Centrifugalni ventilator: posebnosti naprave in princip delovanja naprave

Z razvojem industrijskega sektorja je veliko število tehnoloških procesov zahtevalo prisilno dovajanje zraka.Tudi sektor gospodinjstev ni bil izključen. Nekatere vrste komunikacij zahtevajo reden dotok svežega zraka.

Elegantna rešitev tega problema je bil centrifugalni ventilator, ki je sposoben samostojno črpati potrebno količino zračne mase. Toda kako je zasnovan in kako deluje? Ta vprašanja bomo podrobno preučili v našem članku.

Razmislimo o konstrukcijskih značilnostih naprave, njenih zmogljivostih, obsegu uporabe in najboljših proizvajalcih, katerih izdelki so predstavljeni na trgu. Podali bomo tudi priporočila za izbiro ustreznega modela ventilatorja.

Bistvo črpanja in redčenja zraka z ventilatorjem

Ventilator je mehanska struktura, ki je sposobna obdelati tok mešanice plina in zraka s povečanjem njegove specifične energije za nadaljnje gibanje.

Ta arhitektura enote omogoča ustvarjanje učinka vbrizgavanja ali redčenja delovnega plina v prostoru s povečanjem oziroma znižanjem tlaka (mehanizem za pretvorbo energije).

Tlak plina razumemo kot neskončen proces kaotičnega gibanja molekul plina, ki ob udarcu v stene zaprtega prostora ustvarjajo pritisk nanje.

Zato je večja kot je hitrost teh molekul, več udarcev in večji je pritisk. Tlak plina je ena glavnih značilnosti plina.

Po drugi strani pa ima vsak plin še dva parametra: prostornino in temperaturo. Prostornina je količina prostora, ki ga napolni plin. Temperatura plina je termodinamična značilnost, ki povezuje hitrost molekul in tlak, ki ga ustvarjajo.

Ti »trije stebri« temeljijo na molekularni kinetični teoriji, ki je osnova za opisovanje vseh procesov, povezanih s predelavo plinov in plinskih mešanic.

Postopek vbrizgavanja je prisilna koncentracija molekul v zaprtem prostoru nad določeno normo. Na primer, splošno sprejet zračni tlak na zemeljski površini je približno 100 kPa (10⁵ kilopaskalov) ali 760 mm Hg. Umetnost. (milimetrov živega srebra).

Z večanjem nadmorske višine nad zemeljsko površino se tlak zmanjšuje in zrak postane redkejši.

Atmosferski tlak je teža stolpca zraka glede na površino, na kateri se nahaja. Ne masa, ampak teža P=mg. Merjen z barometrom, druge vrste tlaka se določijo z manometrom

Redčenje je obratni proces črpanja, med katerim molekule zapustijo zaprt sistem. Prostornina ostane enaka, vendar se število molekul znatno zmanjša, zato se tlak zmanjša.

Učinek črpanja je potreben za prisilno gibanje zraka. Možno je premikati zrak z učinkom redčenja: za ponovno vzpostavitev ravnovesja tlaka v celotnem sistemu se molekule premaknejo iz bolj koncentriranega območja molekul v manj koncentrirano.

Tako se premikajo molekule plina.

Za določanje hitrosti zračnega toka zunaj ali znotraj stavbe se pogosto uporablja posebno orodje - anemometer. Nepogrešljiva naprava za načrtovanje prezračevalnih sistemov

Obstaja več vrst prezračevalnih sistemov, vendar jih lahko glede na določene parametre razdelimo v več razredov:

1. Po dogovoru. Obstajajo splošni in posebni ventilatorji. Ventilatorji se uporabljajo za normalno gibanje plina. Posebni ventilatorji se uporabljajo za pnevmatski transport, transport agresivnih in eksplozivnih mešanic plinov.
2. Po hitrosti. Obstajajo kolesa z rezili z nizko, srednjo in visoko specifično hitrostjo vrtenja.
3. Po območju tlaka. Znani so sistemi za ustvarjanje nizkega (do 1 kPa), srednjega (1–3 kPa), visokega (več kot 3 kPa) tlaka.

Nekateri industrijski in gospodinjski procesi z uporabo puhal potekajo v ekstremnih okoljskih pogojih, zato so za opremo postavljene ustrezne zahteve.

Tako lahko govorimo o enotah, odpornih proti prahu, vlagi, toploti, koroziji, iskrenju, napravah za odvod dima in običajnih ventilatorjih.

Informacije o vrstah ventilatorjev so podrobno obravnavane v drugem naš članek.

Oblikovanje centrifugalnih ventilatorjev

Sistem centrifugalne zasnove je črpalni mehanizem z radialno arhitekturo, ki je sposoben ustvariti pritisk katerega koli obsega.

Zasnovan za prevoz eno- in poliatomskih plinov, vključno s kemično "agresivnimi" spojinami.

Zasnova je "oblečena" s kovinsko/plastičnim ohišjem, ki se imenuje zaščitno ohišje. Lupina ščiti notranjo komoro pred prahom, vlago in drugimi snovmi, ki lahko negativno vplivajo na delovanje enote.

Kakovosten prezračevalni izdelek ima vedno določen zaščitni razred. Stopnja zaščite ohišja (Ingress Protection) je enoten mednarodni standard kakovosti izdelkov, ki določa stopnjo zaščite opreme pred vplivi okolja.

Ventilator radialnega tipa razvije znatno višji tlak kot aksialna različica. To je posledica komunikacije dela zraka, ki vstopa v boben, z energijo, ki nastane med prehodom od vhoda do izhoda sistema.

Mehanizem poganja elektromotor ali motor z notranjim zgorevanjem (značilen za industrijske ventilatorje). Najpogostejša metoda je električni motor, ki vrti gred z rotorjem.

Obstaja več znanih možnosti za prenos rotacijskega gibanja od motorja do rotorja:

• elastična spojka;
• Prenos klinastega jermena;
• brezstopenjski menjalnik (hidravlična ali induktivna drsna sklopka).

Glede na obstoj velikega števila proizvodnih podjetij, ki ustvarjajo edinstvene sisteme z najrazličnejšimi dinamičnimi parametri, imajo potrošniki na voljo precej široko paleto ventilatorjev.

Ohišje ima dva glavna kanala: vhodni in izhodni. Plinska mešanica vstopi v prvi kanal, se premakne v komoro, se tam predela in nato izstopi v drugega

Kot rezultat intenzivnega dela razvijalcev imamo široko paleto aplikacij za takšne stroje, vključno z:

• prezračevalni in ogrevalni sistemi v zasebnih in večnadstropnih stavbah;
• oskrba in čiščenje zraka za nestanovanjske stavbe;
• filtracijski sistemi v kmetijstvu;
• izvajanje tehnoloških procesov v lahki in težki industriji različnih smeri.

Obstajajo tudi možnosti za uporabo puhal v sistemih za gašenje požara in ultra hitro zamenjavo zraka v zaprtih prostorih.

Takšni ventilatorji delujejo z visokotemperaturnimi mešanicami plinov, zaradi česar morajo proizvajalci v tehnično dokumentacijo vključiti podatke o skladnosti svoje opreme z mednarodnimi standardi.

Preverjena in preprosta zasnova centrifugalnega mehanizma ima številne očitne prednosti:

• visoka zanesljivost in neprekosljiva zmogljivost;
• enostavnost in dostopnost vzdrževanja opreme;
• varnost integracije in delovanja enot;
• minimalni stroški za vire energije in popravila v primeru okvare.

Poleg tega imajo puhala precej nizek prag hrupa, kar jim omogoča uporabo v domačih razmerah.Izjemno dolgo življenjsko dobo imajo centrifugalni ventilatorji tudi zaradi odsotnosti neposrednega stika delovnih delov mehanizma v delovni komori.

Značilnosti delovnega cikla naprave

Oglejmo si splošno načelo delovanja centrifugalnega puhala z radialno zasnovo. Upoštevajte, da strokovnjaki razlikujejo med dvema glavnima izvedbama ventilatorjev: z aksialno in radialno postavitvijo dovoda, v katerega se sesa zračni tok.

To vpliva predvsem na možnost vgradnje ventilatorja v sistem in praktično ne vpliva na celotno delovanje.

Radialni ventilator lahko deluje tako z navadnim zrakom, ki ga jemlje iz prostora, kot s pretočnim zrakom, ki gre skozi zračni kanal (učinek uravnoteženja območij z različnimi tlaki)

Aksialni dovod je značilen za prostorninske puhala za splošno uporabo. Radialna postavitev dovoda toka je značilna za glavne puhala.

Med prvo stopnjo cikla delovanja ventilatorja se zračni tok premakne na površino hitro vrtečega rotorja. Lopatice rotorja razdelijo zrak v majhne količine, ki se premikajo znotraj delovne komore.

Tu se zračna masa kopiči, to pomeni, da se zračna masa neposredno stisne v majhno prostornino.

Sama zasnova telesa enote ima svoje značilnosti.

Znani sta dve najpogostejši obliki trupa:

• zaokrožen;
• spirala.

Zaobljena oblika ohišja je značilna za ventilatorje, ki v kratkem procesu preženejo ogromno količino zraka. In spiralna oblika je značilna za ventilatorje, ki dodatno stisnejo količino zraka in ustvarijo srednji in visok tlak.

Na drugi stopnji se zrak črpa v delovno komoro. Kot je znano, se pri konstantni prostornini s povečanjem skupne mase molekul plina število trkov molekul poveča, zato se poveča njihova hitrost. Posledično se poveča tudi tlak plina.

Oblika in število rezil sta zelo pomembna. Vse možnosti tekačev so brez izjeme testirane v vetrovnikih, da se določijo optimalni pogoji delovanja

Na zadnji stopnji se stisnjen plin odstrani iz delovne komore v izhod. Nato zrak prehaja v osrednji zračni kanal in se premika v določeni smeri.

Postopek redčenja poteka ravno nasprotno. Zrak se vzame iz zračnega kanala ali zaprtega prostora, kjer je treba ustvariti redko območje, in se odvaja v okolje ali drug zaprt prostor.

Specifikacija centrifugalnih ventilatorjev

Za kompresorske sisteme so značilne številne strukturne in dinamične razlike, ki jih moramo upoštevati pri izbiri in vgradnji v prezračevalni sistem.

Specifikacije vključujejo:

• zasnova samega puhala;
• tip motorja;
• Krmilni blok;
• postavitev rotorja in prenos rotacijskega gibanja iz motorja;
• kot lokacije dovodnih in odvodnih cevi;
• material, iz katerega so izdelani deli izdelka, njegove mere in teža.

Strokovnjaki so pozorni tudi na skladnost izdelkov z mednarodnimi standardi: standardi ISO/IEC in GOST, oznake IP, direktive ATEX itd.

Dinamične značilnosti vključujejo tehnične parametre delovanja puhala: ustvarjeni tlak in koeficient padca tlaka, hitrost in največjo temperaturo pretoka, hitrost gredi in raven zvočnega tlaka, učinkovitost in moč motorja

Izhodni tlak je največja vrednost, ki jo lahko ventilator ustvari med delovanjem v nominalnem načinu.

p_v = P_sv +P_dv,

Kje: p_v - skupni tlak, p_sv - statični tlak, p_dv — dinamični tlak.

Diferenčni koeficient - razlika med vhodnim in ustvarjenim tlakom (bar).

Volumetrični pretok zraka je količina mešanice plinov, ki se premika na enoto časa (produktivnost). Običajno se izračuna v m³/h za domače proizvajalce, liter/min za tuje.

Vrtilna frekvenca je število polnih vrtljajev rotorja na enoto časa. Izračunano v kosih/s ali Hz. Ne smemo pozabiti, da stopnja obremenitve zračnega ventilatorja ne sme presegati 75% največje.

Če dolgo delate v načinu preobremenitve z visoko hitrostjo vrtenja, se ventilator pregreje in lahko hitro odpove. Toda ta proces je mogoče nadzorovati tako, da ga upravljate po lastni presoji. Za kaj se uporablja? regulator hitrosti ventilator

Zvočni tlak je raven hrupa zaradi vrtečih se delov in zračnega trenja med kovino. Merjeno na razdalji 3 metrov od vira, ko deluje pri največji obremenitvi. Pri izbiri stalno delujočega ventilatorja je treba upoštevati hrup.

Večina opreme je opremljena z dušilci hrupa in zvoka ozadja. Standardi hrupa: ne več kot 50 dBA za domače prostore in ne več kot 75 dBA za industrijske prostore

Ena od naprav z nizko stopnjo hrupa je ventilator brez rezil.

Učinkovitost ventilatorja je produkt naslednjih treh koeficientov:

• izgube v pretoku zraka;
• pušča skozi vrzeli v strukturi;
• mehansko učinkovitost izdelka.

Za centrifugalne ventilatorje je skupna učinkovitost v območju od 0,7 do 0,85, za aksialne (kanalne) ventilatorje - ne več kot 0,95. Pri izbiri radialnega ventilatorja je treba upoštevati varnostni faktor elektromotorja 1,2. To pomeni, da izberete moč elektromotorja za 20% več, kot je potrebno.

Moč motorja ventilatorja se določi po formuli:

N = (Q*P)/(102*3600*učinkovitost),

Kje: Q — produktivnost (volumenski pretok zraka), p — ustvarjen tlak.

Izbira ventilatorja glede na zahteve

Postopek izbire prezračevalne opreme za industrijski objekt (delavnica, hangar) je precej zanimiv in zapleten proces, ki ga mora opraviti strokovnjak. Podrobno o značilnostih prezračevanja industrijskih prostorov pregledano tukaj.

Obstajajo že pripravljene rešitve za običajna stanovanja in zasebne hiše. V splošnem primeru (za 2-3 sobno stanovanje) imamo naslednjo arhitekturo prezračevalnega sistema:

• v bivalnih prostorih so nameščeni ventilatorji, katerih število je odvisno od velikosti prostorov in števila stanovalcev;
• izpušni difuzorji so integrirani v kuhinjo in kopalnico ter so položeni zračni kanali na klimatsko napravo.

Centrifugalni ventilator vključuje krmilno enoto, filtrirni sistem za čiščenje zraka, elektromotor in sam radialni ventilator.

Za omenjeni prezračevalni sistem so primerni stenski ventilatorji serije CF proizvajalca Vents s prostornino do 120 m3.³/uro

Trenutni trg prezračevalne opreme predstavlja široka paleta tujih podjetij: 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.

Izdelki teh podjetij bodo odlična rešitev za težave s prezračevanjem katerega koli obsega.

Domače blagovne znamke Vents, Elkom, Domovent in Veza niso slabše od njih v kakovosti proizvodnje in zanesljivosti opreme. Če dvomite o točnosti opravljenih izračunov ali izbiri določenega modela, priporočamo, da se obrnete na podporno službo katerega koli podjetja.

Če ste lastnik zasebne 1-2 nadstropne stavbe, industrijske ali poslovne zgradbe podobnega območja (restavracija, skladišče, menza, kavarna, pisarna), morate pri izbiri opreme upoštevati prostornino prostorov, stopnja izmenjave zraka, dolžina in presek glavnih cevovodov.

Naloge prezračevanja in odvoda dima zlahka opravijo večconske puhala ali strešni ventilatorji serije KROM podjetja Veza, ventilatorji serije VN podjetja Vents in drugi.

Vsekakor bodite pozorni na dodatno funkcionalnost centrifugalnih ventilatorjev in možnost integracije v različne klimatske sisteme.

Tako so radialna puhala lahko opremljena s pomožnimi komponentami:

• Nastavljivi časovniki in intervalna stikala, foto senzorji in detektorji vlage;
• regulatorji hitrosti in indikatorji stanja;
• senzorji za preobremenitev elektromotorja in pomanjkanje električnega napajanja;
• vzmetni dušilci vibracij ali gumijasti izolatorji vibracij.

Če je ventilator nameščen v stanovanju ali hiši, ga lahko ob upoštevanju notranjosti prostora pokrijemo s snemljivo sprednjo okrasno ploščo iz aluminija ali plastike.

Za mnoge uporabnike je pomemben kriterij pri izbiri ventilatorja raven hrupa. Iščete tih ventilator za svojo kopalnico? Priporočamo, da se seznanite z oceno tihi oboževalci.

Zaključki in uporaben video na to temo

V naslednjem videoposnetku Elcomovi strokovnjaki jasno govorijo o centrifugalnih ventilatorjih:

Spodaj je odličen primer namestitve gospodinjskega ventilatorja v kopalnico:

Druga možnost za namestitev gospodinjskega ventilatorja z majhno močjo v stanovanju:

Klasični centrifugalni ventilator je rezultat dolgoletnih izkušenj pri načrtovanju in proizvodnji prezračevalne opreme. To ni samo odlična rešitev za industrijo, temveč tudi optimalno orodje za zračni transport za stanovanjske in pisarniške prostore.

Ali razmišljate o nakupu centrifugalnega ventilatorja? Ali pa ste opazili neskladje v razstavljenem materialu? Zastavite svoja vprašanja in razjasnite tehnološke vidike v oddelku za komentarje.

Ali pa ste morda tak ventilator že namestili v kopalnico? Ste zadovoljni z njegovim delom? Ste izbrali pravo moč naprave za vaš prostor? Pošljite fotografijo svojega oboževalca in pustite svoje komentarje.