Вентиляторы типы и классификация



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.

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.

Класс защиты IP

От пользователя часто скрыты конструктивные особенности того или иного вентилятора. Поэтому их принято классифицировать по области применения. Например, знакомые всем кухонные вытяжки. Или вентиляторы, монтируемые непосредственно в воздушный канал санузла. Есть модели, предназначенные для установки на место форточки и множество других решений.

При выборе того или иного вентилятора важно правильно оценивать его условия эксплуатации. А именно, где будет работать устройство, во влажной или сухой среде, с запыленным или чистым воздухом, с опасностью падения предметов на лопасти или без. И здесь полезно обратить внимание на класс защиты прибора.

Стандарт IP описывает допустимый уровень опасности для прибора от попадания механических предметов и воды. После упомянутых букв указываются две цифры. Первая описывает допустимые параметры мусора и мелких предметов, попадание которых устройство выдержит без поломки. 0 означает отсутствие защиты, а имея IP6 — прибор может работать в как угодно сильно запыленном помещении.

Вторая цифра стандарта описывает влагостойкость. Здесь 0 также означает отсутствие защиты. Но переплачивать за высший ранг не стоит. IP42 означает, что прибор выдержит разовые брызги или может находиться под слабым, моросящим дождем. Устройства с IP55 разрешается бросить на газоне во время полива. Вентилятор IP56 способен работать на борту лодки в шторм.

Высшие ранги защиты от воды позволяют прибору выдерживать серьезные испытания. IP67 означает, что устройство равнодушно к любым потокам воды и не испортится после 30 минут под водой на глубине 1 м. А самые дорогие приборы с классом защиты IP68 способны работать погружении в жидкость длительное время.

Осевые или аксиальные устройства

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.

Диагональные приборы

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%.

Центробежные вентиляторы

Простота конструкции центробежных вентиляторов позволяет обеспечивать огромную производительность, хорошие показатели давления воздуха. А простота гарантирует им надежность в очень сложных условиях.

Конструкционно центробежный вентилятор состоит из нескольких важных функциональных узлов:

• двигатель;
• система прокачки воздуха в виде плоского колеса с лопатками;
• корпус, не только выполняющий роль несущей конструкции, но и формирующий циркуляцию воздуха.

Вся конструкция накрывается дополнительной оболочкой. Она служит звукоизолирующим кожухом. Обычно он обшивается шумопоглощающим материалом.

Система прокачки воздуха представляет собой плоское колесо. Оно состоит из пары дисков. Один из них сплошной, он соединен с двигателем. Второй имеет большое центральное отверстие. Между собой диски соединены по периметру лопатками-лопастями. При вращении они формируют поток воздуха, направленный наружу колеса.

Забор рабочего тела производится через центральное отверстие одного из дисков. В зависимости от конфигурации и формы лопастей, насосы способны:

• работать с твердыми составляющими потока, модели не имеют дисковых элементов;
• перемещать воздух с незначительным содержанием твердых примесей, однодисковые решения;
• работать с чистым воздухом, в широком диапазоне выходных объемов и давлений, классические двухдисковые модели.

В трехдисковых насосах две области лопаток. Подобные модели путем реверсирования двигателя способны перекачивать рабочее тело в двух направлениях.

Как это работает

Работу центробежного вентилятора можно описать достаточно просто.

1. Двигатель при включении устройства начинает вращать лопастное колесо.
2. Воздух между лопатками под действием центробежной силы начинает двигаться наружу.
3. На внутренней части лопастного колеса образуется зона низкого давления.
4. Воздух снаружи под действием разности давления поступает в центр колеса.
5. Движение воздуха к краю лопастного колеса заканчивается на границе — стенке корпуса. Здесь кинетика рабочего тела преобразуется в давление.
6. Образованное лопастным колесом давление воздуха выбрасывает последний через выходной патрубок.

Такая простая схема работы обуславливает надежность конструкционного решения центробежного вентилятора. Сегодня он встречается повсеместно в системах вентилирования, для поддержания формы уличных надувных аттракционов, в схемах удаления пыли и других твердых частиц из воздуха.

Виды лопастей

В зависимости от конфигурации лопастей, у насоса могут быть разные эксплуатационные характеристики. Это не только выходные технические параметры в виде давления и объема перекачки воздуха. Применяя те или иные конфигурации лопастей, инженеры добиваются снижения массогабаритных показателей насоса и уровня шума.

1. Изогнутые назад лопасти не позволяют пыли накапливаться внутри вентилятора, хорошо подходят для воздуха с большим уровнем примесей.
2. Изогнутые вперед лопасти прокачивают максимальное количество воздуха, насос способен обеспечить большое давление.
3. Самый простой тип лопастей — прямые радиальные. Они применяются в насосах с низким давлением, отличаются малым уровнем шума. Для защиты от эрозии лопатки обрабатывают специальными составами.

Вентиляторы 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 или безлопастные модели

Безлопастный вентилятор — достаточно новое изделие в классе бытовой техники. Они только осваивают отечественный рынок. Работа устройств данного класса основана на законе Бернулли. Грубо говоря, быстро движущиеся потоки воздуха в тщательно продуманной конструкции не просто инициируют движение дополнительных объемов, но и значительно повышают общую эффективность вентиляции.

Устройство состоит из нескольких функциональных частей.

1. Рамка, обычно в виде круга или овальной формы. Ее конструкция подразумевает одновременный выброс воздушных масс изнутри корпуса вентилятора и забор объема снаружи.
2. Основание, служащее основой для крепления всех компонентов.
3. Компактная турбина.
4. Двигатель.

Работает вентилятор достаточно просто. Турбина приводится во вращение мотором. Она засасывает воздух через отверстия в нижней части прибора. Одновременно конструкция турбины создает значительные завихрения. В результате воздух ускоряется до 15 раз. Разогнанный газ выбрасывается через щелевые каналы рамки, огибая ее поверхность. При этом, двигаясь с большой скоростью, он создает разрежение. Тем самым захватываются потоки воздуха извне, стремящиеся заполнить образовавшуюся зону низкого давления.

Такой принцип действия вентилятора имеет массу достоинств.

1. Поток воздуха можно плавно регулировать.
2. Все движущиеся части скрыты внутри корпуса, что означает безопасность использования прибора.
3. Легко регулировать направление обдува, просто изменяя позицию кольца.
4. Снижается расход энергии, до 20% в сравнении с классическими моделями при равной производительности.

Однако завоевание рынка безлопастными моделями идет медленно. Причина в особенностях работы: вентиляторы достаточно шумные. А сложность изготовления их компонентов диктует высокую цену.

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.

Источник

Виды вентиляторов по типу и конструкции

Рейтинг:

Вентилятор – агрегат для подачи/откачки воздуха (газа) из помещения. Данные приборы имеют различную конструкцию, но все они требуют электрического двигателя.

Классификация по условиям применения

По условиям, в которых работают вентиляторы, приборы подразделяют на следующие категории.

• Вентиляторы общего пользования, предназначенные для перемещения воздушных масс или неинертных газов с температурой, не превышающей 80 0 С.
• Термостойкие устройства, работающие с воздушными (газовыми) потоками, температура которых превышает 80 0 С.
• Пылевые – предназначаются для установки в цехах, где необходимо обеспечить вентиляцию воздуха при наличии в воздухе пыли и мелких механических взвесей, в количестве более 100 мг/м 3 .
• Вентиляторы для перегонки химически инертных газов, рабочие части которых изготавливают из материалов, химически устойчивых к конкретно взятым веществам.
• Коррозионностойкие – устройства для установки в помещениях с избыточной влажностью. Двигатели таких агрегатов защищены от проникновения влаги, рабочие части – неподвержены ржавчине.
• Взрывобезопасные предназначены для перегонки взрывоопасных газов и газовых смесей, а также воздушных масс, содержащих примеси взрывоопасных газов. Данные устройства подразделяются на категории и подбираются в зависимости от мест установки и класса взрывоопасности веществ.

По типу соединения привода с рабочим колесом

Электродвигатель в современных вентиляторах соединяется с рабочим колесом посредством:

• эластичных муфт;
• клиноременной передачи;
• бесступенчатых передач регулируемого вращения;
• непосредственно, путем установки рабочего колеса на двигатель.

По способу монтажа

Варианты установок агрегатов следующие.

• Монтаж на железобетонный фундамент или опору. В качестве опоры часто используют стальную рамную конструкцию.
• Канальная установка. Агрегат монтируют непосредственно внутрь воздуховода.
• Монтаж на крышу. Используется для вентиляции офисных, общественных помещений и производственных цехов, где не требуется установка вентиляционного оборудования специального назначения.

Параметры вентиляторов

Кроме учета вышеизложенных классификаций, вентиляторы выбирают по техническим параметрам. К ним относят:

• скорость движения воздуха, м 3 /час;
• давление газа, Па;
• степень сжатия газа (отношение давления газа на выходе в давлению газа на входе);
• частота вращения рабочего колеса, об/мин;
• частота вращения электродвигателя, об/мин;
• мощность вентилятора, кВт;
• КПД;
• уровень шума, производимого агрегатом.

Классификация по конструктивному исполнению

1. Осевые (аксиальные) выполнены в виде импеллера, насаженного на ось и защищенного кожухом. Обычно кожух имеет форму сплошного цилиндра, но может выполняться из металлических прутьев. Ось вентилятора соединена с электродвигателем. Выход оснащен устройством, спрямляющим поток (коллектором). Отличительная особенность данных устройств – малые потери на трение, высокий КПД, возможность изготавливать агрегаты широкого размерного ряда диаметром от нескольких сантиметров (для ноутбуков и иных компактных устройств) до промышленных вентиляторов с лопастями в несколько метров. Аксиальные устройства успешно применяются в быту (фены, кухонные вытяжки, вентиляция в ванных комнатах и пр.) и в промышленности (вентиляция в офисах, цехах, сельскохозяйственных помещениях и пр.).

1. Центробежные (радиальные) представляют собой спиралевидный корпус («улитку») внутри которого расположена крыльчатка, приводимая в движение электродвигателем. С боковой стороны находится входное отверстие, через которое всасывается воздух. Под прямы углом к входному отверстию расположен выходной патрубок. Исключение составляют крышные радиальные вентиляторы, в которых воздух прокручивается не под прямым, а под развернутым углом, выходя через патрубки, направленные вниз. Входное отверстие в крышных центробежных устройствах также направлено вниз. Агрегаты данной конструкции обладает большей, по сравнению с осевыми вентиляторами мощностью. В них происходит сжатие воздуха внутри нагнетательной камеры и выпуск его с большим, относительно входного, давлением. Такая конструкция и обеспечивает необходимую мощность. Поэтому они пригодны для установки в воздуховодах большой длины.

1. Диагональные устройства представляют собой кожух конической формы, внутри которого расположены рабочие колеса с лопастями, причем одно колесо имеет конструкцию лопастного винта, насаженного на ось, а второе – лопастную крыльчатку, аналогичную импеллерам радиальных вентиляторов. Воздух в таких устройствах движется под углом 45 0 , что значительно увеличивает скорость осевого потока на выходе. Недостатком такой конструкции является высокий уровень шума, производимый устройством.

1. Тангенциальные (диаметральные) вентиляторы выполняют в виде барабанного колеса, лопатки которого загнуты вперед внутри корпуса. Входное отверстие оснащено патрубком, выходное – диффузором. Воздух засасывается, дважды проходит импеллер в перпендикулярном направлении и выходит через выходной патрубок, расположенный вдоль оси корпуса. Такие агрегаты применяют там, где необходимо создать направленный плоский поток воздуха: в кондиционерах, тепловых завесах и пр. Преимущества тангенциальных вентиляторов в компактности, хорошем КПД (до 70%), низком уровне шума, возможности менять направление потока.

1. Прямоточные вентиляторы выполнены в виде цилиндрического основания, в боковых стенках которого расположены входные отверстия. Здесь же располагаются турбина и электромотор. К основанию прикреплено кольцевидное крыло без лопастей и иных подвижных элементов. Принцип работы устройства следующий. Засасываемый воздух сильно сжимается турбиной и выпускается сквозь узкие щели кольцевидного крыла, создавая область разряженного воздуха с внешней стороны кольца. Вырываясь с большой скоростью, потоки сжатого воздуха «тянут» за собой разряженный воздух. В результате на выходе кольца создается мощный поток направленного воздуха. Достоинством устройства является высокая мощность, недостатком – высокий уровень шума.

Для подбора вентилятора или вентиляционного оборудования отправьте заявку нашему менеджеру или позвоните 8 (499) 647-40-32.

Ответ будет содержать всю необходимую информацию: цену, техническое описание, срок поставки, условия доставки, условия оплаты.

Источник

Вентиляторы типы и классификация

Так сложилось, что наша страна располагается в умеренном климатическом поясе, но так ли он «умерен», как хотелось бы его обитателям? Холодные суровые зимы и жаркие летние деньки — вот такая «умеренность» климата в России. К счастью периоды пиковых показателей на термометре длятся не долго, поэтому покупать дорогостоящую монтируемую технику не всегда целесообразно. И здесь большим спасением выступает такой прибор как вентилятор. Небольшой по размерам, мобильный – он выступит спасителем в жаркий солнечный день, а когда необходимость отпадет, то переместится на полку шкафа. Сегодня вентиляторы не просто моторчик, лопасти, подставка как было раньше. Модели могут кардинально отличаться по конструкции и способу работы, увеличивается количество дополнений и функций, так что выбор вентилятора становится не совсем простой задачей для покупателя.

Типы вентиляторов

В зависимости от места установки их можно разделить на настольные, напольные и потолочные. Выбирать модель следует исходя из площади помещения и желаемого размещения.

Настольные вентиляторы – компактны по размерам и мобильны, для наибольшей эффективности требуют установки на возвышенные объекты: стол, полка, комод и т.п. При желании можно с легкостью изменить расположение или поворот вентилятора, так как настольные модели довольно легкие. К недостаткам относится небольшая мощность и маленькая площадь обслуживания, но для маленьких комнат данный вариант самый бюджетный и удобный.

Напольные вентиляторы – зачастую выглядят так же как и настольные, но имеют более внушительные размеры, высокую стойку. Стойка позволяет регулировать высоту вентилятора, за счет чего можно настроить прибор таким образом, чтобы воздушный поток попадал на необходимое место. Напольные вентиляторы не так мобильны как предыдущий тип, однако, в них чаще всего предусмотрен механизм поворота, то есть необходимость в постоянной настройке и переустановке отпадает. Благодаря своим размерам напольные конструкции обеспечивают равномерный обдув каждого уголка средних и больших по размерам комнат, как правило, имеют больший размер крыльчатки и мощность.

Потолочные вентиляторы – самые мощные, позволяют охладить большие площади, поэтому используются в производственных, торговых, офисных помещениях. Из-за высокой стоимости потолочные вентиляторы уходят в прошлое, уступая место кондиционерам. Потолочные модели комбинируются с источниками света, разнообразны по дизайну, изготавливаются из дерева, пластика, металла. Конструкция полностью стационарная и требует монтажа, перенести из комнаты в комнату или убрать на зиму этот прибор не получится. Стоит отметить, что потолочные модели довольно распространены в жарких странах, где необходимость в охлаждении присутствует круглый год.

Рабочий механизм вентиляторов

Еще не так давно конструкций вентиляторов было меньше. Радиальные и осевые вентиляторы используют не только в быту, но и как охлаждающие элементы большинства техники, как цифровой, так и бытовой.

Осевая конструкция состоит из крыльчатки (лопастей), двигателя и корпуса. Воздух поступает принудительно за счет винта и проходит вдоль оси вращения. Двигатель вращает ось, она в свою очередь двигает крылатку. Лопасти изготовлены под определенным углом, за счет чего воздух перемещается вдоль оси и попутно закручивается. Благодаря простому принципу работы и легкости в изготовлении осевые вентиляторы получили широкое распространение. К плюсам механизма следует отнести небольшой расход энергии, возможность установки в любых положениях, долгий срок службы, простое обслуживание, долгий срок эксплуатации.

Радиальные вентиляторы – имеют более сложную конструкцию в отличие от осевых, соответственно и стоимость их значительно выше. Выполнены в виде колоны, внутри которой располагается ротор с лопатками. Воздух, попадая в ротор, перемещается радиально с помощью центробежных сил и выталкивается сквозь отверстия в колоне. Основным отличием радиального механизма является давление, то есть большая разница давления при поступлении и выходе воздуха. Благодаря конструкции радиальные вентиляторы занимают меньше места, лучше вписываются в современный дизайн и менее шумны по сравнению с осевыми.

Не так давно производители представили совершенно новый механизм работы вентилятора без лопастей. Это, конечно же, делает конструкцию более безопасной, идеально подходящей для установки в детской комнате или в помещении с животными. Стоимость такой технической новинки намного выше, чем у предшественников. Внешний вид заставляет задуматься по какому же принципу работает прибор, ведь в нем нет привычных нам лопастей, только корпус и кольцо из которого поступает воздух. В действительности же все элементы располагаются внутри корпуса, а именно компактная и мощная турбина, которая выполняет всю работу. Аэродинамическое кольцо имеет прорези, через которые поступает нагнетаемый турбиной воздух.

Возможность регулировки

Производителями представлены модели с возможностью регулировки скорости, высоты, включением или отключением поворота корпуса вентилятора. Все вышеперечисленные характеристики применяются в различных типах конструкций и добавляют удобства пользователю.

Регулировка скорости – присутствует практически у каждой модели вентилятора. В зависимости от температуры помещения и погодных условий покупатель получает возможность настроить мощность обдува. Функция очень удобна, так как условия эксплуатации всегда переменны. Допустим, при нахождении в комнате выставлять максимальную мощность не всегда целесообразно, велика вероятность простыть, от сильного обдува устают и быстро сохнут глаза. При отсутствии людей в комнате достаточно на малый промежуток времени включить высокую мощность для доведения климата до максимально комфортного.

Регулировка высоты подставки и наклона верхней части – не всегда есть возможность установить вентилятор таким образом, чтобы воздушный поток попадал прямо на желаемый объект. Регулировка высоты позволит настроить вентилятор так как удобно пользователю. Если конструкция находится на возвышенной плоскости, то можно поставить минимальную высоту, на полу установить максимальную. Еще одним немаловажным дополнением в подвижности является регулировка наклона «головы» вентилятора. Особенность позволяет настроить воздушный поток под углом вверх или вниз, не прибегая к регулировке высоты подставки. Важно при выборе вентилятора обращать внимание на устойчивость стойки, качество креплений и легкость фиксации в различных положениях.

Поворот вентилятора – функция позволяет увеличить площадь обдува, в больших помещениях или комнатах, где находятся несколько человек, ее можно назвать незаменимой. Чем больше угол поворота, тем большую площадь охватит обдув, однако, поток воздуха в таких условиях периодический, придется ждать возвращения «головы» вентилятора в исходное положение. С другой стороны воздушный поток с функцией поворота можно выставить на максимум, вероятность переохладиться или простыть уменьшается в разы.

Дополнительные особенности

Сегодня производители для повышения конкурентоспособности вносят полезные функции практически во все приборы, вентиляторы в данном случае не исключение. Каждая из особенностей увеличивает стоимость на прибор, но и вносит свою долю комфорта в использовании.

Таймер – несомненно, полезная функция, позволит установить время отключения или включения вентилятора. При наличии таймера можно задать время в которое вентилятор начнет работать, к примеру за час до вашего прихода домой, или отключение через час после того как вы легли спать. Таким образом, комфортная температура будет сопровождать пользователя все время и не придется дожидаться, когда вентилятор охладит постепенно помещение. Однако стоит быть внимательным и не оставлять вентилятор в рабочем режиме на длительное время во избежание перегрева или замыкания, даже с наличием таймера.

Увлажнитель воздуха – редко встречающаяся особенность на сегодняшний день, связано это скорее всего с тем, что летом воздух итак достаточно влажный и функция увлажнения подойдет не для каждого региона и квартиры. Устройства, совмещающие обдув и увлажнение, стоят на порядок дороже, в некоторых случаях целесообразнее приобрести два полноценных прибора.

Пульт дистанционного управления – не секрет что современное поколение привыкло жать на кнопки и лишние действия начинают раздражать, многие приборы оснащены пультом управления. Вентиляторы с пультом управления удобны в пользовании, для людей с ограниченными возможностями пульт дистанционного управления скорее необходимость, чем блажь.

Уровень шума

Конечно же, при выборе вентилятора необходимо обращать внимание на такой параметр как уровень шума. Трудно находиться в помещении, где вот-вот взлетит самолет, а так как прибор работает продолжительно, а иногда и ночью, то стоит выбирать предельно внимательно.

Для жилых помещений комфортный уровень шума не должен превышать отметку в 38 Дб. Для детских и спален желательно искать максимально бесшумные модели с показателями 25 – 30 Дб. Шумные приборы скорее всего наиболее мощные, их следует покупать для непродолжительной ежедневной эксплуатации, чтобы не уставать от работы вентилятора. Не всегда высокий показатель шума означает, что он таковым является. Возможно, производитель указывает шум на максимальной работе вентилятора, при установке меньшей мощности показатель упадет.

Подведем итоги

Во-первых определитесь для каких целей приобретается прибор:

Во-вторых решите для себя нужны ли вам дополнительные функции, возможно наличие таймера, пульта управления значительно увеличат стоимость, а в ваших интересах приобретение бюджетной модели.

Необходимо выбирать подходящий для помещения размер вентилятора, мощность и диаметр крыльчатки. Остановитесь на этих характеристиках и изучите максимально тщательно. Так, к примеру, покупка вентилятора с маленькой мощностью не сможет обеспечить качественный обдув большого помещения, но идеально подойдет для кухни или прихожей.

Источник

Основы гидравлики

Вентиляторами называют устройства, служащие для перемещения воздуха или других газов при давлении не более 0,15×10 5 Па.
Они, как и насосы, находят применение во многих отраслях народного хозяйства и, в частности, в системах теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Автомобильная, дорожная и сельскохозяйственная техника применяет в своей конструкции, например, вентиляторы системы охлаждения двигателей, вентиляторы системы отопления и кондиционирования воздуха в салоне. Аэромобили, суда на воздушной подушке и подобные машины используют вентиляторы в качестве движителя.

Следует отличать вентиляторы от воздуходувок и компрессоров, способных перемещать газы при давлении более 0,15×10 5 Па. Компрессоры, в отличие от вентиляторов, чаще всего являются аэромашинами объемного типа, использующими принцип вытеснения вещества по аналогии с объемными насосами. Если же в качестве компрессора применяются динамические аэромашины (центробежные, осевые турбины и т. п.), то сжатие воздуха в них осуществляется в несколько ступеней, т. е. поэтапно.

Вентиляторы разделяют на центробежные и осевые. Эти два типа вентиляторов используют непосредственное силовое воздействие рабочими органами (крыльчатками) на потоки воздуха или газов для увеличения их кинетической энергии, т. е. являются аэродинамическими машинами.

Как в конструкциях насосов, среди вентиляторов лопастного типа иногда выделяют тип диагональные вентиляторы, у которых лопасти изогнуты по схеме, не позволяющей классифицировать их как центробежные или осевые (рис. 1). В диагональных вентиляторах лопатки расположены под углом 45˚ к оси колеса либо они имеют сложную геометрическую форму, придающую диагональное направление перемещаемому потоку газа.
Перемещение рабочей среды (газа, воздуха) в таких вентиляторах осуществляется и вдоль оси рабочего колеса (как у осевых вентиляторов), и радиально (как у центробежных вентиляторов) вдоль внешней стенки кожуха.
Подобная конструкция имеет некоторые достоинства по сравнению с вентиляторами осевого типа, так как возникающие центробежные силы способствуют повышению давления в потоке.
Кроме того, лопасти диагональных вентиляторов в меньшей степени подвержены поперечной изгибающей нагрузке, поскольку значительная часть энергии передается потоку в осевом направлении, что выгодно отличает их от центробежных (радиальных) вентиляторов.

В отдельную группу можно выделить так называемые диаметральные вентиляторы, в которых схема перемещения воздушных потоков отличается от таковой у центробежных вентиляторов – и входящий, и нагнетаемый потоки перемещаются по внешнему периметру рабочего колеса (рис. 1).
Рабочее колесо диаметральных вентиляторов оснащено длинными, но очень узкими лопатками.
Отличается у таких вентиляторов и конструкция кожуха – вдоль внешнего участка рабочего колеса имеется широкое окно, из которого лопасти захватывают газ (воздух), перемещают его вдоль закрытой части кожуха и выбрасывают в выходное отверстие (раструб). Иногда конструкция диаметральных вентиляторов вообще не предусматривает кожуха – остатки его функции выполняет раструб.

Поскольку диагональные и диаметральные вентиляторы представляют собой некоторую разновидность основных типов вентиляторов — центробежных и осевых, в этой статье более подробно рассмотрены характеристики двух последних конструкций.

Центробежные вентиляторы

Центробежные вентиляторы иногда называют радиальными вентиляторами, поскольку перемещение воздушного потока при контакте с лопастями осуществляется от центра к внешнему периметру, т. е. радиально.

Общий вид и схема устройства центробежного вентилятора (рис. 2) напоминают конструкцию центробежных насосов. Он состоит из рабочего колеса (ротора) 2 с лопатками, спирального корпуса 2 (кожуха) и станины 1. Рабочее колесо насажено на вал 4, который установлен в подшипниках на станине. Ротор центробежного вентилятора состоит из двух дисков, между которыми располагаются лопатки. Их число колеблется от 6 до 36.

Кожухи вентиляторов выполняют из листового металла сварными или клепаными. У центробежных вентиляторов кожух обычно имеет форму логарифмической спирали (улитки). В нем имеются круглое входное и квадратное или прямоугольное выходное отверстия.

Принцип работы центробежного вентилятора аналогичен принципу работы центробежного насоса.
Воздух, поступивший через входное отверстие вентилятора в полость рабочего колеса, захватывается лопатками и приводится во вращение. Под действием центробежных сил он сжимается, отбрасывается к внешней стенке спирального кожуха, и, двигаясь по спирали, попадает через выходное отверстие в воздуховод.
Основное назначение кожуха – собрать поток воздуха, сбегающего с ротора и понизить его скорость, т. е. преобразовать кинетическую энергию потока газа (динамическое давление) в потенциальную энергию (статическое давление).
В среднем скорость движения воздуха или газа в кожухе центробежного вентилятора принимается равной половине окружной скорости рабочего колеса.

Центробежные вентиляторы классифицируют по следующим признакам:

• по создаваемому давлению – низкого давления (до 0,01×10 5 Па), среднего (до 0,03×10 5 Па) и высокого давления (свыше 0,03×10 5 Па);
• по назначению – общего (для перемещения чистого воздуха и неагрессивных газов) и специального назначения (для перемещения запыленного воздуха, дымовых газов – дымососы, и др.);
• по числу сторон всасывания – одностороннего и двустороннего всасывания;
• по числу ступеней – одноступенчатые и многоступенчатые, работающие, как и многоступенчатые центробежные насосы.

Осевые вентиляторы

Этот тип вентиляторов иногда называют аксиальными вентиляторами, поскольку перемещение потока в них осуществляется вдоль оси рабочего колеса. Еще одно название осевых вентиляторов, издавна укрепившееся в быту – пропеллеры.

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) лопаточное колесо, при вращении которого поступающий через входное отверстие воздух под воздействием лопаток перемещается между ними в осевом направлении. На рис. 3 показан простейший осевой вентилятор, состоящий из двух основных частей – осевого лопаточного колеса 1, расположенного на одном валу с двигателем, и цилиндрического корпуса (кожуха) 2.

Колесо осевого вентилятора состоит из втулки, на которой закреплены наглухо или в которую встроены лопатки. Число лопаток на колесе обычно от 2 до 32. Лопатки изготавливают симметричного или специального несимметричного профиля, расширяющегося и закручивающегося по мере приближения к втулке. Осевые вентиляторы с лопатками симметричного профиля называют реверсивными, а с лопатками несимметричного профиля – нереверсивными.

Колеса осевых вентиляторов делают сварными из листовой стали или литыми; они бывают также штампованными. В последнее время получили широкое распространение вентиляторы из пластмасс.

Кожух осевого вентилятора имеет цилиндрическую форму (обечайку) и роль его более ограничена, чем у центробежных вентиляторов, так как поток воздуха (газа) проходит вдоль оси вентилятора, и на его движение обечайка почти не оказывает влияние.
Диаметр кожуха не должен превышать 1,5 % длины лопатки колеса, так как большие зазоры между колесом и кожухом резко снижают аэродинамические качества осевого вентилятора.
При отсутствии всасывающего воздуховода на входе устанавливают коллектор, обеспечивающий хорошее заполнение входного сечения вентилятора, а также устанавливают обтекатель.
Для понижения скорости потока (преобразование кинетической энергии в потенциальную энергию давления) на выходе из вентилятора иногда устанавливают диффузор.

Сравнительные характеристики центробежных и осевых вентиляторов

Центробежные вентиляторы, по сравнению с осевыми, способны создавать большее давление на выходе, поэтому их целесообразно применять для подачи воздуха при значительном давлении. Поэтому их часто применяют в системах вентиляции со сложной разветвленной сетью воздуховодов, в системах пневмотранспорта материалов, в котельных установках в качестве тягодутьевых устройств, и в системах кондиционирования воздуха.

Осевые вентиляторы не способны создавать высокого давления, подобно центробежным, но имеют больший КПД, они способны работать реверсивно (т. е. в обратном направлении), более просты в изготовлении (а значит и дешевле), балансировке, монтаже и обслуживании, имеют меньшие габариты и вес. В связи с этим осевые вентиляторы чаще всего применяют для проветривания помещений, вентиляции шахт, тоннелей и т. п. – там, где не требуется создание относительно высокого давления потока воздуха (газа).

Работа вентиляторов сопровождается шумом, интенсивность которого обусловливается типом вентилятора, режимом его работы, качеством изготовления и монтажа. Снижению шумов способствует установка вентилятора на одном валу с двигателем, применение специальных виброгасителей при креплении на станине, качественная балансировка ротора, тщательная обработка и отделка поверхностей лопаток рабочего колеса, мягкое соединение с воздуховодами.

Обозначение вентиляторов

В настоящее время промышленность выпускает вентиляторы многих типов и серий. Каждому вентилятору присваивается условное обозначение – индекс, в котором указаны:

• давление, создаваемое вентилятором: н.д. – низкое, с.д. – среднее, в.д. – высокое давление;
• назначение вентилятора: Ц – центробежный общего назначения, ЦП – пылевой и т. д.;
• коэффициент давления при оптимальном режиме – цифрой, соответствующей 10-кратной величине этого коэффициента (с округлением до целых единиц);
• удельная частота вращения (быстроходность) – цифрой, округленной до целых единиц;
• номер вентилятора – цифра или число, соответствующее диаметру колеса в дециметрах.

Пример обозначения центробежного вентилятора: н.д. Ц4-70 № 8, что означает центробежный вентилятор общего назначения низкого давления с коэффициентом давления 0,403, быстроходностью 70 и диаметром рабочего колеса 800 мм.

Рабочие параметры и характеристики вентиляторов

К основным техническим характеристикам вентиляторов относятся подача, полное давление, КПД, потребляемая мощность, критерий быстроходности.

Подача вентиляторов

Подача вентилятора L (м 3 /ч или м 3 /сек) – объем газа (или воздуха), перемещаемого вентилятором за единицу времени.
В общем случае подача вентилятора может быть определена, как произведение площади живого сечения потока газа в выходном отверстии вентилятора на соответствующую проекцию абсолютной скорости потока на выходе из рабочего колеса:

где:
S_вых – площадь выходного отверстия, которая принимается с учетом коэффициента стеснения потока лопатками, равного 0,9…0,95;
с_v2 – проекция абсолютной скорости потока газа: для центробежных вентиляторов – радиальная проекция, для осевых – осевая проекция.

При выборе вентилятора для конкретных практических нужд используют аэродинамические характеристики-графики, устанавливающие зависимость между основными рабочими параметрами вентилятора и расходом газа (воздуха). Пример такой аэродинамической характеристики вентилятора приведен внизу на рис. 4 .

Полное давление вентилятора

Полное давление р_п вентилятора зависит от плотности газа (его физическая характеристика), коэффициента давления и скорости потока (кинематические характеристики), и определяется на основе уравнения Эйлера:

где:
ρ – плотность газа;
ψ – коэффициент давления вентилятора; ψ = η_г φ₂ (здесь η_г – гидравлический КПД вентилятора, φ₂ — коэффициент закручивания потока, определяемый из отношения проекции скорости потока к его абсолютной скорости);
v₂ –скорость потока на выходе из колеса.

Мощность вентилятора

Теоретическая мощность вентилятора, передаваемая перемещаемой среде, определяется по формуле:

Действительная мощность N, потребляемая вентилятором, значительно отличается от полезной вследствие гидравлических потерь энергии при протекании воздуха внутри вентилятора. Эти потери складываются из потерь на вихреобразование у кромок лопастей и лопаток, перетекание воздуха через зазоры между колесом и кожухом вентилятора и механических потерь на трение.

КПД вентиляторов

КПД – отношение полезной мощности к потребляемой вентилятором от приводного устройства:

Полный КПД вентиляторов, как и КПД насосов, может быть определен в виде произведения трех составляющих:

где: η_г – гидравлический КПД (потери в потоке), η_о – объемный КПД (утечка через зазоры), η_м – механический КПД (трение).

Полный КПД центробежных вентиляторов (в зависимости от быстроходности и конструкции лопаток) составляет от 0,65 до 0,85. У осевых вентиляторов он не превышает 0,9.

При подборе электродвигателя для вентиляторной установки используют коэффициент запаса К = 1,05…1,2 для осевых вентиляторов, и К = 1,1…1,5 – для центробежных вентиляторов.

Критерий быстроходности вентиляторов

Центробежные и осевые вентиляторы, как и насосы, удобно классифицировать по удельной частоте вращения (критерию быстроходности). Критерий быстроходности характеризует аэродинамические качества вентилятора – его способность создавать большее или меньшее давление.
Для оптимальной работы вентилятора при ρ = 1,2 кг/м 3 критерий быстроходности определяется по формуле:

где:
L – подача в м 3 /с;
ω – угловая скорость в с -1 ;
р_п – давление в Па.

Для геометрически подобных вентиляторов (имеющих одинаковую конструкцию и форму при разных габаритах) критерий быстроходности будет одинаковым. Для центробежных вентиляторов критерий быстроходности составляет 40…80, а для осевых – 80…300. Осевые вентиляторы при прочих равных условиях (в частности, при одинаковой угловой скорости колеса) развивают меньшее давление по сравнению с центробежными, поэтому значение nуд у них выше (т. е. для получения необходимого давления требуется более высокая скорость вращения).

Использование критерия быстроходности облегчает подбор и расчет вентиляторов, так как быстроходность входит в индекс вентиляторов. По индексу можно судить о давлении, развиваемом вентилятором.

На рис. 4 представлена универсальная аэродинамическая характеристика центробежного вентилятора, на которой графически изображены все допустимые или оптимальные для данного вентилятора режимы его работы. Пользуясь универсальной аэродинамической характеристикой, можно выбрать наиболее эффективный режим работы вентилятора, при котором его КПД будет иметь максимальное значение.

Пример решения задачи на подбор вентилятора

Задача
Определить давление, развиваемое центробежным вентилятором, если коэффициент давления ψ = 0,9, частота вращения рабочего колеса n = 1450 мин -1 , наружный диаметр колеса D₂ = 0,4 м, а плотность воздуха ρ = 1,2 кг/м 3 .

Решение.
Окружную скорость на наружном диаметре рабочего колеса определяем по формуле:

Источник

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

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

Источник