических опилок со станков), для обеспечения отсоса и пневмотранспорта.
Допустимая температура функционирования: от -45 до +45 градусов. Допустимая температура транспортируемого воздуха: до +80 градусов.
Маломощный центробежный вентилятор даст мало проку. Даже тихие вытяжки снабжаются коллекторными двигателями, сильно шумящими. Если факт не пугает, приступим к выбору средств. Покажем, как сделать центробежный вентилятор своими руками из подручных предметов. Если в типичном – осевом – вентиляторе важны мотор и крыльчатка, здесь, ко всему прочему, добавляется корпус. Попробуем собрать центробежный вентилятор самостоятельно.
Что такое центробежный вентилятор
Центробежный вентилятор используется в качестве канального. Чтобы упростить рассмотрение, скажем, что пылесос содержит в нечто похожее на канальный вентилятор. Теперь подумайте:
- Пыль всасывается шлангом.
- Проходит в мешок (бак, отсек).
- Проходит фильтрацию.
- Минует двигатель.
- Выбрасывается с обратной стороны корпуса.
За счет чего получается: внутри стоит центробежный вентилятор, образованный барабаном (беличья клетка), насаженным на вал двигателя. Этого недостаточно. Двигатель с крыльчаткой заключен в герметичный корпус, по каналам которого воздух выходит наружу. Без плотного кожуха смысл работы центробежного вентилятора потеряется. Вот главное различие. В отличие от осевых вентиляторов, часто служащих для личных нужд человека, центробежные применяют в хозяйственной сфере: вентилирование помещения, уборка, очистка воздуха. Чтобы понять, как сделать центробежный вентилятор, изучим принцип действия устройства.
Принцип действия центробежного вентилятора
Центробежный вентилятор работает за счет динамических характеристик потока. Попробуйте привязать камень к нити и покрутить вокруг себя в горизонтальной плоскости. Рука чувствует ощутимое натяжение, если бы связь оборвалась, снаряд немедленно вылетит по касательной к круговой траектории вращения. Аналогично ведут себя и молекулы воздуха: на лопастях колеса обретают значительную скорость и, ничем не удерживаемые, уносятся на внешний периметр. Потом система каналов уже придает потоку нужное направление. Наконец, входит воздух по центру, обычно с противоположной от двигателя стороны.
Внутри пылесоса наблюдаем картину:
- Воздух из мешка (бака, контейнера), очищенный от пыли, подходит к двигателю с фронтальной стороны и заходит в центр барабана.
- Разогнанные лопастями до значительной скорости молекулы выбрасываются наружу. Проходят по каналам герметичного корпуса, попутно охлаждая двигатель, покидают чрево пылесоса с обратной стороны.
Особенность конструкции: лопасти центробежного вентилятора создают давление, если корпус негерметичен, то движение потока воздуха станет нарушаться. Следовательно, сложность для мастера-самоучки заключается в создании правильных условий.
В хороших вытяжках применяются двигатели с вентиляторами тангенциального (центробежного) типа. В избранных конструкция удивляет дуэтом беличьих клеток. В последнем случае пара крыльчаток насаживается по обе стороны от двигателя на вал. Тогда воздух входит с двух направлений, перпендикулярных плоскости вращения колес. Таким образом, эффективность центробежного вентилятора растет.
Как сделать центробежный вентилятор
Из сказанного очевидным способом осуществить задуманное является снять тангенциальный вентилятор с вытяжки, к примеру. Преимущество: обеспечивается бесшумная работа. Производитель соблюдает нормы, предписанные стандартами, поэтому заводские устройства класса вытяжек сравнительно тихие. Полагаем, что для большинства читателей это не лучшее решение задачи, продолжим рассмотрение.
Пылесос
Внутри пылесоса таится готовый центробежный вентилятор. Большой плюс – уже имеется готовый корпус, который необходимо смонтировать в канал по месту. К дополнительным преимуществам отнесем:
- Двигатель пылесоса нацелен на долговременный режим работы. Крутит лопасть сутками напролет. Обмотки чаще защищены от перегрева, вдобавок воздух проходит по каналам, охлаждая статор.
- Двигатель пылесоса нацелен на преодоление значительных пневмонагрузок. При собственноручном разборе этого помощника домохозяйки увидите внутри предохранительный клапан. Попробуйте снять и продуть силой легких. Не получается? А двигатель это делает шутя! Зажмите входное отверстие, либо перегните шланг пополам. Щелчок, донесшийся из нутра корпуса, сообщает о срабатывании. Полагаем, подобной силы хватит с лихвой для проведения вентиляции объекта.
Разновидности систем вентиляции
Классификация вентиляционных систем основана на различных критериях:
- предназначение;
- функции;
- способ перемещения воздуха.
По предназначению вентиляционные системы подразделяются по:
- методу передвижения воздуха;
- типу побудителя движения воздуха.
Разновидности вентиляционных систем бывают приточными и вытяжными. В зависимости от их функций различаются также рециркуляционные, обеспечивающие подачу потока чистого воздуха и подмешивающие к нему вытяжной воздух в огромном количестве.
По способу перемещения воздуха системы делятся на:
В первом случае происходит перемещение потока воздуха через сеть вентиляционных каналов с воздуховодами, а во втором он проникает через двери и окна. Другое различие вентиляционных систем состоит в побудительной силе, оказывающей воздействие на воздух, поэтому они бывают механическими и естественными.
Движение воздуха происходит только после подключения вентилятора, что характерно для систем с механической циркуляцией воздуха. Фото хорошей вентиляции в доме позволит выбрать тип наиболее подходящей системы.
Достаточно остановить свое внимание на следующих вариантах:
- естественная вентиляция;
- приточно-вытяжная или принудительная;
- смешанная естественная, предусматривающая принудительную вытяжку.
Все перечисленные варианты обладают своими достоинствами и недостатками. Вентиляция естественного типа является наиболее подходящей для небольших по размерам строений. Они обычно располагаются в местах, где окружающая атмосфера является довольно чистой. В этом случае, принудительная вентиляция не устанавливается.
Минимальным набором условий, позволяющих определить оптимальный тип системы и сделать вентиляцию в подвале частного дома, являются чистота воздуха и строительный материал, который применялся для постройки.
Читать также: Не включается микроволновка самсунг причина видео
В коттеджах обычно обустраивают приточно-вытяжную систему вентиляции, поскольку они располагаются в зоне с загрязненной атмосферой. Она должна обеспечивать помещение потоком воздуха в необходимом количестве, а также выполнять его фильтрацию.
Чтобы сделать вентиляцию в частном доме, необходимо соблюдать следующий план действий:
- выполнить расчет объема параметра воздухообмена, рассчитав объем воздуха, соответствующий нормам;
- определить сечение воздуховода;
- выбрать тип вентиляционной системы;
- составить план-схему вентиляционных каналов;
- выбрать место для установки оборудования;
- определить места, где будет происходить забор и вывод воздуха;
- устроить саму систему.
Регулировка двигателя центробежного вентилятора
В 85% случаев двигатель в стиральной машине коллекторный. Такие, кстати, работают и от постоянного тока. Направление вращения определено полярностью напряжения.
Про схему регулировки оборотов. Принцип действия центробежного вентилятора требует задействования режимов отжима. Найдите тиристорную схему, регулирующую угол отсечки и настройте нужным образом. Для максимальных оборотов подключайте двигатель к сети 220 В. Считаем раскрытыми вопросы, что такое центробежный вентилятор, и как его сделать.
Устройство и конструкция
Всасывание происходит в направлении оси вращения, а выброс — по касательной к нему, перпендикулярно к всасыванию. При вращении лопатки захватывают частицы воздуха и с усилием выбрасывают их в центробежном направлении. Корпус вентилятора не позволяет потоку рассеиваться, направляя его в выходное отверстие. В районе центральной части рабочего колеса образуется разрежение, тут же пополняемое притоком из входного отверстия, расположенного в центральной части плоской стороны корпуса.
Особенности
Специфика работы центробежных вентиляторов состоит в способности производить реверс воздушной струи при изменении направления вращения рабочего колеса. При этом, разницы в давлении практически не наблюдается, имеются лишь небольшие отличия параметров, обусловленные использованием обратных сторон лопаток. Это позволяет устанавливать вентилятор в разных участках системы воздуховодов и обеспечивать определенные режимы работы системы.
Конструкция вентилятора улитки достаточно проста. На приводном валу установлено рабочее колесо, вращающееся внутри корпуса. Существуют варианты конструкции, где рабочее колесо не имеет собственного вала и установлено прямо на валу электродвигателя. Это свойственно вентиляторам небольших размеров. Величина определяется номером вентилятора, который обозначает диаметр крыльчатки в дм. Например, радиальный вентилятор № 4 имеет рабочее колесо диаметром 40 см.
Крыльчатки, лопасти
Рабочее колесо (крыльчатка) состоит из лопаток, осуществляющих воздействие на определенные участки воздушного потока, и опорной конструкции карусельного типа.
Существует два вида:
- рабочее колесо барабанного типа. Внешне напоминает беличье колесо. Используется в вентиляторах, осуществляющих перемещение газовоздушной среды с обычными требованиями — температура до 80°, отсутствие агрессивных, легковоспламеняющихся, липких или волокнистых включений. Устанавливается в большинстве вентиляторов
- открытая крыльчатка. Используется намного реже, так как конструкция подобного типа менее устойчива к механическим воздействиям. Большинство производителей делают такие рабочие колеса только на заказ. Применяется для работ в качестве пылевых устройств, работающих со сложными материалами с волокнистыми включениями
Обзор и сравнение производственных готовых моделей
Рассматривая радиальный вентилятор улитка, надо учесть материал изготовления: литой корпус из алюминия, листовая или нержавеющая сталь. Подбирается модель исходя из конкретных нужд, рассмотрим пример серийных моделей в литом корпусе.
В зависимости от размеров и производительности таких агрегатов будут зависеть и условия эксплуатации: помимо бытового использования, многие виды вентиляционной техники широко применяются и в промышленной сфере. Один из примеров такого оборудования – вытяжка улитка закругленной формы.
Радиальный центробежный вентилятор такого типа чаще всего устанавливается в производственных помещениях и используется для очистки воздуха от пыли, опилок, гари, песка и других промышленных отходов. Аналогичная система обработки воздуха может быть установлена и в многоэтажном доме, например, в вентиляционной шахте.
Давайте разберемся с принципом ее действия и рассмотрим основные стадии конструирования вытяжки улитки своими руками.
Самостоятельное изготовление
Рассмотрим, каким образом может быть создан вентилятор улитка своими руками, чертежи которого можно отыскать в сети интернет или изготовить самостоятельно.
Чертеж
Видеообзор
Рабочее колесо
Прежде всего необходимо обзавестись рабочим колесом. Это важно, так как оно является достаточно массивным элементом и требует хорошей балансировки. Если крыльчатка хоть немного бьет, подшипники электродвигателя (или собственного приводного вала) быстро выйдут из строя. Часто используются готовые крыльчатки от вентиляторов или кондиционеров, но если отыскать их нет возможности, придется делать самостоятельно.
Посадочная муфта
Прежде всего, надо изготовить посадочную муфту. Она делается на токарном станке. Затем муфту прикрепляют к листу металла сваркой или винтами, зажимают в токарном станке и тщательно центруют. В результате получится круглый диск с посадочной муфтой в центре. На нем делается разметка и прикрепляются лопатки. Делать рабочее колесо барабанного типа своими руками нецелесообразно, поскольку качественная балансировка самодельных элементов невозможна.
Корпус
Для корпуса используется листовая сталь или, как в примере на видео, дерево. Из нее вырезают полосу шириной на 0,5-1 см больше толщины рабочего колеса. Полосу сгибают, придавая ей форму улитки. Это — боковая часть корпуса. Затем изготавливают две одинаковых части, повторяющие профиль бокового элемента.
Одна из частей станет внешней стороной корпуса, на ней делают всасывающее отверстие и закрепляют фланец для монтажа воздуховодов или решетки. Вторая часть крепится к корпусу электродвигателя и имеет отверстие для прохода его вала. Она укрепляется на двигателе при помощи болтов, боковая изогнутая часть приваривается к ней сплошным швом без щелей. На кромку привариваются болты, которыми будет прижата внешняя часть со всасывающим отверстием.
Принципы устройства вытяжной системы в доме
Чтобы понимать, как именно делается вытяжная вентиляция дома своими руками, требуется разобраться в ее устройстве. А именно, для примера рассмотрим систему вентиляции, сделанную настоящими профессионалами своего дела.
- На первом месте стоит приточный клапан. Его особенность кроется в возможности менять количество пропускаемого воздуха за счет заслонки. Его требуется размещать с северной стороны, поскольку по статистике отсюда ветер дует чаще всего. На входе воздуха в клапан стоит вентилятор, который разряжает поток, загоняя приходящий воздух в канал. Этот канал может состоять из ответвлений, которые идут к нужным помещениям в доме. Связывает их коллектор — распределительный отсек.
- На выходе стоит смеситель. Это специальная камера, которая ставится в каждой комнате. Она выводит потоки свежего воздуха в помещение. Здесь стоит рекуператор — устройство, которое служит для нагрева воздуха до комфортной температуры. Нагрев идет без существенных затрат, поскольку по факту осуществляется обычный обмен энергией, между отработанным горячим углекислым газом из помещения и уличным, охлажденным воздухом. В летнее время рекомендовано ставить кондиционеры, чтобы охлаждать горячий поток, приходящий с улицы.
- Что касается воздуха, бывшего в употреблении, то он проходит через вытяжку и попадает на вентилятор, проходя через специальные отверстия в виде решеток, находящихся в верхней части комнаты или на потолке. Лопасти выводят воздух наружу, в трубу, которая ставится в один уровень с коньком крыши вашего дома.
Читать также: Лобзик для урока труда 5 класс
Как видите, монтаж такой сложности требует участия профессионалов в работе. Но есть приточно-вытяжная вентиляция своими руками в доме, которая делается гораздо проще.
Читайте также: