Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Устройство и принцип работы

Центробежный (или радиальный) вентилятор предназначен для перемещения воздуха или газовоздушной смеси в системах вентиляции бытовых, промышленных, торговых, общественных помещениях для его очистки, регулирования влажности, то есть создания благоприятного для жизнедеятельности человека микроклимата.

В своем устройстве он имеет следующие элементы: спиральный корпус, лопасти, рабочее колесо, двигатель. При включении двигателя лопасти начинают вращаться, засасывая воздух, который за счет центробежной силы проходит в спиральный кожух, а затем в воздуховоды, в выходное отверстие, перпендикулярное входу, воздух поступает уже очищенным.

Условия эксплуатации

Центробежные вентиляторы могут эксплуатироваться в помещениях, в которых соблюдаются следующие условия:

• температура воздуха (или невзрывоопасной газовоздушной смеси) не больше 80°С, для двусторонних — до 60°;
• механические примеси не должны превышать 1 г/м3;
• в воздухе не содержится волокнистых частиц и липких веществ.

Несоблюдение этих условий, превышение показателей приводит в быстрому износу вентиляторов и выходу их из строя.

Разновидности

Исходя из разных критериев, классификация радиальных вентиляторов может быть различной.

В зависимости от направления движения воздуха:

• вытяжные;
• двустороннего всасывания;

В зависимости от величины давления воздуха:

• до 1000 Па – низкого давления;
• 1000—3000 Па – среднего давления;
• 3000-12000 Па – высокого давления;

В зависимости от направления вращения (со стороны всасывания):

• правого вращения (лопасти вращаются по часовой стрелке);
• левого вращения (лопасти вращаются против часовой стрелки).

Обозначение изделия – В (вентилятор)

• наименование вида изделия: Ц или Р – соответственно, центробежный или радиальный;
• величина коэффициента полного давления (целое число);
• обозначение быстроходности – hy;
• обозначение номера изделия по ГОСТ 10616, в соответствии с размером наружного диаметра колеса – D.

Обозначения по ГОСТу:

Так, обозначение ВР-300-45-2,0 соответствует вентилятору радиальному с коэффициентом полного давления 300 (среднего давления), быстроходностью 45, диаметр рабочего колеса которого равен 200 мм.

Основные производители

Рынок вентиляторов сегодня очень богат как зарубежными, так и отечественными моделями. Среди них можно выделить такие бренды:

Soler&Palau (Испания). Почти 300 моделей этой марки отличаются безупречным качеством и надежностью. Корпус изделий изготовлен из оцинкованной листовой стали, у некоторых моделей имеется специальный защитный слой. Вентиляторы  Soler&Palau имеют регулятор для изменения скорости вращения двигателя, изоляционный слой, гасящий звуковые волны и вибрацию, могут работать при температурах от –15° до +400° и даже во взрывоопасной среде.

Systemair. Эти компактные устройства можно применять и автономно, и в вентиляционных камерах. Вентиляторы имеют стальной корпус, что оберегает механизм от коррозии. От перегрева двигатель защищают термоконтакты.

Ostberg. Эти вентиляторы предназначены для монтажа в системах воздуховодов разной сложности и размеров. Корпус и крыльчатку производитель изготавливает из гальванизированной стали. Отличаются износостойкостью, длительным сроком эксплуатации, возможностью регулировки скорости вращения, легкостью обслуживания. Последнее достигается за счет того, что рабочее колесо и двигатель закрепляются на открывающейся дверке: чтобы почистить вентилятор, нужно просто открыть эту дверку.

Vortice. Вентиляторы этого производителя могут работать при температурах до 40°, циркулировать большие объемы воздуха: 6300 м3/час. Такая производительность позволяет использовать их в полупромышленных и промышленных помещениях.

ВЕЗА. Отечественные модели вентиляторов идеально адаптированы к региональному климату — они производятся по индивидуальной технологии на основе бесштампового серийного производства. Отличаются разнообразием ассортимента (серии ВРАН, ВОД, ВРАВ, КРОС, КРОВ и др.), почти все серии выпускаются в морозостойком, взрывозащищенном, сейсмостойком исполнении.

Цены

Стоимость  зависит от многих факторов, основными среди них являются следующие:

• производитель;
• габаритные размеры или типоразмер;
• схема исполнения (взрывозащищенный, морозостойкий, коррозионностойкий, для агрессивных сред и т.д.);
• материал исполнения (обычная или нержавеющая сталь);
• параметры двигателя – мощность, размеры, класс защищенности и др.

В каждом случае цена устройства индивидуальна и имеет довольно большой разброс. В зависимости от нужных вам параметров можно купить центробежный вентилятор от 5,5 до 350 тысяч рублей.

Работа — центробежный вентилятор

Работа центробежного вентилятора заключается в следующем: при вращении рабочего колеса воздух поступает через входное отверстие в каналы между лопатками колеса, под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом и на правляется в его выходное отверстие. Таким образом, воздух в центробежный вентилятор поступает в осевом направлении и выходит из него в направлении, перпендикулярном оси.
 

Работа центробежного вентилятора аналогична работе центробежного насоса. Газ, поступающий в центральную часть рабочего колеса 3, отбрасывается к периферии, поступает в спиралевидный канал корпуса и затем в нагнетательный трубопровод.
 

Принцип работы центробежного вентилятора заключается в следующем. При вращении рабочего колеса в его полости создается разрежение.
 

Принцип работы центробежного вентилятора аналогичен принципу работы центробежного насоса. На рис. 84 показана схема хвостового вентилятора башенной установки.
 

Принцип работы центробежного вентилятора заключается в следующем. При вращении рабочего колеса в его полости создается разрежение.
 

Принцип работы центробежного вентилятора, расположенного на электродвигателе, показан на фиг. Вращая центробежный вентилятор, заставляют частицы воздуха, заключенные между лопатками 5, вращаться. Как известно, во всяком вращающемся теле возникает сила, называемая центробежной. Эта сила стремится переместить вращающееся тело как можно дальше от его центра вращения.
 

При работе центробежных вентиляторов иногда возникает низкочастотный шум характерного тембра, называемый пом-пажным.
 

Регулирование режима работы центробежных вентиляторов производится путем изменения скорости вращения колеса вентилятора.
 

Хотя принцип работы центробежных вентиляторов и центробежных насосов один и тот же, у первых возможен только отрыв, а у вторых как отрыв, так и кавитация.
 

Для экономичной регулировки режима работы центробежных вентиляторов должен быть применен направляющий аппарат на входе в сочетании с изменением скорости вращения, которые обеспечат приемлемый диапазон работы.
 

Есть ли общее в принципе работы центробежного вентилятора и центробежного насоса.
 

Вентилятор охлаждения с электроприводом

Электродвигатель вентилятора питается от бортовой сети транспортного средства. Существующие решения стоит разделить на:

• вентилятор с термовыключателем;
• вентилятор с электронным блоком;

Автомобили на раннем этапе конструктивно не имели  электронных блоков управления. Активацию и отключение электромотора вентилятора системы охлаждения выполнял термовыключатель, который некоторые автолюбители путают с датчиком температуры. Датчик температуры зачастую встраивается в корпус блока цилиндров двигателя. Сигнал на приборную панель в салоне поступает именно от него, так как контроль температуры возле камеры сгорания намного важнее температуры ОЖ.

Термовыключатель аналогично задействуется при повышении температуры, но опирается на показания теромодатчика охлаждающей жидкости в радиаторе. Устройство работает в узком температурном  диапазоне. Например, вентилятор активируется при температуре ОЖ 85 градусов по Цельсию, а его выключение произойдет при 70 градусах. Принцип работы  устройства достаточно прост. Если температура поднялась выше заданного порога, тогда в термовыключателе смыкаются контакты, что и приведет к замыканию цепи питания вентилятора охлаждения. На электродвигатель подается ток, крыльчатка начинает вращаться. Снижение температуры до минимального порога приведет к тому, что контакты разомкнутся и вентилятор прекратит свою работу.

Примечательно то, что конструкцию электропривода вентилятора с термовыключателем можно установить практически на любой мотор. Схема управления вентилятором заметно сложнее в современных моделях с ЭБУ и включает в себя ряд элементов и исполнительных устройств, среди которых основные:

• датчик температуры ОЖ;
• ЭБУ;
• реле включения вентилятора;
• электродвигатель;

Температурный датчик измеряет температуру охлаждающей жидкости в силовом агрегате. Современные автомобили могут иметь сразу два датчика, которые установлены в разных местах. Один термодатчик ставят на выходе из мотора или в корпус термостата, другой ставится в патрубок на выходе из радиатора. Вентилятор управляется с учетом показаний обоих элементов и последующей оценкой разницы тех данных, которые поступают от датчиков. Для более эффективного управления задействованы также дополнительные устройства, среди которых стоит отметить датчик частоты вращения коленвала и воздухорасходомер. Показания этих датчиков необходимы для точного определения режима, в котором работает двигатель в определенный момент.

Комплекс сигналов от датчиков передается в ЭБУ двигателя, который производит их анализ и активирует реле включения вентилятора в нужный момент. Вентилятор работает ровно столько, сколько это необходимо для достижения оптимального температурного показателя применительно к конкретному режиму оборотов и нагрузки на ДВС.

Модели автомобилей, которые имеют климатическую установку, зачастую получают сразу два вентилятора. Для каждого из таких вентиляторов предусмотрена отдельная схема включения. Вентиляторы могут работать синхронно или по отдельности, что будет напрямую зависеть от температуры и условий эксплуатации ДВС. Реле включения вентилятора постепенно вытесняет специальный блок управления вентилятором для максимально эффективного контроля его работы.

Встречается также функция, когда реализовано автоматическое включение вентилятора уже после того, как двигатель заглушен. Это необходимо для предотвращения слишком резкого подъема температуры в ГБЦ сразу после остановки разогретого мотора, так как в результате происходит немедленное прекращения циркуляции охлаждающей жидкости в системе.

Процесс вибрации

Вибрацию, производимую вентилятором, включают важнейшие его технические характеристики. Она позволяет выявить качество конструирования и изготовления изделия. При повышенной вибрации можно утверждать о неправильной установке устройства, ухудшении технического состояния. По этой причине вибрация обычно измеряется при приемо-сдаточных испытаниях, перед пуском в эксплуатацию и при выполнении мониторинга технического состояния. Данные о вибрации используются в момент проектирования его опоры, систем подсоединения. Если измерения вибрации проводятся для оценки воздействия на воздуховод либо основание устройства, тогда точки измерений выбираются соответствующим образом.

Процесс измерения вибрации может быть дорогостоящими, иногда его стоимость превышает стоимость производства самого изделия. Поэтому ограничения на значения некоторых составляющих вибрации либо же параметров вибрации необходимо вводить лишь в случаях, когда их превышение свидетельствует о гарантированной неисправности вентилятора. Количество точек измерения вибрации должно быть ограничено, исходя из предполагаемого применения результатов измерений. Как правило, оценка вибрационного состояния требует проведение измерений вибрации на его опорах. То, к чему устройство крепится, называется основанием, оно составляет требуемую опору. Масса и жесткость основания выбирается так, чтобы обеспечить препятствие усилению вибрации, передаваемой через него.

Опоры различают двух типов:

1. Опора податливая. Система опоры сконструирована так, чтобы первая частота опоры располагалась ниже рабочей частоты вращения. При определении податливости опоры необходимо производить учет упругих вставок между вентилятором и конструкцией опоры. Податливость обеспечивается вывешиванием устройства на пружинах или установкой опоры на упругие элементы. Частота колебаний системы обычно составляет не более 25 % частоты, которая соответствует минимальной скорости вращения устройства, подвергаемого испытанию.

2. Опора жесткая. Система опоры сконструирована так, чтобы первая частота опоры находилась намного выше рабочей частоты. Жесткость основания устройства относительна. Основание может считаться жестким и массивным при амплитуде вибрации основания менее 25 % наибольшего значения итога измерений вибрации, которые выполнены на ближайшей подшипниковой опоре.

Масса и жесткость непостоянного основания, на которое в заводских условиях устанавливается устройство при испытаниях, может отличаться от условий установки на непосредственном месте эксплуатации. Поэтому предельные значения в заводских условиях применяются к узкополосной вибрации, а для испытаний уже на месте установки — к широкополосной вибрации. Местом эксплуатации считается место окончательной установки прибора, для которого обозначены условия его работы.

Типы по исполнению

Осевой вентилятор Эра 06 имеют два исполнения, что зависит от направления воздуха. В первом исполнении поток воздуха направляется прямо на рабочее колесо. Во 2-м исполнении направление потока воздуха от рабочего колеса.

От назначения помещения, в котором работает Эра 06, зависит его форма:

• • Круглый используется в жилых помещениях, помещениях общественного назначения.
• • Прямоугольная форма используется для производственных помещений, складов, в спортивных сооружениях.

Вентилятор Эра 06 для жилых помещений производится из пластика в сочетании с металлом либо же из металла. Если Эра 06 предназначается для промышленного помещения, его корпус производится исключительно из металла для снижения риска пожара при работе с горячим воздухом.

Вентилятор осевой накладной Эра

Принцип работы устройства Эра 06 заключается в следующем: воздух способен перемещаться по направлению, которое совпадает с направлением оси вращения. На сегодняшний день представлено высококачественное оборудование, отличающееся бесшумной работой, а также высокой эффективностью.

Настенные вытяжные устройства

Настенные кулеры занимаются удалением отработанного воздуха, насыщенного влагой и различными запахами. Воздух удаляется из помещения либо в вентиляционные каналы, либо сразу наружу через настенное отверстие. Иногда вытяжной кулер устанавливают в окне. Но перед тем, как выбрать вытяжной вентилятор в ванную и туалет, следует учесть некоторые нюансы.

Вытяжка для ванной

Многие задаются вопросом, нужен ли вентилятор в ванной? Ответить на него однозначно невозможно. Потребность в установке кулера в ванную комнату может возникнуть, если вы заметили образование черной плесени на стенах. Возникновение грибка может означать лишь одно – в помещении присутствует излишняя влажность и плохой воздухообмен.

Чтобы проверить эффективность естественной вытяжки для ванны или туалета, приложите тонкий бумажный лист к решетке, закрывающей вентиляционную шахту, предварительно открыв форточку в любой комнате. Если листок“присосало” к решетке, значит, с тягой все в порядке. В противном случае, придется изучать вопрос, как выбрать вентилятор для ванной комнаты. Также тягу можно проверить по силе отклонения пламени от спички или зажигалки. При хорошем потоке воздуха пламя будет отклоняться почти под прямым углом или гаснуть. Если язык пламени отклоняется слегка, это значит, что тяга недостаточная, и в помещении будут создаваться все условия для развития плесени на стенах, а именно, повышенная влажность. Только монтаж вентилятора для ванной комнаты сможет решить эту проблему.

Выбирая вентилятор в ванную, помните — он должен быть с защитой от проникновения влаги. Кроме этого, лучше, если в нем будет установлен датчик влажности. Такая конструкция агрегата позволяет работать ему в автономном режиме, без участия человека. Как только влажность в комнате достигает определенных значений, срабатывает датчик, и вытяжка включается. При достижении нормальных показателей влажности – аппарат отключается.

Для экономии денег выбор вентилятора для ванной можно остановить на обычном вытяжном кулере, который придется включать и выключать вручную.

Вытяжка для туалета

Перед тем, как выбрать вентилятор для туалета, следует знать, что для данного помещения модель кулера имеет свою специфику. Туалет — комната, довольно популярная по посещаемости среди домочадцев. Поэтому включение-выключение аппарата в ручном режиме, по отзывам людей, столкнувшихся с данным фактом, очень неудобно. Часто изделие подсоединяют к выключателю света, и он работает до тех пор, пока в туалете включено освещение.

Чтобы правильно выбрать вытяжной вентилятор для туалета, существует 2 решения.

1. Вентилятор со встроенным таймером отключения. После выключения освещения в туалете, аппарат продолжает свою работу еще некоторое время, предварительно установленное вами. Когда время выйдет – устройство отключится.
2. Вентилятор в туалет со встроенным датчиком движения и таймером является идеальным вариантом, работающим автономно. При входе человека в комнату, срабатывает датчик движения (объема), и агрегат включается. При выходе человека из туалета, датчик как бы отключает аппарат, но включается в работу таймер, который через определенный промежуток времени сработает на отключение устройства.

Кроме всего вышеперечисленного, вентилятор в туалете и ванной комнате должен быть установлен с учетом такого параметра, как мощность или производительность, которая измеряется в м3/ч. По стандартам, установленным для санузлов, воздух в них должен меняться не менее 8 раз в течение 1 часа. Поэтому число “8” является коэффициентом воздухообмена при расчете мощности агрегата.

Для произведения расчетов вам сначала требуется вычислить объем помещения, в котором будет установлен агрегат. Чтобы узнать объем для ванной и туалета, измерьте их высоту, ширину и длину, после чего перемножьте эти значения между собой.

Например, объем ванной комнаты равен 16,8 м3. Из этого следует, что производительность вентиляторов для ванной должна равняться: 16,8 * 8 = 134,4 м3/ч. Рекомендуется покупать кулер с небольшим запасом производительности. В данном случае, аппарат с показателями 150-200 м3/ч будет замечательно справляться со своей задачей. Производительность вытяжного вентилятора для кухни вычисляется по той же формуле, только кратность воздухообмена будет равна 10 или 12.

Также важно покупать кулер, к примеру, для ванной, со встроенным обратным клапаном. Он будет полезен, если вы устанавливаете аппарат в общую с кухней и туалетом вентиляционную трассу

Клапан не допустит попадания выкачанного воздуха из других комнат в ванную. Обратный клапан еще необходим, если вытяжка монтируется в окно или в отверстие в стене, ведущее наружу.

Какой вентилятор лучше выбрать

Прежде чем покупать вентилирующее устройство для дома, нужно знать, на какие параметры необходимо обращать внимание. Итак, советы специалистов при выборе бытовых вентиляторов:

Итак, советы специалистов при выборе бытовых вентиляторов:

Размер лопастей. Оптимальный диаметр рекомендуется от 10 до 15 см, при этом они должны предохраняться экраном с небольшими отверстиями.
Мощность. Чем больше данный показатель, тем больший объем сможет обработать это устройство.
Уровень шума

На такой параметр особенно нужно обращать внимание при покупке дешевых моделей.
Функциональность. Большинство вентиляторов выполняют дополнительные функции, такие как ионизация, подогрев, они также имеют таймер, дистанционный пульт и другое.
Управление

Сенсор или кнопочная навигация.
Обдуваемое пространство. Наибольшая площадь для таких охлаждающих устройств составляет 50 м2.
Угол поворота. Многие модели имеют угол наклона 45-360 градусов.
Режимы. Разные скорости при движении воздушного потока очень важны, так как этим создается комфортность при нахождении в помещении.
Расположение вентиляторов. По месту размещения приборы бывают оконные, настенные или потолочные.

Рассмотрим более подробно, какие модели лучше все подойдут для санузла и кухни.

Кухня

Кухонные вентиляторы для вытяжки должны обладать высокой мощностью, способной не только обновлять воздух на кухне, но и выдерживать высокие температуры. Таким подходящим устройством является модель Wolter KA KATD 225-4 Stb.

При этом прибор для вытяжки на кухне обладает следующими параметрами:

• производительность – 2 700 м³/час;
• уровень шума – до 25 дБ;
• мощность двигателя – 760 Вт;

А также для кухонных вентиляторов характерно то, что они выдерживают температуру движущегося воздуха до 95 градусов.

Санузел

Идеальным вариантом при подборе вытяжного устройства для ванной комнаты будет прибор с установленным датчиком влажности. При этом особой популярностью пользуется модель SILENT-100 CHZ от «Soler & Palau».

Ее больше всего положительно оценивают отечественные пользователи за то, что она имеет:

• низкий уровень шума в работе (до 24,5 дБ);
• длительный срок службы;
• обладает большой мощностью(95 м3/час);
• встроенный таймер;
• сравнительно небольшое энергопотребление (80 Вт).

Но для ванной комнаты с большой площадью свыше 5 м2 должна быть достаточная вытяжка отработанного воздуха, поэтому нужно выбирать вентилятор более производительный. Таковым является прибор EAF-150 от «Electrolux».

Выделяется он следующими характеристиками:

• производительность – 320 м³/час;
• мощность двигателя – 250 Вт;
• уровень шума – 22-25 дБ.

Подобрать нужный режим у него можно за счет переустановки перемычки, размещенной внутри коробки таймера.

Вытяжное устройство для кухни и ванной будут обладать достоинствами в том случае, если правильно будет подобраны все параметры. И тогда этот многофункциональный прибор создаст в помещении удобство и приятный микроклимат.

Принцип работы

Система притока и вытяжки воздуха обладает определенным принципом функционирования. В ней воздушные массы искусственно нагнетаются в помещение посредством вентилятора. В результате этого получается разница в давлении и «отработанный» воздух, стремясь самопроизвольно отрегулировать данный дисбаланс, выходит наружу сквозь специальные вытяжные воздуховоды.

В основном вентиляторы для вытяжки представляют собой механизмы, где крыльчатка размещена на одном валу с электромотором. Воздушная струя при этом засасывается внутрь сквозь решетку с жалюзи, которое порой выступает в роли обратного клапана.

Данного типа вытяжные приборы, как правило, монтируются в окнах, но иногда при наличии небольшого воздуховода и недостаточной вытяжке, определенные изделия встраиваются непосредственно в стену. В случае установки длинного воздушного канала, применяются вентиляторы центробежного вида. В них струя воздуха направлена перпендикулярно к валу двигателя.

Работать механизмы для вытяжки могут в ручном и автоматизированном запуске. В первом случае для пуска механизма нужно включить его посредством выключателя. А во втором – изделие начнет работать при достижении определенных условий. Таковыми могут быть: возникновение настроенной степени влажности, включение лампочки, либо завершение заданного временного диапазона.

А также при ручной настройке вытяжки допускается включение обогрева зимой, при его летнем отключении, что, естественно, экономит электроэнергию. Для нагрева поступающей воздушной массы используется специальный теплообменник – рекуператор. Этот механизм работает по принципу взаимного обогрева, то есть выходящий поток воздуха нагревает поступающий в помещение. При этом они двигаются изолированно, и смешивания не происходит.

Преимущества аксиальных моделей

К достоинствам, обеспечившим распространение аксиальных устройств вентиляции можно отнести следующие:

1. Почти нет шума. Низкий уровень шума обеспечивается строением лопастей, которые во время вращения почти без шума прогоняют приточный воздух.
2. Удобный компактный корпус, иногда оснащенный панелью. Наличие панели облегчает монтаж на вентиляцию или оконные проемы.
3. Простота использования. Даже если модель автоматическая, ее применение несложно. Установка автоматических программ не составит труда.
4. Простота ремонта. Все запчасти для ремонта дешевые, и ремонт, благодаря простоте конструкции, несложен.
5. Прочность и дешевизна. Благодаря простоте конструкции они редко ломаются, запчасти стоят дешево, ремонт прост.
6. Небольшой расход энергии. Малый расход электричества обусловлен строением лопастных лопаточек.
7. Возможность автоматически или вручную влиять на скорость и направление вращения винта. Параметры вращения задаются оборотами двигателя.
8. КПД не изменяется при монтаже в любом положении.
9. Защитные параметры, предохраняющие от травматизма. Некоторые устройства снабжены защитными решетками или жалюзи. Благодаря защитным установкам, предотвращается детский травматизм.

Защитные жалюзи, помимо этого, препятствуют проникновению пыли к механизму и способствуют снижению вероятности его повреждения. Жалюзи, в зависимости от модели, имеют разную степень открывания. У одних жалюзи полностью убираются во время работы, а у других изменяется положение створок.