Центробежный вентилятор: устройство и эксплуатационные параметры

Одним из самых привычных и знакомых устройств является вентилятор. Используется он в быту и в промышленности. В зависимости от конструкции различают осевые и радиальные вентиляторы. Впервые появились такие механизмы, предназначенные для перемещения воздуха, более 200 лет назад в Британии.

Пример характеристики вентилятора при комплектации электродвигателем

Рассмотрим такой пример. Если взять вентилятор ВЦ 14-46 №4,  укомплектовать его электродвигателем 4кВт 1500 об/мин и включить такой вентилятор с открытым входом – то в таком случае рабочая точка вентилятора сместиться в крайнее правое положение на кривой полного давления Pv(Q) для n=1450 об/мин.  При этом Q > 10 тыс. куб м и Рv=1400 Па ( точка А на графике).

Но чтобы перекачать такое количество воздуха и с таким давлением нужна установочная мощность электродвигателя не менее 7,5 кВт, а лучше и 11 кВт (смотрите на графике). Поэтому в таком режиме электродвигатель 4 кВт 1500 об/мин будет работать с большой перегрузкой. И наверняка очень скоро перегреется и выйдет из строя если у него нет соответствующей защиты.

И что же делать?

Надо закрывать вход вентилятора.  Лучше шибером.  Шибер —  специальная заслонка для перекрытия потока воздуха.   Процедуру перекрытия потока иногда еще называют шиберованием.  Итак, лучше, когда первый запуск вентилятора происходит при закрытом шибере на входе вентилятора (то есть на «холостом» ходу).

«Холостой» ход для вентилятора — это работа вентилятора при закрытом входе (рабочая точка на реальной кривой полного давления вентилятора смещена влево).

После пуска агрегата шибер открываются одновременно с измерением тока потребления электродвигателя (рабочая точка по кривой смещается вправо). Постепенно открытием шибера значение тока потребления электродвигателя доводится до номинального* и при этом шибер фиксируется (точка В на графике). Дальнейшее открытие шибера будет смещать рабочую точку вентилятора  вправо (к точке А),  а это в нашем случае будет  вводить электродвигатель 4 кВт 1500 об/мин  в режим перегрузки.

* — Номинальный ток электродвигателя указан на шильдике электродвигателя.

Немного про регулировку оборотов

Контроль за скоростью вращения вентилятора в компьютере выполняет системная плата. Определяется этот параметр установками, заложенными в БИОСе.

В свою очередь, материнская плата управление кулером осуществляет путем изменения подаваемого напряжения, а достигается это регулировкой сопротивления и прочими нюансами.

Опирается «мать» как на параметры, установленные пользователем, так и на показатели температуры процессора и внутри корпуса. Однако настроить корректно эти параметры не всегда получается, даже используя «умные» утилиты от разработчика системной платы и им подобные.

По этой причине пропеллер вращается или с недостаточной, или с чрезмерной частотой. В любом случае это неприемлемо — наблюдается или перегрев процессора, или излишний шум при его работе.

Перед тем, как снизить обороты, учитывайте, что пропеллер не всегда может быть воткнут в системную плату, поэтому БИОС его определять не будет. Соответственно, не получится настроить этот параметр(правда, встречается такой случай очень редко).


Вариант с реобасом — специальной «приблудой», которая может ускорить частоту вращения лопастей пропеллера, рассматривать не будем. Это слишком экзотический способ, который почти не используется.

Характеристики вентилятора

Две главные характеристики промышленных вентиляторов – это давление и производительность. Они описывают рабочее тело, то есть транспортируемую вентилятором среду. Это основные характеристики центробежных вентиляторов (радиальных) и вихревых вентиляторов.
Другие технические характеристики вентилятора, важные для подбора – это его тип, материал корпуса и рабочего колеса, положение корпуса, мощность двигателя (измеряемая в киловаттах кВт), тип привода, КПД, допустимые температуры и условия окружающей среды, допустимые температуры и состав транспортируемой среды, а также, если нужно, специальное исполнение и дополнительное оборудование.

Типы вентиляторов

Виды

По принципу работы и конструктивным особенностям вентиляторы подразделяются на несколько типов:

  • диагональные;
  • радиальные (центробежные);
  • осевые (аксиальные);
  • безлопастные;
  • диаметральные (перекрестные).

В зависимости от направления вращения рабочего колеса вентилирующее устройство может быть:

  • механизмом правого вращения (рабочее колесо вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны всасывания воздуха);
  • механизмом левого вращения (вращение против часовой стрелки).

Виды

В зависимости от типа среды, в которой работает вентилятор, механизмы подразделяются на:

  • Стандартные. Температура перемещаемой среды (воздуха или газа) не превышает 80 градусов Цельсия.
  • Стойкие к коррозии. Данные агрегаты используют в коррозийных средах.
  • Термостойкие. Температура может превышать показатель в 80 градусов Цельсия.
  • Пылевые. Используются там, где сильно запылена атмосфера.
  • Взрывобезопасные. Применяют в средах, которые взрывоопасны.

По конструктивным особенностям вентиляторы подразделяются в зависимости от способа крепления крыльчатки и электрического двигателя:

  • с бесступенчатой передачей;
  • с клиноременной передачей;
  • с плотным креплением непосредственно на двигатель;
  • с креплением на эластичной муфте.

Виды

Вентиляторы делятся на группы в зависимости от места установки:

  • Стандартные. Установка на специальную опору. В ее роли выступает фундамент, рама и другие крепежные средства.
  • Канальные. Такие модели крепятся в воздуховодах.
  • Крышные. Крепеж производится на крыше здания.

Вентилирующие механизмы подразделяются на три категории по величине создаваемого давления при перемещении воздуха:

  • пониженного давления – до 1 kПа;
  • среднего давления – до 3 kПа;
  • высокого давления – до 12 kПа.

Виды

Вентиляторы подразделяются на типы в зависимости от способа монтажа:

  • Настольный. Подобные модели предназначаются для установки на офисном столе, габариты средние, снабжены специальной подставкой.
  • Напольный. Устанавливается непосредственно на полу, не требует дополнительного крепления.
  • Настенный. В комплект входят крепежные элементы для монтажа к стене. Габариты могут различаться.
  • Потолочный. Эти устройства монтируются на потолок или внутри подвесной системы. Управление вентилятором происходит через пульт дистанционного управления.

Виды и технические характеристики

Радиальные вентиляторы отличаются мощностью и направлением потока

Радиальный центробежный вентилятор выпускается в нескольких исполнениях. Изделия классифицируются по следующим признакам:

  • направление движения воздушного потока;
  • величина создаваемого ими давления;
  • направление вращения.

По направлению движения все устройства делятся на два больших класса:

  • агрегаты двустороннего всасывания;
  • вытяжные устройства.

Согласно величине давления выбор изделий более многообразен:

  • низкого уровня;
  • со средним показателем;
  • с высоким давлением.

По направлению движения вала вентилятора устройства бывают с правосторонним и левосторонним вращением. Агрегаты также отличаются по месту своей установки: внутриканальные и выносные.

Технические характеристики

Вентилятор мощностью до 5 кВт можно включать в однофазную сеть

Вентиляционное оборудование характеризуется такими показателями:

  • потребляемая от сети мощность;
  • тип тока и величина питающего напряжения;
  • показатель шумности работы;
  • качество защиты от пыли, а также от теплового и химического воздействия;
  • температурный диапазон.

Устройства мощностью до 5 кВт обычно включаются в цепи однофазного тока с питающим напряжением 220 Вольт. Более энергоемкие вентиляторы потребуют для своего питания трехфазного напряжения 380 Вольт.

Радиальные вентиляторы, относящиеся к разряду устройств со средним давлением потока воздуха, оцениваются по стойкости к воздействию химических и других вредных веществ. Максимально допустимая концентрация пыли в рабочей среде воздуховода не должна превышать 100 мг/м3. Кроме того, недопустимо наличие в ней компонентов взрывоопасных веществ, а также частиц волокнистых или липких материалов.

Принцип работы осевых вентиляторов

Осевые вентиляторы отличаются от центробежных вентиляторов самой простой конструкцией, так как они состоят из электродвигателя, на роторе которого закреплены лопасти. Электродвигатель расположен в корпусе, а лопасти закрыты специальной защитной сеткой. В таких устройствах воздух перемещается вдоль оси вращения ротора.

Отличие радиального вентилятора от осевого

Осевые вентиляторы не могут создавать мощный поток воздуха, поэтому для увеличения их производительности к основной конструкции добавляют дополнительные ступени. Кроме того, в осевых вентиляторах можно менять направление потока воздуха на противоположное путем изменения положения рабочего колеса и лопастей.

Что необходимо знать о сборке и монтаже вентиляторов

Как и у любого другого устройства, у радиальных приборов есть свои особенности установки. При монтаже данного устройства специалисты рекомендуют оборудовать корпус гнущейся вставкой, для снижения вибрации в момент использования прибора.

Для монтажа кулера, согласно с требованием к помещениям, необходимо устанавливать на поверхность плиты системы вентиляции вибро изолятор. Соединительная конструкция между воздуховодами и вентиляторами должна быть в полтора или два раза больше чем отверстие для выхода.

Любое вентиляционное оборудование требует качественного звуко изолирования. Это объясняется большой мощностью используемой техники. Поэтому внутрь патрубка, который соединяет центробежную вентиляторную установку и воздуховод устанавливают специальный глушитель, выполненный из звукоизолирующего материала, имеющего толщу свыше 2,5 сантиметров.

Для снижения шумового фона, а также во избежание чрезмерного гула, заборные патрубки необходимо размещать под углом не менее 60 градусов, а выбросные патрубки – не меньше чем 30 градусов.

Строго запрещено использование центробежных вентиляторов отдельно от системы вентилирования. Если вы планируете одновременно применять несколько устройств, то предварительно соедините их сетью.

Особенности конструкции и виды

Вентилятор – это механический прибор, предназначений для подачи, отвода и перемешивания воздушных масс. Циркуляция воздуха образуется за счёт создания разности давления, которое возникает между каналами выхода и входа вентиляционной установки. Классифицируют такую технику по назначению, месту и способам установки, производительности, техническим особенностям. Самый распространённый метод группировки – по признаку, или устройству. Выделяют пять видов вентиляторов.

Смотрите также –

10 лучших вентиляторов для ванной

Преимущества и недостатки подвидов

Поскольку применение радиальных вентиляторов имеет свои нюансы для каждого отдельного случая, то и рассматривать преимущества и недостатки конкретных подвидов можно лишь сквозь призму возложенных на них функций. Тут будет целесообразно воспользоваться методом экспертных оценок.

[ОСОБЕННОСТИ] Метод экспертных оценок заключается в определении общих для каждого устройства критериев оценивания, в соответствии с которыми изделиям выставляются баллы от 0 до 0,999, отражающие степень их соответствия идеалу. Данные заносятся в сводную таблицу, после чего оценивающий («эксперт») присваивает коэффициент значимости каждому столбцу в соответствии со своими приоритетами и по максимальной сумме строки определяет наиболее подходящий вариант.

Таблица экспертных оценок различных подвидов радиальных вентиляторов будет иметь приблизительно следующий вид:

Радиальные вентиляторы - виды, преимущества, недостатки
Радиальные вентиляторы обладают рядом существенных преимуществ, что позволяет прогнозировать все возрастающую потребность в них самых различных отраслей хозяйства. Производители вентиляторов ежегодно совершенствуют конструкции устройств, внедряют новые технологии производства и испытания, наращивают объемы сбыта. Конечным результатом этих действий становится насыщение мирового рынка качественной продукцией широкой номенклатуры параметров и характеристик. Сориентироваться в этом разнообразии, надеемся, помогла наша статья.Напоминаем, что значения, указанные в таблице, не актуальны до присвоения каждой колонке индивидуального коэффициента значимости и умножения на него соответствующих значений.

Купить радиальные вентиляторы можно позвонив нам по бесплатному телефону 8-800-200-02-85, либо отправив заявку на info@rsvgroup.ru

Как выбрать вытяжной вентилятор?

Вытяжная вентиляция используется в тех помещениях, откуда необходимо вывести отработанный воздух вместе с содержащимися в нем парами или взвесями и не допустить их распространение по смежным помещениям. В квартирах вытяжка наиболее необходима в кухне и, в меньшей степени, в ванной комнате.

Имеющиеся вентиляционные каналы не всегда способны обеспечить качественное удаление нежелательных примесей, запахов или паров различных веществ. Нередко вопрос может быть решен только установкой вытяжного вентилятора, способного организовать вывод отработанного воздуха в должном режиме и объемах.

Рассмотрим оптимальные способы организации вытяжки, а также критерии выбора вытяжных вентиляторов.

Ремонт

Текущий – устранение мелких неполадок, чистка от ржавчины, грязи. Смазка, замеры вибрации. Осмотр корпуса на наличие трещин. Проводится во время дежурных смен.

Средний – Включает все работы по текущему ремонту, а также предусмотренные графиком планового ремонта – проверка состояния подвижных узлов по индикатору.

Капитальный – проверка фундамента, анкерных болтов, испытания корпуса со вскрытием. Очистка от грязи, ржавчины. Выявление деформаций, замеров на вибрацию. Проверяется состояние подшипников, осевой люфт.

Редактор публикации: Беспалов Алексей Евгеньевич

Кандидат технических наук. Начальник Центра образовательных стандартов и программ «Московского государственного строительного университета» (НИУ «МГСУ»).

Рекомендуем:

Эксплуатация

Эксплуатация

При эксплуатации вентиляторов по стандартным условиям (ГОСТ), устройство прослужит долго. Условия использования следующие:

  • Атмосферное давление составляет около 100 кПа.
  • Температура воздуха в помещении варьируется в пределах 20 градусов Цельсия.
  • Плотность воздуха должна составлять не более 1,2 кг на квадратный метр.
  • Относительная влажность помещения достигает 50 процентов.

Важно отметить, что все потери давления рассчитать точно не получится, поэтому приобретать устройства рекомендуется с запасом по давлению примерно на 15 процентов.

Гарантия и неисправности

Гарантия и неисправности

Гарантийный срок на вентиляторы зависит от назначения агрегата и фирмы-производителя. Гарантия на бесперебойную работу устройства дается при условии эксплуатации его в соответствии с правилами, указанными в руководстве пользователя.

Если у вас не работает дома вентилятор, убедитесь для начала, что он включен в розетку. Если он все равно не включается, то необходимо выявить причину поломки, обратившись в сервисный центр.

Стоимость ремонта зависит от цены сломавшейся детали и прейскуранта на услуги мастера. Если вы разбираетесь хоть немного в технике, и у изделия уже закончился гарантийный срок обслуживания, то можно самостоятельно произвести ремонт вентилятора.

Разборка и смазка

Вентилятор для компьютера нам может потребоваться разбирать, чтобы смазать его, или очистить от пыли. Нашел отличное видео на забугорном ютубе по этой теме. Оно на английском, но все основные моменты понятны и без перевода.

Основными сборщиками пыли являются лопасти вентилятора, причем из-за большой скорости вращения, мелкие частички пыли плотно оседают на поверхности лопастей, и качественно очистить их можно только вручную, используя любую влажную тряпочку или другой похожий подручный материал. Пылесос или сжатый воздух здесь не помогут.

На примере разборки старого осевого вентилятора на подшипнике скольжения фирмы ADDA (данная фирма выпускает очень качественные вентиляторы, но у нас в продаже мне они не попадались) я покажу как это делать ⇒

  1. Первым делом необходимо аккуратно снять наклейку с логотипом производителя, желательно не испортив клеящей основы. Она нам еще пригодиться
  2. Далее вынимаем резиновую или пластиковую заглушку, защищающую подшипники от проникновения в них посторонних частиц (в вентиляторах использующих подшипники скольжения, она служит еще и для предотвращения вытекания смазки)
  3. Ну и последнее, самое сложное, это снять с вала крыльчатки фиксирующую пластиковую шайбу


    .

Фиксирующее (стопорное) кольцо имеет разрез в одном месте и жесткую структуру (очень легко пружинит), поэтому при ее снятии будьте очень осторожны, чтобы она никуда не отлетела. Найти тоненькое и маленькое кольцо будет сложно (проверено на практике), а вентилятор без стопорного кольца неработоспособен. Для ее снятия лучше воспользоваться тонким пинцетом или любым другим предметом, которым будет удобно ее подцепить и удержать.

После снятия фиксирующего кольца, процесс разборки компьютерного вентилятора закончен. Вынимаем крыльчатку и приступаем к очистке и смазке.

Смазку вентиляторов собранных на подшипнике скольжения нужно производить густыми смазочными материалами, так как необходимо, чтобы смазочный материал был постоянно на металлической оси вентилятора во время его работы.

Достаточно немного смазать саму ось крыльчатки вентилятора, а после ее установки в рамку с электродвигателем, добавить небольшое количество смазочного материала (до уровня установки стопорного кольца) с задней части компьютерного вентилятора.

Это делается для того, чтобы во время работы вентилятора, разжиженная от нагрева смазка поступала по металлической втулке до подшипника и смазывала пространство между ними. Я использую смазку ЦИАТИМ-201. Ее можно купить в магазинах радиодеталей.

Смазку вентиляторов для компьютера, собранных на подшипниках качения (шарикоподшипниках) производят жидкими материалами. Отлично подходит для этих целей силиконовое масло ПМС-100, ПМС-200, которое так же можно приобрести в магазинах радиодеталей.

Смазка таких вентиляторов осложняется тем, что подшипники небольшого размера и зазоры между корпусом подшипника и самими шариками очень маленькие. Я лично провожу их смазку таким образом ⇒

  1. Достаю подшипники с вентилятора
  2. Хорошо их протираю спиртом (или чем нибудь обезжиривающим)
  3. Насухо вытираю и на 15-20 мин (пока чищу и смазываю сам вентилятор) забрасываю их в емкость с силиконовым маслом
  4. Затем пинцетом достаю их оттуда, надеваю на вал крыльчатки и собираю вентилятор
  5. Сборка производиться в обратном порядке.

Центробежные (радиальные) вентиляторы

В устройствах этого типа происходит всасывание воздуха по оси рабочего колеса и выброс его под действием центробежных сил, развиваемых в зоне его лопастей, в радиальном направлении. Использование центробежных сил позволят использовать такие устройства в случаях, когда требуется высокое давление.

Характеристики радиальных вентиляторов в значительной мере зависят от конструкции рабочего колеса и формы лопастей (лопаток).

По этому признаку крыльчатки радиальных вентиляторов разделяют на устройства с лопатками:

  • загнутыми назад;
  • прямыми, в том числе, отклоненными;
  • загнутыми вперед.

На рисунке упрощенно показаны типы крыльчаток (рабочее направление вращения колес обозначено стрелками).

Рабочие колеса с загнутыми назад лопастями

Для такой крыльчатки (B на рисунке) характерна значительная зависимость производительности от давления. Соответственно, радиальные вентиляторы такого типа оказываются эффективны при работе на восходящей (левой) ветви характеристики. При их использовании в таком режиме достигается уровень эффективности до 80%. При этом геометрия лопаток позволяет добиться низкого уровня рабочего шума.

Основной недостаток таких устройств – налипание находящихся в воздухе частиц на поверхности лопастей. Поэтому такие вентиляторы не рекомендуется применять для загрязненных сред.

Рабочие колеса с прямыми лопатками

В таких крыльчатках (форма R на рисунке) устранена опасность загрязнения поверхности содержащимися в воздухе примесями. Такие устройства демонстрируют эффективность до 55% . При использовании прямых отклоненных назад лопастей характеристики приближаются к показателям устройств с загнутыми назад лопатками (достигается эффективность до 70%).

Крыльчатки с загнутыми вперед лопастями

Для вентиляторов, использующих такую конструкцию (F на рисунке) влияние изменения давления на воздушный поток незначительно.

В отличие от крыльчаток с загнутыми назад лопастями наибольшая эффективность таких рабочих колес достигается при работе на правой (нисходящей) ветви характеристики, при этом ее уровень составляет до 60%. Соответственно, при прочих равных, вентилятор с крыльчаткой типа F выигрывает у устройств, снабженных крыльчаткой, по размерам рабочего колеса и общим габаритным показателям.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...