Tsentrifugaalventilaator: seadme eripära ja seadme tööpõhimõte

Tööstussektori arenedes nõudis suur hulk tehnoloogilisi protsesse sundõhuvarustust.Kõrvale pole jäänud ka majapidamissektor. Teatud tüüpi side nõuab regulaarset värske õhu juurdevoolu.

Elegantne lahendus sellele probleemile oli tsentrifugaalventilaator, mis suudab autonoomselt pumpada vajaliku koguse õhumassi. Aga kuidas see on loodud ja kuidas see töötab? Just neid küsimusi käsitleme oma artiklis üksikasjalikult.

Vaatleme seadme disainifunktsioone, selle võimalusi, rakendusala ja parimaid tootjaid, kelle tooteid turul esitletakse. Anname ka soovitusi sobiva ventilaatorimudeli valimiseks.

Ventilaatoriga õhu pumpamise ja harvendamise olemus

Ventilaator on mehaaniline struktuur, mis on võimeline töötlema gaasi-õhu segu voolu, suurendades selle erienergiat järgnevaks liikumiseks.

Seadme selline arhitektuur võimaldab vastavalt rõhu suurendamise või vähendamise kaudu luua töögaasi süstimise või vähenemise efekti ruumis (energia muundamise mehhanism).

Gaasirõhku mõistetakse kui lõputut gaasimolekulide kaootilise liikumise protsessi, mis, põrkudes vastu suletud ruumi seinu, tekitavad neile survet.

Seega, mida suurem on nende molekulide kiirus, seda rohkem on lööke ja seda suurem on rõhk. Gaasi rõhk on gaasi üks peamisi omadusi.

Teisest küljest on igal gaasil veel kaks parameetrit: maht ja temperatuur. Maht on gaasiga täidetud ruumi hulk. Gaasi temperatuur on termodünaamiline omadus, mis on seotud molekulide kiiruse ja nende tekitatava rõhuga.

Need "kolm sammast" põhinevad molekulaarkineetilisel teoorial, mis on aluseks kõikide gaaside ja gaasisegude töötlemisega seotud protsesside kirjeldamisel.

Süstimisprotsess on molekulide sunnitud kontsentreerimine suletud ruumis, mis ületab teatud normi. Näiteks üldtunnustatud õhurõhk maapinnal on ligikaudu 100 kPa (10⁵ kilo Pascal) või 760 mm Hg. Art. (elavhõbeda millimeetrites).

Kõrguse suurenedes Maa pinnast rõhk väheneb ja õhk muutub haruldasemaks.

Atmosfäärirõhk on õhusamba kaal selle pindala suhtes, mille kohal see asub. Mitte mass, vaid kaal P=mg. Mõõdetakse baromeetriga, muud tüüpi rõhud määratakse manomeetriga

Haruldamine on pumpamise vastupidine protsess, mille käigus molekulid lahkuvad suletud süsteemist. Maht jääb samaks, kuid molekulide arv väheneb oluliselt, mistõttu rõhk väheneb.

Pumpamisefekt on vajalik õhu liikumise sundimiseks. Õhku on võimalik liigutada läbi harvendamise efekti: rõhu tasakaalu taastamiseks kogu süsteemis liiguvad molekulid kontsentreeritumalt molekulide piirkonnast vähem kontsentreeritud piirkonda.

Nii liiguvad gaasimolekulid.

Õhuvoolu kiiruse määramiseks väljaspool või hoone sees kasutatakse sageli spetsiaalset tööriista - anemomeetrit. Asendamatu seade ventilatsioonisüsteemide projekteerimiseks

Ventilatsioonisüsteemide paigutusi on mitmesuguseid, kuid teatud parameetrite järgi saab need jagada mitmeks klassiks:

1. Kokkuleppel. On üld- ja eriotstarbelisi fänne. Ventilaatoreid kasutatakse gaasi normaalseks liikumiseks. Spetsiaalseid ventilaatoreid kasutatakse pneumaatiliseks transpordiks, agressiivsete ja plahvatusohtlike gaasisegude transportimiseks.
2. Kiiruse järgi. Seal on väikese, keskmise ja suure eripöörlemiskiirusega labadega rattad.
3. Rõhuvahemiku järgi. Tuntud on süsteemid madala (kuni 1 kPa), keskmise (1–3 kPa) ja kõrge (üle 3 kPa) rõhu tekitamiseks.

Mõned puhureid kasutavad tööstuslikud ja kodused protsessid toimuvad ekstreemsetes keskkonnatingimustes, mistõttu esitatakse seadmetele vastavad nõuded.

Seega saame rääkida tolmu-, niiskus-, kuuma-, korrosiooni-, sädemekindlatest agregaatidest ja suitsueemaldusseadmetest ning tavaventilaatoritest.

Teavet ventilaatoritüüpide kohta käsitletakse üksikasjalikult teises meie artikkel.

Tsentrifugaalventilaatori disain

Tsentrifugaalkonstruktsioonisüsteem on radiaalse arhitektuuriga pumpamismehhanism, mis on võimeline tekitama mis tahes vahemikus rõhku.

Mõeldud ühe- ja mitmeaatomiliste gaaside, sealhulgas keemiliselt "agressiivsete" ühendite transportimiseks.

Disain on "plakeeritud" metall-/plastkorpusega, mida nimetatakse kaitsekestaks. Kest kaitseb sisemist kambrit tolmu, niiskuse ja muude ainete eest, mis võivad seadme tööd negatiivselt mõjutada.

Kvaliteetsel ventilatsioonitootel on alati kindel kaitseklass. Korpuse kaitseaste (Ingress Protection) on ühtne rahvusvaheline tootekvaliteedi standard, mis määrab seadmete kaitse taseme keskkonnamõjude eest.

Radiaaltüüpi ventilaator arendab oluliselt kõrgemat rõhku kui aksiaalne versioon. See on tingitud sellest, et osa trumlisse sisenevast õhust suhtleb energiaga, mis tekib üleminekul süsteemi sisendist väljundisse.

Mehhanismi käitab elektrimootor või sisepõlemismootor (tüüpiline tööstuslikele ventilaatoritele). Kõige tavalisem meetod on elektrimootor, mis pöörleb tiivikuga võlli.

Mootorilt tiivikule pöörleva liikumise edastamiseks on teada mitu võimalust:

• elastne sidur;
• Kiilrihmülekanne;
• pidevalt muutuv jõuülekanne (hüdrauliline või induktiivne libisemissidur).

Arvestades tohutul hulgal tootmisettevõtteid, mis loovad ainulaadseid süsteeme paljude dünaamiliste parameetritega, on tarbijate käsutuses üsna lai valik ventilaatoreid.

Korpusel on kaks põhikanalit: sisend ja väljund. Gaasisegu siseneb esimesse kanalisse, liigub kambrisse, töödeldakse seal ja väljub seejärel teise

Arendajate intensiivse töö tulemusena on meil sellistele masinatele lai valik rakendusi, sealhulgas:

• ventilatsiooni- ja küttesüsteemid era- ja mitmekorruselistes hoonetes;
• mitteeluhoonete õhuvarustus ja puhastamine;
• filtreerimissüsteemid põllumajanduses;
• tehnoloogiliste protsesside rakendamine erinevate suundade kerge- ja rasketööstuses.

Võimalused on ka puhurite kasutamiseks tulekustutussüsteemides ja ülikiire õhuvahetuse jaoks kitsastes ruumides.

Sellised ventilaatorid töötavad kõrge temperatuuriga gaasisegudega, mis kohustab tootjaid lisama tehnilisse dokumentatsiooni teavet nende seadmete rahvusvahelistele standarditele vastavuse kohta.

Tsentrifugaalmehhanismi tõestatud ja lihtsal konstruktsioonil on mitmeid selgeid eeliseid:

• kõrge töökindlus ja ületamatu jõudlus;
• seadmete hoolduse lihtsus ja juurdepääsetavus;
• üksuste integreerimise ja käitamise ohutus;
• minimaalsed kulud energiaressurssidele ja remondile rikke korral.

Lisaks on puhuritel üsna madal müralävi, mis võimaldab neid kasutada kodutingimustes.Tsentrifugaalventilaatoritel on ka erakordselt pikk kasutusiga, kuna töökambris puudub otsekontakt mehhanismi tööosade vahel.

Seadme töötsükli omadused

Vaatame radiaalkonstruktsiooniga tsentrifugaalpuhuri üldist tööpõhimõtet. Pange tähele, et eksperdid eristavad kahte peamist ventilaatori konstruktsiooni: aksiaalse ja radiaalse sisselaskeava paigutusega, millesse õhuvool imetakse.

See mõjutab peamiselt ventilaatori süsteemi paigaldamise võimalust ja praktiliselt ei mõjuta üldist jõudlust.

Radiaalventilaator võib töötada nii tavalise õhuga, mida ta võtab ruumist, kui ka õhukanalit läbiva vooluõhuga (erineva rõhuga piirkondade tasakaalustamise efekt)

Aksiaalne sisselaskeava on tüüpiline üldotstarbelistele nihkepuhuritele. Voolu sisselaskeava radiaalne paigutus on tüüpiline põhiliini puhuritele.

Ventilaatori töötsükli esimeses etapis liigub õhuvool kiiresti pöörleva tiiviku pinnale. Tööratta labad jagavad õhu väikesteks kogusteks, mis liiguvad töökambri sees.

Siin õhumass koguneb, see tähendab, et õhumass surutakse otse väikeseks mahuks.

Seadme korpuse konstruktsioonil on oma omadused.

Kaks kõige levinumat kere kuju on teada:

• ümardatud;
• spiraal.

Korpuse ümar kuju on tüüpiline ventilaatoritele, mis liigutavad lühikese protsessiajaga tohutul hulgal õhku. Ja spiraalne kuju on omane ventilaatoritele, mis suruvad lisaks õhuhulka kokku ja tekitavad keskmist ja kõrget rõhku.

Teises etapis pumbatakse õhk töökambrisse. Nagu teada, suureneb konstantse mahu korral gaasimolekulide kogumassi suurenemisega molekulide kokkupõrgete arv ja seetõttu suureneb nende kiirus. Järelikult suureneb ka gaasirõhk.

Terade kuju ja arv on väga olulised. Eranditeta testitakse kõiki tiiviku valikuid tuuletunnelites, et määrata kindlaks optimaalsed töötingimused

Viimases etapis eemaldatakse surugaas töökambrist väljalaskeavasse. Seejärel liigub õhk kesksesse õhukanalisse ja liigub näidatud suunas.

Haruldamise protsess toimub täpselt vastupidi. Õhk võetakse õhukanalist või kinnisest ruumist, kus on vaja luua haruldane ala, ja juhitakse see keskkonda või muusse kinnisesse ruumi.

Tsentrifugaalventilaatori spetsifikatsioon

Kompressorsüsteeme iseloomustavad mitmed struktuursed ja dünaamilised erinevused, mida tuleb nende valikul ja ventilatsioonisüsteemis rakendamisel arvestada.

Tehnilised andmed hõlmavad järgmist:

• puhuri enda disain;
• mootori tüüp;
• Juhtplokk;
• tiiviku paigutus ja pöörleva liikumise ülekandmine mootorilt;
• sisse- ja väljalasketorude asukoha nurk;
• materjal, millest toote osad on valmistatud, selle mõõtmed ja kaal.

Eksperdid pööravad tähelepanu ka toodete vastavusele rahvusvahelistele standarditele: ISO/IEC ja GOST standardid, IP märgised, ATEX direktiivid jne.

Dünaamilised funktsioonid hõlmavad ventilaatori jõudluse tehnilisi parameetreid: genereeritud rõhk ja rõhulanguse koefitsient, kiirus ja maksimaalne pealevoolu temperatuur, võlli kiirus ja helirõhu tase, efektiivsus ja mootori võimsus

Tühjendusrõhk on maksimaalne väärtus, mille ventilaator suudab nominaalrežiimis töötamise ajal tekitada.

P_v =P_sv +P_dv,

Kus: P_v - üldrõhk, P_sv - staatiline rõhk, P_dv - dünaamiline rõhk.

Diferentsiaalkoefitsient – ​​erinevus sisend- ja genereeritud rõhu vahel (bar).

Mahuline õhuvool on gaasisegu kogus, mis liigub ajaühikus (tootlikkus). Tavaliselt arvutatakse m³/h kodumaistel tootjatel, liitrit/min välismaistel.

Pöörlemissagedus on tiiviku täispöörete arv ajaühikus. Arvutatud tk/s või Hz. Tuleb meeles pidada, et õhuventilaatori koormustase ei tohiks ületada 75% maksimumist.

Töötades pikka aega ülekoormusrežiimis suure pöörlemiskiirusega, kuumeneb ventilaator üle ja võib kiiresti rikki minna. Kuid seda protsessi saab juhtida oma äranägemise järgi haldades. Milleks seda kasutatakse? kiiruse regulaator fänn

Helirõhk on pöörlevate osade müratase ja metallide vaheline õhuhõõrdumine. Mõõdetud 3 meetri kaugusel allikast, kui see töötab maksimaalsel koormusel. Pidevalt töötava ventilaatori valimisel tuleb arvestada müraga.

Enamik seadmeid on varustatud müra- ja taustaheli summutitega. Müranormid: mitte rohkem kui 50 dBa koduruumides ja mitte üle 75 dBa tööstusruumides

Üks minimaalse müratasemega seadmetest on labadeta ventilaator.

Ventilaatori efektiivsus on järgmise kolme koefitsiendi korrutis:

• õhuvoolu kaod;
• lekib läbi konstruktsiooni tühimike;
• toote mehaaniline efektiivsus.

Tsentrifugaalventilaatorite puhul on üldine efektiivsus vahemikus 0,7 kuni 0,85, aksiaalventilaatorite (kanaliga) puhul mitte üle 0,95. Radiaalventilaatori valimisel tuleb arvestada elektrimootori ohutusteguriga 1,2. See tähendab, et valige elektrimootori võimsus 20% rohkem kui vaja.

Ventilaatori mootori võimsus määratakse järgmise valemiga:

N = (Q*P)/(102*3600*tõhusus),

Kus: K — tootlikkus (õhuvooluhulk), P — tekitatud rõhk.

Ventilaatori valik vastavalt nõuetele

Tööstusrajatise (töökoda, angaar) ventilatsiooniseadmete valimise protsess on üsna huvitav ja keerukas protsess, mille peab läbi viima spetsialist. Tööstusruumide ventilatsiooni omadused üksikasjalikult siin üle vaadatud.

Tavaliste korterite ja eramajade jaoks on juba valmislahendused. Üldjuhul (2-3-toalise korteri puhul) on meil järgmine ventilatsioonisüsteemi arhitektuur:

• eluruumidesse paigaldatakse ventilaatorid, mille arv sõltub ruumide suurusest ja elanike arvust;
• kööki ja vannituppa on integreeritud väljatõmbe difuusorid pluss need on paigaldatud õhukanalid õhukäitlusseadmele.

Tsentrifugaalventilaator sisaldab juhtseadet, õhu puhastamiseks mõeldud filtrisüsteemi, elektrimootorit ja radiaalventilaatorit ennast.

Ülaltoodud ventilatsioonisüsteemi jaoks sobivad Ventsi toodetud CF-seeria seinaventilaatorid mahuga kuni 120 m3.³/ tund

Praegust ventilatsiooniseadmete turgu esindavad mitmed välismaised ettevõtted: Systemair, Soler&Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL GmbH, MITA.

Nende ettevõtete tooted on suurepärane lahendus mis tahes ulatusega ventilatsiooniprobleemidele.

Kodumaised kaubamärgid Vents, Elkom, Domovent ja Veza ei jää neile tootmise kvaliteedi ja seadmete töökindluse poolest alla. Kui kahtlete tehtud arvutuste õigsuses või konkreetse mudeli valikus, soovitame pöörduda mõne ettevõtte tugiteenistuse poole.

Kui olete privaatse 1-2-korruselise hoone, sarnase pinnaga tööstus- või ärihoone (restoran, ladu, söökla, kohvik, kontor) omanik, tuleb seadmete valikul arvestada ruumide mahuga, õhuvahetuskurss, magistraaltorustike pikkus ja ristlõige.

Ventilatsiooni ja suitsueemalduse ülesannetega saavad hõlpsasti hakkama mitmetsoonilised KROM-seeria puhurid või katuseventilaatorid firmalt Veza, VN-seeria ventilaatorid firmalt Vents jt.

Pöörake kindlasti tähelepanu tsentrifugaalventilaatorite lisafunktsionaalsusele ja integreerimise võimalusele erinevatesse kliimaseadmetesse.

Seega saab radiaalpuhureid varustada abikomponentidega:

• reguleeritavad taimerid ja intervalllülitid, fotoandurid ja niiskusandurid;
• kiiruse regulaatorid ja olekunäidikud;
• elektrimootori ülekoormuse ja elektritoite puudumise andurid;
• vedruvibratsiooni amortisaatorid või kummist vibratsiooniisolaatorid.

Kui ventilaator on paigutatud korterisse või majja, saab selle ruumi sisemust arvesse võttes katta alumiiniumist või plastikust eemaldatava eesmise dekoratiivpaneeliga.

Paljude kasutajate jaoks on ventilaatori valimisel oluline kriteerium müratase. Kas otsite oma vannituppa vaikset ventilaatorit? Soovitame teil reitinguga tutvuda vaiksed fännid.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Järgmises videos räägivad Elcomi spetsialistid selgelt tsentrifugaalventilaatoritest:

Allpool on suurepärane näide majapidamises kasutatava ventilaatori paigaldamisest vannituppa:

Teine võimalus väikese võimsusega majapidamises kasutatava ventilaatori paigaldamiseks korterisse:

Klassikaline tsentrifugaalventilaator on paljude aastate ventilatsiooniseadmete projekteerimise ja tootmise kogemuse tulemus. See pole mitte ainult suurepärane lahendus tööstusele, vaid ka optimaalne õhutranspordivahend elu- ja kontoripindadele.

Kas mõtlete tsentrifugaalventilaatori ostmisele? Või märkasite lahtivõetud materjalis lahknevust? Küsige oma küsimusi ja selgitage tehnoloogilisi aspekte kommentaaride jaotises.

Või äkki olete sellise ventilaatori juba vannituppa paigaldanud? Kas olete tema tööga rahul? Kas olete valinud oma toa jaoks õige seadme võimsuse? Saatke oma fännist foto ja jätke oma kommentaarid.