Какие зависимости называют характеристиками центробежного вентилятора

Центробежный вентилятор — особенности устройства и действия

Обычным делом, которое часто встречается в повседневной жизни и в промышленной сфере деятельности, являются вентиляторы. Их разделяют на: диаметральный, осевой и центробежный из-за особенности выполнения конструкций. В более ранние времена в обиходе использовали только осевые механизмы. И уже гораздо позже Саблуков, военный инженер, изобрел центробежный вентилятор. Именно это оборудование и получило сегодня очень широкую популярность в тех сферах, где есть потребность в конвекции газо-воздушной смеси в большом объеме. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое центробежные вентиляторы и их применение.

Некоторые особенности

Хотелось бы обратить внимание, что принцип действия центробежного вентилятора построен таким образом, что он качает постоянный объем воздуха, а не массу, что позволяет фиксировать скорость расхода воздуха. Кроме того, такие модели намного экономичней, чем осевые аналоги, а конструкцию при этом имеют проще.

Схема элементов центробежного вентилятора: 1 – ступица, 2 – основной диск, 3 – рабочие лопатки, 4 – передний диск, 5 – лопастная решетка, 6 – корпус, 7 – шкив, 8 – подшипники, 9 – станина, 10, 11 – фланцы.

Автопромышленность использует данные вентиляторы, чтобы охлаждать двигатели внутреннего сгорания, которые отдают «в пользование» свою энергию такому аппарату. Также это вентиляционное устройство применяется для перемещения газовых смесей и материалов в вентиляционных системах.

Могут использоваться как одно из составляющих систем отопления или охлаждения. Такая техника применима и с целью очистки и фильтрации промышленных систем.

Для обеспечения нужного уровня давления и расхода используется обычно целая серия вентиляторов. Конечно, центробежные модели имеют более высокую мощность, но при этом остаются экономичными (всего лишь 12% затрат от электричества).

Устройство центробежного вентилятора состоит из крыльчатки, которая оснащена несколькими шеренгами лопастей (ребер). В центре расположен вал, который проходит через весь корпус. Воздушные массы попадают с края, где находятся лопасти, далее за счет конструкции происходит их поворот на 90 градусов, а затем благодаря центробежной силе они разгоняются еще больше.

Назначение и применение

Центробежные вентиляторы предназначены для перемещения газов, они применяются в тех местах где не требуется существенного поднятия, или снижения давления (максимальная степень сжатия для вентиляторов — 1,15). Например, в системах охлаждения бытовой техники — для отвода горячего воздуха от радиатора, в отопительных приборах — для обдува нагревательных элементов, в системах дымоудаления и вентиляции, на предприятиях — для перекачки газов и т. д.

Эксплуатационные параметры вентиляторов

1. Производительность. Характеризует количество воздуха, перемещаемого устройством в единицу времени. Определяется по формуле Q = V/t , где:

Q – производительность вентилятора;

V – воздух, перемещаемый устройством в кубических метрах;

t – время работы.

На основании характеристик по производительности выполняется расчет различных вентиляционных систем с учетом кратности обмена воздуха. С учетом этих данных подбирается конкретный воздуховод.

1. Максимальный напор потока. Зависит от количества энергии, получаемой воздушным потоком при прохождении через корпус устройства. Вентилятор центробежный засасывает воздух во входное отверстия и лопастями придает ему ускорение. Рассчитывается по формуле Рп = Рст + Рдин, где:

Рп – давление воздуха на выходе из вентилятора;

Рст – статическое давление воздуха на входе;

Рдин – динамическое давление, придаваемое лопастями устройства.

Центробежные механизмы не могут создавать высокое давление воздушного потока и используются только в вентиляционных системах.

1. Мощность. Разделяется на общую и полезную, от соотношения этих характеристик зависит, какой коэффициент полезного действия имеет центробежный вентилятор. Определяется по формуле N = (Q·P)/(1000·ŋ) , где:

N – общая мощность вентилятора;

Q – производительность устройства по максимальному объему воздушного потока;

P – давление, которое имеет воздух на выходе из устройства;

ŋ – КПД центробежного механизма.

Технические параметры устройств подбираются на основании расчетов вентиляционных систем с учетом особенностей производства и конкретного места установки.

Из каких частей состоит вентилятор центробежный

Различные модели устройств могут иметь конструкционные особенности, но у всех одинакова принципиальная схема.

Устройство центробежного вентилятора

1 – ось ступицы, крепится непосредственно на электрический двигатель или на приводной шкив;

2 – рабочее колесо с установленными лопатками;

3 – лопатки, нагнетающие воздух. Могут иметь различный вид, что позволяет изменять технические характеристики без изменения мощности двигателя;

4 – передний диск, с его помощью вентилятор захватывает воздух;

5 – решетка лопастей. Вентилятор центробежный может иметь различное количество лопастей, отличающихся по геометрии и линейным параметрам.

6 – корпус (улитка), служит для перенаправления воздушного потока, создает разрежение на входе и повышенное давление на выходе;

7 – приводной шкив, может иметь различные диаметры и профили;

8 – подшипники качения, могу быть роликовыми или шариковыми;

9 – несущая рама;

10, 11 – фланцы, к ним присоединяется воздуховод.
Конструкционные отличияДля вентиляции помещений необходимо подбирать устройства, полностью отвечающие техническому заданию. В связи с различными требования к эксплуатационным показателям конструкторы разработали несколько типов устройств, отличающихся внешним видом и техническими возможностями. Корпус вентиляторов изготавливается из листовой стали, для защиты от коррозионных процессов используются современные порошковые покрытия.
ЛопаткиФиксируются к диску, могут быть неразъемными и съемными, с регулируемым углом наклона или стационарными.

Типы профилей лопаток

Способы подключения устройствВ зависимости от требований к вентиляции устройства могут подключаться параллельно или последовательно. Параллельное подключение применяется в тех случаях, когда один вентилятор не в состоянии обеспечить требуемые параметры по кратности обмена воздуха, а увеличение его диаметра или скорости вращения технологически невозможно.
Параллельное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух параллельно подключенных вентиляторов

Суммарное эквивалентное отверстие установки равно сумме этих показателей каждого вентилятора. За счет такой схемы компоновки второй параллельный вентилятор развивает мощность несколько ниже, чем в отдельно смонтированном варианте. Если рабочая точка В расположена рядом с зоной неустойчивости, то вентилятор центробежный может попадать в режим помпажа, воздух теряет свою первоначальную скорость.
Последовательное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух последовательно подключенных вентиляторов

Последовательное подключение двух вентиляторов целесообразно в случае, если вентиляция иным методом не обеспечивает нужное давление в воздуховодах. Часто схема применяется во время монтажа пневматических транспортеров. Установка нескольких последовательных устройств позволяет понизить скорость движения лопаток, за счет чего уменьшается сила удара транспортируемых материалов о лопатки. При такой схеме общее давление суммируется.

Способы регулирования производительности

В некоторых случаях воздух должен изменять параметры своего движения, достижение такого эффекта на одном устройстве достигается несколькими методами:

1. Регулировкой при помощи дросселя. Изменение параметров может достигать до 40% первоначальных. Способ оправдан только для небольших вентиляторов.
2. Регулировкой скоростью вращения. Метод считается самым экономичным, воздух движется с различной скоростью и при этом КПД меняется в незначительных пределах. В зависимости от изменения скорости вращения меняется центробежная сила, действующая на потоки.
3. Регулирование положением направляющих лопаток

Зависимость производительности от угла поворота лопаток

Влияние геометрии лопаток на КПД вентиляторов при изменении скорости вращения

За счет перестановки лопаток изменяется угол захвата потока, воздух увеличивает или уменьшает скорость движения. Производительность устройства имеет прямую связь с углом поворота и значения отношений диаметров входного и выходного патрубков.

Разновидности устройства

Сегодня выпускается множество разных вариантов вентиляторных агрегатов. Каждый рассчитан на определённые условия эксплуатации, которые везде разные, поэтому универсальных решений в этой области нет.

Центробежные вентиляторы делятся по направлению вращения:

• правого (по часовой стрелке) вращения;
• левого (против часовой).

Вентиляторы также делят за типом приводных механизмов:

• ременной;
• прямой;
• регулируемый.

Вентиляторы делятся за уровнем давления и выделяют следующие типы:

• высокого (3 кПа — 12 кПа);
• среднего (1 кПа — 3 кПа);
• низкого (до 1 кПа) давления.

По направленности движения воздушных потоков вентиляторные установки классифицируют следующим образом:

• вытяжные;
• и двустороннего всасывания.

А также существуют установки для использования в условиях агрессивных сред, причём большинство таких агрегатов узкоспециализированы, и предназначены только для эксплуатации в одной, определённой среде, например, среде хлора. Установки для неё делаются из устойчивых именно к хлору материалов, и если применить такой агрегат для работы в иной агрессивной среде, то далеко не факт, что он сохранит герметичность рабочей камеры, и не выйдет из строя.

Обычные вентиляторы рассчитаны на эксплуатацию при температуре газа до 80 градусов, и содержании в нём твёрдых примесей не более 100 мг на кубометр. Существуют также установки для применения в запылённых средах, т. н. пылевые вентиляторы, у которых содержание твёрдых примесей в рабочем теле ограничено одним килограммом на м³. Достойны упоминания и роторные вентиляторы во взрывобезопасном исполнении, с пневматическим приводом, применяемые в шахтной вентиляции, и на прочих взрывоопасных предприятиях.

По приводам также есть существенные различия, самый простой и надёжный из них — прямой. В нём крыльчатка установлена непосредственно на вал двигателя, ломаться практически нечему. Недостаток у этого привода все же есть — необходимость иметь регулятор оборотов для мотора при потребности в регулировке мощности вентиляторной установки, так как конструкция привода не позволяет изменять скорость вращения крыльчатки без изменения оборотов двигателя.

Следующим идёт ременной привод, надёжность у него пониже, чем у прямого (ремень может соскочить со шкива или порваться), но зато уже имеется возможность изменять скорость вращения ротора без изменения таковой у двигателя. Состоит из двух шкивов (первый стоит на валу мотора, второй — на одном валу с крыльчаткой), имеющих несколько канавок с разными диаметрами, перебрасывая ремень между которыми, можно изменять передаточное соотношение, там самым изменяя обороты вентилятора, не затрагивая при этом двигатель.

Последний тип привода, самый современный из всех — регулируемый. В нём передача вращательного движения осуществляется через магнитную или гидравлическую муфту, расположенную между валами двигателя и вентилятора. Так как такой привод технически сложнее всех предыдущих, то для простоты управления в нём применяется микроконтроллер, что делает возможным использование вентиляторов с таким приводом в централизованных системах, где реализована функция удалённого управления.

Что касается разницы между вентиляторными установками двустороннего всасывания и вытяжными, то она очевидна: у вытяжного забор газа происходит с одного торца, а у первого — с обоих.

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.

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.

Вентилятор центробежного типа

Система центробежной конструкции являет собой нагнетательный механизм с радиальной архитектурой, который способен генерировать давление любого диапазона. Предназначен для транспортировки одно- и многоатомных газов, в том числе химически «агрессивных» соединений.

Классическая конструкция центробежного вентилятора включает прочную металлическую раму с валом. На валу расположена крыльчатка в виде колеса с лопастями (импеллер). Лопасти находятся под углом к самому валу и оси вращения

Конструкция «облачена» металлическим/пластиковым корпусом, который называют защитным кожухом. Оболочка защищает внутреннюю камеру от пыли, влаги и других веществ, которые могут негативно влиять на работу агрегата.

Качественное вентиляционное изделие всегда имеет определённый класс защиты. Степень защиты оболочки (Ingress Protection) – единый международный стандарт качества изделия, который определяет уровень защищенности оборудования от влияния окружающей среды.

Механизм приводится в движение электрическим мотором или двигателем внутреннего сгорания (характерно для промышленных вентиляторов). Самым распространённым методом является электродвигатель, который вращает вал с крыльчаткой. Известно несколько вариантом передачи вращательного движения от мотора на импеллер:

• эластичная муфта;
• клиноременная передача;
• бесступенчатая передача (гидравлическая или индуктивная муфта скольжения).

Учитывая существование огромного количества фирм–производителей, которые создают уникальные системы с самыми разными динамическими параметрами, в распоряжении потребителей довольно обширный ассортимент вентиляторов.

В корпусе имеются два магистральных канала: входной и выходной. Газовая смесь входит в первый канала перемещается в камеру, там обрабатывается, после чего выходит в другой

В результате усиленной работы разработчиков имеем широкий спектр применения таких машин, в том числе:

• системы вентиляции и отопления в частных и многоэтажных домах;
• подача и очистка воздуха для нежилых зданий;
• фильтрационные системы в сельском хозяйстве;
• выполнение технологических процессов в лёгкой и тяжёлой промышленности разнообразного направления.

Существуют также варианты применения воздуходувок в системах пожаротушения и сверхбыстрой замены воздуха в замкнутом пространстве. Такие вентиляторы работают с высокотемпературными газовыми смесями, что обязывает производителей включать в техническую документацию информацию о соответствии своего оборудования международным стандартам.

Проверенная и простая конструкция центробежного механизма имеет ряд явных преимуществ:

• высокая надёжность и непревзойдённая производительность;
• лёгкость и доступность обслуживания оборудования;
• безопасность интеграции и эксплуатации агрегатов;
• минимальные расходы на энергоресурсы и ремонт в случае выходя из строя.

Кроме того, воздуходувки отличаются довольно низким шумовым порогом, что позволяет их применять в бытовых условиях. Центробежные вентиляторы также имеют исключительно долгий срок службы за счёт отсутствия прямого соприкосновения рабочих частей механизма в рабочей камере.

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.

Особенности рабочего цикла

Рассмотрим общий принцип работы центробежной воздуходувки радиальной конструкции. Отметим, что специалисты различают две основные конструкции вентилятора: с осевым и радиальным размещением входного отверстия, куда всасывается воздушный поток. Это влияет в первую очередь на вариант монтажа вентилятора в систему и практически не влияет на общую производительность.

Вентилятор радиального типа может работать как с обычным воздухом, который он забирает из пространства, так и с потоковым воздухом что идёт через воздухопровод (эффект баланса областей с разным давлением)

Осевое входное отверстие характерно для нагнетательных воздуходувок общего применения. Радиальное размещение входа потока характерно для воздуходувок магистрального использования.

На первом этапе рабочего цикла вентилятора поток воздуха перемещается на поверхность быстро вращающегося импеллера. Лопатки крыльчатки разделяют воздух на небольшие объёмы, которые перемещаются внутрь рабочей камеры. Здесь происходит накапливание воздушной массы, то есть происходит непосредственное сжатие воздушной массы в малый объём.

Сама конструкция корпуса агрегата имеет свои особенности. Известны две наиболее распространённые формы корпуса: округлые и спиралевидные. Округлая форма корпуса характерна для вентиляторов, которые перемещают огромное количество воздуха за короткое время выполнения процесса. Спиралевидная форма присуща вентиляторам, которые дополнительно производят сжатие воздушного объёма и генерацию среднего и высокого давления.

На втором этапе происходит нагнетание воздуха в рабочей камере. Как известно, при постоянном объёме с увеличением общей массы молекул газа увеличивается количество столкновений молекул, а значит и увеличивается их скорость. Следовательно, давление газа также увеличивается.

Большое значение имеет форма и количество лопастей. Все без исключения варианты импеллеров тестируются в аэродинамических трубах для определения оптимальных условий эксплуатации

На заключительном этапе происходит отвод сжатого газа из рабочей камеры к выходному отверстию. Дальше воздух переходит в центральный воздуховод и перемещается в указанном направлении.

Процесс разрежения происходит с точностью наоборот. Воздух забирается от воздушного трубопровода или замкнутого пространства, где необходимо создать разреженную область, и выводится в окружающую среду или другое ограниченное пространство.

Спецификация центробежного вентилятора

Компрессорные системы характеризуются целым рядом конструкционных и динамических отличий, которые необходимо учитывать при их подборе и внедрении в систему вентиляции.

К спецификации относят:

• непосредственно саму конструкцию воздуходувки;
• тип двигателя;
• блок управления;
• размещение крыльчатки и передачу вращательного движения от мотора;
• угол расположение входного и выходного патрубка;
• материал из которого выполнены детали изделия, его габариты и вес.

Специалисты также обращают внимание на соответствие изделий международным нормам: стандарты ISO/IEC и ГОСТ, маркировки IP, директивы ATEX и т. д.

К динамическим особенностям относят технические параметры производительности воздуходувки: генерируемое давление и коэффициент перепада давления, скорость и максимальная температура потока, частота вращения вала и уровень звукового давления, КПД и мощность двигателя

Нагнетаемое давление – максимальное значение, которое способен создать вентилятор во время работы в номинальном режиме.

где Pv — полное давление, Psv — статическое давление, Pdv — динамическое давление. Коэффициент перепада – разница между входным и генерируемым давлением (бар).

Объёмный расход воздуха – количество газовой смеси, которая перемещается за единицу времени (производительность). Обычно вычисляется в м3/ч для отечественных производителей, литр/мин – для зарубежных.

Частота вращения – количество полных оборотов крыльчатки за единицу времени. Вычисляется в шт/с или Гц. Нужно помнить, что уровень нагрузки воздушного вентилятора не должен превышать 75% от максимального. Работая длительное время в режиме перегрузки с большой частотой вращения, вентилятор перегревается и может быстро выйти из строя.

Звуковое давление – уровень шума от вращающихся деталей и трение воздуха металл. Измеряется на расстоянии 3 метра от источника, когда он работает в режиме максимальной нагрузки. Шум необходимо учитывать при выборе постоянно работающего вентилятора.

Большинство оборудования оснащается поглотителями шумов и фоновых звуков. Нормы для шума: не более 50 дБа для бытовых помещений и не более 75 дБа для промышленных! Одним из устройств с мизерным уровнем шума является безлопастный вентилятор

Коэффициент полезного действия вентилятора является произведением трёх нижеуказанных коэффициентов:

• потери в потоке воздуха;
• утечки через зазоры в конструкции;
• механический КПД изделия.

Для центробежных вентиляторов общий КПД находится в пределах от 0.7 до 0.85, в осевых (канальных) – не более 0.95. Выбирая радиальный вентилятор необходимо учитывать коэффициент запаса электродвигателя 1.2. То бишь подбирать мощность электромотора на 20% больше от необходимой.

Мощность электродвигателя вентилятора определяется по формуле:

где Q — производительность (объёмный расход воздуха), P — генерируемое давление.

Отличия вентиляторов в зависимости от движений рабочих колес

Как уже упоминалось, имеются кулера с движением рабочих колес в разные направления — правосторонние и левосторонние. Радиальные вентиляторы с правым вращением имеют отличие от тех, которые с левым движением. Первые вращаются за часовой стрелкой, а вторые – в сторону противоположную.

В кулерах с двухсторонними всасываниями воздуха направление движения воздушного потока определяется с той стороны, которая расположена против привода.

Способы закрепления рабочих колес также имеют различия. Есть те, которые приводятся в движение с помощью электрического двигателя, и работающие на клиноременных передачах.

Подбор агрегата согласно требований

Процесс подбора вентиляционного оборудования для промышленного объекта (рабочего цеха, ангара) довольно интересный и замысловатый процесс, который должен делать специалист. Для обычных квартир и частных домов уже существуют готовые решения.

В общем случае (для 2–3 комнатной квартиры) имеем следующую архитектуру системы вентиляции. В жилых комнатах монтируются проветриватели. Количество зависит от размеров помещений и числа жильцов. В кухне и санузле интегрируются вытяжные диффузоры плюс прокладываются воздуховоды к приточно–вытяжной установке.

Центробежный вентилятор включает блок управления, фильтр–систему для очистки воздуха, электродвигатель и непосредственно сам радиальный вентилятор.

Для указанной выше системы вентиляции подойдут настенные вентиляторы серии ЦФ производства Вентс с производительностью до 120 м3/час

Нынешний рынок вентиляционного оборудования представлен широким спектром фирм зарубежного производства Systemair, Soler&Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL GmbH, MITA. Изделия от этих компаний будут отличным решением для задач вентиляции любого масштаба.

Не уступают им в качестве производства и надёжности оборудования отечественные бренды Вентс, Элком, Домовент и Веза. Если есть сомнения в точности произведённых расчётов или с выбором конкретной модели, рекомендуем обратиться в службу поддержки любой из компаний.

Если вы являетесь владельцем частного 1–2 этажного дома, производственного или коммерческого здания подобной площади (ресторан, склад, столовая, кафе, офис), при выборе оборудования необходимо учитывать объём помещений, кратность обмена воздуха, длину и сечение магистральных трубопроводов.

С задачами вентилирования и дымоудаления легко справятся многозональные воздуходувки или крышные вентиляторы серии КРОМ от компании Веза, вентиляторы серии ВН компании Вентс и другие

Обязательно обращайте внимание на дополнительный функционал центробежных вентиляторов и возможность интеграции в разнообразные системы кондиционирования. Так, радиальные воздуходувки могут оснащаться вспомогательными компонентами:

• регулируемыми таймерами и интервальными переключателями, фотодатчиками и детекторами влажности;
• регуляторами скорости и индикаторами состояний;
• датчиками перегрузки электродвигателя и отсутствия электрического питания сети;
• пружинными вибропоглотителями или резиновыми виброизоляторами.

Если вентилятор размещён внутри квартиры или дома, его можно закрыть съёмной лицевой декоративной панелью из алюминия или пластика, учитывая интерьер помещения.

Что необходимо знать о сборке и монтаже вентиляторов

Как и у любого другого устройства, у радиальных приборов есть свои особенности установки. При монтаже данного устройства специалисты рекомендуют оборудовать корпус гнущейся вставкой, для снижения вибрации в момент использования прибора.

Для монтажа кулера, согласно с требованием к помещениям, необходимо устанавливать на поверхность плиты системы вентиляции вибро изолятор. Соединительная конструкция между воздуховодами и вентиляторами должна быть в полтора или два раза больше чем отверстие для выхода.

Любое вентиляционное оборудование требует качественного звуко изолирования. Это объясняется большой мощностью используемой техники. Поэтому внутрь патрубка, который соединяет центробежную вентиляторную установку и воздуховод устанавливают специальный глушитель, выполненный из звукоизолирующего материала, имеющего толщу свыше 2,5 сантиметров.

Для снижения шумового фона, а также во избежание чрезмерного гула, заборные патрубки необходимо размещать под углом не менее 60 градусов, а выбросные патрубки – не меньше чем 30 градусов.

Строго запрещено использование центробежных вентиляторов отдельно от системы вентилирования. Если вы планируете одновременно применять несколько устройств, то предварительно соедините их сетью.

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.

Следует отметить, что загнутые вперед лопасти на корпусе вентилятора значительно повышают воздушное давление и значение коэффициента подачи. При этом уровень полезного действия значительно снижен, двигатель подвержен перегреву, а шумовой фон повышен. В отличие от этих приборов — устройства с лопастями выгнутыми назад не слишком шумные, у них хороший КПД. Из этого следует, что последние характеристики более приемлемы в использовании.

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.

Использование центробежных конструкций

Конструкции такого образца бывают напольные и настольные. Их мобильность обеспечивает простоту в эксплуатации, а также легкость в установке. Применение таких механизмов возможно в любых местах, в которых имеется доступ к электропитанию.

Частные дома или квартиры обычно оснащают ванные комнаты, санузлы или кухни данной техникой. Это способствует поддержанию нормальной влажности воздуха, а также избавлению от неприятных запахов. Размещают такие конструкции в соединенных с шахтами для вентилирования отверстиях. Иногда центробежные вентиляторы и их применение зависит от того, насколько высокими влагозащитными свойствами они обладают.

На вредном производстве, когда есть необходимость быстрого удаления загрязненного воздуха, используются прямоточные центростремительные установки.

Любая промышленность не сможет обойтись без такого рода комплектующего. А выбирать их следует исходя из сферы дальнейших применений и назначений.

Такое оборудование очень важную нишу занимает в процессе промышленного производства. Это и очищение воздуха, и создание благоприятных условий труда для рабочих предприятия. Механизмы в промышленной зоне не требуют особого ухода, необходимо будет только периодически смазывать их и следить за износом деталей.

Кол-во блоков: 16 | Общее кол-во символов: 31266
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Центробежные вентиляторы

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 пренебрегать. Поэтому к центробежным вентиляторам применима теория центробежных машин для несжимаемой среды.

Центробежные вентиляторы широко распространены в промышленности и коммунальном хозяйстве для вентиляции зданий, 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 транспортирования их в атмосферу.

Конструктивное устройство центробежного вентилятора простейшего типа показано на рис. 10.16, а. Рабочее колесо вентилятора состоит из литой ступицы 1, жестко сопряженной с основным диском 2. Рабочие лопатки 3 крепятся к основному диску 2 и переднему диску 4, обеспечивающему необходимую жесткость лопастной решетки 5; 6 — шкив привода вентилятора. Корпус 7 вентилятора крепится к литой или сварной станине 8, на которой располагаются подшипники 9, несущие вал вентилятора с посаженным на него рабочим колесом; 10 и 11 — фланцы крепления всасывающей и напорной труб.

Центробежные вентиляторы выпускаются заводами в определенных геометрических сериях. Каждая серия характеризуется постоянством отношений сходственных размеров; размеры отдельных машин и их рабочие параметры в серии различны.

Рис. 10.16. Устройство ((а) и аэродинамическая схема (б) центробежного вентилятора

Геометрическая форма данной серии представляется аэродинамической схемой, где все размеры вентилятора даны в процентах от внешнего диаметра рабочего колёса (рис. 10.16, б).

Обозначение центробежных вентиляторов в соответствии с ГОСТ включает букву Ц, указывающую на основной признак типа — центробежный, пятикратное значение коэффициента полного давления на режиме при ц_млкс, округленное до целого числа, и быстроходность, тоже округленную до целого числа. Обозначение вентилятора включает и его номер, представляющий собой значение диаметра D_v выраженное в дециметрах.

Например, центробежный вентилятор с диаметром рабочего колеса 400 мм, имеющий при максимальном КПД коэффициент полного давления 0,86 и быстроходность 70, обозначается Ц4-70-4.

Характерной конструктивной величиной центробежного вентилятора является отношение выходного и входного диаметров межлопастных каналов рабочего колеса DJD_y В обычных конструкциях это отношение выбирается небольшим (1,2-1,45), радиальная длина лопасти составляет (0,084-0,16) D_r

Теоретический напор вентилятора определяется по уравнению Эйлера

где и₂ и м, — окружные скорости на входе и выходе потока с рабочих лопаток; с_2и и с_]и — проекции абсолютных скоростей на окружные соответственно; g — ускорение.

С учетом радиального входа потока на рабочие лопатки (с_|м = 0) можно записать

Отсюда теоретическое давление вентилятора

где р — средняя плотность перемещаемого газа, кг/м 3 .

В реальном вентиляторе часть давления теряется в проточной части. Если оценить эти потери давления гидравлическим КПД, то действительное давление вентилятора

где ц = c₂Ju₂ — коэффициент закручивания потока на выходе.

Обозначим р = Г|_гр₂ тогда

называется коэффициентом полного давления.

Следовательно, действительное давление вентилятора

Полное давление вентилятора обычно определяют экспериментальным путем как разность полных давлений на выходе и входе вентилятора:

где /?_|ст, р_2ст — статическое давление потока соответственно на входе и выходе вентилятора. Па; с, и с₂ — соответствующие абсолютные скорости потока, м/с.

Работа вентилятора при данной частоте вращения характеризуется объемной подачей Q, полным давлением р, мощностью N, полным КПД г. Полезная мощность, кВт, вентилятора определяется по формуле

где Q- объемная подача (производительность) вентилятора, м 3 /с.

Мощность на валу (эффективная мощность) N обычно определяется при испытании вентилятора.

Вентиляторы характеризуются двумя КПД: полным

и статическим, так как в некоторых случаях для вентиляторов характерно не полное давление, ими развиваемое, а лишь статическая часть его или соответственно статический напор #_ст.

Рст’

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

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

где г] — полный КПД вентилятора; ц_пер — КПД передачи при непосредственном соединении валов двигателя и вентилятора г|_пер = 1,0; при клиноременной передаче ri_nep = 0,92.

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

где и, 1/с; Q, м 3 /с; р_у Па.

Для каждого типа вентилятора характерно определенное значение коэффициента быстроходности:

Определение характеристик центробежного вентилятора

1.УСТРОЙСТВО И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ.

Центробежными вентиляторами называют нагнетатели вращательного типа, предназначенные для перемещения воздуха или газов при небольшом напоре, примерно до 15 кПа и плотности газа ρ≈1,2 кг/м 3 . Характерным признаком центробежного вентилятора является повышение давления за счет Действия центробежной силы газа, движущегося в центробежном колесе от центра к периферии. Различают центробежные и осевые вентиляторы. Центробежные вентиляторы создают большую разность давлений, чем осевые.

Рис.1.Схема центробежного вентилятора

Центробежные вентиляторы широко распространены в промышленности и коммунальном хозяйстве для вентиляции зданий, отсасывания вредных веществ в технологических процессах. В теплоэнергетических установках центробежные вентиляторы применяются для подачи воздуха в топочные камеры котельных агрегатов, перемещения топливных смесей и системах пылеприготовления, отсасывания дымовых газов и транспортировки их в атмосферу.

Рассмотрим конструктивную схему центробежного вентилятора (рис.1). Воздух в вентилятор поступает через входной патрубок I и направляется в рабочее колесо 2, которое состоит из ступицы 5, ведущего диска 7, лопастей и покрывного кольцевого диска 9. Рабочее колесо приводится во вращение через ступицу 5, насаженную на рабочий вал 6, который передает движение непосредственно от двигателя. На ступице смонтирован ведущий диск, к которому прикреплены лопасти рабочего колеса. Со стороны входа на лопастях рабочего колеса крепится покрывной кольцевой диск 9.

Вращающееся рабочее колесо помещается в неподвижный спиральный кожух 8, имеющий на выходе расширяющийся патрубок 4. Воздух или газ, попадающий через входной патрубок I в рабочее колесо 2, лопастями отбрасывается с большой скоростью к периферии. Передача энергии воздуху завершается в рабочем колесе. Часть этой энергии, вследствие силового воздействия лопастей, переходит в потенциальную энергию давления. Другая, в зависимости от степени реактивности рабочего колеса, получается в виде кинетической энергии (скоростного напора).

Воздух, поступающий с большой скоростью из рабочего колеса, тормозится в кожухе вентилятора. При этом скоростной напор преобразуется в потенциальную энергию давления. Спиральная форма кожуха способствует этому процессу. Чтобы избежать утечки воздуха, который был подвергнут сжатию в вентиляторе, устанавливают различного типа уплотнения и осуществляют сопряжение входного патрубка вентилятора и входной кромки рабочего колеса с минимальным зазором около 1 мм. С этой же целью язык 3 спиральной камеры подводят как можно ближе к внешнему ободу рабочего колеса.

Исходными параметрами, характеризующими режим и условия работы центробежных вентиляторов, являются частота вращения рабочего колеса, плотность перемещенной среды, которые принимаются постоянными. Основными техническими характеристиками вентиляторов являются:

1.Объемный расход перемещаемого газа Q, м 3 /с.

2.Развиваемое давление, равное разности давлений после вентилятора и до него, ∆Р, Па.

3.Потребляемая мощность N, Вт.

4.Коэффициент полезного действия η, равный отношению мощности, теоретически необходимой для сжатия газа, к мощности, затрачиваемой в действительности,

Объёмный расход перемещаемого газа Q, развиваемое давление ∆Р и потребляемая мощностьN у центробежных вентиляторов связаны между собой, изменение одной из этих величин вызывает изменение остальных. Характер изменения этих параметров обычно выражается графически в виде кривых, называемых характеристиками центробежного вентилятора:∆Р=f₁(Q), N=f₂(Q), η_н=f₃(Q). Типичная форма характеристик при некоторой постоянной частоте вращения представлена на рис.3. При изменении частоты вращения характеристики вентиляторов будут другие, их можно построить, воспользовавшись приближенными соотношениями

Так как любой вентилятор присоединен к системе трубопроводов или каналов, то условия его работы находятся в прямой зависимости от гидравлических свойств этой системы, называемой сетью. Характеристика сети выражает зависимость между расходом Q и напором ∆Р_с необходимым для перемещения газа по данной сети. Когда проходящий по трубопроводу газ (воздух) из сети выходит