Как работает улитка вентилятора

Узнаем как изготовить вентилятор улитка своими руками

Корпус вентилятора «улитки» напоминает панцирь данного моллюска. Это оборудование используется в ряде промышленных объектов, строительства жилья, вентиляционных системах. Принцип работы — сила, создаваемая вращательным движением роторных лопаток, они проникают в отверстия входа в виде улитки, захватывают воздушный поток и гонят его через отверстия выхода. Располагаются под углом в 90 градусов к отверстию входа.

Особенности

Добротный вентилятор «улитка» своими руками получается в процессе сборочных работ только в том случае, если вы знаете конструкцию. Установка и крыльчатка создают вращательный момент для движения воздуха. Необходимость вытяжного устройства возрастает при ограничении пространства, то монтаж происходит со специализированным оборудованием. Корпус «улитки» вентилятора сделан в виде спирали и служит для направления воздуха.

Самодельные вентиляторы подобного типа весьма популярны в последнее время. Однако при отсутствии навыков и необходимого времени покупка готового оборудования станет одним из лучших вариантов.

Чтобы создать воздушный поток во внутренней части крепления вентилятора «улитки», нужно расположить радиальный элемент — колесо, присоединенное к установке. Разряженное пространство создается загнутыми рабочими лопатками колеса.

Поступление воздушной массы осуществляется через патрубок входа. Давление на входе падает и всасывает окружающий воздух. В результате стремительного продвижения воздуха по спирали в отверстии выхода значительно увеличивается скорость и создается высокое давление. Из выходного патрубка стремительно идет воздушный поток. Если патрубок слева, то ротор вращается по часовой стрелке, если справа, то противоположно.

При сборки своими руками учитывается кривизна используемых лопастей «улитки».

Создаваемые потоки

Центробежные «улитки» — мощность, учитываемая по трем позициям.

Вентиляторы низкого давления — не выше сто кг/см в квадрате. Температура не более 80 °С. Используются при оснащении производственных цехов и строительстве домов. «Улитки» устанавливаются на крышах.

Модели со средним давлением — от ста до триста килограмм на сантиметр квадратный.

Оборудование с высоким давлением — триста -тысяча двести кг/сантиметров в квадрате. Потоки воздуха высокого давления вытяжных «улиток» обычно располагаются в зонах сгорания топлива разных марок в котельных, на складах с ГСМ, системах воздуховода лакокрасочных цехов.

Центробежный вентилятор «улитка» требует надежного крепления и прочного основания. В целях избегания вибрации качественно фиксируется корпус. Игнорирование этого явления приведет к тому, что устройство выйдет из строя.

Делаем своими руками

Вопрос риторический, который требует в процессе владения навыками сварщика или жестянщика. Ведь сборка осуществляется из листов металла различной толщины.

Сделать лопатки самому, а затем качественное крепление к ротору — довольно-таки сложная задача. Ведь при нарушении балансировки вентилятор разлетится на кусочки в связи со значительным вращением ротора в первые же минуты работы.

При оценке мощности и скорости вращения правильно подбирают электродвигатель. При этом мастера пользуются улитками, демонтированными с оборудования, пылесосов и вытяжек. Это служит гарантией определения мощности и параметров корпуса.

Собрать вентилятор «улитка» для бытовых нужд в мастерской можно, это будет посильной задачей. В других случаях вентиляторы используются только заводского изготовления.

Конструкция центробежных радиальных вентиляторов улитка

В основе механизма любого вентилятора лежит ротор с закрепленными на нем лопастями. Назначение их — перемещение больших масс воздуха с целью циркуляции воздуха.

Сфера применения центробежных вентиляторов «улитка» очень широка. Их используют в инженерных системах зданий, промышленных системах вентиляции, сушильных камерах, бытовых приборах, покрасочных, при обдуве станков.

Что такое центробежный вентилятор

Способ создания воздушного потока путем вращения радиального колеса с лопатками, в спиральной камере, дал название вентиляторам — радиальные или центробежные. Лопасти на колесе могут быть прямыми, изогнутыми или типа «крыло».

Давление потока воздуха, в зависимости от количества и профиля лопаток, а также скорости их вращения, делится на три класса:

• низкое;
• среднее;
• высокое.

Показатели давления укладываются в диапазон от 0,1 до 12 кПа. Поменяв местами фазы тока на клеммах электродвигателя, можно изменить направление вращения рабочего колеса. Делается это перекидным переключателем на движке. Это нужно, чтобы менять режим забора воздуха из помещения с нагнетанием чистого воздуха.

Конструкция и принцип работы

Устройства вентиляторов, используемых для перемещения разнообразных смесей газов и воздуха, бывают нескольких типов. Наиболее востребованным является центробежный радиальный агрегат «улитка».

Он имеет в сборке вращающееся колесо и закрепленные на нем лопасти. Разные модели вентиляторов содержат разное количество лопастей.

Принцип действия вытяжки «улитки» таков:

1. Воздух засасывается внутрь ротора сквозь входное отверстие;
2. Воздушная масса получает вращательное движение;
3. Далее, посредством центробежной силы, которую создают вращающиеся лопатки, воздух под давлением нагнетается к выходному отверстию. Оно расположено в спиральном кожухе.

За счет сходства кожуха с улиткой вентилятор и получил свое название.

Материалы корпуса

Промышленная «улитка» может включать разные материалы — в зависимости от агрессивности среды применения. Обшивка агрегата общего назначения, эксплуатируемого в неагрессивных смесях газов с содержанием частиц менее 0,1 г/куб. м, производится из листовой оцинкованной или углеродистой стали разной толщины. Если среда содержит агрессивные газовые смеси, характерна присутствием активных газов и испарением кислот, применяются коррозионно-устойчивые стали. Вентилятор «улитка» в таком исполнении работает при температуре до 200 градусов тепла по Цельсию.

Есть взрывозащищенный вариант корпуса вытяжки. Он собран из пластичных металлов: меди или алюминиевых сплавов. Здесь при работе вытяжки исключается искрение, являющееся основной причиной взрывов.

Рабочее колесо

Требования к материалам для рабочего колеса с лопатками — пластичность и защищенность от коррозии. Тогда колесо выдержит вибрационные нагрузки и химическое воздействие среды. Для проекта формы и количества лопаток, во внимание берутся аэродинамические нагрузки и скорость вращения. Большая скорость вращения большого количества слегка изогнутых либо прямых лопаток, формирует устойчивый воздушный поток. При этом создается меньше шума.

Центробежную вытяжку следует классифицировать как оборудование с повышенной вибрацией. Причина вибрации — низкий уровень сбалансированности вращающегося колеса. Вибрация несет в себе такие негативные факторы: разрушение основания в месте установки оборудования и высокий шумовой уровень. Минимизирует вибрацию установка амортизационных пружин. Пружины монтируются под основание корпуса. Кроме того, для некоторых моделей вместо пружин применяются резиновые подушки.

Электродвигатели

Оборудование для вентиляции типа «улитка» снабжается электродвигателями со взрывобезопасными крышками и корпусами. Для окраски корпусов двигателей используется специальный защитный состав. В большинстве своем — это асинхронные механизмы с фиксированной частотой вращения. Подключаются они к однофазной или трехфазной сети, в зависимости от конструкции. В особых случаях применяются двигатели с регулируемой скоростью вращения.

Размеры

Размеры вытяжек «улитка» могут быть различными. Диаметр агрегата варьируется от 250 до 1500 мм. «Улитки» могут представлять единое целое либо быть разделены на несколько частей. В случае с маленькими вентиляторами с цельной улиткой, углом поворота можно пренебречь. Достаточно открутить болты и развернуть ее в нужное положение. Модели побольше в основном разборные. Для них угол поворота — важный параметр, который следует учитывать.

Промышленные центробежные (радиальные) вентиляторы: принцип действия, технические характеристики лучших моделей и их стоимость

Система организации микроклимата — один из важнейших показателей, определяющих пригодность помещения производственного или бытового характера к выполнению назначенных ему функций. Основная задача системы микроклимата не столько подготовка воздуха (очистка, нагрев, охлаждение), сколько его обновление — удаление из помещения объемов воздуха, утратившего свои кондиции и доставка на его место свежего и должным образом подготовленного. Ключевым элементом любой системы воздухообмена является вентилятор. Но поскольку условия в помещениях производственного назначения кардинально отличаются от жилых, то и устройства организации микроклимата качественно отличаются от бытовых габаритами, производительностью и функционалом. Так, сердцем промышленной вытяжной системы стал вентилятор типа улитка.

Что из себя представляют центробежные (радиальные) вентиляторы?

Центробежный, или радиальный вентилятор это промышленное устройство высокой производительности, предназначенное для организации перемещения больших объемов воздушных масс в вытяжной системе.

Конструктивно его рабочим органом, создающим непосредственно давление воздуха, является роторное колесо с лопастями — турбина, вращающееся внутри спиралевидного корпуса, по форме напоминающего всем знакомую улитку. Кинетическая энергия раскрученного турбиной воздушного потока увеличивается благодаря центробежной силе. А термин радиальный применяется к подобным устройствам потому, что в отличии от распространенных бытовых вентиляторов, которые перемещают воздушную массу вдоль оси вращения вентилятора (осевая схема), здесь в силу конструктивных особенностей направление перемещаемого воздуха изменяется на 90 градусов по касательной к плоскости ротора.

Где применяются?

Конструктивная схема центробежного вентилятора обуславливает его высокую эффективность, поэтому в основном он применяется на промышленных объектах:

• цеха,
• склады,
• лаборатории,
• торговые площади, где требуется большая производительность — перемещение больших объемов воздуха по системе многометровых вентиляционных каналов.

Как работает: устройство и принцип действия

Ключевой элемент устройства вентилятора радиального типа — лопастное колесо, которое приводится в движение электродвигателем и, вращаясь внутри спиралевидного корпуса, создает необходимое давление воздуха.

Если лопасти колеса ориентированы вперед, такие вентиляторы оптимально применять для перемещения большого объема воздуха с низким давлением. Также, они отличаются компактными габаритами и меньшим уровнем шума. Напротив, если лопатки ротора расположить против направления вращения, получим более эффективную и экономичную работу с высоким КПД. Подробнее особенности и специфика применения центробежных вентиляторов различных типов будет рассмотрена в соответствующем разделе статьи.

Отзывы о вентиляторах улитках: плюсы и минусы

По отзывам специалистов, занимающихся проектированием и эксплуатацией промышленных вытяжных систем, центробежные вентиляторы характеризуется следующими показателями:

• Высокая производительность. Хорошие показатели соотношения проделанной работы к потребленной мощности;
• Высокая надежность, техническая простота и долговечность;
• Несложный монтаж, хороший доступ для обслуживания и ремонта;
• Широкий диапазон характеристик в зависимости от конструктивного исполнения устройства;

• Высокая стоимость;
• Потребность в регулярном ремонте и обслуживании, особенно при работе в агрессивной среде или с газовыми массами с высокой запыленностью;
• Скорость вращения вентилятора с приводом от электродвигателя является постоянной величиной. Если требуется работа устройства в некотором диапазоне скоростей, применяются дополнительные редукторы, что увеличивает сложность и стоимость устройства в целом;
• Конструкция радиального вентилятора не допускает его применение для перемещения потоков, содержащих волокнистые материалы или налипающие примеси;

Виды и технические характеристики

Производительность и другие качественные показатели вентиляторов радиального типа зависят от мощности электродвигателя, скорости вращения турбины и конструктивного исполнения рабочих лопастей роторного колеса. Основополагающим показателем центробежного вентилятора, обуславливающего сферу его применения, является нагнетаемое давление. В зависимости от величины этого показателя, можно обозначить основные группы устройств подобного типа:

Низкого давления (до 1000 Па)

Такие устройства оснащены турбинным колесом, с направленными вперед лопастями. Они работают по стандартному принципу одностороннего всасывания и предназначены для эксплуатации в среде неагрессивных газов минимальной загрязненности при температуре до 80ºС. Наиболее широко радиальные вентиляторы этого типа применяются в системах вентиляции промышленных сооружений.

Cреднего давления (1000-3000 Па)

Конструктивно и по целевому назначению идентичны группе устройств низкого давления. Более высокая производительность достигается за счет повышения мощности и габаритов вентилятора, а также применению большего количества лопастей.

Высокого давления (3000-12000 Па)

Существенное повышение рабочего давления агрегатов этой группы достигнуто за счет того, что лопатки турбины сориентированы против направления вращения. Мощные и производительные устройства этого типа используются в системах вентиляции крупных промышленных объектов.

Помимо собственно давления, центробежные вентиляторы также классифицируются:

1. По типу перекачиваемой газовой среды:
   • температура и химическая активность газа,
   • содержание примесей,
   • показатели взрывоопасности.
2. По конструкции приводного механизма, радиальные вентиляторы могут быть:
   • прямого типа, когда турбина соединяется с двигателем напрямую;
   • редукторного — приводимые ремнем через системы шкивов разного диаметра и регулируемые, когда скорость вращения управляется магнитной или гидравлической муфтой.
3. Также в зависимости от мощности двигателя, центробежные вентиляторы предназначены для работы:
   • от бытовой электросети с напряжением 220В,
   • от промышленной трехфазной 380В.

Все существующие размеры устройств

Формы заборного и выходного отверстий корпуса промышленного центробежного вентилятора приведены в соответствие со стандартами фланцев воздуховодов, применяемых при конструировании системы промышленной вентиляции. Таким образом устройство может коммутироваться с каналами круглого сечения диаметром от 100 до 400 мм, а также с воздуховодами прямоугольной формы размерами от 300х150 и до 1000х500 мм.

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены

Рассмотрим имеющийся ассортимент моделей центробежных вентиляционных установок и их производственные показатели на примере наиболее характерных образцов:

ВанВент ВР-В2-120-60-Е

• Производительность, куб.м/час 350
• Максимальное давление, Па 280
• Потребляемая мощность, Вт 80
• Частота вращения, об/мин 2350
• Вес, кг 2,1
• Уровень шума, дБ 66
• Цена, руб 3700

Вентилятор ВанВент ВРВ-14М

• Производительность, куб.м/час 1150
• Максимальное давление, Па 470
• Потребляемая мощность, Вт 250
• Частота вращения, об/мин 3000
• Вес, кг 8,8
• Уровень шума, дБ н/д
• Цена, руб 6540

ВанВент ВРВ-25М

• Производительность, куб.м/час 5600
• Максимальное давление, Па 1500
• Потребляемая мощность, Вт 1500
• Частота вращения, об/мин 2700
• Вес, кг 17,3
• Уровень шума, дБ н/д
• Цена, руб 6540

Вентилятор-улитка BAHCIVAN AORB 180-60 (BDRS)

• Производительность, куб.м/час 1200
• Потребляемая мощность, Вт 650
• Частота вращения, об/мин 2750
• Вес, кг 8
• Уровень шума, дБ 70
• Цена, руб 6800

BLACKSMITH VT1-3

• Производительность, куб.м/час 510
• Максимальное давление, Па 780
• Потребляемая мощность, Вт 370
• Частота вращения, об/мин 3600
• Вес, кг 5,4
• Цена, руб 7520

Центробежный вентилятор Лиссант ВР 300-45-2.0

• Производительность, куб.м/час 800
• Максимальное давление, Па 280
• Потребляемая мощность, Вт 180
• Частота вращения, об/мин 1500
• Вес, кг 16
• Уровень шума, дБ 84
• Цена, руб 6920

Dundar OBR 200M-2K

• Производительность, куб.м/час 1800
• Максимальное давление, Па 1500
• Потребляемая мощность, Вт 600
• Частота вращения, об/мин 2700
• Вес, кг 9,2
• Уровень шума, дБ 54
• Цена, руб 8800

Промышленный вентилятор Soler & Palau CBT 40

• Производительность, куб.м/час 250
• Потребляемая мощность, Вт 250
• Частота вращения, об/мин 2800
• Вес, кг 10
• Уровень шума, дБ 78
• Цена, руб 49800

Какого производителя и какой тип лучше выбрать

Расчет необходимой мощности радиального вентилятора

Подбор требуемых характеристик промышленного вентилятора для работы в составе вытяжной системы микроклимата конкретного помещения — достаточно сложная инженерная задача, учитывающая множество факторов и параметров, поэтому ее решение лучше доверить специалистам в данной сфере деятельности.

Приведем пример решения подобной задачи с упрощенными условиями для системы вентиляции производственного помещения с расчетной производительностью 33000 куб.м/час при аэродинамическом сопротивлении системы вентиляции 1300 па.

По техническим характеристикам устанавливаем, что требуемым данным соответствуют вентиляторы, имеющие при частоте вращения 980 об/мин диапазон параметров производительности 20500-39500 м 3 /ч и полное давление — 1150—1450 Па.

Что еще учитывать при выборе устройства?

Помимо собственно производительности устройства для объективного выбора конкретной модели центробежного вентилятора нужно принять во внимание следующие параметры:

• Соответствие характеристик модели показателям воздуха помещения: температура, запыленность, взрывоопасность, наличие агрессивных компонентов;
• Соответствие конструкции системы воздуховодов (конфигурация, размер, посадочные места);
• Шумо- и вибронагруженность;
• Аэродинамические показатели системы;

Расчетное соотношение объема воздуха к диаметру воздуховодов и потери давления на единицу длины канала в зависимости от температуры и давления обычно представляют в виде графика

3 лучших модели

Обратим внимание на лучшие модели промышленных радиальных вентиляторов из вышеприведенного перечня:

ВанВент ВР-В2-120-60-Е
Радиальный вентилятор низкого давления для систем небольшой производительности с однофазным электродвигателем и бесступенчатой тиристорной регулировкой скорости.

Стоимость

Как можно убедиться на примере указанных выше моделей, стоимость центробежного вентилятора зависит от бренда, производительности и мощности модели, уровня материалов и комплектующих, степени защиты, класса безопасности устройства и конструктивных особенностей исполнения.

Обобщая, можно указать диапазон цен по группам производительности:

• Радиальные вентиляторы низкого давления — от 3350 до 5500 рублей;
• Радиальные вентиляторы среднего давления — от 4760 до 15850 рублей;
• Радиальные вентиляторы высокого давления — от 19080 до 235930 рублей;

Где купить центробежный вентилятор улитку?

Приведем перечень некоторых предприятий и организаций, производящих поставки промышленных радиальных вентиляторов, а также осуществляющих комплексное проектирование систем промышленной вентиляции, а также пусконаладочные и регламентные работы:

В Москве

1. Группа НИМАЛ г. Москва, м. Щелковская, ул. Иркутская, д.17, стр. 8, 8 (495) 730 77 77
2. ПромВентХолод г.Москва, шоссе Энтузиастов, д.56, стр. 32, +7 (495) 2680520
3. ГК ВиДстрой Инжиниринг Москва, ул.Нагорная, д.20, к.1, +7 (495) 995 52 58

В Санкт-Петербурге

1. НПП Экоюрус-Венто Санкт-Петербург, ул.Сердобольская, 65 лит.А, +7 (812) 336-95-59
2. ООО Вент Холдинг Санкт-Петербург, ул. Нижняя Колония, д.84, +7 (812) 928-92-52
3. Компания Нева Климат Санкт-Петербург пр-т. Елизарова, д. 34, лит. А., 8 (812) 611-07-37

Центробежный вентилятор — ядро промышленной системы вентиляции — достаточно дорогостоящее и технически сложное устройство. Модели, в широком ассортименте представленные на отечественном рынке, существенно разнятся по своим характеристикам, исполнению, целевому предназначению и, разумеется, стоимости. За редким исключением, центробежный вентилятор не является самодостаточным техническим устройством, но предназначен для работы в составе комплекса оборудование для эффективной, производительной и безопасной организации системы воздухообмена промышленного объекта.