Ventilator

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 6 septembrie 2022; verificările necesită 4 modificări .

Un ventilator  este un dispozitiv pentru deplasarea gazului cu un raport de compresie mai mic de 1,15 (sau o diferență de presiune la ieșire și intrare de cel mult 15 kPa , cu o diferență de presiune mai mare, se utilizează un compresor ) [1] .

Aplicație principală: sisteme de alimentare și evacuare forțată și ventilație locală a clădirilor și spațiilor, suflarea elementelor de încălzire și răcire în dispozitivele de încălzire și aer condiționat, asigurarea circulației aerului în termostate , camere de refrigerare și uscare, precum și radiatoare de răcire cu suflare ale diferitelor dispozitive, utilizat în turnuri de răcire compacte cu ventilatoare .

Ventilatoarele sunt de obicei folosite pentru a circula aerul - pentru ventilarea încăperilor, răcirea echipamentelor, alimentarea cu aer a procesului de ardere ( mașini de aspirare : aspiratoare de fum și suflante). Ventilatoarele axiale puternice pot fi folosite ca elice , deoarece aerul ejectat , conform celei de-a treia legi a lui Newton , creează o contraforță care acționează asupra rotorului.

Istoricul ventilației

Metode separate de ventilație organizată a spațiilor închise erau folosite în antichitate. Ventilația spațiilor până la începutul secolului al XIX-lea, de regulă, a fost redusă la ventilație naturală. Teoria mișcării naturale a aerului în canale și țevi a fost creată de M. V. Lomonosov. În 1795, V. X. Friebe a conturat pentru prima dată prevederile de bază care determină intensitatea schimbului de aer într-o încăpere încălzită prin scurgerile gardurilor exterioare, ușilor și ferestrelor, punând astfel bazele doctrinei zonei neutre.

La începutul secolului al XIX-lea a fost dezvoltată ventilația cu stimulare termică a aerului de alimentare și evacuare din incintă. Oamenii de știință autohtoni au remarcat imperfecțiunea acestui tip de motivație și consumul ridicat de căldură asociat cu acesta. Academicianul E. X. Land a subliniat că ventilația completă poate fi realizată doar mecanic.

Odată cu apariția ventilatoarelor centrifuge, tehnologia de ventilație a încăperii se îmbunătățește rapid. Primul ventilator centrifugal care funcționează cu succes a fost propus în 1832 de A. A. Sablukov . În 1835, acest ventilator a fost folosit pentru a ventila mina Chagirsky din Altai. Sablukov l-a propus și pentru ventilarea încăperilor, a calelor de nave, pentru a accelera uscarea, evaporarea și așa mai departe. Utilizarea pe scară largă a ventilației cu inducerea mecanică a mișcării aerului a început la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Tipuri de ventilatoare

În cazul general, un ventilator este un rotor pe care paletele sunt fixate într-un anumit fel, care, atunci când rotorul se rotește, se ciocnește cu aerul și îl aruncă. Direcția în care este aruncat aerul depinde de poziția și forma paletelor. Există mai multe tipuri principale de design de ventilator utilizate pentru a mișca aerul:

Ventilator axial (axial)

Ventilator axial - un ventilator în care aerul se mișcă de-a lungul axei rotorului rotit de motor. Având în vedere coincidența direcției de mișcare a aerului de admisie și refulare, precum și, în majoritatea cazurilor, ușurința de fabricare, acest tip de ventilator este cel mai comun.

Exemple de aplicații pentru ventilatoare axiale: ventilatoare de răcire electronice mici ( coolere ), ventilatoare de uz casnic, ventilatoare pentru motoare de avioane cu turboventilator , ventilatoare de mine , ventilatoare de evacuare a fumului , ventilatoare de tunel de vânt .

Ventilator centrifugal (radial)

Acest tip de ventilator are un rotor rotativ format din pale spiralate . Aerul este aspirat în rotor prin orificiu de admisie, unde capătă mișcare de rotație și, datorită forței centrifuge și formei speciale a paletelor, este direcționat către ieșirea unei carcase spiralate speciale (așa-numitul „melc”, din exterior. similitudine). Astfel, fluxul de aer de ieșire este în unghi drept față de admisia. Acest tip de ventilator este utilizat pe scară largă în industrie.

În funcție de tipul, scopul și dimensiunea ventilatorului, numărul de pale ale rotorului variază, iar palele în sine sunt făcute îndoite înainte sau înapoi (față de sensul de rotație). Utilizarea ventilatoarelor radiale cu palete curbate înapoi economisește aproximativ 20% din energie. De asemenea, tolerează cu ușurință supraîncărcările în ceea ce privește fluxul de aer. Avantajele ventilatoarelor radiale cu palete de rotor curbate înainte sunt diametrul mai mic al rotorului și, în consecință, dimensiunea mai mică a ventilatorului în sine și viteza mai mică, care creează mai puțin zgomot.

Ventilatoarele centrifugale (radiale) sunt împărțite în ventilatoare de înaltă, medie și joasă presiune.

Ventilatoarele centrifuge din aliaje de aluminiu , echipate cu motoare electrice antiexplozive, în funcție de nivelul de protecție împotriva scânteilor, aparțin ventilatoarelor cu protecție sporită, adică ventilatoarelor în care sunt prevăzute mijloace și măsuri care împiedică apariția scânteilor periculoase. . Ventilatoarele sunt proiectate pentru a deplasa amestecuri explozive gaz-aer-aer cu o temperatură care nu depășește 80°C, care nu provoacă coroziune accelerată a fluxului ventilatoarelor, nu conțin explozivi , praf exploziv, materiale lipicioase și fibroase cu un praf. conținut de cel mult 10 mg/m³. Temperatura ambiantă trebuie să fie între -40 și +80 °C (+60 °C pentru ventilatoarele cu dublă admisie). Ventilatoarele cu protecție sporită împotriva scânteilor sunt proiectate pentru a muta amestecurile gaz-vapori-aer din categoriile 1 și 2 din grupele T1, T2, T3 conform clasificării PUE.

Ventilator de secțiune diametrală (tangențială)

Are un rotor de tip "roata veverita" (rotorul este gol in centru si paletele ventilatorului axial de-a lungul periferiei ) - realizat de obicei in forma de ardei. În loc de pereți, cilindrul are un rotor format din pale curbate înainte. Rotorul ventilatorului tangențial este încorporat într-o carcasă în formă de difuzor, asemănătoare cu cea a unui ventilator centrifugal. Doar aerul este luat nu de la capătul ventilatorului, ci pe toată lungimea sa din partea frontală a dispozitivului. Aerul este dus de lamele rotative, iar apoi, datorită difuzorului, capătă accelerație în direcția corectă. Adică, în ventilatoarele tangențiale (tangențiale), aerul intră de-a lungul periferiei rotorului și se deplasează spre ieșire în același mod cum se întâmplă într-un ventilator centrifugal. Astfel de ventilatoare produc un flux de aer uniform pe toată lățimea ventilatorului și sunt silențioase în timpul funcționării. Sunt relativ voluminoase și presiunea aerului este scăzută.

Ventilatoarele tangențiale sunt utilizate pe scară largă în aparatele de aer condiționat, perdele de aer, unități ventiloconvectoare și alte dispozitive în care presiunea aerului nu este importantă. O trăsătură distinctivă a ventilatoarelor tangențiale poate fi numită un debit mare de aer, un nivel scăzut de zgomot.

Ventilator „Bladeless”

Un aparat de uz casnic construit pe principiul unui ejector . Într-un ventilator fără pale, fluxul de aer este creat de un ventilator convențional de dimensiuni mici ascuns în bază și care furnizează aer cu o viteză relativ mare prin fante înguste dintr-un cadru mare prin care trece fluxul principal de aer în mișcare. Datorită efectelor aerodinamice, aerul care curge din fante trage cu el straturile învecinate. Practic, aerul ambiental este aspirat din spate ca urmare a rarefării rezultate din cauza formei profilului cadrului. Ca urmare, debitul de aer este crescut de până la 15-18 ori în comparație cu volumul pompat de compresor. Direcția de curgere poate fi schimbată prin ajustarea poziției cadrului. Avantajele unei astfel de scheme sunt absența pieselor mobile accesibile din exteriorul carcasei și a fluxului laminar de ieșire, iar dezavantajul potențial este zgomotul datorat presiunii ridicate necesare a compresorului și vitezei mari a fluxului primar (aproximativ 90 km/h în designul original). [2] Forma cadrului poate fi sub forma unui inel sau sub forma unui oval alungit.

Fani după design

De asemenea, ventilatoarele sunt împărțite în funcție de metoda de execuție:

Ventilatoare multizone

Ventilatoarele centrifugale multi-zone au o carcasă specială care vă permite să conectați mai multe canale de aspirație care atrag aer din zone diferite. O zonă poate fi o conductă de ventilație separată, o cameră sau chiar o parte a unei încăperi mari. Astfel de ventilatoare pot fi indispensabile în instalațiile în care este necesar să se efectueze o evacuare din mai multe locuri și există un singur canal pentru evacuarea aerului. Ventilatoarele de evacuare cu mai multe zone vă permit să optimizați rețeaua de conducte de aer, să reduceți numărul de fitinguri scumpe, folosind în același timp același tip de conducte de aer flexibile.

Ventilatoare de conducte (directe)

Sunt destinate instalării în canalul de ventilație de secțiune rotundă sau dreptunghiulară. Ventilatoarele de acest tip sunt instalate pe același arbore cu un motor electric într-o singură carcasă folosind plăcuțe izolatoare de vibrații.
Ventilatorul poate fi axial, cu palete multiple sau radial, cu palete curbate atat inainte cat si inapoi, aspiratie simpla sau dubla.
Carcasa ventilatoarelor pentru conducte poate fi realizată din plastic special, oțel zincat și chiar mixtă. Datorită dimensiunilor de gabarit reduse, ventilatoarele de conducte pot fi instalate direct în rețeaua de conducte de aer, încorporate în sistemele de ventilație și aer condiționat în conducte și ascunse în spatele unui tavan fals sau în dulapuri verticale speciale. La instalarea acestuia este posibilă orice poziție (orizontală, verticală sau înclinată) a ventilatorului. Principalele avantaje ale ventilatorului de conductă sunt legate de compactitatea acestuia cu un debit semnificativ de aer.

Scheme

Ventilatoare radiale de acoperiș (VKR)

Ventilatoarele de acoperiș sunt montate direct pe acoperișul unei clădiri, de obicei cu un cadru special pentru durabilitate și rezistență la intemperii. Datorită faptului că sunt aproape întreaga durată de viață pe stradă, sunt supuse unor cerințe speciale pentru rezistența la umiditate și praf. De obicei, acestea sunt fabricate din oțel de înaltă calitate cu un strat epoxidic rezistent la coroziune sau galvanizate. Există ventilatoare de acoperiș pentru sistemele generale de ventilație, precum și ventilatoare speciale rezistente la căldură pentru sistemele de temperatură înaltă, de exemplu, sisteme de extracție a fumului în caz de incendiu, organizarea unei evacuari pentru un șemineu sau un cazan pe gaz.

Ventilatoarele de acoperiș sunt instalate și pe acoperișurile instalațiilor electrice și ale altor echipamente pentru o disipare eficientă a căldurii. De obicei se bazează pe un ventilator centrifugal iar performanța este de câteva ori mai mare decât cea a ventilatoarelor cu filtru montate pe pereții laterali ai dulapurilor.

Desemnarea ventilatoarelor în sectorul energetic

Denumirea ventilatoarelor constă în marca ventilatorului (în raport cu domeniul sau caracteristicile de design), dimensiunea standard și (în funcție de producător) viteza în rotații pe minut . Principalele mărci de ventilatoare centrifuge și axiale:

Ventilator de uz casnic

Ventilatorul este conceput pentru a crea un flux de aer în cameră, oferind o ședere confortabilă vara.

Ventilatoarele de uz casnic sunt clasificate în funcție de dimensiune, performanță, număr de pale, design și funcționalitate.

După execuție sunt: ​​podea, birou, perete și tavan .

Numărul de lame poate fi de la trei la șase.

Ventilatoarele pot avea funcții de control al vitezei și „auto-rotație”.

„Auto-rotația” mută axa de rotație a rotorului în plan orizontal și este concepută pentru a extinde spațiul fluxului de aer în plan orizontal, de obicei auto-rotația funcționează datorită unui mecanism simplu constând dintr-un melc pe arborele motorului, un roată melcată cu un simplu ambreiaj cu frecare , o roată dințată - o manivelă conectată printr-o biela cu o parte care se rotește în planul vertical al ventilatorului. Pentru a activa rotirea automată, trebuie să apăsați un buton conectat rigid la ambreiajul de frecare, iar acesta va începe să transfere cuplul de la roata melcat la roata manivelă. Modelele mai scumpe au un motor separat pentru funcția de rotire automată, cele mai scumpe vă permit să reglați unghiul de rotație al ventilatorului.↵Rotorul ventilatorului este de obicei realizat din plastic, uneori din lemn sau metal. Ventilatorul din plastic este mai ușor și, prin urmare, mai sigur, dar fragil. Pentru a proteja împotriva mișcării palelor rotorului, ventilatoarele sunt echipate cu o grilă. De asemenea, pot fi echipate cu cronometru , higrometru , termometru , ceas , iluminare de fundal, telecomandă etc. De regulă, ventilatoarele de uz casnic au motoare asincrone cu rotor cu colivie , ventilatoarele mici de birou sunt asincrone cu poli ecranați care nu necesită utilizarea unui condensator de pornire . Există ventilatoare USB care funcționează la o tensiune DC de 5 volți, în acest caz folosesc motoare cu supape în miniatură, unele modele au funcție de rotire automată cu același mecanism ca pentru ventilatoarele de uz casnic „obișnuite”.

Producători de ventilatoare: VENTS , Elenberg , Scarlett , Vitek , Systemair , Polaris , ROVEN etc.

Constructii

Acționarea ventilatorului este de obicei electrică. Ventilatoarele electrice constau dintr-un set de lame rotative care sunt găzduite într-o carcasă de protecție care permite trecerea aerului. Lamele sunt rotite de un motor electric. Pentru ventilatoarele industriale mari, se folosesc motoare asincrone trifazate . Ventilatoarele mai mici sunt deseori acţionate de un motor AC cu poli umbrit , motoare DC cu perii sau fără perii . Ventilatoarele acționate de motoare de curent alternativ folosesc de obicei tensiunea de rețea. Ventilatoarele cu motor de curent continuu folosesc tensiune joasă, de obicei 24 V, 12 V sau 5 V. Ventilatoarele de răcire ale computerelor folosesc exclusiv motoare de curent continuu fără perii , care produc mult mai puține interferențe electromagnetice în timpul funcționării. La mașinile care au deja un motor, ventilatorul este adesea conectat direct la acesta - acest lucru se poate observa în automobile , sisteme mari de răcire și mașini de vânat. De asemenea, ventilatoarele sunt montate pe arborii multor motoare electrice cu o putere de 1 kW sau mai mult, trăgând aerul de răcire prin înfășurările motorului - aceasta se numește auto-ventilație a motorului electric. Pentru a preveni propagarea vibrațiilor de-a lungul conductei, ventilatoarele sunt echipate cu compensatoare de țesătură sau conectori flexibili.

Două modele (scheme) ale locației motorului electric sunt utilizate pe scară largă:

Galerie

Vezi și

Note

  1. ↑ Fan // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
  2. ↑ Un ventilator invizibil multiplică în mod misterios aerul Arhivat 25 mai 2014 la Wayback Machine
  3. ↑ Denumiri | RUSSOL . russol.org. Consultat la 19 decembrie 2016. Arhivat din original la 17 iunie 2018.

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii