Какие рабочие колеса применяются в центробежных вентиляторах
Перейти к содержимому

Какие рабочие колеса применяются в центробежных вентиляторах

  • автор:

Центробежный вентилятор: специфика устройства и принцип работы прибора

Руководство по установке небольших моделей вентиляторов

Радиальный вентилятор поднимается на фундамент с помощью лебедок или надвижкой по лагам.

Монтаж агрегатов с небольшими габаритами осуществляется тоже с использованием виброизоляторов. Монтируются они на металлическое основание либо же основу из бетона. Помимо этого, доступен вариант их монтажа на кронштейнах. Последние производятся из прокатного металла и в готовом виде вмуровываются в стену.

Ввиду того что модели небольших габаритов всегда поставляются уже собранными, весь монтаж сводится к установке агрегата на подготовленное основание либо раму. До вмуровывания нужно подготовить отверстия либо крепежные элементы. Виброизоляторы можно заменить резиновыми прокладками толщиной в 0,5-1 см.

Главные характеристики центробежных вентиляторов

К основным характеристикам любого кулера, в том числе и центробежного, относятся:

  • Показатель давления;
  • Объемное использование воздуха;
  • Частота, с которой вращаются лопасти;
  • КПД устройства;
  • Степень звукового давления.

Сейчас большинство из производителей вентиляционного оборудования имеют в своем ассортименте центробежные механизмы с выходом, который подходит каналам с круглыми сечениями. Их диаметр составляет от 100 до 400 миллиметров. Также ими производятся воздуховоды с прямоугольным сечением с размерами от 300х150 миллиметров до 1000х500 миллиметров. Расширение, таким образом, модельного ряда дало возможность применять данные конструкции не только в бытовых, но и в промышленных вентиляционных системах.

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.

Вентилятор улитка — это одно из наиболее востребованных устройств, которые применяются с целью создать воздушный поток с высокими показателями плотности. У данной вытяжки есть свои особенности, нюансы конструкции и принцип работы, который отличает улитку от других систем.

Прежде чем собрать своими руками высокоэффективный вентилятор улитка, вам следует узнать про особенности данного устройства и его конструкцию.

Чтобы осуществлять принудительное движение воздуха, иногда можно обойтись крыльчаткой и силовой установкой, которая будет вращать рабочий элемент; Если пространство ограничено, но вытяжной агрегат крайне необходим, на помощь приходит специализированное оборудование; Улитка представляет собой корпус, выполненный в виде спирали; Задача корпуса — выполнять задачи воздушного канала; Сделанные своими руками улитки достаточно популярны, но когда нет времени на сборку или отсутствуют соответствующие навыки, объективно лучшим решением станет покупка готового оборудования; Чтобы образовать воздушный поток, внутри конструкции вентилятора располагается радиальный компонент — колесо; Этот радиальный элемент оборудования соединяется с силовой установкой; Лопатки на рабочем колесе загнуты, что позволяет при их движении создавать разряженную область; Входной патрубок конструкции служит для поступления воздуха или другой среды; За счет движения по спиральному корпусу скорость воздуха на выходе через выходное отверстие заметно возрастает; Вентиляторы улитки бывают термостойкими, коррозийностойкими и общего назначения; Движение лопастей вентилятора улитки зависит от конструкции оборудования

Особое внимание следует уделять расположению выходного патрубка. Если он находится слева, тогда ротор должен совершать свои вращения по часовой стрелке, или наоборот; При выборе или сборке своими руками улитки, нужно учесть, сколько используется лопастей и каковы показатели их кривизны

Создаваемые потоки воздуха

Планируя собрать своими руками самодельный агрегат или купить готовый вытяжной аппарат типа улитка, вам обязательно следует принять во внимание характеристики создаваемых воздушных потоков. А именно вас должна интересовать величина потока, от которой во многом зависит область применения улитки

  1. Низкое давление. Воздушные потоки низкого давления широко применяются при оснащении производственных цехов и компоновке бытовых приборов. Здесь не допускается превышение температуры воздуха более 80 градусов Цельсия. Также улитки низкого давления не приспособлены к работе в условиях агрессивной среды.
  2. Среднее давление. Вентиляторы-улитки среднего давления чаще всего встречаются при компоновке вытяжной системы, применяемой для перевозки, удаления материалов мелкой фракции. Ярким примером можно назвать зерно и удаление опилок.
  3. Высокое давление. Вытяжки улитки высокого давления образуют потоки воздуха, которые поступают к зонам сгорания различного вида топлива. Котельное оборудование, работающее на разных видах топлива, оснащается именно улитками высокого давления.

Улитка, или центробежный вентилятор, требует наличия надежного основания. Корпус должен быть качественно зафиксирован, чтобы не создавать вибрации. Промышленные агрегаты отличаются повышенной вибрацией. Если не предотвратить это явление, постепенно устройство выйдет из строя.

Что нужно знать о радиальных вентиляторах?

Радиальные, или центробежные вентиляторы являются преобладающей группой устройств для перемещения воздушных или газовых потоков. Они используются в бытовых или промышленных установках для вентиляции или в технологических целях. Конструкция радиального вентилятора практически неизменна с момента изобретения, что подтверждает высокий уровень эффективности, надежности и прочности.

Устройство и принцип действия

Радиальный вентилятор состоит из двух основных элементов:

Корпус имеет специфическую форму «улитки», способствующую эффективной организации движения воздушного потока. Рабочее колесо осуществляет непосредственное воздействие на газовоздушную смесь, заставляя ее перемещаться с определенным импульсом.

Это обеспечивается рабочим колесом, имеющим форму цилиндра с лопатками, расположенными параллельно оси вращения. Воздух, находящийся между ними, приобретает большой запас кинетической энергии и под действием центробежной силы выбрасывается в выходное отверстие. При этом, на входе образуется зона разрежения, в которую снаружи устремляются новые потоки воздуха. В зависимости от потребности, устройство может быть использовано для нагнетения или для создания вакуума (всасывания)

, что делает его более универсальным и дает большие возможности.

Это позволяет использовать устройства в связке с продолжительными и разветвленными линиями воздуховодов, перемещать потоки газовоздушных смесей на большие расстояния и осуществлять вентиляцию помещений сложной конфигурации.

Особенности вытяжки улитка

Запоминающаяся форма и характерный принцип работы выделяют его на фоне остальных. Улитка будет наиболее популярна для номеров с минимальным пространством и свободным пространством. Конструкция спирального вентилятора служит в качестве воздуховода в любом складском или промышленном здании.

Вы можете выбрать из заводских систем очистки слизней различных конфигураций, но при желании вы можете построить свою собственную систему очистки собственными руками. Как установить пулю и почему она лучше других систем очистки? Ответ на эти вопросы можно найти в особенностях конструкции устройства.

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.

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.

Ремонт

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

Принцип действия, устройство, и применение центробежных вентиляторов Центробежные вентиляторы, устройство и принцип работы Разновидности вентиляторов улиток. как сделать вентилятор улитку своими руками Центробежный вентилятор улитка: области применения, конструкция и материалы, принцип действия Центробежный вентилятор: особенности устройства и действия - точка j Центробежные вентиляторы и их применение: разновидности и способы монтажа Устройство и принцип работы центробежного вентилятора Принцип работы центробежного вентилятора Принцип работы центробежного вентилятора - отделка дома своими руками Центробежный вентилятор своими руками: принцип работы, сборка и регулировка

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

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

Редактор публикации: Беспалов Алексей Евгеньевич

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

Составляющие центробежного вентилятора

Схема рабочих колес центробежных вентиляторов: а – барабанная, б – кольцевая, в, г – с коническими покрывающими дисками, д – однодисковые, е – бездисковые.

Как и любая другая техника, вентилятор будет исправно работать только при соответствующих элементах конструкции.

  1. Подшипники. Чаще всего данный тип устройства имеет маслонаполненные подшипники роликового типа скольжения. Отдельные модели могут обладать водяной системой охлаждения, которая чаще всего применяется в работе с горячими газами, что предотвращает перегрев подшипников.
  2. Лопасти и заслонки. Основная функция заслонок – управление газовыми потоками при входе и выходе. Отдельные модели центробежных эксгаустеров могут иметь их с обеих сторон или только с одной – входа или выхода. «Входящие» заслонки управляют количеством поступаемого газа или воздуха, а «выходящие» сопротивляются воздушному потоку, который управляет газом. Заслонки, что расположены на входе лопастей, способствуют уменьшению потребления электроэнергии.

Сами плицы находятся на втулке колеса центростремительного вентилятора. Есть три стандартных расположения лопастей:

  • лопасти загнуты вперед;
  • лопасти загнуты назад;
  • лопасти прямые.

В первом варианте лопасти имеют лезвия с направлением по движению колеса. Такие вентиляторы «не любят» твердых примесей в эрлифтных потоках. Основное их назначение – большой поток с низким давлением.

Второй вариант оснащен искривленными лезвиями против движения колеса. Таким образом достигается аэродинамический швеллер и относительная экономичность конструкции. Такой способ применяется в работе с потоками газовой консистенции низкого и умеренного уровня насыщения жесткими компонентами. В качестве дополнения имеют покрытие от повреждений. Очень удобно то, что такой центробежный вентилятор имеет широкий диапазон регулировок скоростей. Они намного эффективней моделей с лопастями, изогнутыми вперед или прямыми, хотя последние и стоят дешевле.

Третий вариант имеет лопасти, которые расширяются сразу от втулки. Такие модели имеют минимальную чувствительность к оседанию твердых частиц на лопастях вентилятора, но при этом издают много шума во время эксплуатации. Также они имеют быстрый темп работы, низкие объемы и высокий уровень давления. Часто используют с целью аспирации, в пневматических системах для транспортировки материалов и в других схожих работах.

Конструкция улитки

Стандартная улитка (зонт) состоит из рабочего колеса и силового агрегата. Свой вентилятор, в зависимости от возложенных функций, может обладать защитными свойствами от коррозии или отличаться повышенной термостойкостью.

Строение улитки подбирается непосредственно под помещение, в которое следует установить дополнительную очистительную систему. При выборе устройства рекомендуется учитывать силу потока воздуха, а именно:

  • потоки пониженного давления;
  • давление среднего значения;
  • потоки высокого давления.

При выборе вентилятора «Улитка» следует учитывать силу потока воздуха

Профессионалы предупреждают, чем мощнее вентиляционный агрегат, тем больше усилий по его установке следует приложить. Самодельный короб или основание поспособствует быстрому подключению и корректной работе всего устройства на протяжении длительного времени.

Виды приводов

Существует три вида приводов конструкций, которые определяют мощность и вращение лопастей:

  1. Прямой, когда крыльчатка сидит на одном валу с двигателем, определяя обороты лопастей. Если скорость двигателя не регулируется, то и у крыльчатки тоже.
  2. Ременной. Усилие передаётся через шкивы. Меняя соотношение шкивов можно менять усилие.
  3. Регулируемый. Наличие магнитной и гидравлической муфты между валом мотора и импеллера, позволяет регулировать режим, для чего имеются специальные устройства.

По способам применения отличают принудительные и нагнетательные. Канальные центробежные вентиляторы используются для размещения внутри воздуховодов.

Многозональные высокопроизводительны и применяются для вентилирования и удаления дыма. Устанавливаются в подвалах и на чердаках. Благодаря нескольким фланцевым соединениям модуль может обслуживать вентиляционную систему большого дома.

Движение рабочих колёс определяет отличия. Правосторонние от левого вращения. При двухстороннем всасывании направление определяется со стороны против привода.

Общие данные о центробежных (радиальных) вентиляторах

Вентиляторы спирали имеют двойное обозначение (маркировку): BP и VC, т.е. радиальное и центробежное. Первый указывает на то, что лопасти рабочего органа устройства расположены радиально по отношению к его ротору. Второй обозначает физический принцип работы устройства, т.е. процесс всасывания и перемещения воздушных масс происходит под действием центробежной силы.

Радиальные вентиляторы в системах вентиляции особенно хорошо зарекомендовали себя благодаря высокой эффективности вытяжки воздуха.

Принцип действия

Как упоминалось выше, вентиляторы этой модификации работают на основе центробежной силы.

  1. Прикрепленные к ротору агрегата лопасти вращаются с высокой скоростью, создавая вихри внутри корпуса.
  2. Давление на входе падает, что приводит к засасыванию воздуха поблизости и спешке.
  3. Под действием лопастей она выбрасывается на периферию пространства, где создается высокое давление.
  4. Это приводит к тому, что воздушный поток устремляется к выходу.

Все центробежные модели, которые устанавливаются не только в вентиляционных системах, но и в системах вытяжки дымовых газов, работают таким образом. Последние изготавливаются из алюминиевого сплава или стали с покрытием из жаропрочных материалов и оснащены взрывозащищенным электродвигателем.

Особенности конструкции

Как уже упоминалось, главной особенностью дизайна является улитка. Следует также упомянуть о форме лезвий. Существует три типа лопастей, используемых в вентиляторах этой марки:

  • под прямым углом,
  • с наклоном назад,
  • в форме крыла.

Первое место занимают небольшие вентиляторы с большой мощностью и производительностью. То есть они могут создать условия, когда другие модели требуют большого корпуса. В то же время они работают с низким уровнем шума. Вторая позиция — это экономичный вариант, который потребляет на 20% меньше электроэнергии, чем остальные позиции. Эти вентиляторы легко переносят нагрузки.

Что касается варианта исполнения, относящегося к электродвигателю, то здесь также имеются три положения:

  • Ротор напрямую соединен с валом двигателя через муфту и подшипники;
  • через ременную передачу со шкивами;
  • рабочее колесо установлено на валу двигателя.

И еще одна особенность — точки соединения между вентилятором и воздуховодами системы вентиляции. Входной патрубок имеет прямоугольное отверстие, выходной патрубок круглый.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

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

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

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

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

Центробежные вентиляторы и их применение: разновидности и способы монтажа Центробежные вентиляторы и их применение Центробежный вентилятор: особенности, устройство и виды, правила выбора Центробежный вентилятор: специфика устройства и принцип работы прибора Центробежный вентилятор улитка своими руками. как сделать вентилятор улитку своими руками: крыльчатки, лопасти Центробежный вентилятор: особенности, устройство и виды, правила выбора В чем разница между осевыми и радиальными вентиляторами Центробежный вентилятор: устройство, принцип работы, подбор подходящей модели Радиальный центробежный вентилятор для вытяжки и системы вентиляции: принцип работы, преимущества, монтаж Центробежный вентилятор: устройство, принцип работы, подбор подходящей модели

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

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

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

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

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

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

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

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

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

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

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

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

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

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

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Конструкция и принципы действия

Такой вентилятор еще называют радиальным. Он используется для следующих целей:

  • Конвекция газо-воздушных или воздушных потоков в системе вентилирования бытовых, промышленных, торговых или общественных строений;
  • Очищение воздуха;
  • Регулирование содержания влажности в воздухе;
  • Создание комфортных условий нахождения в здании.

Центробежный вентилятор

При всем этом разнообразии центростремительный вентилятор имеет довольно простую конструкцию. Он состоит из таких элементов:

  1. Спиралевидный корпус, имеющий два отверстия – всасывающее и выпускное;
  2. Несколько лопастей;
  3. Двигатель;
  4. Рабочее колесо, представляющее собой несколько лопаток, скрепленных друг с другом парой дисков, насаженное на вал посредством использования шпонки.

Принцип действия следующий – включается двигатель и приводит в рабочее состояние лопасти. Они в свою очередь при вращении засасывают воздух, проходящий в спиралевидный корпус, благодаря центробежной силе. После этого воздушный поток выводится в воздуховод и, очистившись, выходит наружу. Как видите центробежные вентиляторы и их применение в жизнедеятельности человека очень просты. Они могут служить много лет подряд, если соблюдаются некоторые правила.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

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

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

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

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

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

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Классификация

Как уже отмечалось ранее, существует множество сфер применения вентиляторов центробежного типа. Очевидно, что каждая из них имеет свою специфику и предъявляет определенные требования к рабочему оборудованию. Чтобы было проще ориентироваться в разнообразии радиальных вентиляторов, их классифицируют по ряду показателей.

Принцип действия, устройство, и применение центробежных вентиляторов Вентиляторы - устройства для перемещения газов. Вытяжка улитка: предназначение, принцип работы, изготовление своими руками Устройство современного центробежного вентилятора Вентиляторы улитка: радиальные, центробежные и вытяжные. центробежный вентилятор улитка своими руками (фото, видео) вытяжная улитка своими руками. улитка вентиляционная: особенности вытяжного центробежного вентилятора Центробежный вентилятор: устройство, принцип работы, подбор подходящей модели Вентилятор улитка: разновидности центробежных кулеров, как подобрать воздушную вытяжку высокого давления В чем отличия между радиальными и осевыми вентиляторами Конструкция центробежных радиальных вентиляторов улитка Центробежный вентилятор: специфика устройства и принцип работы прибора

Вот такие типичные профили лопастей, их основные преимущества и недостатки

  • лопасти загнуты вперед по направлению вращения – конструкция, отличающаяся высокой производительностью, но не рассчитанная на работу с высоким давлением газа и механическими примесями (пыль, стружка, песок и др.) в нем;
  • лопасти загнуты назад – такое расположение обеспечивает больший КПД, позволяет осуществлять плавную регулировку скорости, допускает работу в условиях наличия малого и среднего количества механических примесей, однако сложнее в реализации и дороже;
  • прямые лопасти («гребное колесо») – самая примитивная и дешевая конструкция, допускает работу даже в случае существенного загрязнения воздуха механическими примесями и наличия повышенного давления, однако имеет наименьший КПД и производит много шума.

Немаловажным параметром является также тип привода вентилятора

Именно на него в первую очередь обращают внимание при подборе устройства для конкретной цели. Привод может быть:

  • прямой безредукторный – ступица соединена непосредственно с ротором (или выходным валом) двигателя, и только от параметров двигателя зависит конечная скорость вращения крыльчатки;
  • ременной – включает примитивный редуктор, изменяющий скорость вращения прямо пропорционально соотношению диаметров ведущего и ведомого шкивов;
  • цепной – редко встречающийся тип привода, конструктивно схожий с ременным, отличается большей надежностью, но громоздкостью и высоким уровнем шума;
  • зубчатый – включает сложный редуктор зубчатого типа, способный изменять крутящий момент как по величине, так и по направлению, конструктивно допускает применение ступенчатой регулировки, хотя на практике подобные механизмы практически е встречаются;
  • регулируемый бесступенчатый – имеет дополнительную деталь – муфту гидравлического или магнитного типа, способную плавно регулировать скорость вращения в соответствии с управляющим воздействием (чаще всего – автоматизированным).

Кроме того, радиальные вентиляторы классифицируют по геометрическим размерам, электрической (или эквивалентной) мощности, скорости вращения, величине создаваемого давления и разрежения, степеням влаго-, пыле- и взрывобезопасности. Последнее особенно актуально для систем вентиляции шахт и подземных тоннелей, где существует вероятность скопления взрывоопасных газов.

Составляющие центробежного вентилятора

Схема рабочих колес центробежных вентиляторов: а – барабанная, б – кольцевая, в, г – с коническими покрывающими дисками, д — однодисковые, е — бездисковые.

Как и любая другая техника, вентилятор будет исправно работать только при соответствующих элементах конструкции.

  1. Подшипники. Чаще всего данный тип устройства имеет маслонаполненные подшипники роликового типа скольжения. Отдельные модели могут обладать водяной системой охлаждения, которая чаще всего применяется в работе с горячими газами, что предотвращает перегрев подшипников.
  2. Лопасти и заслонки. Основная функция заслонок — управление газовыми потоками при входе и выходе. Отдельные модели центробежных эксгаустеров могут иметь их с обеих сторон или только с одной — входа или выхода. «Входящие» заслонки управляют количеством поступаемого газа или воздуха, а «выходящие» сопротивляются воздушному потоку, который управляет газом. Заслонки, что расположены на входе лопастей, способствуют уменьшению потребления электроэнергии.

Сами плицы находятся на втулке колеса центростремительного вентилятора. Есть три стандартных расположения лопастей:

  • лопасти загнуты вперед;
  • лопасти загнуты назад;
  • лопасти прямые.

В первом варианте лопасти имеют лезвия с направлением по движению колеса. Такие вентиляторы «не любят» твердых примесей в эрлифтных потоках. Основное их назначение — большой поток с низким давлением.

Второй вариант оснащен искривленными лезвиями против движения колеса. Таким образом достигается аэродинамический швеллер и относительная экономичность конструкции. Такой способ применяется в работе с потоками газовой консистенции низкого и умеренного уровня насыщения жесткими компонентами. В качестве дополнения имеют покрытие от повреждений. Очень удобно то, что такой центробежный вентилятор имеет широкий диапазон регулировок скоростей. Они намного эффективней моделей с лопастями, изогнутыми вперед или прямыми, хотя последние и стоят дешевле.

Третий вариант имеет лопасти, которые расширяются сразу от втулки. Такие модели имеют минимальную чувствительность к оседанию твердых частиц на лопастях вентилятора, но при этом издают много шума во время эксплуатации. Также они имеют быстрый темп работы, низкие объемы и высокий уровень давления. Часто используют с целью аспирации, в пневматических системах для транспортировки материалов и в других схожих работах.

Общие сведения

Вентиляторы осевые одноступенчатые Аксипал FTDA, осевые крышные с диффузором FTDA-RD и осевые крышные с клапаном FTDA-RB (далее вентиляторы FTDA) предназначены для перемещения воздуха и других газов, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха, с содержанием пыли не более 10 мг/м3. Вентиляторы осевые одноступенчатые Аксипал FTDE, осевые крышные с диффузором FTDE-RD и крышные с клапаном FTDE-RB (далее вентиляторы FTDE) предназначены для перемещения взрывоопасных газопаровоздушных смесей IIA, IIB и IIC категорий, групп Т1, Т2, Т3 и Т4 по классификации ГОСТ Р 51330.0-99, не вызывающих ускоренной коррозии материалов и покрытий проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, добавочного кислорода, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов, а также окислов железа. Вентиляторы предназначены для обслуживания взрывоопасных зон помещений классов 1 и 2 по ГОСТ Р 51330.13-99. Температура перемещаемой среды от -40 °С до +40 °С. Вентиляторы FTDA и FTDE предназначены для эксплуатации в условиях макроклиматического района с умеренным климатом (исполнение У), категорий размещения 1, 2, 3 и 4 по ГОСТ 15150-69. По требованию заказчика вентиляторы FTDA могут иметь другое климатическое исполнение, а также могут иметь исполнение для их эксплуатации при температуре до + 90 °С. Вентиляторы FTDE предназначены для обслуживания взрывоопасных зон помещений классов В-1а, В-1б, В-1г по классификации «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ). Вентиляторы комплектуются асинхронными электродвигателями с высотой оси вращения от 56 до 200 мм. Вентиляторы могут монтироваться непосредственно в воздуховодах как на горизонтальных, так и на вертикальных участках.

Особенности вытяжки улитка

Запоминающаяся форма и отличительный принцип работы выделяет такую вентиляцию из подобных. Наиболее востребованной улитка будет для помещений с минимальной площадью и свободным пространством. Конструкция вентилятора в виде спирали, служит воздушным каналом в любом складском или промышленном помещении.

На ваш выбор предоставлены заводские агрегаты «улитка» разной комплектации, но при желании – соорудить очистительную систему собственными руками вполне реально. Как установить улитку и чем она лучше остальных очистительных систем? Ответы на эти вопросы кроются в особенностях строения устройства.

Виды рабочих колес центробежных вентиляторов

vsk-auto.ru

Центробежные вентиляторы широко используются для вентиляции, кондиционирования воздуха и других задач вентиляционных систем. Одним из наиболее важных компонентов центробежного вентилятора является рабочее колесо, которое отвечает за создание потока воздуха. Рабочее колесо представляет собой основной элемент, который приводит в движение воздух и обеспечивает его циркуляцию в системе.

Существует несколько типов рабочего колеса центробежных вентиляторов, каждый из которых имеет свои особенности и применение в зависимости от конкретных условий и требований. Один из наиболее распространенных типов рабочего колеса — это радиально-поточное колесо. Оно состоит из лопаток, которые расположены перпендикулярно чаше рабочего колеса. Воздух проходит через лопатки, создавая при этом радиальное движение. Этот тип колеса обеспечивает высокую степень эффективности и производительности вентилятора.

Другим типом рабочего колеса является прямоточное колесо. В отличие от радиально-поточного колеса, оно имеет лопатки, расположенные параллельно направлению потока воздуха. Прямоточное колесо обеспечивает более равномерное распределение воздушного потока и хорошо подходит для систем, требующих большего давления и протяженности потока.

Выбор типа рабочего колеса центробежного вентилятора зависит от специфики задачи, требований к воздушному потоку, давлению и эффективности. Важно учитывать также факторы, связанные с рабочей средой, шумом и энергоэффективностью. Лучший выбор рабочего колеса поможет оптимизировать работу вентиляционной системы и обеспечить комфортные условия.

Рабочие колеса с прямыми лопастями: особенности и применение

Основной особенностью рабочих колес с прямыми лопастями является их форма — лопасти рабочего колеса имеют прямую форму, без изгибов и закруглений. Это позволяет обеспечить максимальную эффективность вентилятора, так как прямые лопасти создают меньшее сопротивление потоку воздуха и более равномерно распределяют воздушные силы.

Рабочие колеса с прямыми лопастями широко используются в различных отраслях промышленности, где требуется высокая производительность и эффективность вентиляции. Они находят применение в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, воздушных фильтрах, вентиляционных камерах и прочих системах, где необходимо обеспечить оптимальное движение воздушного потока.

Преимущества использования рабочих колес с прямыми лопастями включают высокую эффективность и производительность вентилятора, равномерное распределение воздушного потока, низкий уровень шума и вибраций, а также возможность работы в широком диапазоне рабочих условий.

Для сравнительного анализа характеристик и применения различных видов рабочих колес центробежных вентиляторов рекомендуется использовать таблицу.

Тип рабочего колеса Особенности Применение
Рабочие колеса с прямыми лопастями — Прямая форма лопастей
— Меньшее сопротивление потоку воздуха
— Равномерное распределение воздушных сил
— Системы вентиляции и кондиционирования
— Воздушные фильтры
— Вентиляционные камеры
Рабочие колеса с изогнутыми лопастями — Изогнутая форма лопастей
— Более высокое сопротивление потоку воздуха
— Неравномерное распределение воздушных сил
— Вентиляционные системы в промышленных предприятиях
— Системы отопления и охлаждения
— Системы воздушного обогрева и охлаждения

Рабочие колеса с вогнутыми лопастями: особенности и применение

Основные особенности рабочих колес с вогнутыми лопастями:

Повышенная эффективность За счет вогнутой формы лопастей, рабочие колеса с вогнутыми лопастями обладают высокой эффективностью. Воздух, проходящий через вентилятор, получает дополнительное ускорение и повышенное давление, что позволяет достичь большего объема притока воздуха.
Меньшая шумность Вогнутые лопасти также уменьшают шумность работы вентилятора. Это происходит благодаря улучшенной аэродинамике и сокращению вихревых потерь.
Применение в высокоэффективных системах вентиляции Рабочие колеса с вогнутыми лопастями широко применяются в системах вентиляции, где требуется высокая производительность и минимальный уровень шума. Они используются в промышленных предприятиях, офисных зданиях, торговых центрах и других объектах, где требуется эффективная вентиляция.

Рабочие колеса с вогнутыми лопастями являются надежным и эффективным решением для создания систем вентиляции. Их применение позволяет обеспечить эффективную циркуляцию воздуха, улучшить качество воздуха в помещении и создать комфортные условия для работы и проживания.

Рабочие колеса с изогнутыми лопастями: особенности и применение

Особенностью рабочего колеса с изогнутыми лопастями является то, что оно способно генерировать высокую степень давления и производить большой воздушный поток даже при небольших размерах. Это делает его идеальным для применения в системах кондиционирования и вентиляции, где требуется эффективное перемещение воздуха на длительные расстояния.

Кроме того, рабочие колеса с изогнутыми лопастями имеют высокую степень износостойкости и долговечности благодаря своей конструкции. Они обычно изготавливаются из высококачественных материалов, таких как алюминий или нержавеющая сталь, что обеспечивает им стабильную работу на протяжении длительного времени.

Эти типы рабочих колес также отличаются низким уровнем шума и вибрации, что является важным фактором при использовании вентиляционных систем в жилых и коммерческих помещениях.

Изогнутые лопасти рабочих колес отлично справляются с перемещением загрязненного воздуха и могут использоваться для очистки воздуха от пыли, газов и запахов. Они также широко применяются в промышленности, где требуется удаление выхлопных газов или обработка воздуха в специальных условиях.

В заключение, рабочие колеса с изогнутыми лопастями представляют собой эффективные и надежные элементы центробежных вентиляторов. Их особенности, такие как высокая производительность, низкий уровень шума и долговечность, делают их популярным выбором для различных промышленных и коммерческих приложений.

Вопрос-ответ

Какие виды рабочего колеса центробежного вентилятора существуют?

Существует несколько видов рабочего колеса центробежного вентилятора: прямоточные, радиальные и радиально-прямоточные. Прямоточные вентиляторы чаще всего используются для высокого давления и небольшого расхода воздуха, радиальные вентиляторы — для большей производительности и низкого давления, а радиально-прямоточные — для достижения высокой производительности и давления одновременно.

Какие характеристики имеет прямоточное рабочее колесо центробежного вентилятора?

Прямоточное рабочее колесо имеет спиральную конструкцию, которая позволяет обеспечить непрерывное движение воздуха по направлению оси вентилятора. Оно обладает высокой эффективностью и производительностью, подходит для ситуаций, требующих большего давления и небольшого расхода воздуха.

Какую особенность имеет радиальное рабочее колесо центробежного вентилятора?

Радиальное рабочее колесо имеет лопасти, расположенные перпендикулярно оси вентилятора. Они направляют воздух в радиальном направлении, что обеспечивает низкое давление и высокую производительность. Такая конструкция позволяет использовать радиальные вентиляторы в ситуациях, где требуется большой объем воздуха при низком давлении, например, в системах вентиляции или охлаждения.

В чем заключается особенность радиально-прямоточного рабочего колеса центробежного вентилятора?

Радиально-прямоточное рабочее колесо сочетает в себе особенности прямоточного и радиального рабочих колес. Оно имеет как спиральные, так и радиальные лопасти, что позволяет достичь высокого давления и производительности одновременно. Радиально-прямоточные вентиляторы широко применяются в системах воздухообмена, кондиционирования воздуха и других областях, где требуется эффективная работа с воздухом при различных режимах.

Какие бывают виды рабочего колеса центробежного вентилятора?

Существуют несколько основных видов рабочего колеса центробежного вентилятора: прямокрылые радиальные, радиальные высокопроизводительные, прямокрылые крыльчатые, крыльчатые с изломанной и спиралью канавкой, а также центробежные и осевые.

Устройство центробежного вентилятора и принцип его работы

Центробежный (радиальный) вентилятор — это механическое устройство, создающее газовые или воздушные потоки низкого давления. Принцип работы следующий: кинетическая энергия передаётся вращающейся крыльчаткой, увеличивая давление потока, что используется для управления шиберами, заслонками в воздуховоде, позволяя изменить направление с уклоном до восьмидесяти градусов.

По конструкции устройства надёжные, относительно бесшумные и экономные. Расчёт ведётся по постоянному объёму газов, не по массе, позволяя учитывать расход.

Виды приводов

Существует три вида приводов конструкций, которые определяют мощность и вращение лопастей:

  1. Прямой, когда крыльчатка сидит на одном валу с двигателем, определяя обороты лопастей. Если скорость двигателя не регулируется, то и у крыльчатки тоже.
  2. Ременной. Усилие передаётся через шкивы. Меняя соотношение шкивов можно менять усилие.
  3. Регулируемый. Наличие магнитной и гидравлической муфты между валом мотора и импеллера, позволяет регулировать режим, для чего имеются специальные устройства.

По способам применения отличают принудительные и нагнетательные. Канальные центробежные вентиляторы используются для размещения внутри воздуховодов.

Многозональные высокопроизводительны и применяются для вентилирования и удаления дыма. Устанавливаются в подвалах и на чердаках. Благодаря нескольким фланцевым соединениям модуль может обслуживать вентиляционную систему большого дома.

Движение рабочих колёс определяет отличия. Правосторонние от левого вращения. При двухстороннем всасывании направление определяется со стороны против привода.

Требования по эксплуатации

Определяются техническими характеристиками. Температурный режим не должен превышать восьмидесяти градусов, а для двухсторонних устройств, не более шестидесяти.

При наличии механических примесей на один кубометр не более одного грамма. Анализируется показатель давления, частота вращения лопастей, уровень шума.

Хороший механик всегда подберёт к существующим условиям то, что нужно.

Бытовые модели всегда отличались высокой производительностью, скоростью потока.

Рабочие лопатки – сердце центробежного вентилятора, имеющее лопатки радиально расположенные, загнутые назад или вперёд.

С одним рабочим колесом – низконапорные, с двумя или тремя – среднего напора. В зависимости от рабочей среды, ширины дисков, скорости, направления вращения – правого или левого.

Монтаж

Перед началом монтажа визуально убедиться в целостности, проверить, соответствуют ли характеристики по паспорту с документами.

Прозвонить на сопротивление изоляции, просушить. Проверить состояние ростверка по СНиП. Далее монтаж радиальных вентиляторов сводится к следующему списку действий:

  1. Установить рамы.
  2. Укрепить.
  3. Подготовить подъёмные механизмы.
  4. Застропить модуль, сделать пробный подъём.
  5. Установить, временно закрепить агрегат к раме.
  6. Соединить двигатель с вентилятором.
  7. Удалить временные подставки.
  8. Установить.
  9. Окончательный крепёж.
  10. Монтировать ограждение.
  11. Пробный пуск.

Далее необходимо отбалансировать, турбину, проверив баланс нанесением одной риски на турбину и корпус. При прокручивании риски никогда не совпадают, если балансировка сделана правильно и наоборот – если метка постоянно занимает одно положение.

Зазор между корпусом и турбиной не допускается более четырёх процентов от диаметра колеса, а между колёсами не более одного.

ППР – проект производства работ оговаривает способы монтажа, мест и механизмы.

Стропы для монтажа обязательно инвентарные.

Чтобы не повредить анкерные болты подкладывают деревянные бруски, по окончании монтажных работ снимают.

Окончательная установка делается по байпасу с помощью деревянных клиньев на резиновую виброизолирующую прокладку толщиной до двадцати пяти миллиметров.

Назначение

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

Применяются центробежные вентиляторы для вытяжки и двухстороннего всасывания. В большинстве случаев используются модули с выходом на круглые сечения от ста до четырёхсот миллиметров.

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

Другие области применения:

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

Ремонт

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

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

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

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

Устройство и принцип действия центробежного вентилятора аналогичны устройству и принципу действия центробежного насоса и турбокомпрессора.

Рис.1. Схема центробежного вентилятора:

1 – рабочее колесо; 2 – кожух-диффузор; 3 – всасывающий патрубок; 4 – нагнетательный патрубок; 5 – лопасти рабочего колеса

Рабочее колесо центробежного вентилятора имеет вид лопастного ротора с большим числом невысоких лопаток, которое определяется диаметром (рис.1). Лопасти большинства центробежных вентиляторов изготовляют изогнутыми вперед. Материалом для лопастей служит углеродистая сталь. Лопасти крепятся к днищу и ободу ротора посредством клепки или сварки.

Рабочее колесо I заключено в спиральный кожух-диффузор 2.

Последний склепывается или сваривается из листовой стали, а иногда отливается из чугуна.

Кожух вентилятора имеет два патрубка: всасывающий 3 – круглого сечения и нагнетательный 4 – обычно прямоугольного сечения. Вентиляторы большой производительности, аналогично центробежным насосам большой производительности, имеют рабочее колесо с двусторонним входом и кожух с двумя всасывающими патрубками.

Приводом для вентилятора обычно служит электродвигатель, с которым вал вентилятора соединен или непосредственно или ременной передачей со шкивом на валу вентилятора. В первом случае установка получается более компактной, во втором случае получается минимум шума (гудения). Уменьшению шума способствует также и загнутая вперед форма лопастей 5. Лопасти, загнутые назад, делаются лишь в вентиляторах высокого давления с целью повышения к.п.д. этих вентиляторов.

Работа вентилятора протекает следующим образом. Как в центробежных насосах и турбокомпрессорах, в вентиляторах процессы всасывания и нагнетания производятся быстро вращающимися лопастями рабочего колеса. При этом у входа в вентилятор создается пониженное, а на выходе из него – избыточное давление. Избыток давления на выходе расходуется на преодоление сопротивления в нагнетательном трубопроводе.

Читайте также: Самодельные кузнечные пресса для своего использования

Напор (давление), развиваемый вентилятором, подача,
мощность и к.п.д. центробежных вентиляторов

Ввиду незначительной степени сжатия газа в вентиляторе изменением объемного веса ваза можно пренебречь и считать газ несжимаемым. В таком случае уравнения теоретического напора центробежного насоса применимо и для центробежного вентилятора:

Здесь все обозначения имеют такой же смысл, как для центробежного насоса и турбокомпрессора.

При безударном радиальном входе (α1 = 90°) газа в межлопастное пространство рабочего колеса действительный напор, развиваемый центробежным вентилятором, будет

так как 1 кГ/м 2 =1 мм вод. ст.

К = 0,8 – 0,82 – поправочный коэффициент на конечное число лопастей;

ηг – 0,7 – 0,85 – аэродинамический (гидравлический) к.п.д., учитывающий внутренние потери напора в рабочем колесе и проточной части вентилятора;

γ – объемный вес воздуха (газа) в кГ/м 2 . Полный напор, развиваемый вентилятором, складывается из статического hст и и динамического (скоростного) hд, напоров т.е.,

Статический напор складывается из разрежения при всасывании hвс и избыточного давления при нагнетании hвс

a динамический напор соответствует скорости, на. выходе из вентилятора с = с2:

Следовательно, полный напор, развиваемый вентилятором, будет

Данные каталогов (таблицы и графики) относятся обычно к нормальным условиям T = 293°K; p = 103 кПа).

Имея в виду ошибки, возможные в расчете потерь давления в системе, вводят гарантийные запасы в рабочих параметрах и вентиляторы общего назначения выбирают на подачу 1,05Q. и давление 1,1р. Мощность и КПД центробежного вентилятора может быть подсчитана по формулам, приведенным для центробежных насосов.

Однако следует учитывать, что в полном напоре, создаваемым вентилятором, определенную долю составляет скоростной напор. Поэтому для оценки энергетической эффективности вентилятора, как машины, предназначенной для создания статического давления, применяют статический КПД.

где ηст – отношение полезной мощности, расходуемой на развитие статического давления к мощности, подводимой на вал вентилятора от двигателя.

При пересчете характеристик, построенных для нормальных условий и φ =50%, на натурные следует иметь в виду, что подача, напор и КПД остаются неизменными, а давление и мощность на валу изменяются пропорционально платности газа, подаваемого вентилятором, т.е.

На рис.3 и 4 даны типичные формы характеристик соответственно при n = const и n = var.

В вентиляторостроении широко применяются безразмерные характеристики, общие для целой серии геометрически подобных машин. На рис.5 показана безразмерная характеристика вентиляторов Ц4-76, построенная по результатам испытания модели с D2 = 500 мм при n = 1200 об/мин.

Безразмерные характеристики очень удобны для расчета рабочих параметром вентилятора из данной серии, имеющего диаметр рабочего колеса D2 и работающего при n об/мин. Расчет ведется по формулам

Рис.3. Размерная характеристика вентилятора при n = const

Формы характеристик вентиляторов определяются аэродинамикой проточной полости их: в основном отношением выходным углом лопасти β2 и формой ее профиля. На рис.6 показаны три типа характеристик давления вентиляторов. Из них интересна характеристика седлообразной формы 1, свойственная вентиляторам с большими углами β2 и малым .

ГОСТ и ведомственные указания запрещают эксплуатацию вентиляторов при η

В обоих этих вариантах вентиляторная установка усложняется и удорожается, и поэтому такой способ регулирования применяется только для крупных вентиляторов в особо ответственных установках.

Второй способ применяется очень широко ввиду его конструктивной простоты. Вентиляторы малых и средних размеров, приводимые асинхронными короткозамкнутыми двигателями, регулируются этим способом, единственно в таких условиях доступным.

Третий способ распространен для вентиляторов с большой подачей.

По затратам энергии на привод в режимах регулирования при одинаковых подачах указанные способы не равноценны. Для любых типов вентиляторов худшим способом регулирования является дроссельное, дающее наибольшую затрату энергии.

Осевые вентиляторы

Устройство, отличительные особенности и
характеристики

Главной частью осевого вентилятора является колесо, которое состоит из втулки 1, сидящей на валу, и радиально расположенных на втулке лопастей 2, наклоненных под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной к оси вентилятора (рис.7).

Количество лопастей рабочего колеса бывает от 2 до 16 шт. Лопасти больших вентиляторов могут быть пустотелыми и поворотными. Лопасти постепенно расширяются к втулке и имеют хорошую аэродинамическую форму авиационных пропеллеров. Колесо вращается внутри цилиндрического кожуха 3, имеющего плавное очертание формы на входе 4 и диффузор 5 на выходе. Для плавного обтекания втулки перед колесом установлен шаровой шит 6.

Осевой вентилятор в принципе отличается от центробежного прямоточным движением воздуха. Движение воздуха в нем при входе и выходе неизменное, вдоль оси вала. Более совершенная форма лопастей осевых вентиляторов и отсутствие резкого изменения направления потока в них повышают к.п.д., который поэтому больше к.п.д. центробежных вентиляторов.

Принципы расчета и конструирования осевых вентиляторов были разработаны советскими учеными К.А. Ушаковым, В.П. Поликовским и другими сотрудниками ЦАРИ на основе теории крыла, созданной Н.Е. Жуковским.

Осевые вентиляторы при одинаковых размерах и числе оборотов создают меньшие напоры, чем центробежные, но производительность их при этом больше. Однако при больших оборотах они также создают и большие напоры.

В отличие от центробежных, осевые вентиляторы допускают реверсирование, т.е. изменение направления движения воздуха. Коэффициент быстроходности осевых вентиляторов ns больше, чем у центробежных, и находится в пределах 1000-5000.

На рис.8 представлены типичные характеристики осевого вентилятора, которые несколько отличаются от характеристик центробежного вентилятора, а именно: 1) крутое падение напора; 2) резкое уменьшение к.п.д. в области небольших производительностей; 3) малое изменение мощности с изменением производительности, что является преимуществом осевых вентиляторов перед центробежными.

Рис.7. Схема осевого вентилятора;

1-втулка; 2-лопасть;3-кожух вентилятора; 4-вход в вентилятор; 5-диффузор; 6-шаровой щит.

Читайте также: Паяльник для металлопластиковых труб

Рис.8. Характеристики осевого вентилятора

Из рис.8 видно, что максимальное давление и максимальная мощность получаются при нулевой производительности, т.е. при закрытой задвижке. Поэтому осевой вентилятор, в отличие от центробежного, следует пускать в ход при открытой задвижке.

Теоретический напор осевого вентилятора определяется из основного уравнения Эйлера при условии осевого выхода в колесо

Мощность, развиваемая вентилятором и сообщаемая потоку,

где Q – производительность в м 3 /сек;

Н – напор в мм вод. ст.;

ηг – гидравлический к. п. д.

Мощность, потребляемая вентилятором

где η – полный к.п.д. вентилятора, учитывающий все потери (гидравлические, объемные, механические) и определяемый путем испытания и снятия характеристики вентилятора.

Регулирование и область применения осевых
вентиляторов

Регулирование производительности осевого вентилятора, как и для центробежных вентиляторов, осуществляется: 1) при помощи задвижки; 2) изменением числа оборотов; 3) поворотом лопастей; 4) установкой направляющего аппарата перед входом в вентилятор.

Наиболее рациональным является способ регулирования последовательным поворотом лопастей рабочего колеса, а при наличии направляющего аппарата – поворотом его направляющих лопастей. Оба эти способа регулирования позволяют изменять характеристику вентилятора, что является их преимуществом.

Благодаря большому числу оборотов, осевой вентилятор приводится в действие непосредственно от быстроходного электродвигателя или от паровой турбины. Окружные скорости вращения их зависят от конструкции лопастей и могут быть u2 = 100 – 200 м/сек. Высоконапорные осевые вентиляторы выполняются с большим числом лопастей (8-16 шт.)

Осевые вентиляторы в большинстве случаев применяются для подачи больших количеств воздуха при небольших напорах (от 10 до 100 мм вод. ст.), в частности, для вентиляции помещений. Производительность осевых вентиляторов достигает 1000000 м 3 /час.

В заключение следует отметить, что работа всех вентиляторов сопровождается значительным шумом, переходящим иногда в гудение. Для борьбы с этим значительным недостатком вентиляторов рекомендуются следующие меры: а) замена железного кожуха железобетонным; б) изоляция фундамента вентилятора от частей здания; в) соединение воздуховодов посредством вставок из плотной парусины; г) заключение вентиляторов в деревянные, обитые войлоком, футляры.

Дата добавления: 2016-02-04 ; просмотров: 4377 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Основные понятия и параметры. Центробежными вентилятора­ми называют машины для перемещения чистых газов и смесей газов с мелкими твердыми материалами, имеющие степень повы­шения давления не более 1,15 при плотности потока 1,2 кг/м 3 . Характерным признаком центробежного вентилятора является по­вышение давления за счет работы центробежной силы газа, дви­жущегося в рабочем колесе от центра к периферии.

При незначительном повышении давления газа изменением его термодинамического состояния можно пренебречь. Поэтому к цен­тробежным вентиляторам применима теория машины для несжи­маемой среды (см. пол разд. 4).

Центробежные вентиляторы широко распространены в про­мышленности и коммунальном хозяйстве для вентиляции зданий и отсасывания вредных веществ в технологических процессах.

В теплоэнергетических установках центробежные вентиляторы применяются для подачи воздуха в топочные камеры котлов, пе­ремещения топливных смесей в системах пылеприготовления, отсасывания дымовых газов и выброса их в атмосферу.

Конструктивное устройство центробежного вентилятора про­стейшего типа показано на рис. 44, а. Рабочее колесо вентилято­ра состоит из литой ступицы /, жестко сопряженной с основным диском 2. Рабочие лопатки 3 крепятся к основному диску 2 и пе­реднему диску 4, обеспечивающему необходимую жесткость ло­пастной решетки 5. Корпус 6 вентилятора крепится к литой или сварной станине 9, на которой располагаются подшипники 8, несущие вал вентилятора с посаженным на него рабочим колеcом.

Рис. 44. Центробежный вентилятор:

а — устройство; б — аэродинамическая схема; 1 — ступица; 2 — основной диск;3 — рабочие лопатки; 4 — передний диск; S лопастная решетка; 6 — корпус;7 — шкив; 8 — подшипники; 9 — станина; 10, II фланцы

(пропущены две страницы)

но не полное давление, ими развиваемое, а лишь статическая часть его Рст или соответственно статический напор Hст.

Полный КПД определяется по формуле

Статический КПД дополняет оценку эффективности вентиля­тора, так как в полной энергии, сообщаемой потоку газа, суще­ственную долю составляет кинетическая энергия. Ориентировоч­но ηст меньше η на 20. 30%.

Мощность двигателя для привода вентилятора (кВт) выбирают с запасом на возможные отклонения рабочего режима от расчет­ного:

где η — полный КПД вентилятора; ηпер — КПД передачи. При непосредственном соединении валов двигателя и вентилятора ηпер = 1,0, при клиноременной передаче ηпер = 0,92,

Коэффициент быстроходности вентилятора характеризует кон­струкцию рабочего колеса, следовательно, способность создавать давление. Если принять плотность воздуха ρ = 1,2 кг/м 3 , то

где n — 1/с; Q— м 3 /с; p — Па.

Для каждого типа вентилятора характерно определенное зна­чение коэффициента быстроходности:

Центробежные высокого давления 10. 30

Центробежные низкого и среднего давления с лопатками:

отогнутыми вперед 30. 60

отогнутыми назад 50. 80

Центробежные двустороннего всасывания 80. 120

Характеристики и регулирование подачи центробежных венти­ляторов. Характеристиками вентиляторов называют графики за­висимостей напоров, мощности на валу и КПД от объемной по­дачи. Характеристики получают по результатам непосредственных испытаний вентиляторов при постоянной частоте вращения и стро­ят для воздуха с ρ = 1,2 кг/м 3 .

При пересчете характеристик, построенных для стандартных условий при ро = 760 мм рт. ст., Т= 293 К и Ψ = 50 %, на реальные условия следует иметь в виду, что подача, напор и КПД остаются неизменными, а давление и мощность на валу изменяются про­порционально плотности газа, подаваемого вентилятором, т.е.

На рис. 45 и 46 даны типичные формы характеристик цен­тробежных вентиляторов соответственно при п = const и n = var.

В вентиляторостроении широко применяются безразмерные ха­рактеристики, общие для целой серии геометрически подобных машин.

На рис. 47 показана безразмерная характеристика вентиля­торов Ц4-76, построенная по результатам испытания модели с D2 = 500 мм при п = 1200 об/мин.

Читайте также: Редуктор от муравья на мотоблок

Безразмерные характеристики очень удобны для расчета рабо­чих параметров вентилятора из данной серии.

Регулирование подачи вентиляторов можно производить все­ми способами, указанными в подразд. 7:

Изменением частоты вращения вала вентилятора;

Дросселированием на входе и выходе вентилятора;

Направляющим аппаратом различных конструкций на входе.

Первый способ требует применения электродвигателей с пере­менной частотой вращения (коллекторных или двухскоростных). Возможно применение двигателей с постоянной частотой враще­ния при включении между валами двигателя и

Рис. 46. Размерные характеристики вентилятора ВВД № 11 при n = var

Рис. 46. Безразмерные характеристики вентилятора Ц4-76

вентилятора вариатора частоты вращения (обычно гидромуфты). В обоих вариантах вентиляторная установка усложняется и удорожается, по­этому такой способ регулирования применяется только для круп­ных вентиляторов в особо ответственных установках.

В некоторых случаях для привода вентилятором применяют элек­тродвигатели с фазовым ротором, в которых с помощью специ­альных контактных колец и реостата можно регулировать сопро­тивление в цепи ротора и таким образом изменять частоту враще­ния вала,

В настоящее время для регулирования подачи вентиляторов из­менением частоты вращения применяют приводные двигатели с полупроводниковыми преобразователями частоты.

Второй способ применяется очень широко ввиду его конст­руктивной простоты. Например, |вентиляторы малых и средних размеров, приводимые асинх­ронными короткозамкнутыми двигателями, регулируются этим способом.

Третий способ распространен для вентиляторов с большой подачей в шахтных установках и в станционной теплоэнергетике (дутьевые вентилято­ры, дымососы).

По затратам энергии на привод в режимах регулирования при одинаковых подачах указанные способы неравноценны.

Для любых типов вентиляторов худшим способом регулирова­ния является дроссельный, требующий наибольших затрат энергии.

Конструктивное выполнение вентиляторов общего назначения. Конструкция вентилятора определяется его аэродинамической схемой, под которой понимается схематический чертеж его про­точной части с указанием основных размеров в долях наружного диаметра колеса б).

Конструктивная форма и размеры вентилятора определяются его подачей, давлением и частотой вращения.

Формы рабочих колес вентиляторов даны на рис. 48. Формы, показанные на рис. 48, а, б, свойственны вентиляторам низкого давления с лопатками, загнутыми вперед; формы, приведенные на рис. 48, б. г, характерны для вентиляторов низкого, среднего и высокого давлении с лопатками, загнутыми назад.

Наименьшей прочностью и жесткостью обладают колеса фор­мы а, допускающие окружную скорость на диаметре D2 не более 40 м/с. Ширина таких колес постоянна и составляет около 0,5D2.

Колеса кольцевой формы с шириной b1 = b2 = 0,2. 0,35 D2 бо­лее прочны и жестки и допускают скорость U2 до 60 м/с.

Конический покрывающий диск (см. рис. 48, в, г) обеспечи­вает большую жесткость колеса и допускает высокие окружные скорости до 80 м/с.

Рис. 48. Формы рабочих колес центробежных вентиляторов:

а— барабанная; б — кольцевая; в, г — с коническими покрывающими дисками; б, е — соответственно однодисковых и бездисковых

Форма, показанная на рис.48, г, применяется для колес боль­шой подачи и находит применение, в частности, для дутьевых вентиляторов и дымососов ТЭС.

Открытые однодисковые и бездисковые колеса форм (см. рис. 48, д, е) применяются в пылевых вентиляторах, служащих для подачи смесей газов с твердыми частицами, например, в системах пылеприготовления ТЭС.

В вентиляторах применяются все три типа лопастей.

По назначению вентиляторы подразделяются на следующие груп­пы:

вентиляторы общего назначения (Ц);

вентиляторы дутьевые (ВД);

вентиляторы горячего дутья (ВГД);

вентиляторы мельничные (ВМ);

вентиляторы специального назначения.

По направлению вращения рабочего колеса различают венти­ляторы правого вращения (колесо вращается по направлению дви­жения часовой стрелки, если смотреть со стороны привод левого вращения. По направлению выхода газа вентиляторы изго­товляются с различными положениями корпуса.

Вентиляторы общего назначения изготовляются с семью поло­жениями корпуса (рис. 7.49), дутьевые вентиляторы и дымососы могут устанавливаться в 18 положениях, мельничные вентиляторы — в 24. Такое количество положений корпуса необходимо для оптимального подсоединения центробежного вентилятора к сети, при котором направление газового канала соответствует направлению движения потока газа в сети без отклонений.

Рис 49. Стандартные положения корпусов вентиляторов общепромышленного назначения с вращением рабочего колеса по часовой стрелке (а) и против (б). буквами обозначено расположение патрубка – верхнее, нижнее, левое, правое

По быстроходности центробежные вентиляторы разделяются на вентиляторы малой s,= 10. 30), средней (пs, = 30. 61 большой(пs = 60. 80) быстроходности. С увеличением ns размеры вентилятора

в осевом направлении увеличиваются, а разность диаметров D2 и D1 уменьшается. Наиболее экономичные центробежные вентиляторы ( ηmax ≥ 0,8) с лопатками, загнутыми назад, обеспечивают небольшую область режимов и имеют ns = 50. 80. Эти вентиляторы широко применяются в вентиляционных и техноло­гических установках.

Вентиляторы общего назначения по полному давлению, со­здаваемому при номинальном режиме, подразделяются на венти­ляторы низкого (до 1 кПа), среднего (от 1 до 3 кПа) и высокого (свыше 3 кПа) давления.

К вентиляторам низкого давления относятся вентиляторы сред-‘ ней и большой быстроходности. Рабочие колеса этих вентилято­ров имеют широкие листовые лопатки. Окружная скорость враще­ния колес составляет менее 50 м/с. Вентиляторы низкого давле­ния используются в вентиляционных системах.

Вентиляторы среднего давления имеют окружную скорость до 80 м/с, лопатки этих вентиляторов выполняются как загнутыми вперед, так и назад и применяются как в вентиляционных, так и технологических установках различного назначения.

Вентиляторы высокого давления имеют окружную скорость свыше 80 м/с, лопатки загнуты назад.

Широкое применение в промышленности получили вентиля­торы общего назначения, которые используются для перемеще­ния воздуха и неагрессивных газов с температурой до 80 °С, не содержащих вредных веществ, волокнистых материалов, а также твердых примесей в количестве более 100 мг/м 3 . Это одноступен­чатые со спиральными корпусами и горизонтально расположенной осью осью вращения машины, которые имеют рабочие колеса ди­аметром от 200 до 3150 мм (рис. 50) и обеспечивают производи­тельность до 30 м 3 /С и давление до 11 кПа.

Классификация рабочих колёс вентиляторов

Рабочее колесо является основной частью любого вентилятора, за счет вращения которого часть энергии привода передается воздуху для создания определенного давления, как правило до 12 кПа, и скорости движения перемещаемой среды.

Рабочее колесо является основной частью любого вентилятора, за счет вращения которого часть энергии привода передается воздуху для создания определенного давления, как правило до 12 кПа, и скорости движения перемещаемой среды. По направлению потока газа рабочие колеса вентиляторов разделяются на радиальные (центробежные) и осевые. В свою очередь, радиальные колеса принято условно разделять по величине полного давления, создаваемого на номинальном режиме, на рабочие колеса для вентиляторов низкого (до 1кПа), среднего (от 1 до 3 кПа) и высокого (свыше 3 кПа) давлений. В зависимости от физико-химических свойств перемещаемых сред рабочие колеса вентиляторов подразделяются на: 1. Рабочие колеса обычного исполнения для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха, с температурой до 800С, не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 0,1 г/м3, а также липких веществ и волокнистых материалов. 2. Рабочие колеса коррозионностойкие для перемещения газов и паровоздушных смесей, загрязненных химически агрессивными примесями; 3. Рабочие колеса взрывозащищенные для перемещения некоторых видов взрывоопасных газо-паро-воздушных смесей; 4. Пылевые рабочие колеса для перемещения воздуха и других газовых смесей, содержащих пылевидные сыпучие смеси. По области применения рабочие колеса можно подразделить на: 1. Рабочие колеса применяемые в вентиляторах в стационарных системах кондиционирования воздуха и вентиляции производственных, общественных и жилых зданий, а также для других санитарно-технических и производственных целей. К таким вентиляторам можно отнести следующие: В-Ц4-70-2,5А…16А – вентилятор радиальный (модернизированный) низкого давления, В-Ц4-75-2,5…10 – вентилятор радиальный низкого давления, В-Ц14-46-2…8 – вентилятор радиальный среднего давления 2. Рабочие колеса применяемые в вентиляторах высокого давления ( типа В-Ц12-49-8) предназначенные для подачи атмосферного воздуха в холодильники цементных печей. 3. Рабочие колеса применяемые в вентиляторах (типа В-Ц4-76-10Ж) предназначенные для перемещения агента сушки (теплоносителя) в технологических линиях по осушке зерна. 4. Рабочие колеса применяемые в вентиляторах (типа ВКР 4,5,6,3) предназначенные в основном для вытяжной вентиляции жилых зданий, бытовых, спортивных, административных и культурных сооружений, а также в сельскохозяйственных складских и животноводческих помещениях, промышленных объектах со значительными постоянными и кратковременными выбросами тепла и вредных веществ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *