Центробежный (радиальный) вентилятор: принцип действия, назначение, схема

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.

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.

Колеса с лопастями, загнутыми назад, потребляют гораздо меньше электричества и качественно справляются с перегрузками по расходу воздуха. В то же время вентиляторы с загнутыми вперед лопастями меньше шумят благодаря более низкой скорости вращения, а также отличаются меньшими размерами подвижного колеса, что положительно сказывается на габаритах всего 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.

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.

Таким образом, и осевые, и центробежные вентиляторы обладают как преимуществами, так и недостатками. Именно поэтому в каждом конкретном случае рассматривать каждый из вариантов оборудования следует отдельно, учитывая при этом планируемые условия эксплуатации и технические возможности устройства.

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.

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.

Хотелось бы отметить, что в настоящий момент на рынке центробежных вентиляторов представлено множество моделей отечественного и неизвестного азиатского происхождения. Такие устройства отличаются низкой стоимостью, но практика показывает, что нередко такие вентиляторы оказываются не самыми надежными. Именно поэтому предпочтение следует отдавать производителям известных брендов – такие модели будут стоить несколько дороже, но и прослужат они при этом гораздо дольше «ноунеймов».

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.

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.

Авг 29, 2017

Для перемещения воздушных составов из помещений или по каналам используются различные вентиляторы. Вентилятор центробежный относится к группе агрегатов, способных создавать небольшое разрежение или увеличение давления воздушного потока. Отличается простой конструкцией, используется как в промышленности, так и в бытовых целях. Может иметь различные линейные размеры и технические параметры.

Эксплуатационные параметры вентиляторов

1. Производительность. Характеризует количество воздуха, перемещаемого устройством в единицу времени. Определяется по формуле Q = V/t [м³/с], 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) [кВт], 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.

Хотите узнать стоимость изделия?

Заполните наш опросный лист

Заполнить

С развитием промышленного сектора большое количество технологических процессов потребовало принудительную подачу воздуха. Не осталась в стороне и бытовая сфера. Для обеспечения некоторых типов коммуникаций требуется регулярный приток свежего воздуха.

Элегантным решением этой проблемы стал центробежный вентилятор, который способен в автономном режиме нагнетать необходимое количество воздушной массы. Но как он устроен и как работает? Именно эти вопросы мы подробно разберем в нашей статье.

Рассмотрим конструкционные особенности прибора, его возможности, сферу применения, лучших производителей, продукция которых представлена на рынке. А также дадим рекомендации по выбору подходящей модели вентилятора.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

Вентилятор являет собой механическую конструкцию, которая способна обрабатывать поток газовоздушной смеси посредством увеличения её удельной энергии для последующего перемещения.

Такая архитектура агрегата предоставляет возможность создавать эффект нагнетания или разрежения рабочего газа в пространстве через увеличение или уменьшение давления соответственно (механизм преобразования энергии).

Под газовым давлением понимают бесконечный процесс хаотичного перемещения молекул газа, которые ударяясь о стенки замкнутого пространства, создают давление на них.

Следовательно, чем выше скорость этих молекул, тем больше ударов и тем выше давление. Газовое давление – это одна из главных характеристик газа.

Галерея изображенийЦентробежные вентиляторы — самый простой вариант механических устройств, применяемых в обустройстве и организации систем вентиляции, различающихся по назначению, объему и типу движения воздухаРадиальные, они же центробежные, вентиляторы позволяют реализовать разнообразные проекты приточной и вытяжной вентиляции. Используются в основном без воздуховодовРаботой центробежного вентилятора управляет двигатель, мощность которого подбирают в зависимости от объема перемещаемой воздушной массыЦентробежные вентиляторы производятся для работы и в чистом воздухе без примесей, и во взрывоопасных сложных средахСамая простая разновидность вентиляторовВентиляторная установка на производственном предприятииДвигатель центробежного вентиляторного устройстваРазновидности радиальных вентиляторных агрегатов

С иной стороны любой газ имеет еще два параметра: объём и температуру. Объём – количество пространства, которое заполнил газ. Температура газа – термодинамическая характеристика, которая связывает скорость молекул и генерируемое ими давление.

На этих “трёх китах” стоит молекулярно–кинетическая теория, которая является базисом для описания всех процессов связанных с обработкой газов и газовых смесей.

Процесс нагнетания являет собой принудительное сосредоточение молекул в замкнутом пространстве сверх некой нормы. Например, общепринятое воздушное давление у поверхности земли приблизительно составляет 100 кПа (10⁵ кило Паскалей) или 760 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба).

С увеличением высоты над поверхностью Земли давление становится меньше, воздух становится разреженным.

Атмосферное давление – вес воздушного столба относительно площади поверхности над которой он находится. Не масса, а именно вес Р=mg. Измеряется барометром, остальные типы давления определяются манометром

Разрежение есть обратный процесс нагнетанию, во время которого молекулы покидают замкнутую систему. Объём остаётся тот же, а количество молекул уменьшается в разы, следовательно, и давление уменьшается.

Эффект нагнетания необходим для принудительного перемещения воздуха. Возможен вариант перемещения воздуха через эффект разрежения: для восстановления баланса давления во всей системе молекулы перемещаются от более сконцентрированной области молекул до менее сконцентрированной.

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

Для определения скорости потока воздуха снаружи или внутри здания часто применяют специальный инструмент – анемометр. Незаменимый прибор для проектирования систем вентиляции

Существуют самые разные компоновки вентиляционных систем, но их условно можно разделить на несколько классов по определённым параметрам:

1. По назначению. Различают вентиляторы общего и специального назначения. Вентиляторы применяются для обычного перемещения газа. Специальные вентиляторы используются для пневмотранспорта, транспортировки агрессивных и взрывоопасных газовых смесей.
2. По быстроходности. Бывают с малой, средней и высокой удельной частотой вращения колеса с лопатками.
3. По диапазону давления. Известны системы генерации низкого (до 1 кПа), среднего (1–3 кПа), высокого ( более 3 кПа) давления.

Некоторые промышленные и бытовые процессы с применением воздуходувок происходят в экстремальных условиях окружающей среды, поэтому к оборудованию выдвигаются соответствующие требования.

Таким образом, можно говорить о пылевых, влагозащищенных, термостойких, коррозиестойких, искрозащитных агрегатах и устройствах для удаления дыма и обычных вентиляторах.

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Конструкция вентилятора 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.

Галерея изображенийВентиляторы центробежного типа применяются в вентиляционных системах зданий коммунальной, производственной, коммерческой категории. Служат для поставки свежего воздуха и отсасывания вредных летучих веществДвигатель и корпус вентилятора расположены на сварной и литой раме вентиляционной установки. Между ними находятся подшипникиРабочее колесо вентиляционной установки по сути является ступицей, которая жестко соединена с основным дискомРабочее колесо радиального вентилятора насажено на несущий вал, на котором расположены подшипникиЛопатки центробежного вентилятора зафиксированы на переднем и основном вращающемся диске. Они могут быть загнутыми вперед, назад или радиальнымиЦентробежные вентиляторы подразделяются по направлению вращения рабочего колеса на модели с правым и левым вращением. В большинстве вентиляторов направление можно поменятьВентиляторы с односторонним типом всасывания отличаются консольным вариантом установки рабочего колеса. В большинстве своем это небольшие и относительно небольшие конструкцииВентиляционные установки с двухсторонним типом всасывания характеризуются центральным расположением вращающегося колеса относительно подшипников. Обычно это крупногабаритные конструкцииТипичный центробежный вентиляторРасположение двигателя и корпуса на станинеВид сверху вентилятора центробежного типаРабочее колесо центробежного вентилятораЛопатки рабочего колеса вентилятораЛевое исполнение центробежного вентилятораВентилятор одностороннего всасыванияРадиальный вентилятор с двухсторонним всасыванием

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.

Вентилятор радиального типа развивает значительно большее давление, чем осевой вариант. Это обусловлено сообщением порции попавшего в барабан воздуха энергии, формируемой при переходе от входа к выходу из системы

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.

Особенности рабочего цикла прибора

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;
• спиралевидные.

Округлая форма корпуса характерна для вентиляторов, которые перемещают огромное количество воздуха за короткое время выполнения процесса. А 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.

P_v = P_sv + P_dv,

Где: P_v – полное давление, P_sv – статическое давление, P_dv – 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. Но этот процесс можно контролировать, управляя им по своему усмотрению. Для чего используют регулятор скорости вращения вентилятора.

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:

N = (Q*P)/(102*3600*КПД),

Где: Q – производительность (объёмный расход воздуха), P – генерируемое давление.

Подбор вентилятора согласно требований

Процесс подбора вентиляционного оборудования для промышленного объекта (рабочего цеха, ангара) довольно интересный и замысловатый процесс, который должен делать специалист. Особенности вентиляции производственных помещений детально рассмотрены здесь.

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 которых 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.

Для многих пользователей существенным критерием при выборе вентилятора является уровень шума. Вы подбираете тихий вентилятор в ванную комнату? Рекомендуем ознакомиться с рейтингом бесшумных вентиляторов.

Выводы и полезное видео по теме

В следующем видео специалисты компании Элком доступно рассказывают о центробежных вентиляторах:

Ниже показан отличный пример монтажа бытового вентилятора в ванной:

Ещё один вариант установки бытового маломощного вентилятора в квартире:

Классический центробежный вентилятор является результатом многолетнего опыта в сфере проектирования и производства оборудования для вентиляции. Это не только великолепное решение для промышленности, но и оптимальный инструмент транспортировки воздуха для жилых и офисных помещений.

Вы задумались о приобретении центробежного вентилятора? Или заметили несоответствие в разобранном материале? Задавайте свои вопросы, уточняйте технологические аспекты в блоке комментариев.

А может вы уже установили такой вентилятор в ванной комнате? Довольны ли вы его работой? Правильно ли выбрали мощность прибора для своего помещения? Присылайте фото своего вентилятора и оставляйте свои комментарии.

Издревле люди оснащали свои жилища простейшими системами естественной вентиляции, но время шло, и прогресс не стоял на месте. С появлением первых заводов и фабрик возникла необходимость в принудительной вентиляции. Начали появляться разные устройства для вентиляции, некоторые из них дошли и до наших дней. Одним из таких устройств является центробежный вентилятор.

Содержание

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.

Устройство

Центробежные вентиляторы, в простонародье называемые улитками из-за сходного внешнего вида, состоят из следующих деталей: спиралевидного корпуса, рабочего колёса с установленными на нём лопатками, имеющими на концах загибы вперёд или назад, станины, и привода (электро или пневмо).

Вид в разрезе:

Стрелками указано движение потока газа при работе вентиляторного агрегата.

То, в какую сторону направлены загибы на лопатках, определяется назначением конкретного вентилятора. Лопатки с загнутыми назад концами дают повышенную на 20% экономичность и возможность нормальной работы при перегрузках по расходу газа. Агрегаты с загнутыми вперёд лопатками имеют свои преимущества, это меньший уровень производимого шума из-за более низкой скорости вращения, и компактность, из-за меньших размеров рабочего колёса и соответственно корпуса.

В станине установлены подшипники для валов двигателя и крыльчатки. На вентиляторные установки обычно ставятся роликовые подшипники, заполненные маслом. На тех моделях, которые эксплуатируются в условиях высоких температур, во избежание перегрева, подшипники оснащены водяной системой охлаждения.

А также в вентиляторе могут быть установлены входные и выходные заслонки для управления потоками газа внутри его.

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.

Принцип действия

Трудно будет найти более простое в работе устройство, чем центробежный вентилятор, принцип работы которого заключается в следующем: газ всасывается через заборное отверстие, далее он попадает на вращающийся ротор с расположенными на нём лопатками, проходя по каналам между ними, за счёт центробежной силы газ получает ускорение, и покидает ротор. Далее он собирается кожухом, и выбрасывается в выходное отверстие.

Используемые источники:

• https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/centrobezhnyj-ventilyator.html
• https://plast-product.ru/tsentrobezhnyiy-ventilyator/
• https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/centrobezhnyj-ventilyator.html
• https://220v.guru/bytovaya-tehnika/ventilyatory/centrobezhnyy-ventilyator-ustroystvo-i-princip-raboty.html