Ventilatoru veidi: klasifikācija, mērķis un darbības princips
Ventilators ir jebkuras mākslīgās ventilācijas sistēmas pamatā. Ierīce tiek plaši izmantota ikdienas dzīvē un ir neaizstājama daudzās cilvēka dzīves jomās.Plānojot ventilācijas iekārtu iegādi, ir jāsaprot tā konstrukcijas un darbības specifika.
Pārskatīšanai iesniegtajā rakstā ir sīki aprakstīti ventilatoru veidi, to konstrukcijas iezīmes, darbības principi un katras vienības mērķis. Mēs jums pastāstīsim par prioritārajām jomām, izvēloties atbilstošo modeli. Šeit jūs uzzināsit, kā izvēlēties ierīci atkarībā no darbības apstākļiem.
Raksta saturs:
Ventilatoru klasifikācija pēc pamatparametriem
Ventilatori ir mehāniskas ierīces, kas paredzētas gaisa un gāzes masu pārvietošanai, pievadīšanai vai izvadīšanai. Gaisa cirkulācija notiek spiediena starpības dēļ starp ventilācijas iekārtas ieplūdes un izplūdes kanāliem.
Ventilatori tiek izmantoti visur. Neaizstājamas ierīces kārtojot pieplūdes un izplūdes ventilācijas komplekss ēkas, gaisa kondicionieru un apkures ierīču pūšanas darba elementi.
Vispārējā ventilācijas iekārtu klasifikācija ir balstīta uz dažādiem parametriem.
Starp galvenajiem gradācijas kritērijiem ir:
- ierīces dizains un darbības princips;
- ventilatora mērķis un darbības apstākļi;
- uzstādīšanas metode;
- metodes ierīces pievienošanai elektromotoram;
- tehniskās īpašības: IP aizsardzības pakāpe, radītais spiediens, enerģijas patēriņš, griešanās ātrums, efektivitāte un akustiskā spiediena līmenis.
Atkarībā no konstrukcijas veida ir piecas ventilatoru modifikācijas: aksiālie, centrbēdzes, diagonālie, diametrālie un bez lāpstiņām.
Pamatojoties uz darbības apstākļiem, tiek iedalīti šādi gāzes pūšanas iekārtu veidi:
- vispārējas lietošanas ierīces;
- ventilatori īpašiem nolūkiem.
Pirmajā grupā ietilpst agregāti, kas paredzēti darbam ar gaisa un neaktīvām gāzes plūsmām, kuru temperatūra nepārsniedz +50°C. Otrajā grupā ietilpst īpašs aprīkojums: karstumizturīgs, sprādziendrošs, putekļu necaurlaidīgs, izturīgs pret koroziju un dūmu noņemšanu.
Pēc uzstādīšanas metodes tos izšķir:
- standarts – uzstādīšana tiek veikta uz balsta;
- jumts - uzstādīšana uz ēkas jumta;
- kanāls – ievietots ventilācijas kanāla iekšpusē;
- daudzzonu - modeļi, kas paredzēti savienojumam ar vairākiem gaisa kanāliem.
Ventilācijas iekārtas piedziņai tiek izmantoti elektromotori.
Ir vairāki iespējamie veidi, kā savienot dzinēju ar lāpstiņriteni:
- tiešs savienojums;
- Ķīļsiksnas transmisija;
- bezpakāpju sakabe.
Pēc atbilstošā ventilatora veida noteikšanas tiek izvēlēts modelis ar optimāliem tehniskajiem parametriem.
Dažādu veidu ierīču darbības princips
Galvenais ventilatora izvēles kritērijs ir tā dizains un darbības princips. Dizaina īpatnības un tehniskās nianses nosaka ierīces efektivitāti, trokšņa līmeni, darbības efektivitāti un tās izmantošanas iespēju noteiktos apstākļos.
Aksiālais bloks – klasisks ventilators
Aksiālais (aksiālais) ventilators tiek plaši izmantots mājsaimniecībā privātmāju ventilācijas sistēmas, vannas istabas tvaika nosūcējos, kompleksajos izplūdes pārsegos, kā dzesēšanas elements dažādām iekārtām un elektronikai, kā arī vēja tuneļos un turboventilācijas dzinējos aviācijas jomā.
Modeļu dizainu raksturo izpildes vienkāršība un mazi izmēri. Galvenie elementi: cilindrisks korpuss, ritenis ar asmeņiem un piedziņa.Cilindra iekšējam diametram jānodrošina netraucēta lāpstiņriteņa rotācija. Attālums starp asmeņiem un korpusu ir ierobežots līdz 1,5% no rotējošā asmens garuma.
Darbības princips: rotējošie asmeņi uztver gaisu un virza to pa lāpstiņriteņa asi. Gaisa plūsmu kustība radiālā virzienā gandrīz nenotiek. Iekārtas darbību regulē, griežot asmeņus.
Aksiālo modeļu atšķirīgās iezīmes:
- uzstādīšanai nav nepieciešama liela platība;
- ekonomisks enerģijas patēriņš;
- zems trokšņa līmenis;
- ekspluatācijas un remonta vienkāršība;
- lēts.
Aksiālo ventilatoru darbības un izmantošanas priekšrocības ir izraisījušas to plašu popularitāti ikdienas dzīvē. Plaši tiek izmantoti korpusu modeļi elektrisko ierīču dzesēšanai un pārnēsājamas aksiālās vienības ar režģiem.
Centrbēdzes modelis - izturība un liela jauda
Centrbēdzes (radiālie) ventilatori ir ļoti efektīvi – agregāti spēj radīt augstu spiedienu un darboties skarbos apstākļos. Iekārtas dizains ietver šādus elementus.
Rāmis. Difuzora korpuss ir izgatavots no kniedētas vai metinātas lokšņu metāla. Dobajam korpusam ir gliemeža spirālveida forma, dizains ietver iesūkšanas un izplūdes caurules. Lai palielinātu stingrību, korpuss ir pastiprināts ar rievojumu vai šķērseniskām svītrām.
Darba ritenis. Lāpstiņas rotors sastāv no diviem diskiem, lāpstiņām un rumbas.
Riteņa dizains nosaka ventilatora lietošanas nosacījumus:
- diskless – plūsmu transportēšana ar cietām sastāvdaļām;
- viens disks – gaisa nesēju kustība ar zemu cieto frakciju saturu;
- dubultdisks – tīru gaisa masu cirkulācija dažādos spiediena diapazonos;
- trīsdiski – nodrošina divvirzienu sūkšanu.
Ritenis ir piestiprināts pie vārpstas, izmantojot rumbas. Asmeņi ir piestiprināti pie diskiem un rumbas.
Lāpstiņas. Iekārtas veiktspējas raksturlielumi un efektivitāte kopumā lielā mērā ir atkarīgi no asmeņu formas:
- aerodinamiskais spārns – nodrošina ierīces beztrokšņu, labu veiktspēju un izturību pret augstām temperatūrām;
- atpakaļ izliekts – novērš putekļu uzkrāšanos ventilatora iekšpusē, piemērots lietošanai vidēs ar lielu nospiešanu;
- izliekti uz priekšu – ventilatori ar “priekšējām” spurām ir paredzēti darbam ar lielu gaisa daudzumu un augstu spiedienu, un ir izturīgi pret eroziju;
- radiāls - kompakta izmēra instalācijas ar vidēju efektivitāti, rotora vadotnes ir apstrādātas ar aizsargājošu savienojumu pret eroziju.
Riteņos ar “aizmugurējām” lāpstiņām atšķirība starp statisko un kopējo spiedienu nav liela, tāpēc to efektivitātes līmenis ir augsts. Darbības efektivitāte sasniedz 80%.
Centrbēdzes iekārtās gaiss ieplūst aksiālā virzienā un tiek izvadīts radiālā virzienā. Gaisa masas pārvietojas centrbēdzes spēku ietekmē cilindriskā ķermenī.
Visu procesu var iedalīt vairākos posmos:
- Kad ritenis griežas, gaiss starp lāpstiņām plūst uz rotora malu.
- Rezultātā riteņa centrā veidojas zema spiediena zona. Tas noved pie gaisa masu absorbcijas no ārpuses.
- Kameras centrā gaisa plūsmas maina virzienu no aksiālas uz radiālu, iekļūstot nodalījumos starp asmeņiem.
- Ātrās rotācijas dēļ gaisa masas steidzas uz korpusa iekšējo sienu.
- Kinētiskā enerģija daļēji pārvēršas kompresijas enerģijā un gaisa ātrums samazinās - “gliemeža” iekšpusē sakrājas tilpuma gaisa plūsma un veidojas pārspiediens.
- Gāzveida masa plūst uz izplūdes cauruli, nonāk cauruļvadā un pēc tam darba zonā.
Centrbēdzes blokus izmanto lielu telpu, garāžu, tirdzniecības centru un ēku pieplūdes un izplūdes sistēmās, kur nepieciešama nepārtraukta jaudīga ventilācija.
Diagonāls – aksiālo un radiālo ventilatoru kombinācija
Diagonālais modelis ir divu veidu ventilatoru sintēze: aksiālais un centrbēdzes. Ierīces lāpstiņritenim ir īpaša forma – lāpstiņriteņa uzbūve atgādina bungas uzbūvi radiālā ventilatorā. Darbrata lāpstiņas atrodas paralēli griešanās asij.
Kombinētajiem ventilatoriem ir cilindrisks korpuss, un tie pēc izskata ir vairāk līdzīgi aksiālajiem modeļiem.Tomēr to darbības princips ir atšķirīgs lāpstiņriteņa konstrukcijas īpatnību dēļ. Gaiss vispirms pārvietojas pa asi un pēc tam maina virzienu par 45°.
Jaukta tipa ventilatora galvenā priekšrocība ir kompromisa panākšana starp trokšņa īpašībām, veiktspēju un ierīces izmēriem.
Visbiežāk centrbēdzes-aksiālās vienības tiek izmantotas kā kanālu ventilatori mazās un vidējās ventilācijas sistēmās ar gariem gaisa vadiem. Tos izmanto kā izplūdes vienības un ieplūdes padeves tipa spiediena sistēmās.
Tangenciāla uzstādīšana - vienmērīga gaisa plūsma
Tangenciālais (diametrisks) ventilators sastāv no iegarena korpusa, kas aprīkots ar difuzoru un sprauslu, un trumuļa tipa lāpstiņriteni ar slīpām lāpstiņām. Gaiss pārvietojas divas reizes perpendikulāri cilindra rotācijas asij.
Diametālo ierīču atšķirīgās iezīmes:
- augsta aerodinamiskā veiktspēja;
- spēja nodrošināt vienmērīgu plūsmu;
- iespēja pagriezt ventilatoru, izvēloties gaisa plūsmas virzienu;
- klusa darbība;
- augsts efektivitātes rādītājs - līdz 60-70%.
Pielietojuma joma: gaisa aizkaru, fan coil bloku izveide un izmantošana split sistēmās.
Ventilators bez lāpstiņām – inovatīva tehnoloģija
Mājsaimniecības ventilatori bez lāpstiņām nesen parādījās vietējā ventilācijas sistēmu tirgū.To darbības princips radikāli atšķiras no iepriekš apskatītajām modifikācijām.
Ierīces sastāvdaļas:
- apaļš vai ovāls rāmis, kas paredzēts gaisa masu ievilkšanai un izmešanai;
- pamatne rāmja nostiprināšanai;
- mini-turbīna, kas uzstādīta ventilatora pamatnē;
- motors.
Novatoriskais ventilators darbojas pēc šāda principa:
- Pēc dzinēja ieslēgšanas tiek aktivizēta turbīna.
- Turbīnai griežoties, tā ievelk gaisu caur perforācijām pamatnes korpusā.
- Turbulences ietekmē gaiss tiek paātrināts 15 reizes un izplūst caur izplūdes spraugām, kas atrodas gar rāmja perimetru.
Gaisa straumes noliecas ap gredzena virsmu un steidzas vēlamajā virzienā.
Salīdzinot ar tradicionālajiem modeļiem ventilatori bez lāpstiņām ir vairākas priekšrocības:
- vienmērīga gaisa plūsmas intensitātes regulēšana;
- lietošanas ērtums un absolūta drošība;
- gaisa virziena maiņa, pielāgojot gredzena stāvokli;
- darbības efektivitāte - enerģijas patēriņš ir par 20% mazāks salīdzinājumā ar aksiālajiem modeļiem.
Ierīces galvenie trūkumi: augstas izmaksas un augsts trokšņa līmenis.
Atkarība no ekspluatācijas apstākļiem
Izvēloties ventilatoru, ir svarīgi ņemt vērā tā lietošanas nosacījumus. Ir izstrādātas ļoti specializētas iekārtas izmantošanai agresīvā vidē.
Vienības normālai lietošanai
Universālie ventilatori ir izgatavoti no oglekļa tērauda.
Ierīces ir atļautas uzstādīt, ievērojot obligātos darbības nosacījumus:
- putekļu saturs gaisā radiālajiem agregātiem – ne vairāk kā 0,01 g/kub.m, aksiālajām ierīcēm – līdz 0,01 g/kub.m;
- darba vides temperatūra – līdz +50°С;
- ķīmiski agresīvu, sprādzienbīstamu sastāvdaļu, šķiedru un lipīgu daļiņu trūkums gaisā.
Gāzes-tvaiku-gaisa vide nedrīkst izraisīt paātrinātus korozijas procesus, pieļaujamais metāla iznīcināšanas ātrums ir 0,1 mm gadā. Ja darba temperatūra paaugstinās virs robežvērtības, tad pasliktinās dzinēja darbība, kas parasti atrodas kustīgu gaisa masu plūsmā.
Sistēmās tiek izmantoti vispārējas nozīmes modeļi gaisa sildīšana un sabiedrisko, dzīvojamo un ražošanas ēku ventilācijai, kā arī citiem sanitārtehniskiem nolūkiem.
Speciālas ventilācijas iekārtas
Speciālie ventilatori parasti tiek iedalīti piecās grupās:
- putekļains;
- karstumizturīgs;
- Sprādziendrošs;
- izturīgs pret koroziju;
- dūmu nosūcēji.
Putekļu agregāti tiek izmantoti, lai attīrītu gaisa masas no putekļu un netīrumu daļiņām: koka un metāla zāģu skaidām, metināšanas izdedžiem, graudu atkritumiem. Gaisa plūsma, kas iet caur sprauslām, maina virzienu no aksiāla uz radiālu. Centrbēdzes spēka ietekmē mainās arī gaisa plūsmas ātrums.
Mazjaudas radiālie putekļu ventilatori ir uzstādīti uz transportlīdzekļiem, kas pārvadā graudu sastāvus. Augstspiediena iekārtas tiek izmantotas lielos ražošanas cehos.
Karstumizturīgie mezgli ir paredzēti gaisa pārvietošanai, kura temperatūra pārsniedz +80°C.
Skarbo darbības apstākļu dēļ ventilatoriem ir jābūt īpašām īpašībām:
- elektromotora siltumizolācija un tās noņemšana ārpus gaisa plūsmas;
- augsts dzinēja aizsardzības līmenis – IP44 un augstāks;
- konstrukcijas elementu izgatavošana no karstumizturīgiem materiāliem (karstumizturīgs poliamīds, alumīnija sakausējums, nerūsējošais vai oglekļa tērauds);
- plašs darba temperatūru diapazons.
Mēbelēs tiek izmantoti karstumizturīgi ventilatori vannu ventilācijas sistēmas un pirtis, augstas temperatūras izplūdes gaisa izvadīšana no kamīna vai krāsns, sadegšanas produktu izvadīšana no ražošanas telpām.
Sprādziendrošas ventilācijas iekārtas ir paredzētas sprādzienbīstamu gāzu maisījumu noņemšanai. Šajā kategorijā ietilpst kompozīcijas, kurās, aizdegas mazākajai daļiņai, aizdegas viss atlikušais gāzes tilpums.
Sprādziendrošības prasības elektroiekārtām reglamentē ATEX EC direktīvas. Atkarībā no sprādzienbīstamības pakāpes zonā ventilācijas iekārtas var aizsargāt ar:
- vadošo daļu apvalku pildījums ar kvarcu vai eļļu;
- hermetizēšana ar maisījumu – polimērmateriālu;
- sprādziendroši pārklājumi.
Ieplūdes kolektoru, lāpstiņriteņu un korpusu ražošanā izmantotie materiāli ir nerūsējošais tērauds, alumīnija sakausējumi un atšķirīgu materiālu grupas: nerūsējošais tērauds-misiņš, bronza, elektriski vadoša plastmasa.
Pretkoroziju izturīgie ventilatori ir paredzēti agresīvu, nesprāgstošu gaisa un gāzu maisījumu transportēšanai ar zemu putekļu saturu un bez šķiedrainu un lipīgu sastāvdaļu.
Materiāli ierīces detaļu izgatavošanai: titāna sakausējumi, polipropilēns, vinila plastmasa. Pēc izvēles darba elementi tiek apsmidzināti ar pretkorozijas pārklājumu - korozijizturīgu tērauda marku 08Х13 vai titāna sakausējumu.
“Pretrūsas” ventilatoru pielietojuma joma:
- melnā metalurģija;
- tehnoloģiskās līnijas minerālmēslu ražošanai;
- oglekļa ražošana;
- gaisa padeve katliem ar viršanas sastāvu;
- ūdens tvaiku ar fenola, sārmu un sērūdeņraža piemaisījumiem cirkulācijas organizēšana;
- koksa augu līnijas.
Dūmu nosūkšanas ventilatori ir jaudīgas ugunsdrošas iekārtas, kas ir iebūvētas ēkas ventilācijas sistēmā un darbojas, lai izpūstu dūmus no telpas. Uz vienībām tiek izvirzītas augstas tehniskās prasības.
Pielietojuma joma: dūmu ventilācijas sistēmas ēkām dažādiem mērķiem. “Dūmu nosūcēji” tiek uzstādīti uz telpas jumta, izmantojot montāžas atloku un savienoti ar dūmu novadīšanas kanāliem.
Atkarībā no ventilatora konstrukcijas divu vai četru virzienu dūmu emisiju var veikt horizontālā vai vertikālā virzienā. Agregātus iespējams darbināt mājas vispārējās ventilācijas režīmā.
Ventilatoru veidi pēc uzstādīšanas metodes
Kā norādīts iepriekš, saskaņā ar uzstādīšanas metodi ventilācijas ierīces ir sadalītas 4 grupās: standarta, jumta, kanāla un daudzzonu.
Parastie ventilatori parasti tiek komplektēti ar atbalsta rāmi vai turētāju. To uzstādīšana nesagādā nekādas grūtības.
Jumta bloki tiek uzstādīti uz ēkas jumta un darbojas kā pēdējais posms ēkas ventilācijas sistēmā. Šādi ventilatori ir pakļauti negatīviem ārējiem faktoriem (lietus, sniegs, vēja brāzmas), tāpēc tie ir izgatavoti no īpaši izturīgiem materiāliem. Gandrīz visi modeļi ir aprīkoti ar aizsargkonusu, lai novērstu korpusa aizsērēšanu.
Izvēloties jumta ventilatoru, ņemiet vērā aprīkojamās telpas specifiku. Piemēram, bērnudārzam, slimnīcai vai skolai tiek izvēlēts modelis ar zemu trokšņa līmeni. Ražošanas cehā prioritāte būs iekārtu jauda.
Kanālu ventilācijas iekārtas tiek ievietotas ventilācijas kanālos un nodrošina gaisa izplūdi un padevi caur gaisa vadu sistēmu. Kanālu ventilatoru konstrukcija parasti ir diagonāla vai radiāla, retāk - aksiāla.
Ierīces izvēle tiek veikta saistībā ar gaisa kanāla formu. Agregāti tiek ražoti apaļām, kvadrātveida un taisnstūrveida vārpstām.
Daudzzonu ventilācijas iekārtas ir aprīkotas ar korpusu, kas ļauj pieslēgt vairākus sūkšanas gaisa kanālus, kas nāk no dažādām zonām. Šādi ventilatori ir neaizstājami telpās, kur dažādās telpās nepieciešams uzstādīt nosūcēju, bet ir tikai viens izplūdes gaisa vads.
Papildu priekšrocība ir lietošanas vienkāršība. Ir nepieciešams apkalpot vienu ventilatoru, nevis vairākus.
Mājsaimniecības ventilācijas modeļu šķirnes
Sadzīves ventilatorus sīkāk klasificē pēc to uzstādīšanas vietas.
Logs. Ierīce ir uzstādīta logā vai sienā pie loga, nav gaisa kanāla. Šādas iekārtas galvenokārt tiek izmantotas valsts iestādēs: kafejnīcās, frizētavās utt. Neatkarīga uzstādīšana uzstādītajos PVC logos ir problemātiska.
Virtuve. Noņem tvaikus un dažādas smakas, kas rodas gatavošanas laikā. Ventilators ir uzstādīts tieši izplūdes pārsegā. Pamatojoties uz dizainu, ir plakanie, kupolveida un iebūvētie pārsegi. Virtuves ventilatoriem jābūt karstumizturīgiem un ar ārēju aizsargsietu.
Vannas istabas aprīkojums. Lai palielinātu izplūdes efektivitāti tualetes un vannas istabas ventilācija tiek izmantoti sienas un griestu ventilatori. Kompaktās vienības ir ekonomiskas un viegli uzstādāmas.
Neatkarīgi no izvēlētā ventilatora veida īpaša uzmanība jāpievērš ierīces marķējumam, proti, IP aizsardzības pakāpei. IP standarts raksturo iekārtu drošību neagresīvā vidē.
Aizsardzības līmeni pret mitruma iekļūšanu korpusā norāda marķējuma otrais cipars.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
1. video. Bezlāpstiņu ventilatora darbības princips un konkurences priekšrocības:
2. video. Centrbēdzes ventilatora VTsUN dizains:
Video #3. Apaļas kanāla ventilatora dizains:
Modeļa dizains un ventilatoru tehniskie un ekspluatācijas raksturlielumi ļauj mums izvēlēties optimālu aprīkojumu gan sadzīves, gan rūpnieciskai lietošanai. Ventilācijas iekārtu konstrukcijas tiek nepārtraukti pilnveidotas, pielāgojoties klientu vajadzībām.
Vai, lasot rakstu, radās kādi jautājumi? Vai vēlaties mūs informēt par noderīgām niansēm aprīkojuma izvēlē? Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā.
Mani interesē ventilators bez lāpstiņām. Bērns tam roku nepieliks. Pats vairākas reizes pieskāros līdzīgai vienībai.Tiesa, tā asmeņi ir mīksti un tas uzreiz apstājās, bet tik un tā jūtas nepatīkami. Bez asmeņiem šīs lietas principā tiek novērstas. Troksnis nav skaļāks par kompresoru, kas darbojas akvārijā. Un ražotāji strādās pie cenas, šādu ventilatoru var pārdot masveidā.
Man ir tikai viena ventilācijas iekārta: virtuvē, apvienota ar tvaika nosūcēju. Pilnīgi parasts, maksā dažus santīmus un joprojām darbojas.
Tagad domāju par ventilatora uzstādīšanu tualetē, bet viņu piedāvātais ir pārāk dārgs, maksā 15-20 tūkstošus. Tāpēc es domāju, ja jūs pats uzstādīsit vienkāršu aksiālo ventilatoru pārsegu, vai tas tiks galā ar smaku noņemšanu?
Sveiks, Vadim. Visticamāk, konsultanti veikalā, kurā uzzinājāt par tualetes izplūdes ventilatoru, nolēma jūs izmantot, lai palielinātu pārdošanas apjomu.
Jūsu gadījumā varat izmantot standarta aprēķinus, ņemot vērā tipiskos izmērus vannas istabai 1,7 × 1,5 × 2,5 m. Valūtas kurss ir aptuveni astoņi, tāpēc ir nepieciešams pārsegs ar vismaz 50 kubikmetru indikatoru. m/h. Ja izvēlaties aksiālos ventilatorus, tad to minimālā jauda ir 80 kubikmetri. m/h, un centrbēdzes ventilatori 40-100 kubikmetri. m/h. Tas nozīmē, ka izvēlēties piemērotu ventilatoru tualetes pārsegam nebūs grūti.
Jums būs piemēroti šādi modeļi:
— ERA aksiālais izplūdes ventilators Slim 5, d 125;
— Ventilators ERA 4S-02, aksiālā izplūde d 100.
Uzskaitīto modeļu cena ir 1 tūkstotis rubļu robežās. Šīs ir pilnīgi saprātīgas izmaksas par tvaika nosūcēja aprīkojumu standarta plānojuma vannas istabas dzīvoklī. Izplūdes ventilatora savienojums Tas tiek ražots pēc vienkāršākās shēmas, visu var izdarīt pats.