Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный)

 

 

Оглавление

 

Вентиляторы 3

Центробежный (радиальный)  вентилятор 4

Осевой (аксиальный вентилятор) 6

Вентилятор  диаметрального сечения (тангенциальный) 8

Крышные вентиляторы 10

 

 

Вентиляторы

 

Вентиляторы − устройство для перемещения воздуха или  другого газа при проветривании  помещений, транспортировании газов  и аэросмесей по трубопроводам и  т.  д.  В промышленности, также  используется термин эксгаустер  (англ. exhauster, от exhaust − высасывать) − вентилятор, создающий разрежение. Его назначение − отсасывать воздух, газы, отходы производства (опилки, стружку), пары из аппаратов  и т. д.. Вентиляторный агрегат  − агрегат (установка), в которой  вентилятор с электродвигателем , смонтированы на несущей раме и, как правило, укомплектованы виброизоляторами. К вентиляторным  агрегатам также относятся канальные  и крышные вентиляторы, вентиляторы  –теплоутилизаторы.

 

Центробежный (радиальный)  вентилятор

 

Рис. 1. Схема центробежного  вентилятора

При вращении вентиляторного колеса (ротора), снабженного лопатками (рис. 1), центробежная сила отбрасывает  молекулы воздуха к наружной части  колеса и они попадают в расширяющийся  кожух. Скорость молекул воздуха  в кожухе начинает уменьшаться, а  давление их друг на друга — увеличиваться, т. е. создается напор воздуха. От вентилятора воздух по воздухопроводам  направляется к машинам и аппаратам. 
Вследствие непрерывного выбрасывания молекул за пределы колеса вентилятора внутри него образуется разрежение и из атмосферы (снаружи кузова) засасываются новые порции воздуха. Засасываемый воздух проходит через жалюзи кузова, форкамеру, сетку приемного отверстия вентилятора к его лопастям, заполняя разреженное пространство. Форкамера изолирует вентиляционную систему от остального помещения кузова. Скорость воздуха, подающегося через жалюзи в форкамеру, резко снижается и взвешенные частицы снега, влаги и пыли осаждаются, т. е. в кузов поступает очищенный  воздух.

 

 

Данный вид вентилятора  широко применяется в промышленности. В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум. Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления. Центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов, (укомплектованные взрывозащитными электродвигателями, по уровню защиты от искрообразования) относятся к вентиляторам с повышенной защитой, то есть к вентиляторам, в которых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр. Вентиляторы предназначены для перемещения газо-паровоздушных взрывоопасных смесей с температурой не выше 80º С, не вызывающих ускоренный коррозии проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов с запыленностью не более 10 мг/м³.Температура окружающей среды должна быть в пределах от −40 до+45 °C. Вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования предназначены для перемещения газо-паровоздушных смесей 1-й и 2-й категории групп Т1, Т2, Т3 по классификации ПУЭ.

 

Осевой (аксиальный вентилятор)

 

Осевые вентиляторы (аксиальные, или старое название − винтовые)представляют собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей (рис. 2), закреплённых на втулке под углом к плоскости вращения (в некоторых конструкциях используются поворотные лопасти). Рабочее колесо чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя,  а двигатель,  укрытый обтекателем, располагают внутри кожуха в потоке воздуха,  который движется вдоль оси вентилятора.  При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует.  На входе в вентилятор устанавливается коллектор (спрямляющий аппарат), значительно улучшающий аэродинамические характеристики работы вентилятора.

Рис. 2 Осевой вентилятор

 

 

Рис. 3. Осевой вентилятор с электродвигателем для охлаждения компьютера

 

 

Рис. 4. Осевой вентилятор авиационного двигателя CFM56

 

 

Рис. 5. Настольный осевой вентилятор

 

Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы  охлаждения электроники (кулеры), бытовые  вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.

 

Вентилятор  диаметрального сечения (тангенциальный)

 

Тангенциальные вентиляторы  состоят из рабочего колеса барабанного  типа с загнутыми вперёд лопатками  и корпуса, имеющего патрубок на входе  и диффузор на выходе. Действие диаметральных  вентиляторов основано на двухкратном  поперечном прохождении потока воздуха  через рабочее колесо (рис. 6). Диаметральные вентиляторы характеризуются более высокими аэродинамическими параметрами (по сравнению с другими типами вентиляторов, в частности, они создают плоский равномерный поток воздуха большой ширины); удобством компоновки, позволяющей осуществлять поворот потока в широких пределах;  компактностью установки,  позволяющей существенно сокращать объём, занимаемый вентиляционной установкой. КПД таких вентиляторов может достигать 0,7. Благодаря этим качествам диаметральные вентиляторы нашли самое широкое применение в установках вентиляции и кондиционирования воздуха: кондиционерах, фанкойлах,  внутренних блоках сплит-систем, воздушных завесах и т. д.

Рис. 6. Диаметральный вентилятор

 

Преимущества:

• создают равномерный  плоский поток воздуха;

• удобная компоновка позволяет  легко изменять направление потока;

• большой КПД (достигает 0,7);

• компактные размеры.

В подавляющем большинстве  завес использованы вентиляторы диаметрального типа (cross-flow-fan). Длинное рабочее колесо (от 6 до 9 диаметров) такого вентилятора (рис. 7) располагается вдоль корпуса завесы. Это позволяет организовать равномерное по длине завесы всасывание воздуха и его подачу в сопло,  что способствует правильному формированию истекающей из завесы заградительной струи. Лопасти рабочих колес направлены не по образующей цилиндра,  а под небольшим углом к ней.  Тем самым смягчается «ударное»  взаимодействие лопаток с языком вентилятора при вращении колеса и снижается уровень шума.

Рис. 7. Колесо диаметрального вентилятора для тепловых завес

 

 

Крышные вентиляторы

 

Крышные вентиляторы предназначены  для перемещения воздуха и неагрессивных газов с температурой до 60 °С,  не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 100 мг/. Такие вентиляторы устанавливают на бесчердачных перекрытиях промышленных зданий и на кровле общественных, сельскохозяйственных и других сооружений. Крышные вентиляторы (см. рис. 8) изготовляют как с радиальными, так и с осевыми вентиляторами.

Рис. 8. Крышные вентиляторы: а − радиальный; б − осевой;

1 − элетродвигатель; 2 − рабочее колесо;  3 − люк;  4 − самооткрывающийся клапан;  5 − кожух;  6 − зонт; 7 − откидной колпак.

В верхней части вентилятора-диффузора  имеется самооткрывающийся клапан,  предохраняющий вентилятор от атмосферных осадков и утечки воздуха из помещения. Клапан открывается потоком воздуха при включении вентилятора и закрывается при его выключении.  Для предохранения вентилятора от атмосферных осадков, ветра и механических повреждений над ним установлен кожух. Для обдува электродвигателя в верхней части кожуха предусмотрены кольцевая щель и жалюзи. Для работы в агрессивных средах устанавливают радиальные вентиляторы,  изготовленные из титана.  Такие вентиляторы применяют,  как правило, для вытяжных систем вентиляции без сети воздуховодов.

По конструктивным признакам  крышные вентиляторы подразделяют:

• в зависимости от направления  и скорости воздуха:  с выходом в стороны (рис. 9, а); вверх (рис. 9, б); вверх и вниз (рис. 9, в); факельный (рис. 9, г);

• в зависимости от взаимного  расположения рабочего колеса и электродвигателя:  с рабочим колесом,  устанавливаемым после электродвигателя (рис. 10, а); с рабочим колесом, устанавливаемым перед

электродвигателем (рис. 10, б);

• в зависимости от способа  передачи динамических усилий на несущие  конструкции: виброизолированные; не виброизолированные.

Рис. 9. Направление выброса                   Рис. 10. Расположение двигателя

воздуха