Конструкция и принцип работы промышленных и бытовых вентиляторов

Принцип работы вентиляторов различной модификации

Сегодня практически в любом доме можно встретить вентилятор разной конструкции. Вытяжная система на кухне, кондиционеры, кулеры в ПК, системы принудительной вентиляции разных помещений в быту и на производстве — все эти устройства не смогут нормально функционировать без этой важной составляющей. В этой статье мы познакомимся с принципом работы разных по конструкции вентиляторов, а также узнаем их достоинства и недостатки.

Осевой или аксиальный

С виду вентилятор такого типа — это металлический кожух в виде цилиндра, где располагается колесо с лопастями разной конфигурации, установленное на один вал с приводом. Корпус имеет специальные перфорации для надежного закрепления на месте использования. Поток воздуха поступает параллельно оси вращения. На входе располагается коллектор — он улучшает аэродинамику изделия в процессе работы. Как работает изделие, можно объяснить довольно просто.

1. Закрепленный на специальной раме электрический двигатель раскручивает рабочее колесо вентилятора, насаженное на один вал с ним.
2. Обороты крыльчатки идентичны установленным изготовителем параметрам привода.
3. Лопасти закреплены на ступице таким образом, чтобы захватывать слои воздуха и направлять их вдоль оси. Размах лопастей не имеет четких градаций: в быту используют длиной в несколько сантиметров, а в промышленности — до нескольких метров.

Устройство защищено мелкой сеткой, исключающей попадание внутрь предметов, способных нанести вред конструкции, и в целях обеспечения безопасности.

КПД осевых агрегатов значительно выше других изделий, напор воздушной массы и ее количество можно регулировать за счет изменения угла атаки лопастей. Этот вид вентиляторов используется для перемещения очень больших воздушных масс при низком встречном сопротивлении.

Ниже приведен чертеж осевого вентилятора, где 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – электродвигатель.

• сравнительно небольшое энергопотребление;
• механизм работает исправно без вмешательства человека;
• для установки не требуется много места.

• изделие исправно работает только с воздухом без примесей;
• высокая вибрация и соответственно шум.

Как правило, такие изделия устанавливаются снаружи объектов, чтобы шум работы вентилятора не мешал производственному процессу.

Радиальный

Радиальное или центробежное устройство отличается от других видов необычным спиральной конструкции кожухом, в котором расположено рабочее колесо, сжимающее при вращении воздушные массы, перемещая их в направлении от центра к периферийной части. В кожух поток поступает под воздействием центробежных сил от вращения колеса с лопастями.

Лопатки приварены к полому цилиндру по всему его периметру строго параллельно оси вращения при помощи стальных дисков, концы их загнуты внутрь или наружу, что зависит от прямого назначения устройства. Вращение может производиться в любую сторону — это зависит от того, как устроен вентилятор, и какие перед ним поставлены задачи (нагнетания или вытяжки).

Основные компоненты радиального вентилятора показаны на чертеже ниже, где 1- корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — лопасти рабочего колеса; 4 — ось вентилятора; 5 — станина; 6 — двигатель; 7 — выхлопной патрубок; 8 — фланец всасывающего патрубка

• выдерживает приличные перегрузки;
• экономия энергоресурсов до 20%;
• небольшой диаметр рабочего колеса;
• невысокие скорости вращения вала привода.

• высокие вибрации и шум;
• требовательность к качеству изготовления вращающихся частей.

Канальный

Такой тип вентиляторов устанавливают в стене, а в помещении видна только его решетка, далее идут воздуховоды, через которые отработанный воздух направляется наружу или к системе фильтрации и очистки, после чего возвращается назад.

Чтобы узнать все нюансы работы вентилятора этого типа, посмотрите видео. В нем подробно разъясняются функциональные особенности канального вентилятора.

Для изготовления корпусов этих оригинальных устройств используется многослойное полотно, состоящее из стали, прочного пластика или их комбинаций. Соединение происходит методом точечной сварки или крепежными деталями.

• обработка одновременно нескольких помещений;
• осуществлять добавку свежего воздуха с улицы;
• вариации подачи воздушного потока.

• при подаче во все помещения происходит смешивание, если кто-то курит, то этот запах попадает в другие комнаты;
• нет независимой регулировки температуры;
• высокая стоимость установки, куда входит цена трубопроводов;
• чтобы чистить фильтры, нужен люк для работы.

На заметку! Весьма высокие характеристики по эксплуатации таких вентиляторов из-за их оригинального строения делают их популярными. Канальные вентиляторы устанавливают в жилых домах, крупных торговых комплексах и на некоторых видах производства.

Тангенциальные

Изделия этого вида состоят из корпуса, имеющего диффузор и патрубок, оригинального вида рабочее колесо, очень похожее на жатку уборочного комбайна, только сильно уменьшенного размера с загнутыми вперед параллельными лопастями.

Принцип работы тангенциального вентилятора основывается на повторном прохождении воздуха через рабочие параллельные лопатки в поперечном направлении, что является оригинальным нюансом этой конструкции. Кроме этого, эти устройства отличаются довольно высокими показателями по части аэродинамики.

Ниже приведен упрощенный чертеж тангенциального вентилятора, где 1 – входной патрубок, 2 – рабочее колесо, 3 – выходной диффузор.

Благодаря тому, что они могут создавать плоский поток воздушных масс, их часто используют для «теплых затворов», располагая вал вращения в вертикальном положении.

• весьма высокий КПД;
• возможность направлять поток в любую сторону;
• создание уникально плоского и равномерного потока воздуха.

Этот вид изделий отличается весьма небольшим уровнем шума при довольно большом расходе воздуха в единицу времени.

Безлопастные

В основе работы безлопастного вентилятора заложен принцип действия реактивного двигателя: есть турбина, работа которой и способствует быстрой циркуляции воздуха в помещении. Конструкция этого вентилятора весьма оригинальная: мощное основание, овальная рабочая часть, визуально очень похожая на воздухозаборник современного авиационного двигателя.

Контурное кольцо имеет ряд перфораций, через которые вырывается воздух, увлекая за собой слои воздушных масс по закону аэродинамики. Мощная турбина может осуществлять прокачку до 20 кубических метров воздуха за секунду, чего не могут аналогичные устройства — это основное отличие этого вида изделий.

Скорость проходящего сквозь кольцо воздуха может достигать весьма приличных значений, производители такого оригинального оборудования уверяют, что она может превышать 90 км/ч.

• быстрота сборки и установки;
• высокая безопасность;
• большая экономия;
• пульт ДУ;
• LED-подсветка, успешно заменяет ночник;
• щетки привода выполнены из магнитного сплава, что исключает скопление на них пыли;
• весьма неординарный дизайн.

• высокая стоимость;
• сильный шумовой эффект из-за большой скорости потока.

Такие оригинальные изделия считаются разновидностью напольного вентилятора.

Бытовые

Для осуществления нормальной вентиляции в квартире или собственном доме используют специальной конструкции бытовые вентиляторы, т.к. они должны эффективно работать и не пропускать обратную тягу в помещение вместе со всеми негативными компонентами.

Электрическая схема вентилятора отличается в зависимости от его вида и назначения — она прилагается в инструкции по эксплуатации изделия. Аналогичная электросхема подключения практически не меняется, за исключением некоторых специфических для каждого конкретного устройства нюансов.

Под бытовыми вентиляторами понимаются также привычные всем нам конструкции для охлаждения воздуха в помещениях. По исполнению они могут быть настольного или напольного вида, стандартная комплектация — электрический привод, импеллер и ограничительные решетки для безопасности.

Функции бытового вентилятора могут быть расширены за счет эффективных добавлений:

• увлажнение воздуха;
• система ионизации, что весьма полезна для подрастающего поколения и людей пожилого возраста.

Эти усовершенствования повышают стоимость изделия, но положительно влияют на микроклимат помещения, особенно в период всплеска сезонных заболеваний.

• простая эксплуатация и установка;
• довольно универсальны;
• небольшая стоимость.

• при бронхиальной астме;
• при онкологических болезнях;
• если в помещении много пыли;
• когда есть непереносимость к ионизации.

Как устроен центробежный вентилятор и обзор производителей

С развитием промышленного сектора большая часть технологических процессов потребовала организации принудительной подачи воздуха. Исключением не стала и бытовая сфера. Наибольшее распространение получил центробежный вентилятор, ставшей основой для множества систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Как центробежные вентиляторы выглядят и по какому принципу работают, мы сегодня и поговорим.

Что это такое и для чего нужен центробежный вентилятор?

Принцип работы и устройство

Принцип работы центробежных вентиляторов заключается в следующем: воздух засасывается во входное отверстие устройства, попадает в пространство между лопатками колеса, вращающегося в спиральном кожухе, и под воздействием центробежной силы перемещается к выпускному отверстию.

Состоит центробежный вентилятор из колеса с лопастями, спирального кожуха и станины с валом и подшипниками. Для того чтобы вентилятор приходил в движение, прибор оснащается электрическим двигателем.

Внимание: Количество и форма лопастей зависят от целей использования устройства.

Отзывы: плюсы и минусы

Как показывает практика, от других видов устройств центробежные вентиляторы отличаются, прежде всего, высокими показателями производительности, что позволяет прибору справиться с быстрым и качественным охлаждением воздуха в любом помещении.

Кроме того, центробежные вентиляторы полностью безопасны, а выпускаемый воздух направляется вниз, что делает использование устройства на производстве более удобным.

При этом соотношение цены и качества позволяет использовать вентиляторы центробежного типа и в быту, а многообразие моделей позволит подобрать устройство под индивидуальные потребности и дизайн интерьера.

Какой вентилятор лучше центробежный или осевой?

Для того чтобы выяснить, какой вентилятор лучше, рассмотрим основные критерии оценки центробежного и осевого вентиляторов:

• Аэродинамика. Вентиляторы осевого типа больше подходят для установки в системе с низким давлением и повышенным расходом воздуха. Работа такого устройства возможна и без системы воздуховодов. Центробежные же вентиляторы больше подходят для вентиляционных систем, где при более высоком давлении напора требуется меньший расход воздуха. Наличие воздуховодов при этом обязательно, а вентилятор должен подбираться не только по необходимому расходу воздуха, но и по его аэродинамическому сопротивлению и требуемому давлению вентиляционной сети, к которой он будет подсоединяться.
• Уровень загрязненности воздуха. Центробежные вентиляторы более приспособлены к работе с повышенной загрязненностью и агрессивными средами благодаря тому, что они изготавливаются из алюминиевых сплавов и оснащаются взрывозащитными электродвигателями. По уровню защиты от искр такие устройства относятся к приборам с повышенным уровнем защиты. Уменьшение влияния загрязнений на вентилятор может быть реализовано за счет включения в сеть фильтра непосредственно перед вентилятором. Так осевые вентиляторы устанавливаются напрямую в окна или другие проемы. Также для работы с высокозапыленной средой существует специальная серия «пылевых»» вентиляторов.
• Температура воздуха. Центробежные вентиляторы способны выдерживать гораздо более высокие температуры, чем вентиляторы осевого типа. Обуславливается такая устойчивость к температурам конструктивными особенностями центробежных устройств.
• Управление воздушным потоком. Для обеспечения высокой эффективности работы вентилятора при условии переменных нагрузок наиболее подходящим вариантом является осевой вентилятор. Центробежные приборы, в свою очередь, больше рассчитаны на использование в промышленности, так как за счет конструкции из вращательных лопастей вентилятора способны выдерживать перегрузки по расходу воздуха.
• Габариты устройства. Осевые вентиляторы отличаются компактными размерами и меньшей требовательностью к условиям монтажа. Кроме того, осевые приборы могут работать в любо положении. В случае же с центробежными вентиляторами необходимо учитывать их конструкторские особенности, требующие обустройства площадки, на которой будет размещаться устройство.
• Электроснабжение. Центробежные вентиляторы обладают большим моментом инерции, а для их запуска в сравнении с осевыми вентиляторами требуется больший ток, что влечет за собой необходимость использования проводов большего сечения.
• Уровень звукового давления. Оба типа вентиляторов производят значительный шум во время работы, при этом центробежные вентиляторы преобладают в низком диапазоне частот, а осевые вентиляторы шумят, как правило, в средних частотах.

Виды и технические характеристики

Вытяжной

Вытяжные центробежные вентиляторы предназначаются для использования в вытяжных системах производственных и бытовых помещений. Такой вид устройств применяется для устранения воздушных масс, температура которых не превышает 55 градусов.

Крепится вытяжной вентилятор на наружной стороне стены здания и присоединяется к воздуховоду. Как правило, такой тип устройства используется в заведениях общественного питания и жилых помещениях.

Роторный

Конструкция любого центробежного вентилятора предполагает наличие ротора (рабочего колеса) с лопастями, спирального корпуса и станины. При этом ротор насажен на вал, который, в свою очередь, установлен в подшипниках на станине.

Ротор такого вентилятора состоит из двух дисков, между которыми размещаются лопатки. Количество их может колебаться от 6 до 36 штук.

Радиально-центробежный

Основными функциями радиально-центробежных вентиляторов является конвекция воздушных потоков, очищение и регулирование влажности воздуха, а такое создание комфортного для пребывания в помещении микроклимата.

Различаются такие вентиляторы по направленности движения воздушных потоков (вытяжные и двустороннего всасывания), величине воздушного давления (низкого, среднего и высокого уровня) и направлению вращений (левосторонние и правосторонние).

Вентилятор центробежный малогабаритный

Малогабаритные центробежные вентиляторы с диаметрами роторов менее 200 миллиметров являются, как правило, вентиляторами встроенного типа. Использоваться они могут как в стационарных, так и подвижных машинах и технологических установок. Привод малогабаритных вентиляторов осуществляется в основном от малогабаритных высокоскоростных двигателей.

Вентиляторы центробежные высокого давления

Центробежные вентиляторы высокого давления предназначаются для транспортировки воздушных масс и газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям не превышает агрессивность воздушных масс с температурой +80 градусов. При этом рабочие среды не должны содержать пыль или другие твердые частицы в объеме более 100 миллиграммов на метр кубический. Используются такие устройства для подачи воздуха в стационарные системы вентиляции и кондиционирования, а также для иных целей санитарно-технического характера.

Среднего давления

Центробежные вентиляторы среднего давления применяются для транспортировки умеренных объемов воздуха при достаточно высоком уровне сопротивления в устройстве. Используются такие вентиляторы в стационарных системах вентиляции и кондиционирования как производственных зданий, так и жилых и общественных помещений.

Ориентированы центробежные вентиляторы среднего давления на работу с малозапыленными средами. Максимально возможная концентрация взвешенной пыли в воздушной массе составляет 100 миллиграммов на метр кубический. Наличие липких или волокнистых материалов, а также взрывоопасных веществ в рабочей среде не допустимо. Химическая активность рабочей среды при этом не должна превышать аналогичной величины воздуха при его температуре в +80 градусов. В то же время для приборов в теплостойком исполнении максимальный температурный порог составляет +200 градусов.

Низкого давления

Центробежные вентиляторы низкого давления предназначены для перемещения невзрывоопасных газов при малом сопротивлении устройства. Используются такие устройства в основном на производственных предприятиях, однако могут применяться и в составе климатических систем общественных и жилых зданий. Рассчитано такое оборудование на транспортировку невзрывоопасных рабочих сред газообразного типа с умеренной запыленностью и температурой не выше +80 градусов.

Канальный

Канальные центробежные вентиляторы используются в приточных и вытяжных системах вентиляции общего назначения, в гражданском строительстве и промышленности.

Выполняется такой вентилятор по прямоточной схеме, имеет рабочее колесо и специальный входной коллектор. При этом изделие может оснащаться встроенной системой шумопоглощения.

Улитка

Центробежные вентиляторы «Улитка» получили такое название из-за особенностей конструкции, так как внешне агрегат напоминает закрученную спираль.

Промышленные центробежные вентиляторы: производители и популярные модели

Ниже мы рассмотрим технические характеристики наиболее популярных моделей промышленных центробежных вентиляторов:

• вентилятор канальный центробежный «SHUFT CFK 315 MAX»:
  • страна-производитель: Норвегия;
  • уровень звукового давления: от 51 до 69 дБ;
  • температура рабочей среды: от -20 до +45 градусов;
  • потребляемая мощность: 0,39 кВт;
  • приблизительная стоимость: 9 тысяч рублей.

• вентилятор канальный центробежный «SHUFT CFK 200 VIM»:
  • страна-производитель: Норвегия;
  • уровень звукового давления: от 52 до 71 дБ;
  • температура рабочей среды: от -20 до +60 градусов;
  • потребляемая мощность: 0,15 кВт;
  • приблизительная стоимость: 6 тысяч рублей.

• центробежные вытяжные вентиляторы серии «STELS 100»:
  • страна-производитель: Россия;
  • уровень звукового давления: 56 дБ;
  • температура рабочей среды: до +40 градусов;
  • потребляемая мощность: 0,058 кВт;
  • приблизительная стоимость: 5 тысяч рублей.

Какого производителя и тип лучше выбрать?

При выборе центробежного вентилятора необходимо обращать внимание не только на его технические параметры, но и на планируемые условия эксплуатации. К примеру, центробежные вентиляторы стандартного исполнения предназначаются для перемещения воздуха, температура которого не превышает +80 градусов. При этом в рабочей средне должно содержаться никаких липких или агрессивных веществ, а содержание твердых примесей и пыли не должно превышать показателя в 100 миллиграммов на метр кубический. В то же время центробежные вентиляторы специализированного исполнения могут работать с высокозапыленными и взрывоопасными средами.

Еще одним важным параметром, на который следует обратить внимание при выборе вентилятора, является его производительность – показатель, характеризующий количество воздуха, которое прибор сможет переместить за установленную единицу времени. При расчете такого показателя следует учитывать подсосы или потери воздуха в воздуховодах.

Стоимость центробежных вентиляторов определяется множеством факторов: типом оборудования, мощностью и особенностями эксплуатации.

В настоящий момент цены на бытовые центробежные вентиляторы начинаются с одной тысячи рублей, при этом стоимость промышленных центробежных устройств может достигать даже нескольких сотен тысяч рублей. Поэтому в каждом конкретном случае точную стоимость агрегата следует уточнять непосредственно у продавца.

Где купить центробежный вентилятор?

В Москве

В Москве приобрести центробежные вентиляторы можно в таких компаниях, как:

• «Климатический сезон»:
  • адрес: город Москва, Анненский проезд, дом 1, строение 19, офис 4;
  • сайт: http://www.climatseason.ru;
  • телефон: +7 (495) 925-75-44.

• «Москлим»:
  • адрес: город Москва, улица Большая Черемушкинская, дом 34, офис 237;
  • сайт: http://mos-clim.ru;
  • телефон: +7 (495) 103-41-35.
• «Радонеж»:
  • адрес: город Москва, улица Бауманская, дом 58;
  • сайт: https://vpk-radoneg.ru;
  • телефон: +7 (499) 504-91-44.
• «Интарио»:
  • адрес: город Москва, улица 1-я Дубровская, дом 13, строение 4;
  • сайт: http://intario.ru;
  • телефон: +7 (495) 278-02-03.
• «Левша»:
  • адрес: город Москва, Каширское шоссе, дом 19, корпус 2;
  • сайт: https://ppk-levsha.ru;
  • телефон: +7 (495) 763-54-99.

В Санкт-Петербурге

В Санкт-Петербурге реализацией центробежных вентиляторов занимаются следующие организации:

• «Ровен»:
  • адрес: город Санкт-Петербург, переулок Уманский, дом 68, корпус 1, литера А, офис 101;
  • сайт: https://spb.rowen.ru/;
  • телефон: +7 (812) 401-44-41.
• «Инженер Климат»:
  • адрес: город Санкт-Петербург, улица Смоленская, дом 33, офис 204;
  • сайт: http://www.inklimat.ru;
  • телефон: +7 (812) 337-20-54.
• «Завод Вентилятор»:
  • адрес: город Санкт-Петербург, проспект Большевиков, дом 52, корпус 9;
  • сайт: http://ventilator.spb.ru/;
  • телефон: +7 (812) 331-00-97.
• «Бастион»:
  • адрес: город Санкт-Петербург, переулок Челиева, дом 7А, литера Л;
  • сайт: http://www.vent-bast.ru;
  • телефон: +7 (812) 640-93-00.
• «Тепломаш»:
  • адрес: город Санкт-Петербург, шоссе Революции, дом 90;
  • сайт: http://www.teplomash.ru;
  • телефон: +7 (812) 301-99-40.

Таким образом, установка центробежного вентилятора является эффективным и доступным способом удаления рабочих сред из помещения, а многообразие моделей позволяет подобрать устройство в соответствии с собственными потребностями и финансовыми возможностями.

Источники:
http://ventilsystem.ru/ventilyaciya/centrobezhnyj-ventilyator.html
http://ventilsystem.ru/ventilyaciya/elementy/ventilyatory/ventilyator-radialnyj.html