Typer af ventilatorer: klassificering, formål og princip for deres drift

Ventilatoren er grundlaget for ethvert kunstigt ventilationssystem. Enheden er meget udbredt i hverdagen og er uundværlig inden for mange områder af menneskelig aktivitet.Når du planlægger køb af ventilationsudstyr, skal du forstå detaljerne i dets design og drift.

Artiklen præsenteret til gennemgang beskriver i detaljer typerne af ventilatorer, deres designfunktioner, driftsprincipper og formål med hver enhed. Vi vil fortælle dig om de prioriterede områder for at vælge den passende model. Her lærer du, hvordan du vælger en enhed afhængigt af driftsforholdene.

Klassificering af ventilatorer i henhold til grundlæggende parametre

Ventilatorer er mekaniske enheder designet til at flytte, tilføre eller udsuge luft- og gasmasser. Luftcirkulation opstår på grund af trykforskellen mellem ventilationsenhedens indløbs- og udløbskanaler.

Ventilatorer bruges overalt. Uundværlige enheder, når der skal arrangeres indblæsnings- og udsugningsanlæg bygninger, blæsende arbejdselementer i klimaanlæg og varmeapparater.

Ventilatorerne er designet til at arbejde med gasser, hvis kompressionsforhold ikke overstiger 1,15. Samtidig er forskellen i trykindikatorer ved ind-/udløb begrænset til 15 kPa - for en større værdi anvendes en kompressor

Den generelle klassificering af ventilationsaggregater er baseret på forskellige parametre.

Blandt de vigtigste gradueringskriterier er:

• design og driftsprincip for enheden;
• formål og driftsbetingelser for ventilatoren;
• installationsmetode;
• metoder til at forbinde enheden til den elektriske motor;
• tekniske egenskaber: IP-beskyttelsesgrad, genereret tryk, strømforbrug, rotationshastighed, effektivitet og akustisk trykniveau.

Baseret på typen af ​​design er der fem modifikationer af ventilatorer: aksial, centrifugal, diagonal, diametral og bladløs.

Diagonale og diametrale enheder betragtes som en variation af to hovedgrupper af ventilationsenheder: aksial og centrifugal. Nye bladeløse produkter er fundamentalt forskellige fra deres modstykker

Baseret på driftsforhold er følgende typer gasblæsemaskiner opdelt:

• apparater til almindelig brug;
• ventilatorer til specielle formål.

Den første gruppe omfatter enheder designet til at arbejde med luft og inaktive gasstrømme, hvis temperatur ikke overstiger +50°C. Den anden gruppe omfatter specialudstyr: varmebestandigt, eksplosionssikkert, støvtæt, korrosionsbestandigt og røgfjernende.

I henhold til installationsmetoden skelnes de:

• standard – installation udføres på en støtte;
• tag - installation på taget af en bygning;
• kanal - placeret inde i ventilationskanalen;
• multi-zone - modeller designet til tilslutning til flere luftkanaler.

Elektriske motorer bruges til at drive ventilationsenheden.

Der er flere mulige måder at koble motoren til pumpehjulet på:

• direkte forbindelse;
• kilerem transmission;
• trinløst træk.

Efter at have bestemt den passende type ventilator vælges en model med optimale tekniske egenskaber.

Der tages hensyn til serviceområdet, installationsstedet, tilladt støjniveau, rumfugtighed og behovet for at beskytte enheden mod fremmedlegemer.

Princippet om drift af forskellige typer enheder

Hovedkriteriet for at vælge en ventilator er dens design og driftsprincip. Designfunktioner og tekniske nuancer bestemmer enhedens effektivitet, støjniveau, driftseffektivitet og muligheden for dens brug under visse forhold.

Aksial enhed – klassisk ventilator

Aksial (aksial) ventilator er meget udbredt i husholdninger ventilationssystemer i private huse, i badeværelses emhætter, i komplekse emhætter, som køleelement til forskelligt udstyr og elektronik, samt i vindtunneller og turboventilationsmotorer i luftfartsområdet.

Designet af modellerne er kendetegnet ved enkel udførelse og små dimensioner. Hovedelementer: cylindrisk krop, hjul med knive og drev.Cylinderens indvendige diameter skal sikre uhindret rotation af pumpehjulet. Afstanden mellem knivene og huset er begrænset til 1,5 % af længden af ​​den roterende kniv.

For at reducere hydrauliske tab og forbedre aerodynamiske egenskaber er designet suppleret med en kollektor, diffuser og kåbe på begge sider af pumpehjulet

Driftsprincip: roterende blade fanger luft og skubber den langs løbehjulets akse. Der er næsten ingen bevægelse af luftstrømme i radial retning. Udstyrets ydeevne reguleres ved at dreje knivene.

Karakteristiske træk ved aksiale modeller:

• kræver ikke et stort område til installation;
• økonomisk energiforbrug;
• lavt støjniveau;
• let betjening og reparation;
• lavpris.

Fordelene ved driften og brugen af ​​aksialventilatorer har ført til deres brede popularitet i hverdagen. Case-modeller til køling af elektriske apparater og bærbare aksiale enheder med gitre er meget udbredt.

For at forbedre luftudvekslingen installeres aksiale ventilatorer med et vægpanel i vægåbninger og andre bærende strukturer. Enhederne kan fungere i to tilstande: luftsugning og luftindsprøjtning

Centrifugal model - styrke og høj effekt

Centrifugalventilatorer (radiale) er yderst effektive - enhederne er i stand til at generere høje tryk og fungere under barske forhold. Udstyrets design omfatter følgende elementer.

Ramme. Diffusorhuset er lavet af nittet eller svejset metalplade. Den hule krop har en spiralform som en snegl; designet inkluderer suge- og afgangsrør. For at tilføje stivhed er kabinettet forstærket med ribber eller tværgående striber.

Toppen af ​​"sneglen" er lukket med en ekstra boks eller foret med støjabsorberende paneler. Dette er nødvendigt for at reducere støj under drift af ventilationsenheden.

Arbejdshjul. Vingerotoren består af to skiver, knive og et nav.

Hjulets design bestemmer betingelserne for brug af ventilatoren:

• discless - transport af strømme med faste komponenter;
• single-disk - bevægelse af luftmedier med et lavt indhold af faste fraktioner;
• dobbeltskive – cirkulation af rene luftmasser i forskellige trykområder;
• tre-skive – giver to-vejs sugning.

Hjulet er fastgjort til akslen ved hjælp af nav. Bladene er fastgjort til skiverne og navene.

Skulderblade. Ydelsesegenskaberne og effektiviteten af ​​enheden som helhed afhænger i høj grad af formen af ​​knivene:

• aerodynamisk vinge – sikrer lydløshed, god ydeevne og modstand af enheden over for høje temperaturer;
• bagud buet – forhindrer ophobning af støv inde i ventilatoren, velegnet til brug i miljøer med høj undertrykkelse;
• buet fremad - ventilatorer med "forreste" finner er designet til at arbejde med store mængder luft og højt tryk og er modstandsdygtige over for erosion;
• radial - installationer af kompakt størrelse med gennemsnitlig effektivitet, rotorstyrene er behandlet med en beskyttende forbindelse mod erosion.

I hjul med "bagerste" blade er forskellen mellem statisk og total tryk ikke stor, så deres effektivitetsniveau er højt. Driftseffektiviteten når 80%.

Fremadbuede blade skaber en høj luftstrøm ved udløbet. Enheden bevarer 60 % effektivitet. Fordelen ved de "forreste" vinger er, at de nødvendige parametre opnås med mindre ventilatordimensioner

I centrifugalinstallationer kommer luft ind i aksial retning og udstødes i radial retning. Luftmasser bevæger sig under påvirkning af centrifugalkræfter i et cylindrisk legeme.

Hele processen kan opdeles i flere faser:

1. Når hjulet roterer, strømmer luften mellem bladenes mellemrum til kanten af ​​rotoren.
2. Som følge heraf dannes en lavtrykszone i midten af ​​hjulet. Dette fører til optagelse af luftmasser udefra.
3. I midten af ​​kammeret skifter luftstrømme retning fra aksial til radial og kommer ind i rummene mellem bladene.
4. På grund af hurtig rotation strømmer luftmasser til husets indervæg.
5. Den kinetiske energi omdannes delvist til kompressionsenergi og lufthastigheden falder - en volumetrisk luftstrøm samles inde i "sneglen", og der dannes et overtryk.
6. Den gasformige masse skynder sig til udløbsrøret, kommer ind i rørledningen og derefter ind i arbejdsområdet.

Centrifugalenheder bruges i forsynings- og udstødningssystemer til store lokaler, garager, indkøbscentre og bygninger, hvor der kræves kontinuerlig kraftig ventilation.

Radiale enheder bruges i farlige industrier til hurtigt at fjerne forurenet luft. For eksempel i træ- eller metalværksteder, i værksteder til udstødning af røg og skadelige dampe

Diagonal – en kombination af aksiale og radiale ventilatorer

Den diagonale model er en syntese af to typer ventilatorer: aksial og centrifugal. Enhedens pumpehjul har en speciel form - strukturen af ​​pumpehjulet ligner strukturen af ​​en tromle i en radial ventilator. Løbehjulsbladene er placeret parallelt med rotationsaksen.

Kombinationsventilatorer har en cylindrisk krop og ligner mere i udseende til aksiale modeller.Imidlertid er deres driftsprincip anderledes på grund af løbehjulets designfunktioner. Luften bevæger sig først langs aksen og ændrer derefter sin retning med 45°.

På grund af centrifugal indsprøjtning øges luftstrømshastigheden, hvilket betyder, at ventilationsenhedens effektivitet øges. Effektivitetsniveauet for diagonale modeller når 80 %

Den største fordel ved en blandet blæser er at opnå et kompromis mellem støjegenskaber, ydeevne og enhedens dimensioner.

Oftest bruges centrifugalaksiale enheder som kanalventilatorer i små og mellemstore ventilationsanlæg med lange luftkanaler. De bruges som udstødningsenheder og indløb i tryksystemer af forsyningstype.

Tangentiel installation - ensartet luftstrøm

En tangentiel (diametral) ventilator består af et aflangt hus udstyret med en diffusor og dyse, og et tromle-type pumpehjul med skrå skovle. Luften bevæger sig to gange vinkelret på cylinderens rotationsakse.

Kabinettet på den diametrale model ligner huset til en radial ventilator. Forskellen er, at i en tangentiel enhed er luftkanalen placeret langs sidepanelet

Karakteristiske træk ved diametrale enheder:

• høj aerodynamisk ydeevne;
• evne til at levere et ensartet flow;
• evnen til at rotere blæseren ved at vælge retningen af ​​luftstrømmen;
• stille drift;
• høj effektivitetsgrad - op til 60-70%.

Anvendelsesområde: skabelse af luftgardiner, ventilatorkonvektorer og brug i splitsystemer.

Blæser uden blade - innovativ teknologi

Husholdnings blæsere uden blade er for nylig dukket op på hjemmemarkedet for ventilationssystemer.Deres funktionsprincip er radikalt anderledes end de ovenfor diskuterede modifikationer.

Handlingen af ​​den innovative enhed er baseret på miljøets ønske om at udligne balancen mellem trykket uden for og inde i enheden, såvel som på "luftmultiplikator"-teknologien

Enhedskomponenter:

• en rund eller oval ramme designet til at trække ind og udstøde luftmasser;
• base til fastgørelse af rammen;
• mini-turbine monteret i bunden af ​​ventilatoren;
• motor.

Den innovative ventilator fungerer efter følgende princip:

1. Efter at have tændt for motoren, aktiveres turbinen.
2. Når turbinen roterer, trækker den luft gennem perforeringer i basishuset.
3. Under påvirkning af turbulens accelereres luften 15 gange og kommer ud gennem udløbsspalterne langs omkredsen af ​​rammen.

Luftstrømme bøjer sig rundt om ringens overflade og skynder sig i den ønskede retning.

På grund af ventilationsanordningens aerodynamiske egenskaber trækkes luft fra siden og bagved den ringformede ramme ind i den resulterende luftstrøm

Sammenlignet med traditionelle modeller ventilatorer uden vinger har en række fordele:

• jævn justering af luftstrømmens intensitet;
• bekvemmelighed og absolut sikkerhed ved brug;
• ændring af luftretningen ved at justere ringens position;
• driftseffektivitet - energiforbruget er 20 % mindre sammenlignet med aksiale modeller.

De vigtigste ulemper ved enheden: høje omkostninger og højt støjniveau.

Afhængighed af driftsforhold

Når du vælger en ventilator, er det vigtigt at overveje betingelserne for dens brug. Højt specialiserede installationer er udviklet til brug i aggressive miljøer.

Enheder til normal brug

Generelle ventilatorer er lavet af kulstofstål.

Apparaterne er tilladte til installation under de obligatoriske driftsbetingelser:

• støvindhold i luften for radiale enheder - ikke mere end 0,01 g/kub.m, for aksiale enheder - op til 0,01 g/cub.m;
• arbejdsmiljøtemperatur – op til +50°С;
• fravær af kemisk aggressive, eksplosive komponenter, fibre og klæbrige partikler i luften.

Gas-damp-luft-miljøet bør ikke fremkalde accelererede korrosionsprocesser; den tilladte hastighed for metaldestruktion er 0,1 mm om året. Hvis driftstemperaturen stiger over grænseværdien, forringes driften af ​​motoren, som normalt er placeret i strømmen af ​​bevægelige luftmasser.

Der er varmebestandige stålventilatorer til generelle formål. Den maksimale temperatur på det transporterede tog er op til +200°C. Indenlandske produkter er mærket med bogstaverne "Zh" og "Zh2"

Generelle formålsmodeller bruges i systemer luft opvarmning og ventilation af offentlige, bolig- og industribygninger samt til andre sanitære og tekniske formål.

Specielle ventilationsaggregater

Specielle ventilatorer er normalt opdelt i fem grupper:

• støvet;
• varmeresistent;
• eksplosionssikker;
• rustfri;
• røgsugere.

Støvenheder bruges til at rense luftmasser fra støv og smudspartikler: træ- og metalsavsmuld, svejseslagge, kornaffald. Luftstrømmen, der passerer gennem dyserne, ændrer retning fra aksial til radial. På grund af centrifugalkraften ændres også luftstrømmens hastighed.

Støvanordninger er lavet af messing, kulstofstål eller rustfrit stål. Arbejdsmiljøets maksimale temperatur er +80°C. Der er blandede modeller: støv, eksplosionssikre og varmebestandige

Laveffekt radiale støvventilatorer er installeret på køretøjer, der transporterer kornsammensætninger. Højtryksapparater bruges i store produktionsværksteder.

Varmebestandige enheder er designet til at flytte luft, hvis temperatur overstiger +80°C.

På grund af barske driftsforhold skal ventilatorer have særlige egenskaber:

• termisk isolering af den elektriske motor og dens fjernelse uden for luftstrømmen;
• højt niveau af motorbeskyttelse – IP44 og højere;
• produktion af strukturelle elementer fra varmebestandige materialer (varmebestandigt polyamid, aluminiumslegering, rustfrit eller kulstofstål);
• bred vifte af driftstemperaturer.

Varmebestandige ventilatorer bruges til indretning ventilationsanlæg til bad og saunaer, fjernelse af højtemperaturudsugningsluft fra en pejs eller brændeovn, fjernelse af forbrændingsprodukter fra produktionsområder.

Varmebestandige enheder kan have et aksialt eller radialt design. Oftest bruges højtemperaturventilatorer i ventilationskanaler, men der er modifikationer, der monteres uden luftkanaler

Eksplosionssikkert ventilationsudstyr er designet til at fjerne eksplosive gasblandinger. Denne kategori omfatter sammensætninger, hvor når den mindste partikel antændes, antændes hele det resterende volumen af ​​gas.

Eksplosionssikkerhedskrav til elektrisk udstyr er reguleret af ATEX EF-direktiver. Afhængigt af graden af ​​eksplosionsfare i området kan ventilationsaggregater beskyttes af:

• kvarts- eller oliefyldning af skallerne af ledende dele;
• tætning med en sammensat - polymermateriale;
• eksplosionssikre belægninger.

Materialerne, der bruges til at fremstille indløbsmanifolder, pumpehjul og huse, er rustfrit stål, aluminiumslegeringer og grupper af forskellige materialer: rustfrit stål-messing, bronze, elektrisk ledende plast.

Uens materialer kombineres på en sådan måde, at der ikke kan opstå en gnist, når man slår eller gnider mod hinanden

Korrosionsbestandige ventilatorer er designet til at transportere aggressive, ikke-eksplosive luft-gasblandinger med lavt støvindhold og fravær af fibrøse og klæbrige komponenter.

Materialer til fremstilling af dele af enheden: titanlegeringer, polypropylen, vinylplast. Som ekstraudstyr er arbejdselementerne sprøjtet med en anti-korrosionsbelægning - korrosionsbestandigt stålkvalitet 08Х13 eller titanlegering.

Anvendelsesområde for "anti-rust" ventilatorer:

• jernholdige metallurgi;
• teknologiske linjer til produktion af mineralsk gødning;
• kulstofproduktion;
• luftforsyning til kedler med kogende sammensætning;
• organisering af cirkulation af vanddamp med urenheder af phenol, alkali og hydrogensulfid;
• linjer af koksplanter.

Røgventilatorer er kraftige brandsikre enheder, der er indbygget i en bygnings ventilationssystem og arbejder på at blæse røg ud af rummet. Enhederne er underlagt høje tekniske krav.

I tilfælde af brand skal ventilatoren køre kontinuerligt i 2 timer ved en temperatur på den blæste luft op til +400°C. Når temperaturen stiger til +600°C – op til 1 time

Anvendelsesområde: røgventilationsanlæg til bygninger til forskellige formål. "Røgudsugere" monteres på taget af rummet ved hjælp af en monteringsflange og tilsluttes røgudsugningskanaler.

Afhængig af ventilatorens design kan to- eller firevejs røgemission udføres i vandret eller lodret retning. Det er muligt at betjene enhederne i tilstanden med generel ventilation af huset.

Typer af ventilatorer efter installationsmetode

Som angivet ovenfor er ventilationsanordninger i henhold til installationsmetoden opdelt i 4 grupper: standard, tag, kanal og multi-zone.

Konventionelle ventilatorer leveres normalt komplet med en støtteramme eller holder. Deres installation forårsager ingen vanskeligheder.

Tagenheder monteres på taget af en bygning og fungerer som det sidste led i bygningens ventilationssystem. Sådanne fans er udsat for negative eksterne faktorer (regn, sne, vindstød), så de er lavet af særligt holdbare materialer. Næsten alle modeller er udstyret med en beskyttende kegle for at forhindre tilstopning af huset.

Tagventilationsanordninger fungerer efter et aksialt eller centrifugalt princip. Den første mulighed bruges oftere til normale miljøer, og den anden - til støvede og aggressive miljøer.

Når du vælger en tagventilator, skal du tage højde for detaljerne i det rum, der skal udstyres. For eksempel vælges en model med et lavt støjniveau til en børnehave, hospital eller skole. For et produktionsværksted vil prioriteringen være udstyrets kraft.

Kanalventilationsaggregater placeres i ventilationskanaler og sørger for luftudblæsning og tilførsel gennem luftkanalsystemet. Designet af kanalventilatorer er normalt af en diagonal eller radial type, sjældnere - aksial.

Valg af apparat udføres i forhold til luftkanalens form. Enheder produceres til runde, firkantede og rektangulære aksler.

Rektangulære eller firkantede kanalventilatorer er lavet af metal, runde ventilatorer er lavet af plast.Metalhuset er slidstærkt og holdbart, og plastikhuset er mindre støjende

Multi-zone ventilationsaggregater er udstyret med et hus, der tillader tilslutning af flere sugeluftkanaler, der stammer fra forskellige zoner. Sådanne ventilatorer er uundværlige i rum, hvor det er nødvendigt at installere en emhætte i forskellige rum, men der er kun en udsugningsluftkanal.

Multi-kanal enheder giver dig mulighed for at optimere komplekset af luftkanaler, reducere kapitalomkostninger og arbejdsintensitet ved arbejdet med at arrangere ventilationssystemet i et hus

En yderligere fordel er brugervenlighed. Det er nødvendigt at servicere én ventilator, ikke flere.

Varianter af husholdningsventilationsmodeller

Husholdningsventilatorer klassificeres yderligere efter deres installationsplacering.

Vindue. Enheden er monteret i et vindue eller en væg nær et vindue; der er ingen luftkanal. Sådant udstyr bruges hovedsageligt i offentlige institutioner: cafeer, frisører osv. Uafhængig installation i installerede PVC-vinduer er problematisk.

Vinduesventilatorer produceres med runde og firkantede profiler. Nogle modeller er udstyret med en kontraventil, der forhindrer støv i at trænge ind i boligen

Køkken. Fjerner dampe og diverse lugte, der opstår under madlavningen. Ventilatoren monteres direkte i emhætten. Baseret på designet er der flade, kuppel og indbyggede emhætter. Køkkenventilatorer skal være varmebestandige og have et udvendigt beskyttelsesnet.

Badeværelsesudstyr. For at øge effektiviteten af ​​udstødningen ventilation af toilet og badeværelse overliggende væg- og loftsventilatorer anvendes. Kompakte enheder er økonomiske og nemme at installere.

Den indvendige del af huset placeres i ventilationskanalen, og den ydre del stikker ud og er dækket af et ventilationsgitter. På badeværelset er det tilrådeligt at bruge en ventilator med en hydraulisk sensor

Uanset hvilken type ventilator der vælges, skal der lægges særlig vægt på mærkningen af ​​enheden, nemlig IP-beskyttelsesgraden. IP-standarden karakteriserer sikkerheden af ​​udstyr i et ikke-aggressivt miljø.

Det første ciffer har en værdi i området 0-6 og angiver niveauet af beskyttelse mod indtrængning af fremmedlegemer, støv og kontakt med hænder

Beskyttelsesniveauet mod at fugt trænger ind i huset er angivet med det andet ciffer i mærkningen.

Der er stor sandsynlighed for vandindtrængning i enheder med en værdi på "0". De er kun tilladt til installation i "tørre" rum. Den højeste grad af beskyttelse "8" garanterer ventilatorens sikkerhed, når den er helt nedsænket i vand

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Driftsprincip og konkurrencemæssige fordele ved en blæser uden blade:

Video #2. Design af centrifugalventilatoren VTsUN:

Video #3. Rund kanalventilator design:

Modeldesignet og ventilatorernes tekniske og driftsmæssige egenskaber giver os mulighed for at vælge det optimale udstyr til både husholdnings- og industribrug. Udformningen af ​​ventilationsaggregater bliver konstant forbedret, tilpasset kundernes behov.

Havde du spørgsmål, mens du læste artiklen? Vil du informere os om nyttige nuancer i valg af udstyr? Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor.