Врсте вентилатора: класификација, намена и принцип њиховог рада

Вентилатор је основа сваког система вештачке вентилације. Уређај се широко користи у свакодневном животу и неопходан је у многим областима људске активности.Када планирате куповину вентилационе опреме, морате разумети специфичности њеног дизајна и рада.

Чланак представљен за преглед детаљно описује типове вентилатора, њихове карактеристике дизајна, принципе рада и намену сваке јединице. Рећи ћемо вам о приоритетним областима за избор одговарајућег модела. Овде ћете научити како да изаберете уређај у зависности од услова рада.

Класификација вентилатора према основним параметрима

Вентилатори су механички уређаји дизајнирани да померају, доводе или одводе ваздушне и гасне масе. Циркулација ваздуха се јавља због разлике притиска између улазних и излазних канала вентилационе јединице.

Вентилатори се користе свуда. Неизоставни уређаји при уређењу комплекс доводне и издувне вентилације зграде, удувавање радних елемената у клима уређајима и грејним уређајима.

Вентилатори су дизајнирани за рад са гасовима чији степен компресије не прелази 1,15. Истовремено, разлика у индикаторима притиска на улазу/излазу је ограничена на 15 кПа - за већу вредност се користи компресор

Општа класификација вентилационих јединица заснива се на различитим параметрима.

Међу главним критеријумима градације су:

• дизајн и принцип рада уређаја;
• намена и услови рада вентилатора;
• начин уградње;
• методе за повезивање уређаја са електромотором;
• техничке карактеристике: ИП степен заштите, генерисани притисак, потрошња енергије, брзина ротације, ефикасност и ниво акустичног притиска.

На основу типа дизајна, постоји пет модификација вентилатора: аксијални, центрифугални, дијагонални, дијаметрални и без лопатица.

Дијагоналне и дијаметралне јединице сматрају се варијацијом две главне групе вентилационих јединица: аксијалних и центрифугалних. Нови производи без сечива се суштински разликују од својих колега

На основу услова рада, деле се следеће врсте машина за удувавање гаса:

• апарати опште употребе;
• вентилатори за посебне намене.

Прва група укључује јединице дизајниране за рад са ваздушним и неактивним токовима гаса, чија температура не прелази +50 ° Ц. Друга група укључује специјалну опрему: отпорну на топлоту, отпорну на експлозију, прашину, отпорност на корозију и уклањање дима.

Према начину уградње, разликују се:

• стандардно – уградња се врши на носач;
• кров - уградња на кров зграде;
• канал - постављен унутар вентилационог канала;
• вишезонски - модели дизајнирани за повезивање са неколико ваздушних канала.

За погон вентилационе јединице користе се електромотори.

Постоји неколико могућих начина за спајање мотора на радно коло:

• директна веза;
• Пренос клинастог ремена;
• безстепена кука.

Након одређивања одговарајућег типа вентилатора, бира се модел са оптималним техничким карактеристикама.

Узимају се у обзир сервисна област, место уградње, дозвољени ниво буке, влажност у просторији и потреба да се уређај заштити од страних предмета.

Принцип рада различитих врста уређаја

Главни критеријум за избор вентилатора је његов дизајн и принцип рада. Дизајнерске карактеристике и техничке нијансе одређују ефикасност уређаја, ниво буке, ефикасност рада и могућност његове употребе у одређеним условима.

Аксијална јединица – класични вентилатор

Аксијални (аксијални) вентилатор се широко користи у домаћинству вентилациони системи приватних кућа, у напама за купатила, у комплексним аспираторима, као расхладни елемент за разну опрему и електронику, као и у аеротунелима и турбовентилационим моторима у области ваздухопловства.

Дизајн модела карактерише једноставност извођења и мале димензије. Главни елементи: цилиндрично тело, точак са лопатицама и погон.Унутрашњи пречник цилиндра мора да обезбеди несметану ротацију радног кола. Размак између лопатица и кућишта је ограничен на 1,5% дужине ротирајуће лопатице.

Да би се смањили хидраулички губици и побољшале аеродинамичке карактеристике, дизајн је допуњен колектором, дифузором и облогом са обе стране радног кола.

Принцип рада: ротирајуће лопатице захватају ваздух и гурају га дуж осе радног кола. Скоро да нема кретања ваздушних токова у радијалном правцу. Перформансе опреме се регулишу окретањем лопатица.

Карактеристичне карактеристике аксијалних модела:

• не захтевају велику површину за уградњу;
• економична потрошња енергије;
• низак ниво буке;
• једноставност рада и поправке;
• ниске цене.

Предности рада и употребе аксијалних вентилатора довеле су до њихове широке популарности у свакодневном животу. Широко се користе модели кућишта за хлађење електричних уређаја и преносивих аксијалних јединица са решеткама.

Да би се побољшала размена ваздуха, аксијални вентилатори са зидном плочом се уграђују у зидне отворе и друге носеће конструкције. Уређаји могу да раде у два режима: усисавање ваздуха и убризгавање ваздуха

Центрифугални модел - снага и велика снага

Центрифугални (радијални) вентилатори су високо ефикасни - јединице су способне да генеришу високе притиске и раде у тешким условима. Дизајн опреме укључује следеће елементе.

Рам. Кућиште дифузора је израђено од закованог или завареног лима. Шупље тело има спирални облик пужа, дизајн укључује усисне и испусне цеви. Да би се повећала крутост, кућиште је ојачано ребрастим или попречним тракама.

Врх "пужа" је затворен додатном кутијом или обложен плочама које апсорбују буку. Ово је неопходно за смањење буке током рада вентилационе јединице.

Радни точак. Лопатични ротор се састоји од два диска, лопатица и главчине.

Дизајн точка одређује услове за коришћење вентилатора:

• без диска – транспорт токова са чврстим компонентама;
• једнодиск – кретање ваздушних медија са малим садржајем чврстих фракција;
• двоструки диск – циркулација чистих ваздушних маса у различитим опсегима притиска;
• три диска – обезбеђују двосмерно усисавање.

Точак је причвршћен за осовину помоћу главчина. Лопатице су причвршћене за дискове и главчине.

Лопатице. Карактеристике перформанси и ефикасност јединице у целини у великој мери зависе од облика лопатица:

• аеродинамичко крило – обезбеђује бешумност, добре перформансе и отпорност уређаја на високе температуре;
• закривљена уназад – спречава накупљање прашине унутар вентилатора, погодно за употребу у окружењима са високим притиском;
• закривљени напред – вентилатори са „предњим“ ребрима су дизајнирани да раде са великим количинама ваздуха и високим притиском и отпорни су на ерозију;
• радијални - инсталације компактне величине са просечном ефикасношћу, вођице ротора су третиране заштитним једињењем против ерозије.

Код точкова са „задњим“ лопатицама разлика између статичког и укупног притиска није велика, па је њихов степен ефикасности висок. Оперативна ефикасност достиже 80%.

Напред закривљене лопатице стварају висок проток ваздуха на излазу. Јединица одржава ефикасност од 60%. Предност „предњих” лопатица је што се потребни параметри добијају са мањим димензијама вентилатора

У центрифугалним инсталацијама ваздух улази у аксијалном смеру и избацује се у радијалном правцу. Ваздушне масе се крећу под утицајем центрифугалних сила у цилиндричном телу.

Цео процес се може поделити у неколико фаза:

1. Када се точак ротира, ваздух између простора лопатица јури на ивицу ротора.
2. Као резултат, у центру точка се формира зона ниског притиска. То доводи до апсорпције ваздушних маса споља.
3. У центру коморе, ваздушни токови мењају смер од аксијалног до радијалног, улазећи у одељке између лопатица.
4. Због брзог окретања, ваздушне масе јуре ка унутрашњем зиду кућишта.
5. Кинетичка енергија се делимично претвара у енергију компресије и брзина ваздуха се смањује - запремински проток ваздуха се скупља унутар „пужа“ и формира се вишак притиска.
6. Гасовита маса јури до излазне цеви, улази у цевовод, а затим у радни простор.

Центрифугалне јединице се користе у доводним и издувним системима великих просторија, гаража, трговачких центара и зграда где је потребна континуирана снажна вентилација.

Радијалне јединице се користе у опасним индустријама за брзо уклањање контаминираног ваздуха. На пример, у радионицама за обраду дрвета или метала, у радионицама за одвођење дима и штетних испарења

Дијагонални – комбинација аксијалних и радијалних вентилатора

Дијагонални модел је синтеза два типа вентилатора: аксијалних и центрифугалних. Радно коло уређаја има посебан облик - структура радног кола подсећа на структуру бубња у радијалном вентилатору. Лопатице радног кола се налазе паралелно са осом ротације.

Комбиновани вентилатори имају цилиндрично тело и по изгледу су сличнији аксијалним моделима.Међутим, њихов принцип рада је другачији због карактеристика дизајна радног кола. Ваздух се прво креће дуж осе, а затим мења смер за 45°.

Због центрифугалног убризгавања, брзина протока ваздуха се повећава, што значи да се повећава ефикасност вентилационе јединице. Ниво ефикасности дијагоналних модела достиже 80%

Главна предност вентилатора мешовитог типа је постизање компромиса између карактеристика буке, перформанси и димензија уређаја.

Најчешће се користе центрифугално-аксијалне јединице као вентилатори канала у малим и средњим вентилационим системима са дугим ваздушним каналима. Користе се као издувне јединице и улази у системима под притиском.

Тангенцијална инсталација - равномеран проток ваздуха

Тангенцијски (дијаметрални) вентилатор се састоји од издуженог кућишта опремљеног дифузором и млазницом и радног кола бубња са косим лопатицама. Ваздух се креће два пута окомито на осу ротације цилиндра.

Кућиште дијаметралног модела подсећа на кућиште радијалног вентилатора. Разлика је у томе што се у тангенцијалној јединици ваздушни канал налази дуж бочне плоче

Карактеристичне карактеристике дијаметралних уређаја:

• високе аеродинамичке перформансе;
• способност снабдевања равномерног тока;
• могућност ротације вентилатора, бирајући правац протока ваздуха;
• тихи рад;
• висока стопа ефикасности - до 60-70%.

Обим примене: израда ваздушних завеса, вентилатор конвектора и употреба у сплит системима.

Вентилатор без лопатица - иновативна технологија

На домаћем тржишту вентилационих система недавно су се појавили кућни вентилатори без лопатица.Њихов принцип рада се радикално разликује од модификација о којима смо горе говорили.

Деловање иновативног уређаја засновано је на жељи околине да изједначи равнотежу између притисака споља и унутар уређаја, као и на технологији „мултипликатор ваздуха“.

Компоненте уређаја:

• округли или овални оквир дизајниран за увлачење и избацивање ваздушних маса;
• основа за причвршћивање оквира;
• мини-турбина монтирана у подножју вентилатора;
• моторни.

Иновативни вентилатор ради на следећем принципу:

1. Након укључивања мотора, турбина се активира.
2. Како се турбина окреће, она увлачи ваздух кроз перфорације у кућишту базе.
3. Под утицајем турбуленције, ваздух се убрзава 15 пута и излази кроз излазне прорезе који се налазе дуж периметра оквира.

Ваздушне струје се савијају око површине прстена и јуре у жељеном правцу.

Због аеродинамичких својстава вентилационог уређаја, ваздух са стране и иза прстенастог оквира се увлачи у настали проток ваздуха

У поређењу са традиционалним моделима вентилатори без лопатица имају низ предности:

• глатко подешавање интензитета протока ваздуха;
• погодност и апсолутна сигурност употребе;
• промена смера ваздуха подешавањем положаја прстена;
• оперативна ефикасност - потрошња енергије је 20% мања у поређењу са аксијалним моделима.

Главни недостаци уређаја: висока цена и висок ниво буке.

Зависност од услова рада

Приликом избора вентилатора, важно је узети у обзир услове његове употребе. Високо специјализоване инсталације су развијене за употребу у агресивним окружењима.

Јединице за нормалну употребу

Вентилатори опште намене су направљени од угљеничног челика.

Уређаји су дозвољени за уградњу уз обавезне услове рада:

• садржај прашине у ваздуху за радијалне јединице – не више од 0,01 г/куб.м, за аксијалне уређаје – до 0,01 г/куб.м;
• температура радног окружења – до +50°С;
• одсуство хемијски агресивних, експлозивних компоненти, влакана и лепљивих честица у ваздуху.

Окружење гас-пара-ваздух не би требало да изазива убрзане процесе корозије, дозвољена стопа разарања метала је 0,1 мм годишње. Ако радна температура порасте изнад граничне вредности, онда се рад мотора, који се обично налази у протоку покретних ваздушних маса, погоршава.

Постоје челични топлотно отпорни вентилатори опште намене. Максимална температура воза који се превози је до +200°Ц. Домаћи производи су означени словима „Ж“ и „Ж2“

У системима се користе модели опште намене грејање ваздуха и вентилацију јавних, стамбених и индустријских објеката, као и за друге санитарне и техничке сврхе.

Вентилационе јединице посебне намене

Вентилатори специјалне намене се обично деле у пет група:

• дусти;
• отпоран на топлоту;
• отпоран на експлозију;
• отпорни на корозију;
• усисивачи дима.

Јединице за прашину се користе за чишћење ваздушних маса од честица прашине и прљавштине: дрвене и металне пиљевине, шљаке од заваривања, отпада од зрна. Проток ваздуха, пролазећи кроз млазнице, мења свој правац од аксијалног до радијалног. Услед центрифугалне силе мења се и брзина струјања ваздуха.

Уређаји за прашину су направљени од месинга, угљеничног челика или нерђајућег челика. Максимална температура радног окружења је +80°Ц. Постоје модели мешовитог типа: отпорни на прашину, отпорни на експлозију и топлоту

Радијални вентилатори за прашину мале снаге уграђују се на возила која превозе композиције зрна. Уређаји високог притиска се користе у великим производним радионицама.

Јединице отпорне на топлоту су дизајниране да померају ваздух чија температура прелази +80°Ц.

Због тешких услова рада, вентилатори морају имати посебне карактеристике:

• топлотна изолација електромотора и његово уклањање изван протока ваздуха;
• висок ниво заштите мотора - ИП44 и више;
• производња конструкцијских елемената од материјала отпорних на топлоту (полиамид отпоран на топлоту, легура алуминијума, нерђајући или угљенични челик);
• широк распон радних температура.

У опремању се користе вентилатори отпорни на топлоту системи за вентилацију купатила и сауне, уклањање високотемпературног издувног ваздуха из камина или пећи, уклањање продуката сагоревања из производних простора.

Јединице отпорне на топлоту могу имати аксијални или радијални дизајн. Најчешће се високотемпературни вентилатори користе у вентилационим каналима, али постоје модификације које се монтирају без ваздушних канала

Опрема за вентилацију отпорна на експлозију је дизајнирана за уклањање експлозивних гасних смеша. Ова категорија укључује композиције у којима се, када се и најмања честица запали, запали цела преостала запремина гаса.

Захтеви за безбедност од експлозије за електричну опрему регулисани су АТЕКС ЕЦ директивама. У зависности од степена опасности од експлозије у простору, вентилационе јединице могу бити заштићене:

• кварцно или уљно пуњење шкољки проводних делова;
• заптивање спојем - полимерним материјалом;
• премази отпорни на експлозију.

Материјали који се користе за производњу улазних колектора, импелера и кућишта су нерђајући челик, легуре алуминијума и групе различитих материјала: нерђајући челик-месинг, бронза, електропроводљива пластика.

Различити материјали су комбиновани на такав начин да не може доћи до варнице приликом ударања или трљања један о други

Вентилатори отпорни на корозију су дизајнирани за транспорт агресивних, неексплозивних мешавина ваздуха и гаса са ниским садржајем прашине и одсуством влакнастих и лепљивих компоненти.

Материјали за израду делова уређаја: легуре титанијума, полипропилен, винил пластика. Као опција, радни елементи су прскани антикорозивним премазом - челик отпоран на корозију 08Х13 или легура титанијума.

Обим примене вентилатора против рђе:

• црна металургија;
• технолошке линије за производњу минералних ђубрива;
• производња угљеника;
• довод ваздуха у котлове са саставом кључања;
• организација циркулације водене паре са примесама фенола, алкалија и водоник сулфида;
• линије коксара.

Вентилатори за усисавање дима су моћне ватросталне јединице које су уграђене у вентилациони систем зграде и раде на избацивању дима из просторије. Јединице подлежу високим техничким захтевима.

У случају пожара, вентилатор мора да ради непрекидно 2 сата на температури удуваног ваздуха до +400°Ц. Када температура порасте на +600°Ц - до 1 сат

Обим примене: системи за вентилацију дима за зграде различите намене. „Усисивачи дима“ се постављају на кров просторије помоћу монтажне прирубнице и спајају на канале за одвод дима.

У зависности од дизајна вентилатора, двосмерно или четворосмерно испуштање дима може се вршити у хоризонталном или вертикалном правцу. Могуће је радити са јединицама у режиму опште вентилације куће.

Врсте вентилатора по начину уградње

Као што је горе наведено, према начину уградње, вентилациони уређаји су подељени у 4 групе: стандардни, кровни, канални и вишезонски.

Конвенционални вентилатори обично долазе у комплету са потпорним оквиром или држачем. Њихова инсталација не изазива никакве потешкоће.

Кровне јединице се постављају на кров зграде и служе као коначна карика у систему вентилације зграде. Такви вентилатори су изложени негативним спољним факторима (киша, снег, удари ветра), па су направљени од посебно издржљивих материјала. Скоро сви модели су опремљени заштитним конусом за спречавање зачепљења кућишта.

Уређаји за вентилацију на крову раде на аксијалном или центрифугалном принципу. Прва опција се чешће користи за нормална окружења, а друга - за прашњава и агресивна окружења.

Приликом избора кровног вентилатора, узмите у обзир специфичности просторије која се опрема. На пример, модел са ниским нивоом буке је изабран за вртић, болницу или школу. За производну радионицу приоритет ће бити снага опреме.

Каналске вентилационе јединице се постављају у вентилационе канале и обезбеђују одвод и довод ваздуха кроз систем ваздушних канала. Дизајн вентилатора канала је обично дијагоналног или радијалног типа, ређе - аксијалног.

Избор уређаја се врши у односу на облик ваздушног канала. Јединице се производе за округле, квадратне и правоугаоне осовине.

Правоугаони или квадратни каналски вентилатори су направљени од метала, округли вентилатори су направљени од пластике.Метално кућиште је отпорно на хабање и издржљиво, а пластично кућиште је мање бучно

Вишезонске вентилационе јединице су опремљене кућиштем које омогућава повезивање неколико усисних ваздушних канала који потичу из различитих зона. Такви вентилатори су неопходни у просторијама у којима је потребно уградити хаубу у различитим просторијама, али постоји само један канал за издувни ваздух.

Вишеканалне јединице вам омогућавају да оптимизујете комплекс ваздушних канала, смањите капиталне трошкове и радни интензитет рада на уређењу вентилационог система куће

Додатна предност је једноставност употребе. Неопходно је сервисирати један вентилатор, а не неколико.

Сорте модела вентилације за домаћинство

Домаћи вентилатори се даље класификују према месту уградње.

Прозор. Уређај се монтира на прозор или зид близу прозора, нема ваздушног канала. Таква опрема се углавном користи у јавним установама: кафићима, фризерима итд. Самостална уградња у уграђене ПВЦ прозоре је проблематична.

Прозорски вентилатори се производе са округлим и квадратним профилима. Неки модели су опремљени неповратним вентилом који спречава улазак прашине у дом

Кухиња. Уклања испарења и разне мирисе који настају током кувања. Вентилатор је монтиран директно у издувну хаубу. На основу дизајна разликују се равне, куполасте и уградне хаубе. Кухињски вентилатори морају бити отпорни на топлоту и имати спољну заштитну мрежицу.

Опрема за купатило. За повећање ефикасности издувних гасова вентилација тоалета и купатила користе се надземни зидни и плафонски вентилатори. Компактне јединице су економичне и једноставне за инсталацију.

Унутрашњи део кућишта постављен је у вентилациони канал, а спољашњи део штрчи и прекривен је вентилационом решетком. У купатилу је препоручљиво користити вентилатор са хидрауличним сензором

Без обзира на изабрани тип вентилатора, посебну пажњу треба обратити на означавање уређаја, односно степен ИП заштите. ИП стандард карактерише сигурност опреме у неагресивном окружењу.

Прва цифра има вредност у опсегу 0-6 и означава ниво заштите од продирања страних предмета, прашине и контакта са рукама

Ниво заштите од продора влаге у кућиште означен је другом цифром ознаке.

Постоји велика вероватноћа продирања воде у уређаје са вредношћу „0“. Дозвољени су за уградњу само у "суве" просторије. Највиши степен заштите "8" гарантује сигурност вентилатора када је потпуно уроњен у воду

Закључци и користан видео на тему

Видео #1. Принцип рада и конкурентске предности вентилатора без лопатица:

Видео #2. Дизајн центрифугалног вентилатора ВТсУН:

Видео #3. Дизајн вентилатора округлог канала:

Дизајн модела и техничке и оперативне карактеристике вентилатора омогућавају нам да одаберемо оптималну опрему за кућну и индустријску употребу. Дизајн вентилационих јединица се стално усавршава, прилагођавајући се потребама купаца.

Да ли сте имали питања док сте читали чланак? Да ли бисте желели да нас обавестите о корисним нијансама у избору опреме? Молимо напишите коментаре у блок испод.