Ventiliatorių tipai: klasifikacija, paskirtis ir veikimo principas
Ventiliatorius yra bet kokios dirbtinės vėdinimo sistemos pagrindas. Prietaisas plačiai naudojamas kasdieniame gyvenime ir yra nepakeičiamas daugelyje žmogaus gyvenimo sričių.Planuodami vėdinimo įrangos pirkimą, turite suprasti jos konstrukcijos ir veikimo specifiką.
Peržiūrai pateiktame straipsnyje išsamiai aprašomi ventiliatorių tipai, jų konstrukcijos ypatybės, veikimo principai ir kiekvieno įrenginio paskirtis. Papasakosime apie prioritetines sritis renkantis tinkamą modelį. Čia sužinosite, kaip pasirinkti įrenginį, atsižvelgiant į veikimo sąlygas.
Straipsnio turinys:
Ventiliatorių klasifikavimas pagal pagrindinius parametrus
Ventiliatoriai yra mechaniniai įtaisai, skirti oro ir dujų masėms perkelti, tiekti ar šalinti. Oro cirkuliacija atsiranda dėl slėgio skirtumo tarp vėdinimo įrenginio įleidimo ir išleidimo kanalų.
Ventiliatoriai naudojami visur. Nepakeičiami įrenginiai organizuojant tiekiamo ir ištraukiamo vėdinimo kompleksas pastatai, pūtimo darbo elementai oro kondicionieriuose ir šildymo įrenginiuose.
Bendra vėdinimo įrenginių klasifikacija grindžiama skirtingais parametrais.
Tarp pagrindinių gradacijos kriterijų yra šie:
- įrenginio konstrukcija ir veikimo principas;
- ventiliatoriaus paskirtis ir veikimo sąlygos;
- montavimo būdas;
- prietaiso prijungimo prie elektros variklio būdai;
- techninės savybės: IP apsaugos laipsnis, generuojamas slėgis, energijos suvartojimas, sukimosi greitis, efektyvumas ir akustinio slėgio lygis.
Priklausomai nuo konstrukcijos tipo, yra penkios ventiliatorių modifikacijos: ašiniai, išcentriniai, įstrižai, diametraliniai ir be menčių.
Atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas, skirstomi šie dujų pūtimo mašinų tipai:
- bendrojo naudojimo prietaisai;
- specialios paskirties ventiliatoriai.
Pirmajai grupei priklauso įrenginiai, skirti dirbti su oro ir neaktyvių dujų srautais, kurių temperatūra neviršija +50°C. Antrajai grupei priskiriama speciali įranga: karščiui atspari, atspari sprogimui, atspari dulkėms, atspari korozijai ir dūmus šalinanti.
Pagal montavimo būdą jie išskiriami:
- standartinis – montavimas atliekamas ant atramos;
- stogas - įrengimas ant pastato stogo;
- ortakis – įdedamas į vėdinimo kanalo vidų;
- kelių zonų - modeliai, skirti prijungti prie kelių oro kanalų.
Vėdinimo įrenginiui varyti naudojami elektros varikliai.
Variklį prie sparnuotės galima sujungti keliais būdais:
- tiesioginis ryšys;
- V-diržo transmisija;
- bepakopis kablys.
Nustačius tinkamą ventiliatoriaus tipą, parenkamas optimalių techninių charakteristikų modelis.
Įvairių tipų įrenginių veikimo principas
Pagrindinis ventiliatoriaus pasirinkimo kriterijus yra jo konstrukcija ir veikimo principas. Dizaino ypatumai ir techniniai niuansai lemia įrenginio efektyvumą, triukšmo lygį, veikimo efektyvumą ir jo panaudojimo galimybę tam tikromis sąlygomis.
Ašinis blokas – klasikinis ventiliatorius
Ašinis (ašinis) ventiliatorius plačiai naudojamas buityje privačių namų vėdinimo sistemos, vonios gartraukiuose, sudėtinguose išmetimo gaubtuose, kaip įvairios įrangos ir elektronikos aušinimo elementas, taip pat vėjo tuneliuose ir turboventiliacijos varikliuose aviacijos srityje.
Modelių dizainas pasižymi vykdymo paprastumu ir mažais matmenimis. Pagrindiniai elementai: cilindrinis korpusas, ratas su ašmenimis ir pavara.Vidinis cilindro skersmuo turi užtikrinti netrukdomą sparnuotės sukimąsi. Atstumas tarp ašmenų ir korpuso yra ribojamas iki 1,5 % besisukančių ašmenų ilgio.
Veikimo principas: besisukančios mentės sulaiko orą ir stumia jį išilgai sparnuotės ašies. Oro srautų judėjimo radialine kryptimi beveik nėra. Įrangos veikimas reguliuojamas sukant peilius.
Skiriamieji ašinių modelių bruožai:
- montavimui nereikia didelio ploto;
- ekonomiškas energijos suvartojimas;
- žemas triukšmo lygis;
- naudojimo ir remonto paprastumas;
- žema kaina.
Ašinių ventiliatorių veikimo ir naudojimo pranašumai lėmė didelį jų populiarumą kasdieniame gyvenime. Plačiai naudojami dėklų modeliai, skirti aušinti elektros prietaisus ir nešiojamus ašinius blokus su grotelėmis.
Išcentrinis modelis - stiprumas ir didelė galia
Išcentriniai (radialiniai) ventiliatoriai yra labai efektyvūs – įrenginiai gali generuoti aukštą slėgį ir veikti atšiauriomis sąlygomis. Įrangos dizainą sudaro šie elementai.
Rėmas. Difuzoriaus korpusas pagamintas iš kniedytos arba suvirintos skardos. Tuščiaviduris korpusas yra sraigės formos; konstrukcijoje yra įsiurbimo ir išleidimo vamzdžiai. Siekiant padidinti tvirtumą, korpusas sutvirtintas briaunomis arba skersinėmis juostelėmis.
Darbinis ratas. Mentelių rotorius susideda iš dviejų diskų, ašmenų ir stebulės.
Rato konstrukcija nustato ventiliatoriaus naudojimo sąlygas:
- diskless – srautų transportavimas su kietomis detalėmis;
- vienas diskas – oro terpės, turinčios mažą kietųjų frakcijų kiekį, judėjimas;
- dvigubas diskas – švaraus oro masių cirkuliacija skirtinguose slėgio intervaluose;
- trijų diskų – užtikrina dvipusį siurbimą.
Ratas pritvirtinamas prie veleno naudojant stebules. Ašmenys pritvirtinti prie diskų ir stebulių.
Pečių ašmenys. Viso įrenginio veikimo charakteristikos ir efektyvumas labai priklauso nuo peilių formos:
- aerodinaminis sparnas – užtikrina netriukšmingumą, gerą veikimą, įrenginio atsparumą aukštai temperatūrai;
- atgal lenktas – neleidžia kauptis dulkėms ventiliatoriaus viduje, tinkamas naudoti aplinkoje, kurioje yra didelis priespaudas;
- išlenktas į priekį – ventiliatoriai su „priekiniais“ pelekais skirti dirbti su dideliais oro kiekiais ir aukštu slėgiu bei yra atsparūs erozijai;
- radialiniai - kompaktiško dydžio įrenginiai su vidutiniu efektyvumu, rotoriaus kreiptuvai yra apdoroti apsauginiu mišiniu nuo erozijos.
Ratuose su „galinėmis“ mentėmis skirtumas tarp statinio ir bendro slėgio nėra didelis, todėl jų efektyvumo lygis yra aukštas. Veikimo efektyvumas siekia 80%.
Išcentriniuose įrenginiuose oras patenka ašine kryptimi ir išstumiamas radialine kryptimi. Oro masės juda veikiamos išcentrinių jėgų cilindriniame kūne.
Visą procesą galima suskirstyti į kelis etapus:
- Kai ratas sukasi, oras tarp ašmenų tarpo veržiasi į rotoriaus kraštą.
- Dėl to rato centre susidaro žemo slėgio zona. Tai veda prie oro masės sugėrimo iš išorės.
- Kameros centre oro srautai keičia kryptį iš ašinės į radialinę, patenkantys į skyrius tarp menčių.
- Dėl greito sukimosi oro masės veržiasi į vidinę korpuso sienelę.
- Kinetinė energija dalinai paverčiama suspaudimo energija ir oro greitis mažėja – „sraigės“ viduje susirenka tūrinis oro srautas ir susidaro perteklinis slėgis.
- Dujinė masė patenka į išleidimo vamzdį, patenka į dujotiekį, o tada į darbo zoną.
Išcentriniai įrenginiai naudojami didelių patalpų, garažų, prekybos centrų ir pastatų tiekimo ir išmetimo sistemose, kur reikalinga nuolatinė galinga ventiliacija.
Diagonal – ašinių ir radialinių ventiliatorių derinys
Įstrižainės modelis yra dviejų tipų ventiliatorių sintezė: ašinis ir išcentrinis. Prietaiso sparnuotė turi ypatingą formą – sparnuotės struktūra primena būgno struktūrą radialiniame ventiliatoriuje. Darbaračio mentės yra lygiagrečiai sukimosi ašiai.
Kombinuoti ventiliatoriai turi cilindrinį korpusą ir savo išvaizda yra panašesni į ašinius modelius.Tačiau jų veikimo principas skiriasi dėl sparnuotės konstrukcijos ypatumų. Iš pradžių oras juda išilgai ašies, o tada keičia kryptį 45°.
Pagrindinis mišraus tipo ventiliatoriaus pranašumas yra kompromiso tarp triukšmo charakteristikų, veikimo ir įrenginio matmenų pasiekimas.
Dažniausiai naudojami išcentriniai-ašiniai įrenginiai ortakių ventiliatoriai mažose ir vidutinėse vėdinimo sistemose su ilgais ortakiais. Jie naudojami kaip išmetimo įrenginiai ir įvadai tiekimo tipo slėgio sistemose.
Tangentinis įrengimas – vienodas oro srautas
Tangentinis (skersmens) ventiliatorius susideda iš pailgo korpuso su difuzoriumi ir antgaliu bei būgno sparnuotė su pasvirusiomis mentėmis. Oras juda du kartus statmenai cilindro sukimosi ašiai.
Skiriamieji diametrinių prietaisų bruožai:
- aukštos aerodinaminės charakteristikos;
- gebėjimas tiekti vienodą srautą;
- galimybė pasukti ventiliatorių, pasirenkant oro srauto kryptį;
- tylus veikimas;
- didelis efektyvumo koeficientas - iki 60-70%.
Taikymo sritis: oro užuolaidų, fan coil blokų kūrimas ir naudojimas split sistemose.
Ventiliatorius be ašmenų – naujoviška technologija
Buitiniai ventiliatoriai be menčių neseniai pasirodė vidaus vėdinimo sistemų rinkoje.Jų veikimo principas kardinaliai skiriasi nuo aukščiau aptartų modifikacijų.
Įrenginio komponentai:
- apvalus arba ovalus rėmas, skirtas oro masėms pritraukti ir išstumti;
- pagrindas rėmo tvirtinimui;
- mini turbina, sumontuota ventiliatoriaus apačioje;
- variklis.
Naujoviškas ventiliatorius veikia tokiu principu:
- Užvedus variklį, suaktyvinama turbina.
- Kai turbina sukasi, ji traukia orą per pagrindo korpuse esančias perforacijas.
- Turbulencijos įtakoje oras pagreitėja 15 kartų ir išeina per išleidimo plyšius, esančius palei rėmo perimetrą.
Oro srovės lenkiasi aplink žiedo paviršių ir veržiasi norima kryptimi.
Palyginti su tradiciniais modeliais ventiliatoriai be menčių turi daug privalumų:
- sklandus oro srauto intensyvumo reguliavimas;
- patogumas ir absoliutus naudojimo saugumas;
- oro krypties keitimas reguliuojant žiedo padėtį;
- eksploatacinis efektyvumas – energijos sąnaudos yra 20 % mažesnės lyginant su ašiniais modeliais.
Pagrindiniai įrenginio trūkumai: didelė kaina ir aukštas triukšmo lygis.
Priklausomybė nuo eksploatavimo sąlygų
Renkantis ventiliatorių svarbu atsižvelgti į jo naudojimo sąlygas. Sukurti labai specializuoti įrenginiai, skirti naudoti agresyvioje aplinkoje.
Įprasto naudojimo vienetai
Bendrosios paskirties ventiliatoriai pagaminti iš anglinio plieno.
Įrenginius leidžiama montuoti laikantis privalomų eksploatavimo sąlygų:
- dulkių kiekis ore radialiniams agregatams – ne daugiau 0,01 g/kub.m, ašiniams įrenginiams – iki 0,01 g/kub.m;
- darbo aplinkos temperatūra – iki +50°С;
- chemiškai agresyvių, sprogių komponentų, pluoštų ir lipnių dalelių nebuvimas ore.
Dujų-garų-oro aplinka neturėtų sukelti pagreitėjusių korozijos procesų, leistinas metalo sunaikinimo greitis yra 0,1 mm per metus. Jei darbinė temperatūra pakyla virš ribinės vertės, tada variklio, kuris dažniausiai yra judančių oro masių sraute, darbas pablogėja.
Sistemose naudojami bendrosios paskirties modeliai oro šildymas visuomeninių, gyvenamųjų ir pramoninių pastatų vėdinimas, taip pat kitos sanitarinės ir techninės paskirties pastatai.
Specialios paskirties vėdinimo įrenginiai
Specialios paskirties ventiliatoriai paprastai skirstomi į penkias grupes:
- dulkėtas;
- atsparus karščiui;
- atsparus sprogimui;
- atsparus korozijai;
- dūmų šalintuvai.
Dulkių agregatai naudojami oro masėms valyti nuo dulkių ir nešvarumų dalelių: medienos ir metalo pjuvenų, suvirinimo šlako, grūdų atliekų. Oro srautas, einantis per purkštukus, keičia kryptį iš ašinės į radialinę. Dėl išcentrinės jėgos keičiasi ir oro srauto greitis.
Mažos galios radialiniai dulkių ventiliatoriai montuojami ant transporto priemonių, vežančių grūdų kompozicijas. Dideliuose gamybos cechuose naudojami aukšto slėgio įrenginiai.
Karščiui atsparūs įrenginiai skirti perkelti orą, kurio temperatūra viršija +80°C.
Dėl atšiaurių darbo sąlygų ventiliatoriai turi turėti specialias charakteristikas:
- elektros variklio šilumos izoliacija ir jos pašalinimas už oro srauto ribų;
- aukštas variklio apsaugos lygis – IP44 ir aukštesnis;
- konstrukcinių elementų gamyba iš karščiui atsparių medžiagų (karščiui atsparaus poliamido, aliuminio lydinio, nerūdijančio ar anglinio plieno);
- platus darbinių temperatūrų diapazonas.
Įrengiant baldus naudojami karščiui atsparūs ventiliatoriai vonios vėdinimo sistemos ir pirtys, aukštos temperatūros šalinamo oro iš židinio ar krosnies šalinimas, degimo produktų pašalinimas iš gamybos zonų.
Sprogimui atspari vėdinimo įranga skirta pašalinti sprogius dujų mišinius. Šiai kategorijai priskiriamos kompozicijos, kuriose užsiliepsnoja menkiausia dalelė, užsiliepsnoja visas likęs dujų tūris.
Elektros įrangos sprogimo saugos reikalavimus reglamentuoja ATEX EC direktyvos. Atsižvelgiant į zonos sprogimo pavojaus laipsnį, vėdinimo įrenginiai gali būti apsaugoti:
- Laidžių dalių korpusų užpildymas kvarcu arba alyva;
- sandarinimas mišiniu – polimerine medžiaga;
- sprogimui atsparios dangos.
Įleidimo kolektoriams, sparnuotėms ir korpusams gaminti naudojamos medžiagos – nerūdijantis plienas, aliuminio lydiniai ir skirtingų medžiagų grupės: nerūdijantis plienas-žalvaris, bronza, elektrai laidus plastikas.
Korozijai atsparūs ventiliatoriai skirti transportuoti agresyvius, nesprogius oro-dujų mišinius, kuriuose yra mažai dulkių ir nėra pluoštinių bei lipnių komponentų.
Prietaiso dalių gamybos medžiagos: titano lydiniai, polipropilenas, vinilo plastikas. Darbiniai elementai gali būti apipurškiami antikorozine danga - korozijai atsparaus plieno markės 08Х13 arba titano lydiniu.
„Antikorozinių“ ventiliatorių taikymo sritis:
- juodoji metalurgija;
- mineralinių trąšų gamybos technologinės linijos;
- anglies gamyba;
- oro tiekimas į katilus su verdančia kompozicija;
- vandens garų cirkuliacijos organizavimas su fenolio, šarmų ir vandenilio sulfido priemaišomis;
- kokso augalų linijos.
Dūmų ištraukimo ventiliatoriai – tai galingi ugniai atsparūs įrenginiai, įmontuoti į pastato vėdinimo sistemą ir išpūsti dūmus iš patalpos. Įrenginiams keliami aukšti techniniai reikalavimai.
Taikymo sritis: įvairios paskirties pastatų dūmų vėdinimo sistemos. „Dūmų ištraukikliai“ montuojami ant patalpos stogo naudojant tvirtinimo flanšą ir prijungiami prie dūmų šalinimo kanalų.
Priklausomai nuo ventiliatoriaus konstrukcijos, dviejų arba keturių krypčių dūmų išmetimas gali būti vykdomas horizontalia arba vertikalia kryptimi. Įrenginius galima eksploatuoti bendrojo namo vėdinimo režimu.
Ventiliatorių tipai pagal montavimo būdą
Kaip nurodyta aukščiau, pagal montavimo būdą vėdinimo įrenginiai skirstomi į 4 grupes: standartinius, stogo, ortakius ir kelių zonų.
Įprasti ventiliatoriai dažniausiai komplektuojami su atraminiu rėmu arba laikikliu. Jų įrengimas nesukelia jokių sunkumų.
Stogo mazgai montuojami ant pastato stogo ir yra galutinė jungtis pastato vėdinimo sistemoje. Tokie ventiliatoriai yra veikiami neigiamų išorinių veiksnių (lietaus, sniego, vėjo gūsių), todėl gaminami iš ypač patvarių medžiagų. Beveik visuose modeliuose yra apsauginis kūgis, apsaugantis nuo korpuso užsikimšimo.
Renkantis stogo ventiliatorių, atsižvelkite į įrengiamos patalpos specifiką. Pavyzdžiui, darželiui, ligoninei ar mokyklai parenkamas žemo triukšmo lygio modelis. Gamybos cechui prioritetas bus įrangos galia.
Ortakių vėdinimo įrenginiai dedami į vėdinimo kanalus ir užtikrina oro ištraukimą bei tiekimą per ortakių sistemą. Ortakinių ventiliatorių konstrukcija dažniausiai būna įstrižainės arba radialinės, rečiau – ašinės.
Prietaisas pasirenkamas atsižvelgiant į ortakio formą. Agregatai gaminami apvaliems, kvadratiniams ir stačiakampiams velenams.
Kelių zonų vėdinimo įrenginiai aprūpinti korpusu, leidžiančiu sujungti kelis siurbiamuosius oro kanalus, kurie kyla iš skirtingų zonų. Tokie ventiliatoriai yra nepamainomi patalpose, kuriose reikia įrengti gaubtą skirtingose patalpose, tačiau yra tik vienas ištraukiamo oro kanalas.
Papildomas privalumas yra naudojimo paprastumas. Aptarnauti reikia vieną ventiliatorių, o ne kelis.
Buitinių vėdinimo modelių veislės
Buitiniai ventiliatoriai toliau klasifikuojami pagal jų įrengimo vietą.
Langas. Prietaisas montuojamas lange arba sienoje prie lango, nėra ortakio. Tokia įranga daugiausia naudojama viešosiose įstaigose: kavinėse, kirpyklose ir kt. Savarankiškas montavimas į sumontuotus PVC langus yra problemiškas.
Virtuvė. Pašalina garus ir įvairius kvapus, kylančius gaminant. Ventiliatorius montuojamas tiesiai į išmetimo gaubtą. Pagal dizainą yra plokšti, kupoliniai ir įmontuoti gaubtai. Virtuvės ventiliatoriai turi būti atsparūs karščiui ir turėti išorinį apsauginį tinklelį.
Vonios įranga. Norėdami padidinti išmetimo efektyvumą tualeto ir vonios vėdinimas naudojami viršutiniai sieniniai ir lubiniai ventiliatoriai. Kompaktiški įrenginiai yra ekonomiški ir lengvai montuojami.
Nepriklausomai nuo pasirinkto ventiliatoriaus tipo, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas įrenginio ženklinimui, būtent IP apsaugos laipsniui. IP standartas apibūdina įrangos saugumą neagresyvioje aplinkoje.
Apsaugos nuo drėgmės patekimo į korpuso vidų lygį rodo antrasis žymėjimo skaitmuo.
Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema
Vaizdo įrašas Nr. 1. Ventiliatoriaus be menčių veikimo principas ir konkurenciniai pranašumai:
2 vaizdo įrašas. Išcentrinio ventiliatoriaus VTsUN konstrukcija:
3 vaizdo įrašas. Apvalaus ortakio ventiliatoriaus dizainas:
Modelio konstrukcija ir ventiliatorių techninės bei eksploatacinės charakteristikos leidžia parinkti optimalią įrangą tiek buitiniam, tiek pramoniniam naudojimui. Vėdinimo agregatų konstrukcijos nuolat tobulinamos, pritaikomos prie klientų poreikių.
Ar skaitydami straipsnį turėjote klausimų? Ar norėtumėte mus informuoti apie naudingus niuansus renkantis įrangą? Parašykite komentarus žemiau esančiame bloke.
Mane domina ventiliatorius be ašmenų. Vaikas rankos į tai nenumoš. Aš pats kelis kartus paliečiau panašų įrenginį.Tiesa, jo ašmenys minkšti ir iškart sustojo, bet vis tiek jaučiasi nemalonus. Be ašmenų šie dalykai iš esmės pašalinami. Triukšmas nėra didesnis nei kompresorius, veikiantis akvariume. Ir gamintojai dirbs dėl kainos, tokį ventiliatorių galima parduoti masiškai.
Turiu tik vieną vėdinimo įrenginį: virtuvėje, kartu su gartraukiu. Visiškai įprastas, kainavo kelis centus ir vis dar veikia.
Dabar galvoju apie ventiliatoriaus įrengimą tualete, bet tai, ką jie siūlo, yra per brangu, kainuoja 15-20 tūkst. Taigi galvoju, jei pats sumontuosite paprastą ašinį ventiliatorių į gaubtą, ar jis susidoros su kvapų šalinimu?
Sveiki, Vadimai. Greičiausiai parduotuvės, kurioje sužinojote apie tualeto ištraukiamąjį ventiliatorių, konsultantai nusprendė pasinaudoti jumis, kad padidintų pardavimus.
Savo atveju galite taikyti standartinius skaičiavimus, atsižvelgdami į tipinius vonios kambario matmenis 1,7 × 1,5 × 2,5 m. Valiutos kursas yra apie aštuonis, todėl reikalingas gaubtas, kurio indikatorius yra ne mažesnis kaip 50 kubinių metrų. m/val. Jei pasirinksite ašinius ventiliatorius, tada jų minimali galia yra 80 kubinių metrų. m/val., o išcentriniai ventiliatoriai 40-100 kub. m/val. Tai reiškia, kad išsirinkti tinkamą ventiliatorių tualeto gaubtui nebus sunku.
Jums tiks šie modeliai:
— ERA ašinis išmetimo ventiliatorius Slim 5, d 125;
— Ventiliatorius ERA 4S-02, ašinis išmetimas d 100.
Išvardytų modelių kaina yra 1 tūkstantis rublių. Tai visiškai priimtina kaina už gartraukio įrangą standartinio plano vonios bute. Išmetimo ventiliatoriaus jungtis Jis gaminamas pagal paprasčiausią schemą, viską galite padaryti patys.