Устройство и принцип работы центробежного вентилятора

Устройство и принцип работы центробежного вентилятора

Устройство и принцип работы центробежного вентилятора
0
2 291 просмотров

устройство и принцип работы центробежного вентилятора

Центробежный вентилятор: устройство и принцип работы

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.

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.

Источник

Основные принципы работы центробежных вентиляторов от компании Элком

См. также: короб для холодного копчения своими руками

устройство и принцип работы центробежного вентилятора

Центробежный вентилятор

Все о центробежном вентиляторе

Такое устройство как центробежный вентилятор нашел достаточно широкое распространение в самых разных отраслях промышленной сферы, а также в быту. Необходимо отметить, что вентиляторы данного вида лежат в основе современных вентиляционных систем, сплит-систем, а также отопления.

Содержание

  1. Разновидности вентиляторов
  2. Как выбрать подходящий вентилятор?
  3. Принцип работы центробежного вентилятора
  4. Конструкционные особенности центробежных вентиляторов
  5. Функционирование систем центробежного вентилятора

В промышленных условиях и других сферах повсеместно возникает потребность в принудительной подаче воздуха. Одним из наиболее эффективных решений, позволяющих её организовать, представляются центробежные вентиляторы. Подобные устройства имеют множество особенностей, которые следует изучить прежде, чем приступать к выбору подходящего изделия.

Разновидности вентиляторов

Для того, чтобы организовать успешную работу вентиляционной системы, центробежные устройства представляются оптимальным вариантом, поскольку они обеспечивают циркуляцию с нужной интенсивностью за счет вращения основного элемента — колеса.

Существует сразу несколько разновидностей вентиляторов данного типа, которые существенно отличаются между собой по рабочим характеристикам, принципу работы и другим особенностям. Существующая классификация предполагает наличие следующих разновидностей:

  • канальные;
  • радиальные;
  • осевые.

Кроме того, устройства различаются по степени создаваемого давления в системе. Каждый из этих типов значительной отличается от других, в связи с чем, целесообразно изучить их подробнее.

Канальные

Канальные вентиляторы представляются идеальным решением для эксплуатации в условиях приточных, а также вытяжных системах общего назначения, отличаются тихой работой, что делает их подходящими для бытового использования.

Радиальные

Радиальные изделия значительно отличаются от аналогов, поскольку используются для конвекции потоков воздуха, его очистки, а также регулировки влажности в помещении. Подобные модели могут различаться по направлению вращения, а также движению воздушного потока, что дает возможность расширить сферу их применения.

Помимо прочего, все устройства различаются по уровню давления, создаваемого в системе. Изделия высокого давления предназначены для циркуляции воздуха в условиях отсутствия значительного количества примесей и твердых частиц, в связи с чем, чаще всего применяются в стандартных системах кондиционирования, а также вентиляции.

Вентиляторы среднего давления подойдут для эксплуатации в условиях высокого сопротивления в системе, позволят эффективно организовать транспортировку умеренных объемов воздуха. Применяются не только в бытовых, но и в промышленных системах, что делает их универсальным вариантом.

Изделия низкого давления используются для транспортировки газов в условиях малого сопротивления воздуха, в связи с чем, чаще всего применяются в промышленных условиях. Возможность стабильной работы при умеренной запыленности позволяет использовать изделия в общественных вентиляционных системах.

Осевые

Осевые вентиляторы повсеместно используются в быту, поскольку отлично подходят для организации основной вентиляции в условиях загородных домов. Они нередко используются для охлаждения различных элементов электроники, благодаря сниженному уровню шуму при работе, малой стоимости и компактным габаритам.

Как выбрать подходящий вентилятор?

Планируя выбрать подходящее устройство, важно учитывать сразу несколько параметров. Среди них, одним из важнейших представляется тип рабочей среды, а также её основные характеристики.

Стандартные изделия подходят для эксплуатации в системах, где температура воздуха не превышает 80 градусов, а в его составе не содержатся агрессивные и липкие примеси. Их использование возможно в тех случаях, когда допустимая концентрация твердых примесей в воздушной массе для данного типа устройств составляет 100 мг/м3.

Радиальные модели отличаются надежной конструкцией, благодаря чему, могут использоваться в системах с сильно запыленным воздухом, взрывоопасными и другими примесями. Они отличаются устойчивостью к коррозийным воздействиям, что делает возможным их эксплуатацию в помещениях с повышенной влажностью.

Кроме того, при выборе устройства целесообразно учитывать не только тип среды, с которым ему предстоит работать, но и необходимую производительность, а также материалы изготовления основных элементов.

Принцип работы центробежного вентилятора

Оборудование имеет вполне понятный принцип действия. В частности, изначально воздушные массы попадают во входное отверстие, а после за счет вращения «колеса», он переходит в каналы между лопатками «колеса». Процесс его перемещения осуществляется под воздействием центробежной силы.

Необходимо отметить, что само по себе подобное оборудование характеризуется наличием механической конструкции, способной осуществлять обработку потока газовоздушной смеси благодаря увеличению удельной энергии. Центробежный вентилятор позволяет осуществлять создание своего рода эффекта нагнетания или разрежения рабочего газа.

Стоит сказать, что под газовым давлением подразумевают процесс перемещения газовых молекул, который является хаотичным. Ударяясь о стенки замкнутого пространства, существует возможность создать соответствующее давление. Как следствие, чем большей является скорость молекул, тем будет большее количество ударов и давление. В данном случае, показатели давления газа – это одна из основных характеристик.

С другой стороны, абсолютно любой газ имеет два основных параметра:

Под объемом понимают количество пространства, которое было заполнено газом. Под температурой же понимают характеристику термодинамического типа, которая позволяет обеспечить связь между скоростью молекул и генерируемым давлением.

Конструкционные особенности центробежных вентиляторов

Система данного вида реализована посредством специализированного механизма нагнетательного типа, имеющего радиальную архитектуру. Она способна осуществлять создание необходимого давления. Система позволяет осуществлять транспортировку атомных газов, в том числе и соединений, которые относятся к агрессивному типу. Вся конструкция выполняется в корпусе из пластика или металла, который также носит название защитного кожуха. Специализированная оболочка позволяет обеспечить отличный уровень защиты внутренней камеры от воздействия влаги, пыли и прочих веществ, которые способствуют негативному воздействию на функционирование устройства. За счет высокого качества вентиляции, изделие характеризуется наличием определенной степени защиты. Стоит сказать, что класс защиты должен соответствовать международным стандартам, которые определяют показатели защищенности оборудования от воздействия на них различных сред.

Функционирование систем центробежного вентилятора

Центробежный вентилятор оснащен механизмом, который начинает функционировать благодаря электрическому двигателю или же ДВС (двигатель внутреннего сгорания используется в вентиляторах промышленного назначения). Распространенным является электрический двигатель, вращающий вал с крыльчаткой.

Если взять во внимание тот факт, что современные производители создают уникальные системы, оснащенные самыми различными параметрами динамического типа, то в распоряжении потребителей достаточно часто предлагается широкий ассортимент центробежных вентиляторов. Подобное оборудование нашло широкое распространение в системах, нацеленных на пожаротушение, а также быструю замену воздуха в ограниченном по площади пространстве.

Конструкция механизма характеризуется рядом преимуществ:

  1. Надежность и производительность.
  2. Простоту выполнения работ по обслуживанию.
  3. Безопасность эксплуатации устройства.
  4. Минимальные расходы на энергетические ресурсы и выполнение ремонта при поломке.

Нельзя не сказать и про то, что устройства характеризуются низким уровнем шума, что позволяет использовать их и в бытовых условиях. Большинство современных моделей центробежных вентиляторов, представленных на рынке, имеют длительный эксплуатационный период.

При этом актуальность использования подобного оборудования способствует и тому, что на рынке встречаются низкокачественные и дешевые модели оборудования. Их покупать не рекомендуется. При выборе центробежного вентилятора рекомендуется предварительно проконсультироваться с компетентным специалистом, который понимает в оборудовании данного вида. В противном случае, существует вероятность того, что устройство выйдет из строя уже в первые недели активной эксплуатации.

Источник

Вентилятор ВЦ 4-75-3,15 ( ВР 88-72.1 №3,15)

Смотрите также: какие камни для бани выбрать

устройство и принцип работы центробежного вентилятора

Центробежные вентиляторы. Устройство принцип действия

Центробежный вентилятор

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

Источник

Статья по теме: футеровка википедия

Комментировать
0
2 291 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Adblock
detector