Принцип работы центробежного вентилятора

Сравнительные характеристики осевого и центробежного вентилятора

Если сравнивать рабочие параметры агрегатов, то можно выявить следующие отличия.

Главным плюсом осевых моделей называют высокую эффективность. При необходимости, например, быстрого выведения воздуха из помещения он справится отлично. Он на высокой скорости перемещает воздух лопастями вокруг оси ротора.

Лопасти и воздух в таком вентиляторе двигаются в одном направлении и плоскости. Вместе с тем он не способен создать высокое давление, поэтому чаще используется как самостоятельное устройство, без воздуховодов.

Осевые вентиляторы отличаются своими компактными размерами, простотой конструкции и легкостью монтажа. Благодаря простому устройству в случае поломки не составит труда их отремонтировать.

В радиальных моделях, наоборот, направление воздуха не совпадает: на выходе воздушный поток перпендикулярен входящему.

Радиальный вентилятор создает значительно более высокое давление, чем осевой. Но при этом производительность у них чуть меньше. Такие устройства способны продвигать воздушные массы по длинной трассе на большие расстояния.

Они могут устанавливаться на сложных участках воздуховодов для поддержания определенного уровня давления в сети. Эти характеристики радиальных вентиляторов делают их незаменимыми при использовании в промышленности.

Такие конструкции могут как нагнетать воздух, так и всасывать его, поэтому их область применения очень обширна. Например, их с успехом используют на производстве для дымо- и пылеудаления.

Установка радиальных вентиляторов на подготовленную основу

Установка тяжелых радиальных вентиляторов на основу требует применения виброизоляторов. Но стоит помнить, что некоторые виды виброизоляторов к основе не крепят. Выбор места установки виброизоляторов, если не предусмотрены проектом, производится с целью недопущения смещения центра тяжести устройства. При фиксации радиального вентилятора к бетонному основанию, анкера фиксируют к раме и в собранном виде опускают в цементный раствор (в подготовленные гнезда). После застывания цемента производят проверку крепления, а при перекосах и слабом креплении подкладывают прокладки с последующим затягиванием болтов. Если требуется проведение регулировочных работ со снятием радиального вентилятора с основания, то анкерные болты следует защищать от смятия путем прокладки деревянных бруском под раму. При достаточно небольшом весе радиального вентилятора, вместо виброизоляторов применяют резиновые вкладки толщиной от 20 до 25 мм. При этом отклонения от плоскости установки не должно превышать 5 мм.

Правила выбора

Центробежный вентилятор для частного дома выбирают по КПД и потребляемой мощности Специалисты рекомендуют выбирать модели, требующие меньшее количество энергии и имеющие максимальный КПД в рабочей точке. Прибор подбирают по специальному графику, отдавая предпочтение вариантам, которые ближе всего располагаются к заданным параметрам. На такой схеме определяют рабочий режим или точку с учетом пересечения этого пункта с прямой линией равного ей КПД, этот метод подбора является основным.

По точке также производят предельные расчеты вентиляционной сети, при которых принимают во внимание допуски на полноценное давление. При выборе центробежного устройства следует учитывать аэродинамические, шумовые и другие опции, которые присутствуют у вентиляторов общего типа

Оптимальным вариантом станет шумозащитная современная модель, дополненная вытяжкой и системой охлаждения.

Использование центробежных конструкций

Конструкции такого образца бывают напольные и настольные. Их мобильность обеспечивает простоту в эксплуатации, а также легкость в установке. Применение таких механизмов возможно в любых местах, в которых имеется доступ к электропитанию.

Частные дома или квартиры обычно оснащают ванные комнаты, санузлы или кухни данной техникой. Это способствует поддержанию нормальной влажности воздуха, а также избавлению от неприятных запахов. Размещают такие конструкции в соединенных с шахтами для вентилирования отверстиях. Иногда центробежные вентиляторы и их применение зависит от того, насколько высокими влагозащитными свойствами они обладают.

На вредном производстве, когда есть необходимость быстрого удаления загрязненного воздуха, используются прямоточные центростремительные установки.

Любая промышленность не сможет обойтись без такого рода комплектующего. А выбирать их следует исходя из сферы дальнейших применений и назначений.

Такое оборудование очень важную нишу занимает в процессе промышленного производства. Это и очищение воздуха, и создание благоприятных условий труда для рабочих предприятия. Механизмы в промышленной зоне не требуют особого ухода, необходимо будет только периодически смазывать их и следить за износом деталей.

Главные характеристики центробежных вентиляторов

К основным характеристикам любого кулера, в том числе и центробежного, относятся:

• Показатель давления;
• Объемное использование воздуха;
• Частота, с которой вращаются лопасти;
• КПД устройства;
• Степень звукового давления.

Сейчас большинство из производителей вентиляционного оборудования имеют в своем ассортименте центробежные механизмы с выходом, который подходит каналам с круглыми сечениями. Их диаметр составляет от 100 до 400 миллиметров. Также ими производятся воздуховоды с прямоугольным сечением с размерами от 300х150 миллиметров до 1000х500 миллиметров. Расширение, таким образом, модельного ряда дало возможность применять данные конструкции не только в бытовых, но и в промышленных вентиляционных системах.

Как выбрать?

При выборе напольного бытового охлаждающего устройства необходимо учесть его технические характеристики. Придерживаясь определенных рекомендаций, можно подобрать определенные параметры, подходящие именно для вашей квартиры.

• Габариты лопастей, от которых зависит эффективность и зона обдува. Данный параметр характерен для лопастных комнатных вентиляторов. Оптимально рекомендуемые размеры лопастей лежат в пределе 10-16 см. В обязательном порядке нужно учесть, что эти части вентилятора должны быть защищены кожухом.
• Мощностные характеристики зависят от площади охлаждаемой зоны. Для небольшой комнаты достаточно будет мощности до 60 Вт, для больших комнат необходимы агрегаты до 140 Вт.
• Воздушный удар – параметр, влияющий на быстроту охлаждения помещения. Зависит он от габаритных размеров лопастей. К примеру, если это значение равно 5 метрам, это означает, что охлаждающее устройство будет охлаждать на максимальном расстоянии 5 метров. Поэтому необходимо подбирать вентилятор на высокой металлической ножке с таким воздушным ударом, который подойдет для вашего помещения.

• Воздухообмен, или производительность, показывает, какое максимальное количество смен воздушного потока возможно. В зависимости от предназначения помещения существуют нормы воздухообмена. Так, для спальных комнат это 3, для кухни – 15, ванных помещений – 7, туалетов – до 10, и жилых комнат – до 6 единиц.
• Угол наклона – параметр, характеризующий возможность поворота лопастей сверху вниз, который достигает 180 градусов.
• Угол поворота – параметр, характеризующий возможность поворота лопастей горизонтально. Он лежит в пределах 90-360 градусов. Многие современные модели оснащаются автоповоротом, то есть двигатель с лопастями перемещается по горизонтальной оси, тем самым охлаждая помещение.
• Уровень шума – чем меньше данный параметр, тем комфортнее функционирует домашний вентилятор. Напольные агрегаты должны работать с низким уровнем шума (не более 30 децибел). При покупке конструкции необходимо проверить ее бесшумность. Тихие вентиляторы чаще всего стоят на порядок выше.
• Режим обдува влияет на скорость воздушного обмена. Число скоростей вращения лежит в диапазоне 2-8.

• Система управления может быть сенсорной или кнопочной. Наличие дисплея позволяет визуально контролировать режим и подключенные функции устройства.
• Возможность дистанционного управления позволяет на расстоянии управлять функционалом вентилятора, что значительно упрощает процесс его эксплуатации.
• Таймер обеспечивает автоматическое отключение работы вентилятора при необходимости.
• Ионизатор – немаловажная функция, благодаря которой воздух получает отрицательно заряженные частицы, благотворно влияющие на общее состояние человека.
• Увлажнитель – функция, с помощью которой поддерживается оптимальный уровень влажности в помещении. Вентиляторы с данной функцией стоят чуть больше обычных.
• Наличие сертификата необходимо проверить при покупке, поскольку только в этом случае можно удостовериться в качестве и соответствии со стандартами устройства.
• Производители. Необходимо найти такое устройство, чтобы его стоимость и качество были оправданы. Брендовая техника на протяжении многих десятилетий завоевывала репутацию покупателей, что в большинстве случаев гарантирует высококачественные устройства и их долговечность.

Разновидности центробежных вентиляторов

Имея различные критерии, кулера радиальные могут быть классифицированы следующим образом:

• по направленности движения воздушных потоков (вытяжные и двустороннего всасывания);
• по величине воздушного давления (низкий уровень, средний уровень, высокий уровень);
• по направлению вращений (правостороннее вращение, левостороннее вращение).

Диапазон использования данных устройств достаточно широк и распространяется на бытовые сферы, и на сферы промышленного деяния. Использование радиального кулера в той или иной области обусловливает его полное давление.

Все существующие механизмы обозначаются согласно ГОСТУ такими условными знаками:

• «В» – название изделий (вентилятор);
• «Ц» или «Р» – разновидность механизма (центробежные, радиальные);
• Целое число, обозначающее размер коэффициента указывающего на полное давление;
• НУ – число быстроходности;
• D – величина наружного диаметра рабочего колесика, которая является и номером изделия.

К примеру, вы приобрели устройство, имеющий буквенно-цифровое обозначение ВЦ-86-75-6,0 – это обозначает следующее – кулер центробежный, характеризуется полным давлением с коэффициентом 0,86, его быстроходность составляет 75, а диаметр рабочего колеса равен 600 миллиметрам.

По этим параметрам вы с легкостью сможете определиться с выбором правильной техники.

Виды радиальных вентиляторов

В целом все виды вентиляторов можно разделить в зависимости от:

1. направления движения воздуха — бывают вытяжные (односторонние) и двустороннего всасывания;
2. показателя воздушного давления;
3. направления вращения (бывают правосторонние и левосторонние).

вентиляторы рассчитаны на то, чтобы вытягивать воздух из помещения. Прибор активно выводит загрязненный и отработанный воздух.

Вентиляторы низкого давления (до 1 кПа) используются для работы с невзрывоопасными газами и воздушными потоками умеренной запыленности при температуре до +80 °C.

Чаще всего они применяются на промышленных предприятиях, но возможно и использование в обычных жилых домах.

Преимущества:

• надежность, прочность и безопасность;
• простота монтажа;
• способность выдерживать большие нагрузки;
• хорошее соотношение цены и качества;
• большая функциональность;
• длительный срок эксплуатации.

Приборы среднего давления (1 кПа-3 кПа) используются для работы с умеренными объемами воздуха при высоком сопротивлении. Они подходят для систем вентиляции разных типов помещений.

Обычный вентилятор работает в температурных условиях до +80 °C, а термостойкий может выдержать до +200 °C

Важно, чтобы воздух в помещении не был сильно загрязнен

Концентрация примесей не должна превышать 100 мг/м3. Также нельзя допускать попадания в прибор взрывоопасных примесей и волокнистых и липких частиц.

Преимущества:

• широкая сфера применения;
• сбалансированность конструкции;
• безопасность и надежность;
• качественные технические характеристики.

Приборы высокого давления (3 кПа-12 кПа) используются также при температуре не выше +80 °C и с малозагрязненным воздухом. Устанавливают их в системах вентиляции и кондиционирования воздуха технических помещений.

Преимущества:

• бесперебойность работы;
• прочность и надежность;
• простота конструкции.

Кроме этого, бывают радиальные вентиляторы с дополнительными функциями:

• канальные;
• пылевые;
• взрывозащищенные.

Канальное устройство используют в вентиляционных системах, предназначенных для разных типов помещений.

Прибор имеет одно рабочее колесо и оборудован широким входным каналом. Устройство имеет прямоточную конструкцию и комплектуется двигателями, рассчитанными на однофазную (220 В) и на трехфазную (380 В) систему  электроснабжения, в зависимости от мощности прибора. Канальный радиальный вентилятор может иметь встроенную шумо- и теплоизоляционную систему.

Пылевые центробежные вентиляторы отличаются износостойкостью и хорошо подходят для вентиляции крупных промышленных помещений.

Благодаря особым техническим характеристикам прибор можно использовать для вывода из помещений воздуха, содержащего абразивные частицы.

Вытяжные вентиляторы, вне зависимости от направления вращения, используются для отведения воздушных масс, в которых могут содержаться примеси в виде металлической пыли, древесных опилок и других подобных мелких частиц.

Использовать прибор рекомендуется на сварочных и деревообрабатывающих производствах.

Взрывозащищенные приборы часто использую на промышленных предприятиях и на опасных объектах.

Устройства устанавливаются в зданиях и помещениях, в которых могут образовываться и накапливаться газы, способные к возгоранию или взрыву, в количестве, превышающем норму.

Таким образом, предназначение их заключается в выводе воздуха и газов различной горючести, что возможно благодаря высокому рабочему давлению и особенностям конструкции.

Приборы изготавливают из материалов, которые не нагреваются до опасных температур и не способствуют появлению искр. Часто для изготовления деталей используются алюминиевые сплавы.

Критерии выбора

Перед выбором крышного вентилятора необходимо учесть ряд критериев:

• мощность – это, пожалуй, главный параметр для этого агрегата. Он определяет скорость высасывания вредных газовых веществ из помещения;
• повышенная стойкость к температуре. Высокая температура эксплуатации обусловлена нагретыми продуктами горения. Вентилятор должен выдерживать температуру не менее +500 °С;
• устойчивость к агрессивным средам. Через конструкцию вентилятора проходит не только дым, но и мелкие частицы материалов, подвергшиеся термической обработке. Материал агрегата не должен вступать с ними в реакцию;
• уровень шума. Если вентилятор устанавливают в жилом здании, то уровень шума от работы и вибрации не должен превышать допустимых норм;
• материал вентилятора. Это, как правило, легированная сталь самого высокого качества. Чтобы защитить от коррозии, металл, покрывают специальными составами;
• легкость в эксплуатации. После каждого аварийного случая необходима проверка или замена составных частей агрегата.

Сборку конструкции крышного вентилятора производят в заводских условиях. Это помогает избежать неточностей конструкции, которые снижают аэродинамические характеристики. Как правило, модель вентилятора дымоудаления выбирают на стадии проектирования. Но если вентилятор пришел в негодность во время эксплуатации, тогда его можно выбрать самостоятельно, по существующей номенклатуре.

В обозначении вентилятора ВР-10-ДУ-2ч/600(400) °С-5,5/710 буквы указывают на его вид («ВР» — радиальный, «ДУ» — дымоудаление). Цифирные значения по порядку определяют его основные параметры:

• «10» — типоразмер колеса;
• «2ч» — предел огнестойкости;
• «600(400) °С» — температура перемещаемой газовой смеси;
• «5,5/710» — характеристики двигателя мощность и обороты.

Некоторые производители добавляют к стандартной номенклатуре направление вращение колеса и положение корпуса в градусах.

Как сделать выбор между приборами

осевая и центробежная модели

Какой же вентилятор лучше – центробежный или осевой? Все зависит от того, в какой области будет применяться прибор. Из практического опыта следует, что центробежные модели хорошо зарекомендовали себя в промышленности.

Осевые же в основном эксплуатируются в системе воздухообмена бытовых помещений или как охлаждающий элемент для электрических моторов в бытовой технике.

При выборе устройства необходимо учесть такие параметры:

1. объем воздушных масс, который необходимо перемещать;
2. протяженность вентиляционной сети и ее конфигурация;
3. температура воздуха;
4. загрязненность воздушных потоков;
5. наличие агрессивной среды.

Агрегаты применяются в разных типах помещений из-за отличий в конструкции и особенностей работы. Осевой прибор распространяет воздух в пространство от оси по кругу, а центробежный, наоборот, направляет воздушный поток от краев в центр.

Если от прибора требуется быстро проветрить помещение, то это работа для осевого устройства. Для сложных промышленных сетей с высоким давлением подойдут центробежные модели.

Выбор конструкции вентилятора всегда должен основываться на особенностях его применения и технических характеристиках. Необходимо подобрать такое устройство, которое обеспечит максимально эффективное вентилирование.

Правила использования

У любого крупного агрегата, в том числе и у центробежного вентилятора, имеются свои правила, соблюдение которых позволяет увеличить срок службы и снизить частоту, с которой проводится ремонт. Любое требование инструкции нужно соблюдать.

Для центробежного вентилятора актуальны следующие правила:

1. В воздуховод не должно попадать слишком много механических частиц, иначе фильтр будет постоянно забиваться. Максимальный уровень песчинок – 1 г на кубометр воздуха. При большем объеме придется менять фильтрационный элемент раньше, чем истекает срок его эксплуатации.
2. Нельзя, чтобы в воздухе содержались липкие частицы, способные остаться на лопастях и постепенно привести к их замедлению.
3. Специальное устройство, которое снижает вибрации, обязательно должно быть установлено. Оно не только повышает уровень комфорта людей рядом с устройством, но и препятствует расшатыванию части агрегата.

При правильном использовании устройство может служить до нескольких десятков лет. Достаточно регулярно проводить профилактический осмотр и осуществлять дополнительный пакет работ: очищать фильтр, чистить воздуховоды.

Вентиляторы среднего давления

Вентиляторы среднего давления RD, S-MP, CFM и RD-ATEX создают давление до 17,5 кПа. Рабочее колесо с изогнутыми назад лопастями, изготовленное из алюминия, стали или нержавеющей стали. Конвейерные вентиляторы RDF и CFMT — перемещают воздух и легкие сыпучие материалы. Сделаны из стали или нержавеющей стали. Вентиляторы среднего давления PFM с открытой крыльчаткой без корпуса идеально подходят как встраиваемые. Привод прямой, через муфту или ремень. Возможно исполнение под частотный преобразователь.

Серия	Давление до кРа	Производительность до
RD	9,6	125 м3/мин
RD-ATEX	6,8	90 м3/мин
S-MP	10	180 м3/мин
RDF	7,1	62 м3/мин
CFMT	4,2	12000 м3/ч
CFM	17,5	360000 м3/ч
PFM	5	300000 м3/ч

Основные неисправности

У вентилятора могут появиться следующие неисправности.

• Вентилятор не включается, но лампочка горит. Причиной может стать неисправность блока управления. Для устранения данной поломки необходимо разобрать блок. Вентилятор в это время не должен быть подключен к сети. Починить поломанную кнопку не получится, поэтому придется заменить ее.
• Не работает вентилятор и лампочка не загорается. Сначала необходимо проверить наличие напряжения. Для этого достаточно любой электрический прибор включить в сеть. Если устройство работает, значит, проблема в вилке или шнуре.

• Плохо вращаются лопасти устройства. В данном случае необходимо разобрать корпус. Проблема может заключаться в недостатке смазки подшипников.
• Устройство не крутится в стороны. Неисправность появляется при ослаблении винтов кривошипного механизма. При этом следует разобрать корпус с мотором, можно также проверить исправность переключателя.
• Устройство издает странный шум и не крутится. Причин этому может быть несколько: нет смазочного масла на подшипниках; неисправность конденсатора или двигателя.

Виды центробежных вентиляторов

Принцип функционирования и устройство вентилятора напрямую зависят от его типа. С учетом направления движения масс воздуха такие приборы могут быть вытяжными или оснащаться функцией всасывания с двух сторон. Также их разграничивают по направлению вращения, которое бывает левым или правым. Главным критерием является величина давления воздуха внутри конструкции.

Низкого давления

Вентиляторы высокого давления применяются в помещениях с большой площадью

Низким считается давление величиной до 1000 Па, такие вентиляторы имеют сплошной спектр уровня шумности, состоящий из вихревого и приграничного шумов. Они разделяются на две категории в зависимости от скорости вращения основного колеса, которая составляет менее 30 м/с для первого и 30-50 м/с для второго классов.

Среднего давления

Приборы среднего типа создают воздушные потоки с давлением в пределах 1000-3000 Па. Их устанавливают в отопительных и вентиляционных системах, предназначенных для больших помещений разного назначения. Такие вентиляторы оснащены входными отверстиями с меньшим диаметром и количеством лопаток по сравнению с аналогами низкого давления.

Высокого давления

Такие устройства способны создавать давление воздушного потока, превышающее 3000 Па, и используются для монтажа в системах для вентилирования помещений с большой площадью, включая складские, производственные и торговые. Также они используются с целью выдачи масс воздуха в сушильные печи, во время монтажа систем пневматического перемещения грузов и для прочих нужд.

Конструктивные исполнения

Вентилятор центробежный стандартный вытяжной бывает напольным либо настольным в зависимости от конструкции. Варианты первого типа предназначены для больших помещений, их чаще используют на производстве. Настольные модели более компактные и простые в обслуживании, помимо этого они не доставляют проблем в процессе установки. Устройства для вентилирования различаются и по направлению движения стационарных колес, правосторонние вращаются по часовой стрелке, левосторонние в противоположную сторону. Колеса могут закрепляться различными способами и запускаться с помощью электрического двигателя или клиноременной передачи.

Принцип действия центробежного вентилятора

Внутри пылесоса наблюдаем картину:

• Воздух из мешка (бака, контейнера), очищенный от пыли, подходит к двигателю с фронтальной стороны и заходит в центр барабана.
• Разогнанные лопастями до значительной скорости молекулы выбрасываются наружу. Проходят по каналам герметичного корпуса, попутно охлаждая двигатель, покидают чрево пылесоса с обратной стороны.

Особенность конструкции: лопасти центробежного вентилятора создают давление, если корпус негерметичен, то движение потока воздуха станет нарушаться. Следовательно, сложность для мастера-самоучки заключается в создании правильных условий.

В хороших вытяжках применяются двигатели с вентиляторами тангенциального (центробежного) типа. В избранных конструкция удивляет дуэтом беличьих клеток. В последнем случае пара крыльчаток насаживается по обе стороны от двигателя на вал. Тогда воздух входит с двух направлений, перпендикулярных плоскости вращения колес. Таким образом, эффективность центробежного вентилятора растет.

Назначение

Военный инженер Саблуков предложил к применению устройство, ставшее незаменимым в конвекции газа – воздушной смеси в больших объёмах.

Прямоугольные – от трёхсот на сто пятьдесят миллиметров, до пятисот на тысячу пятьсот миллиметров, что даёт возможность применения в промышленности. Ниже приведен список мест, где еще используются радиальные вентиляторы.

Другие области применения:

1. Кухни, санитарные узлы, ванные комнаты.
2. Вредное производство – для быстрого удаления и очищения грязного воздуха.
3. В сельском хозяйстве: на животноводческих комплексах, птичниках, теплицах.
4. Торговых центрах, автобазах — для удаления взрывоопасных смесей.