Виды вытяжных вентиляторов

Классификация вентиляторов по основным параметрам

Вентиляторы — механические приборы, предназначенные для перемещения, подачи или отсоса воздушных и газовых масс. Циркуляция воздуха происходит за счет разности давлений между каналом входа и выхода вентиляционной установки.

Вентиляторы используются повсеместно. Незаменимы приборы при обустройстве приточно-вытяжного вентиляционного комплекса здания, обдуве рабочих элементов в кондиционерах и устройствах обогрева.

Виды вентиляторов для обустройства вентиляционных систем

Общая классификация вентиляционных установок базируется на разных параметрах.

Среди основных критериев градации можно выделить:

• конструкция и принцип работы устройства;
• назначение и условия функционирования вентилятора;
• способ установки;
• методы соединения прибора с электродвигателем;
• технические особенности: степень защиты IP, создаваемое давление, потребляемая мощность, частота вращения, КПД и уровень акустического давления.

По типу конструкции выделяют пять модификаций вентиляторов: осевые, центробежные, диагональные, диаметральные и безлопастные.

Виды лопастных и безлопастных вентиляторов

Исходя из условий эксплуатации, разделяют следующие виды газодувных машин:

• приборы общего использования;
• вентиляторы особого назначения.

К первой группе относятся агрегаты, рассчитанные на работы с воздушными и неактивными газовыми потоками, температура которых не превышает +50 °С. Вторая группа включает спецоборудование: термостойкие, взрывозащищенные, пылевые, коррозионно-устойчивые и дымоудаляющие.

По способу монтажа различают:

• стандартные — установка осуществляется на опору;
• крышные — монтаж на кровле здания;
• канальные — размещаются внутри вентиляционного воздуховода;
• многозональные — модели, рассчитанные на подсоединение к нескольким воздушным каналам.

В качестве привода вентиляционной установки используются электродвигатели.

Возможно несколько способов сцепки движка с крыльчаткой:

• непосредственное соединение;
• клиноременная передача;
• бесступенчатая сцепка.

После определения подходящего вида вентилятора подбираются модель с оптимальными техническими характеристиками.

Что надо учесть при выборе оптимального вида вентилятора

В чем отличия между радиальными и осевыми вентиляторами

Климатическое оборудование широко используется в промышленности и быту. В зависимости от целей и условий установки вентиляции выбирается агрегат. Существуют центробежные и осевые приборы. И те, и другие приводят в движение воздушные массы, но с разной направленностью, мощностью и давлением. Рассмотрим подробнее, в чем заключается разница между радиальными вентиляторами и осевыми агрегатами.

Принцип работы центробежного устройства

Конструкция радиального вентилятора состоит из колеса с вращательными лопатками, всасывающего и нагнетающего механизмов. Под действием центробежных сил от периферии воздух затягивается в центр,и выталкивается перпендикулярно входящему воздушному потоку во внешнюю среду. Такой принцип действия прибора позволяет его использовать в подземных тоннелях.

Лопасти в колесе могут располагаться параллельно или перпендикулярно относительно оси окружности. Использование первого варианта позволяет снизить шум, не теряя производительность. Второй вид позволяет сделать конструкцию более компактную, но с меньшей мощностью, что также находит свое применение.

Модели могут быть оснащены дополнительными системами, в зависимости от того для какой отрасли оно было разработано. Так, например, в приборах может стоять защита от высоких температур, и сама конструкция выполнена из жаропрочного материала, устойчивого к коррозии. Также может быть встроена защитная функция от взрыва. Данные возможности могут объединяться в одном приборе, а могут встречаться в по отдельности.

Радиальное устройство способно обслужить протяженные магистральные каналы, так как за счет создания высокого давления быстро перемещает большие объемы воздушных масс.

Механизм осевых вентиляторов

Осевой вентилятор отличается от радиального несложной конструкцией и невысокой стоимостью. Механизм состоит из сквозного цилиндрического кольца, внутри которого расположены под углом лопасти. Такое расположение внутренних деталей позволяет винту захватывать воздух, и рассеивать его в пространстве.

Несмотря на простой механизм, устройство очень эффективное. Существенные изменения режима в процессе работы вентилятора оказывают незначительное влияние на нагрузку двигателя. В радиальных устройствах такого преимущества нет. Осевой вентилятор за счет реверсивности может менять направление распространения воздушного потока при изменении рабочего положения колеса.

Отсутствие центробежной силы в приборе не позволяют создать большое давление. Если есть необходимость в усилении потока воздуха, конструкция дополняется ступенями и частотой вращения лопастей, но при этом увеличится шум в системе вентиляции.

Как сделать выбор между приборами

В большинстве случаев, выбор вентиляционного устройства диктует область его применения. Как показывает практика, радиальный вентилятор больше эксплуатируется в промышленности, осевой агрегат активно используется в установке системы вентиляции в помещениях, применяется в качестве охлаждения двигателя (мотора) в бытовой технике и транспорте.

Радиальный вентилятор в лакокрасочном цехе

Основные факторы, на которых базируется выбор модели вентилятора, следующие:

• объем вентилируемого воздуха,
• форма воздуховода и его площадь,
• длина вентиляционной системы,
• максимальный и минимальный уровень предполагаемой температуры воздуха.

Разделение применения механизмов связано с работой воздухоотвода. Отличием осевого прибора является распространение воздушного потока от оси в пространство по окружности. Радиальный вентилятор, наоборот, создает направление воздуха от периметра окружности и направляет его в центр.Можно сказать, что разница этих двух приборов в их конструкции и рециркуляции воздуха.

Учитывая область применения, может быть необходимость в воздушном потоке высокого давления. Для сложных промышленных тягодутьевых установок больше подойдут радиальные вентиляторы. Осевые устройства больше ориентированы на работу в местах для простого и быстрого проветривания.

Вентиляторы осевые промышленные

При создании приточно-вытяжной вентиляционной системы используются также канальные вентиляторы. Они могут выступать в виде самостоятельной установки внутри воздухоотвода или дополнительного звена в вентиляционном механизме.

Данный прибор компактный и легко устанавливается своими руками, отличается пониженным уровнем шумности.

Для обеспечения принудительной воздушной циркуляции подбирается определенный механизм, способный ее обеспечить. Технические параметры должны соответствовать требованиям установки вентиляции для определенных условий.

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.

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.

Устройство и принцип действия центробежных вентиляторов.

Конструкция вентилятора определяется его аэродинамической схемой, под которой понимают схематический чертеж его проточной части с указанием основных размеров в долях наружного диаметра колеса D₂. Вентиляторы разных размеров, выполненные по одной аэродинамической схеме, относятся к одному типу и являются геометрически подобными.

Основными элементамиявляются: рабочее колесо с лопатками, входной патрубок (коллектор), спиральный корпус, ступица, вал.

По конструкции рабочие колесаимеют ряд модификаций:

• барабанные рабочие колеса , выполняются с лопатками, загнутыми вперед. Ширина колес = 0,5 диаметра. Окружная скорость допускается до 30-40 м/с.

• кольцевые рабочие колеса имеют меньшую ширину. Окружная скорость – 50-60 м/с.

• рабочие колеса с коническим передним диском отличаются большой прочностью и жесткостью. Окружная скорость до 85 м/с.

• трехдисковые колеса применяют на вентиляторах с двухсторонним всасыванием.

• однодисковые применяют для пылевых вентиляторов.

Способ соединения лопаток с дисками оказывает значительное влияние на жесткость конструкции. Применяют соединения: цельноштампованные, на шипах, клепанные , сварные, склеенные. В цельноштампованных лопатки и передний диск штампуют из одного листа. Наиболее часто применяют клепанное соединение.Сварное соединение применяют для колес большого диаметра, особенно для лопаток, загнутых назад.В любом случае, рабочие колеса должны быть отбалансированными.

Лопатки. Преимуществом листовых лопаток является простота конструкции. Недостаток – большая жесткость.Профелированные оболочные и оболочно-каркасные обладают высокой жесткостью и работают при окружной скорости до 130 м/с.

Входной коллектор.

Входные устройства бывают осевые и коленообразные. Осевые представляют собой цилиндрический или конический патрубок, соединяющий входное отверстие колеса с атмосферой или всасывающим трубопроводом. Коленообразные представляют собой всасывающую камеру с входным прямоугольным отверстием. Поток в такой камере совершает поворот на 90. Сечение коленообразной коробки обычно больше сечения входа в колесо в 2-2,5 раза.Корпус. Выполняется в виде специального корпуса с параллельными боковыми стенками. На выходе из корпуса может быть установлен конический диффузор с углом раскрытия до 25. Спиральные камеры выполняют либо сварными, либо клепанными. Корпус выполняется съемным. В большинстве консольных конструкций вентилятора корпус подвешивается к кронштейну приводной части. Такая конструкция позволяет получить различные схемы сборки за счет поворота корпуса относительно оси.Только для крупных конструкций с двухсторонним всасыванием корпус устанавливается на раме или на лапах .Корпус дутьевого вентилятора из-за условий прочности и жесткости имеет каркас из профильного проката и обшивку из тонкого листа толщиной 4-6 мм. Для работы на запыленных газах корпус изготавливается из листовой стали большей толщины. Наиболее изнашиваемые листы защищают накладками из стали или белого чугуна. Для химически активных сред корпус выполняют из легированной стали Х18Н9Т.

Осевой или аксиальный

С виду вентилятор такого типа — это металлический кожух в виде цилиндра, где располагается колесо с лопастями разной конфигурации, установленное на один вал с приводом. Корпус имеет специальные перфорации для надежного закрепления на месте использования. Поток воздуха поступает параллельно оси вращения. На входе располагается коллектор — он улучшает аэродинамику изделия в процессе работы. Как работает изделие, можно объяснить довольно просто.

Закрепленный на специальной раме электрический двигатель раскручивает рабочее колесо вентилятора, насаженное на один вал с ним.
Обороты крыльчатки идентичны установленным изготовителем параметрам привода.
Лопасти закреплены на ступице таким образом, чтобы захватывать слои воздуха и направлять их вдоль оси. Размах лопастей не имеет четких градаций: в быту используют длиной в несколько сантиметров, а в промышленности — до нескольких метров.

Устройство защищено мелкой сеткой, исключающей попадание внутрь предметов, способных нанести вред конструкции, и в целях обеспечения безопасности.

КПД осевых агрегатов значительно выше других изделий, напор воздушной массы  и ее количество можно регулировать за счет изменения угла атаки лопастей. Этот вид вентиляторов используется для перемещения очень больших воздушных масс при низком встречном сопротивлении.

Ниже приведен чертеж осевого вентилятора, где 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – электродвигатель.

Достоинства:

• сравнительно небольшое энергопотребление;
• механизм работает исправно без вмешательства человека;
• для установки не требуется много места.

Недостатки:

• изделие исправно работает только с воздухом без примесей;
• высокая вибрация и соответственно шум.

Как правило, такие изделия устанавливаются снаружи объектов, чтобы шум работы вентилятора не мешал производственному процессу.

Класс защиты IP

От пользователя часто скрыты конструктивные особенности того или иного вентилятора. Поэтому их принято классифицировать по области применения. Например, знакомые всем кухонные вытяжки. Или вентиляторы, монтируемые непосредственно в воздушный канал санузла. Есть модели, предназначенные для установки на место форточки и множество других решений.

При выборе того или иного вентилятора важно правильно оценивать его условия эксплуатации. А именно, где будет работать устройство, во влажной или сухой среде, с запыленным или чистым воздухом, с опасностью падения предметов на лопасти или без

И здесь полезно обратить внимание на класс защиты прибора

Стандарт IP описывает допустимый уровень опасности для прибора от попадания механических предметов и воды. После упомянутых букв указываются две цифры. Первая описывает допустимые параметры мусора и мелких предметов, попадание которых устройство выдержит без поломки. 0 означает отсутствие защиты, а имея IP6 — прибор может работать в как угодно сильно запыленном помещении.

Вторая цифра стандарта описывает влагостойкость. Здесь 0 также означает отсутствие защиты. Но переплачивать за высший ранг не стоит. IP42 означает, что прибор выдержит разовые брызги или может находиться под слабым, моросящим дождем. Устройства с IP55 разрешается бросить на газоне во время полива. Вентилятор IP56 способен работать на борту лодки в шторм.

Высшие ранги защиты от воды позволяют прибору выдерживать серьезные испытания. IP67 означает, что устройство равнодушно к любым потокам воды и не испортится после 30 минут под водой на глубине 1 м. А самые дорогие приборы с классом защиты IP68 способны работать  погружении в жидкость длительное время.

Монтаж

Перед началом монтажа визуально убедиться в целостности, проверить, соответствуют ли характеристики по паспорту с документами.

Прозвонить на сопротивление изоляции, просушить. Проверить состояние ростверка по СНиП. Далее монтаж радиальных вентиляторов сводится к следующему списку действий:

1. Установить рамы.
2. Укрепить.
3. Подготовить подъёмные механизмы.
4. Застропить модуль, сделать пробный подъём.
5. Установить, временно закрепить агрегат к раме.
6. Соединить двигатель с вентилятором.
7. Удалить временные подставки.
8. Установить.
9. Окончательный крепёж.
10. Монтировать ограждение.
11. Пробный пуск.

Далее необходимо отбалансировать, турбину, проверив баланс нанесением одной риски на турбину и корпус. При прокручивании риски никогда не совпадают, если балансировка сделана правильно и наоборот – если метка постоянно занимает одно положение.

Зазор между корпусом и турбиной не допускается более четырёх процентов от диаметра колеса, а между колёсами не более одного.

ППР – проект производства работ оговаривает способы монтажа, мест и механизмы.

Стропы для монтажа обязательно инвентарные.

Чтобы не повредить анкерные болты подкладывают деревянные бруски, по окончании монтажных работ снимают.

Окончательная установка делается по байпасу с помощью деревянных клиньев на резиновую виброизолирующую прокладку толщиной до двадцати пяти миллиметров.

Как выбрать?

Для того чтобы правильно подобрать вентилятор для ванной из всего разнообразия, представленного на современном строительном рынке, следует рассмотреть и уделить внимание нескольким аспектам. Можно подробней на этом остановиться

Производительность вентилятора зависит от его мощности. Для того чтобы не ошибиться с мощностью, следует знать объем помещения, а также постоянный показатель воздухообмена. Этот параметр показывает, сколько раз за 1 час должен поменяться воздух в комнате. Он определяется исходя из санитарно-гигиенических норм и для ванных комнат должен находиться в диапазоне 6-8. Если в квартире проживает 2 человека, то показатель воздухообмена можно уменьшить до 6, а если более 3 человек, то выбирают показатель в диапазоне 7-8. Для расчета показателя производительности объем помещения умножают на выбранный показатель воздухообмена.

Экономность также важный аспект при выборе устройства. Для того чтобы иметь контроль над потребляемой вентилятором электроэнергией, производители оснащают некоторые свои модели дополнительными функциями. Они позволяют существенно сэкономить, максимально автоматизируя работу устройства. Для этих целей приборы имеют датчики влажности, движения и таймеры.

Датчик влажности запускает работу вентилятора в момент, когда показатели воздуха в помещении отличаются от заданных (заранее установленных) показателей. Датчик движения реагирует на человека и поэтому включается только тогда, когда в ванной или уборной кто-то находится, и выключается при отсутствии движения. Но этот датчик может некорректно срабатывать, например, при недостаточно интенсивных движениях или самовольно отключать вентилирование.

Короткий период работы может оказаться недостаточным для полноценной замены воздуха в помещении. С этой точки зрения, таймер является оптимальным решением проблемы. Он включает вентилятор в определенное, запрограммированное время и отключает прибор через нужное количество минут. Время работы такого вентилятора подбирается строго индивидуально исходя из размеров ванной комнаты, а также интенсивности ее использования.

На выбор влияет и комфортность эксплуатации. Уровень шумности вентилятора должен быть приемлемым. Даже современные бесшумные модели издают небольшой звук, но он не вызывает выраженного раздражения.

Расчет мощности

Для создания должной вытяжки для всякого вентилятора нужны правильные вычисления его производительности. Иначе он может не справиться с нагрузками, и коэффициент полезного действия будет низок. Мощность вытяжного механизма необходимо рассчитывать с учетом вида комнаты и объема воздушной массы, которую необходимо обновлять.

По нормативным расчетам, на кухне воздух посредством вентилирующего прибора должен обмениваться не менее 9-14 раз за час. В ванной комнате обновление воздушной массы может происходить реже, примерно 5-8 раз в течение одного часа. В то же время при пользовании душем это значение необходимо увеличивать до 17-20 раз в час.

Для туалетов обычно хватает 5-9 обновлений за вышеупомянутый промежуток времени. Чтобы правильно высчитать минимальную мощность вентилятора, нужно, прежде всего, подсчитать объем обслуживаемого помещения, а затем умножить на требуемое количество замены воздушной массы за час. Например, на кухне с объемом 30 м³ требующаяся наименьшая мощность вентилятора должна быть 30 м³ х 14 = 420 м³/час.

Большую роль для полной вытяжки играет и расположение устройства. Ведь удаляемый из комнаты воздух необходимо полностью заменить свежим. Обычно это происходит через щели в двери или специально предусмотренные для этого отверстия в стене. А когда прибор находится рядом с выходом на улицу, то он создаст обмен воздуха только вблизи и не сможет повлиять на остальную воздушную массу в комнате.

Специалисты рекомендуют располагать вентилятор наверху, чтобы всасывать теплый воздух, при этом источник для его поступления должен быть напротив прибора.

На кухне вытяжной вентилятор устанавливать желательно около плиты, поскольку это будет способствовать дополнительной вытяжке вредных запахов от приготовления пищи.

В случае, когда в комнате стоят приборы с дымоходом, то располагать вентиляторы нужно так, чтобы не происходило всасывания угарных газов из дымоходной трубы обратно в помещение. Такие требования не распространяются на котлы с распределенной тягой, в которых внутри трубы происходит обмен свежего воздуха с отработанным газом.

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»).

Технические характеристики

Итак, мы разобрались какие существуют вентиляторы и как их выбрать, исходя из разновидностей. Также очень важным является выбор прибора по общим параметрам и наличию дополнительных функций.

1. Мощность.Как уже было указано выше, мощность обычного вентилятора не превышает 60 Вт и этого вполне хватит для обдува комнаты. Если же Вы хотите более мощный вариант, советуем выбрать потолочное изделие.
2. Уровень шума.Если Вы хотите выбрать модель для спальни или детской комнаты, уровень шума не должен превышать 25 дБ, для остальных комнат — не больше 30 дБ.
3. Размер.Чем больше размер лопастей, тем быстрее будет охлаждаться комната.
4. Защита.В любом вентиляторе, кроме потолочного, должна присутствовать специальная сетка, которая закрывает лопасти. Дети или животные могут серьезно пораниться из-за любопытства и желания прикоснуться к вращающимся элементам, поэтому такая защита должна быть обязательной.
5. Переключатель скоростей.Даже в самых обычных классических моделях должна присутствовать кнопка переключения скоростей, обязательно остановите свой выбор на таком товаре.
6. Устойчивость.Хороший напольный вентилятор должен быть достаточно устойчивым с регулированием поворота, наклона и высоты.

К дополнительным функциям на которые стоит обратить внимание при выборе вентилятора, относится наличие таких опций:

• подсветка;
• таймер;
• датчик движения;
• ионизация воздуха;
• дистанционное управление;
• ЖК дисплей;
• защита от перегревания.

Советы по выбору

Основные типы устройств для холодильных камер

Рассматривая промышленные системы охлаждения воздуха, стоит выделить водяные модели и устройства с необходимостью подачи фреона. Такие изделия различаются по конструкции и функциональности. Среди популярных видов воздухоохладителей для промышленности преобладают фреоновые типы, которые позволяют охлаждать помещение с максимальной эффективностью.

Основные отличия такой техники:

• применение в холодильных и морозильных камерах с отрицательной температурой в рабочем объеме;
• подключение к компрессорному блоку с подачей хладагентов;
• наличие испарительного узла, который преобразует жидкий хладагент в газообразное состояние;
• контроль скорости вращения вентиляторов для обеспечения заданной температуры внутри помещения;
• оптимальная защита от агрессивного влияния хладонов на металл.

Водяной воздухоохладитель для холодильной камеры не преобразует рабочую жидкость, а лишь использует ее для охлаждения теплообменника. Вентиляторы выдувают воздух из охлажденной системы в камеру. Такие средства подключаются к чиллерам – блокам остужения нагретого теплоносителя. Эффективность работы чиллеров напрямую зависит от температуры воздуха снаружи. Поэтому в летних условиях такая техника часто теряет эффективность применения.