Назначение
Вентиляционные установки предназначены для обеспечения достаточного воздухообмена в помещениях, соответствующего санитарным и технологическим требованиям. В системах промышленной вентиляции преобладают центробежные конструкции, так как они имеют более подходящие характеристики и возможности. Такие устройства имеют высокие эксплуатационные качества, они неприхотливы в обслуживании и крайне редко нуждаются в ремонте.
Устройство и принцип работы центробежного вентилятора
Центробежные, или радиальные вентиляторы представляют собой устройства для перемещения газовоздушных потоков. Принцип работы радиального вентилятора основан на использовании центробежной силы, действующей на газовоздушную смесь при вращении рабочего колеса. Оно имеет форму барабана (или беличьего колеса), снабженного лопатками. Эти лопатки располагаются параллельно оси вращения колеса и служат плоскостями, толкающими частицы воздуха. Вращаясь, рабочее колесо уплотняет поток воздуха, создает определенное давление, с которым поток выбрасывается из выходного давления. При этом, на входе создается такое же давление, только с отрицательным знаком.
Корпус вентилятора играет роль емкости, оснащенной входным и выходным отверстиями, внутри которой воздушный поток уплотняется и приобретает кинетическую энергию. Без корпуса рабочее колесо будет попросту разбрасывать частицы воздуха вокруг оси вращения, не создавая компактный поток.
Сравнительные характеристики осевых и центробежных вентиляторов
Центробежные вентиляторы значительно отличаются от осевых своими рабочими параметрами. Они способны создавать высокое давление, чего осевые устройства делать не могут.
Примечание: существуют осевые конструкции, развивающие высокое давление, но они имеют специфическую конструкцию и размеры.
Основным достоинством осевых вентиляторов является способность создавать высокую производительность. Они хороши там, где необходимо быстро и эффективно заменить объем воздуха, например, при продувке технологических камер. При этом, давление, развиваемое осевыми устройствами, низкое и не может преодолевать сопротивление воздуховодов, поэтому они используются только в виде самостоятельных устройств.
Центробежные конструкции, напротив, создают высокое давления при несколько меньшей производительности. Они способны на передачу воздушного потока по сложной и разветвленной сети воздушных каналов на большие расстояния, что успешно используется при создании систем промышленной вентиляции. Кроме того, центробежные вентиляторы одинаково эффективны при работе как на нагнетение, так и на всасывание, что предоставляет и дополнительные возможности.
Нередко центробежные вентиляторы используются в качестве промежуточных устройств на воздуховодах большой протяженности или сложной конфигурации, служащих для поддержания давления в системе на должном значении.
Технические характеристики центробежных вентиляторов
Радиальные вентиляторы имеют два основных параметра:
- производительность – это количество воздуха, проходящее через выходной патрубок в единицу времени
- давление – это усилие, с которым воздух выходит из корпуса устройства.
Эти два параметра вполне достаточны для предварительного выбора устройства, но существуют и другие характеристики, которые определяют многие дополнительные или специфические качества устройства. К ним относятся:
- номер вентилятора. Это величина, отображающая диаметр рабочего колеса в дециметрах (вентилятор №4 имеет колесо диаметром 40 см)
- число лопаток рабочего колеса. Оно косвенным образом определяет способность устройства к транспортировке сыпучих материалов. Если число лопаток слишком велико, то при транспортировке крупные элементы могут застревать между лопатками, снижая эффективность работы. Обычно для удаления или переноса материалов используются колеса с 5-6 лопатками
- направление наклона лопаток. Этот параметр определяет КПД и устойчивость к перегрузкам. Так, наклон лопаток вперед несколько усиливает давление, но ослабляет устойчивость к превышению давления, отчего вентилятор начинает «захлебываться». Лопатки, загнутые назад, создают меньший КПД, но намного легче переносят перегрузки.
Кроме того, существуют категории центробежных вентиляторов, различающиеся по величине создаваемого давления:
Эти характеристики более полно отображают возможности вентиляторов. Также обычно указываются их присоединительные размеры, чтобы пользователь имел представление, какие устройства могут быт подключены к вентилятору непосредственно, или потребуется установка переходников с одного типоразмера на другой.
Типы приводных механизмов
Центробежные вентиляторы приводятся во вращение посредством электродвигателей. Существует 5 исполнений вентиляторов, означающих разные типы привода:
- исполнение 1. Рабочее колесо устанавливается на вал двигателя
- исполнение 2. Рабочее колесо соединяется с электродвигателем при помощи эластичной муфты
- исполнение3. Рабочее колесо приводится от электродвигателя через редуктор
- исполнение 4. Привод осуществляется через бесступенчатую передачу или муфту скольжения
- исполнение 5. Рабочее колесо установлено на собственном валу и приводится через клиноременную передачу и систему шкивов
На практике распространение получили только 1 и 5 исполнение, в технологических линиях иногда встречается исполнение 3, которое позволяет изменять скорость вращения вентилятора. Основной причиной такой ситуации является необходимость постоянного ухода или обслуживания редукторов и муфт, их требовательность к условиям эксплуатации. Наиболее простым и нетребовательным вариантом является исполнение 1, но для качественной работы необходима точная балансировка рабочего колеса, не разрушающая подшипники двигателя. Исполнение 5 удобно для тяжелых и крупных вентиляторов, но имеет недостаток — ремни довольно часто требуют замены.
Как выбрать нужный вентилятор
Выбор вентилятора производится по результатам расчета. Методика может быть упрощенной, когда ведется подсчет производительности вентилятора по кратности воздухообмена. Это величина, определяющая, сколько раз в течение часа воздух в помещении должен быть полностью заменен. Такая методика проста — вычисляется объем помещения, умножается на величину кратности, в результате получается производительность вентилятора. Но с точки зрения науки этот метод весьма приблизителен и не учитывает потребности людей, находящихся в здании.
Классические методики расчета в первую очередь учитывают именно потребности работников, а уже после — остальные критерии. Сама по себе методика расчета сложна и доступна только опытному специалисту, но как альтернативный вариант можно использовать онлайн-калькулятор. В сети интернет их имеется достаточно. Пользоваться ими легко — достаточно подставить в окошечки программы собственные данные и получить искомый результат. Для большей достоверности результат следует продублировать (лучше неоднократно) на других ресурсах, чтобы получить более корректное значение.
(2 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...