Шахтный центробежный вентилятор из чего состоит

Обновлено: 20.05.2024

В горной промышленности для проветривания подземных выработок и поверхностных сооружений применяются вентиляторы главного проветривания (главные и вспомогательные) и вентиляторы местного проветривания. Вентиляторы главного проветривания обеспечивают подачу воздуха всей шахте (главные вентиляторы) или отдельному ее крылу (вспомогательные вентиляторы). На газовых шахтах вентиляторы должны работать на всасывание. Работа нагнетанием допускается на негазовых шахтах и при разработке первых горизонтов шахт I и II категории по газу. К вспомогательным вентиляторам относятся также подземные вентиляторы, обслуживающие один или несколько эксплуатационных участков или блоков, периодически переносимые по мере подвигания горных работ. Установка подземных вспомогательных вентиляторов на угольных шахтах допускается только с разрешения Госслужбы Украины по ОТ.

Вентиляторы местного проветривания служат для проветривания тупиковых горных выработок, как правило, нагнетанием свежего воздуха по вентиляционным трубам и характеризуются малыми размерами.

Рис. 1.3. Схемы реверсирования вентиляционных установок

2. По принципу действия шахтные вентиляторы делятся на центробежные и осевые. Центробежный вентилятор (рис. 1.4) состоит из рабочего колеса 1, спирального кожуха 2, направляющего аппарата 3, входного патрубка 4, диффузора 5 с выходным коленом 6.

Рис. 1.4. Шахтный центробежный вентилятор

Воздушный поток поступает к рабочему колесу вентилятора через входной патрубок и направляющий аппарат. В колесе поток поворачивает на 90° из осевого в радиальное направление и под действием центробежной силы и динамического давления лопаток выбрасывается в спиральный кожух, откуда поступает в нагнетательный трубопровод или через диффузор и колено в атмосферу. Установленный перед рабочим колесом направляющий аппарат с поворотными лопатками служит для регулирования производительности.

Осевой вентилятор (рис. 1.5) состоит из рабочего колеса 1 с профилированными лопатками 2, кожуха 3, коллектора 4, переднего обтекателя (кока) 5, спрямляющего аппарата 6, диффузора 7, вала и подшипников. Рабочим органом вентилятора служит ротор, приводимый во вращение электродвигателем и состоящий из колеса, вала и подшипников. При вращении ротора, в результате воздействия лопаток рабочего колеса на воздушный поток, перед колесом образуется разрежение, а за колесом – давление. В зону разрежения из канала поступает воздушный поток, который колесом перемещается вдоль оси вентилятора к диффузору или к нагнетательному трубопроводу.

Перед рабочим колесом установлен направляющий аппарат, предварительно подкручивающий воздушный поток, за рабочим колесом – спрямляющий аппарат, предназначенный для выпрямления воздушного потока. Направляющий и спрямляющий аппараты способствуют образованию устойчивого воздушного потока в вентиляторе и повышению давления.

Осевые вентиляторы низкого давления имеют одно рабочее колесо (одноступенчатые). Для повышения давления число рабочих колес увеличивается до двух и в редких случаях до трех и четырех (многоступенчатые вентиляторы).

Рис. 1.5. Шахтный осевой вентилятор

Регулирование производительности осевых вентиляторов производится изменением углов установки лопаток рабочих колес и углов установки закрылков лопаток направляющих аппаратов.
По развиваемому давлению различают вентиляторы:
1. Низкого давления, развивающие давление до 100 даПа.
2. Среднего давления, развивающие давление до 200–300 даПа.
3. Высокого давления, развивающие давление более 300 даПа.

Режим работы вентилятора в шахтной вентиляционной сети определяется наложением характеристик сети и вентилятора, построенных в одинаковом масштабе (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Работа вентилятора в шахтной вентиляционной сети.

Графически зависимость потерь давления в шахтной вентиляционной сети от расхода воздуха изображается в виде квадратичной параболы, проходящей через начало координат. Точка пересечения кривой сопротивления шахтной сети с характеристикой вентилятора определяет режим работы вентилятора на данную сеть, т. е. его производительность Q и давление Н.

Для перемещения воздушных составов из помещений или по каналам используются различные вентиляторы. Вентилятор центробежный относится к группе агрегатов, способных создавать небольшое разрежение или увеличение давления воздушного потока. Отличается простой конструкцией, используется как в промышленности, так и в бытовых целях. Может иметь различные линейные размеры и технические параметры.

Эксплуатационные параметры вентиляторов

Производительность. Характеризует количество воздуха, перемещаемого устройством в единицу времени. Определяется по формуле Q = V/t [м 3 /с], где:

Q – производительность вентилятора;

V – воздух, перемещаемый устройством в кубических метрах;

t – время работы.

На основании характеристик по производительности выполняется расчет различных вентиляционных систем с учетом кратности обмена воздуха. С учетом этих данных подбирается конкретный воздуховод.

Максимальный напор потока. Зависит от количества энергии, получаемой воздушным потоком при прохождении через корпус устройства. Вентилятор центробежный засасывает воздух во входное отверстия и лопастями придает ему ускорение. Рассчитывается по формуле Рп = Рст + Рдин, где:

Рп – давление воздуха на выходе из вентилятора;

Рст – статическое давление воздуха на входе;

Рдин – динамическое давление, придаваемое лопастями устройства.

Центробежные механизмы не могут создавать высокое давление воздушного потока и используются только в вентиляционных системах.

Мощность. Разделяется на общую и полезную, от соотношения этих характеристик зависит, какой коэффициент полезного действия имеет центробежный вентилятор. Определяется по формуле N = (Q·P)/(1000·ŋ) [кВт], где:

N – общая мощность вентилятора;

Q – производительность устройства по максимальному объему воздушного потока;

P – давление, которое имеет воздух на выходе из устройства;

ŋ – КПД центробежного механизма.

Технические параметры устройств подбираются на основании расчетов вентиляционных систем с учетом особенностей производства и конкретного места установки.

Из каких частей состоит вентилятор центробежный

Различные модели устройств могут иметь конструкционные особенности, но у всех одинакова принципиальная схема.

Устройство центробежного вентилятора

1 – ось ступицы, крепится непосредственно на электрический двигатель или на приводной шкив;

2 – рабочее колесо с установленными лопатками;

3 – лопатки, нагнетающие воздух. Могут иметь различный вид, что позволяет изменять технические характеристики без изменения мощности двигателя;

4 – передний диск, с его помощью вентилятор захватывает воздух;

5 – решетка лопастей. Вентилятор центробежный может иметь различное количество лопастей, отличающихся по геометрии и линейным параметрам.

6 – корпус (улитка), служит для перенаправления воздушного потока, создает разрежение на входе и повышенное давление на выходе;

7 – приводной шкив, может иметь различные диаметры и профили;

8 – подшипники качения, могу быть роликовыми или шариковыми;

9 – несущая рама;

10, 11 – фланцы, к ним присоединяется воздуховод.
Конструкционные отличия Для вентиляции помещений необходимо подбирать устройства, полностью отвечающие техническому заданию. В связи с различными требования к эксплуатационным показателям конструкторы разработали несколько типов устройств, отличающихся внешним видом и техническими возможностями. Корпус вентиляторов изготавливается из листовой стали, для защиты от коррозионных процессов используются современные порошковые покрытия.
Лопатки Фиксируются к диску, могут быть неразъемными и съемными, с регулируемым углом наклона или стационарными.

Типы профилей лопаток

Способы подключения устройств В зависимости от требований к вентиляции устройства могут подключаться параллельно или последовательно. Параллельное подключение применяется в тех случаях, когда один вентилятор не в состоянии обеспечить требуемые параметры по кратности обмена воздуха, а увеличение его диаметра или скорости вращения технологически невозможно.
Параллельное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух параллельно подключенных вентиляторов

Суммарное эквивалентное отверстие установки равно сумме этих показателей каждого вентилятора. За счет такой схемы компоновки второй параллельный вентилятор развивает мощность несколько ниже, чем в отдельно смонтированном варианте. Если рабочая точка В расположена рядом с зоной неустойчивости, то вентилятор центробежный может попадать в режим помпажа, воздух теряет свою первоначальную скорость.
Последовательное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух последовательно подключенных вентиляторов

Последовательное подключение двух вентиляторов целесообразно в случае, если вентиляция иным методом не обеспечивает нужное давление в воздуховодах. Часто схема применяется во время монтажа пневматических транспортеров. Установка нескольких последовательных устройств позволяет понизить скорость движения лопаток, за счет чего уменьшается сила удара транспортируемых материалов о лопатки. При такой схеме общее давление суммируется.

Способы регулирования производительности

В некоторых случаях воздух должен изменять параметры своего движения, достижение такого эффекта на одном устройстве достигается несколькими методами:

Регулировкой при помощи дросселя. Изменение параметров может достигать до 40% первоначальных. Способ оправдан только для небольших вентиляторов.
Регулировкой скоростью вращения. Метод считается самым экономичным, воздух движется с различной скоростью и при этом КПД меняется в незначительных пределах. В зависимости от изменения скорости вращения меняется центробежная сила, действующая на потоки.
Регулирование положением направляющих лопаток

Зависимость производительности от угла поворота лопаток

Влияние геометрии лопаток на КПД вентиляторов при изменении скорости вращения

За счет перестановки лопаток изменяется угол захвата потока, воздух увеличивает или уменьшает скорость движения. Производительность устройства имеет прямую связь с углом поворота и значения отношений диаметров входного и выходного патрубков.

Центробежный (радиальный) вентилятор – устройство, служащее для принудительной перегонки воздуха внутри помещения либо выведения загрязненного воздуха через очистной канал в окружающую среду.

Принципиальное устройство

Центробежный вентилятор состоит из рабочего колеса, представляющего собой лопастной ротор с лопатками небольшой высоты. Их количество зависит от диаметра колеса. Форма лопастей чаще всего бывает:

загнутой назад (относительно основного вращения), что обеспечивает высокий КПД, энергоэффективность и возможность сжимать воздух до высоких давлений;
загнутой вперед, что делает вентилятор менее эффективным (меньшее КПД, малая скорость вращения), но менее шумным.

Рис 1. назад загнутые лопатки

Рис 2. вперед загнутые лопатки

Реже встречаются модели с плоскими лопатками (практически не применяются в современных устройствах из-за низкого КПД) и лопатками специальной формы исполнения (данные лопасти могут иметь разнообразную геометрию и размеры).

Ротор помещают в кожух-диффузор спиральной конструкции. Кожух оснащен всасывающим и нагнетательным патрубками (в мощных вентиляторах может быть два всасывающих и два нагнетательных патрубка).

Вал соединятся с двигателем:

непосредственно (рабочее колесо расположено на валу), что позволяет получить компактный, но шумно работающий прибор;
через ременную передачу (на валу вентилятора при этом имеется шкив, через который проходит вращающий его ремень), что увеличивает размеры устройства по сравнению с прямым соединением, но обеспечивает относительно бесшумную работу;
прямым подключением.

Принцип работы

Электродвигатель приводит в движение лопасти. Вращаясь, они втягивают воздух, который начинает перемещаться на поверхности импеллера, вращающегося с большой скоростью. На лопатках крыльчатки происходит разделение воздушных масс и нагнетание их в рабочей камере (сжатие). С жатый воздух (газ) направляется в воздуховод, где проходит очистку и выпускается наружу.

Центробежный вентилятор можно использовать для разрежения воздушного пространства. В этом случае воздух (газ) втягивается из воздуховода либо из помещения, а выводится в окружающую среду либо в иное помещение.

При правильном выборе модели устройства и соблюдении элементарных норм эксплуатации, срок службы радиальных вентиляторов соответствует заявленному производителем, и составляет не менее 12 лет.

Классификация центробежных вентиляторов

Радиальные вентиляторы классифицируют по:

направлению движения потоков газа (воздуха) подразделяются на вытяжные и двухстороннего всасывания (направление движения воздуха определяется по стороне, лежащей напротив привода);
значению величины давления газа делятся на вентиляторы низкого, среднего и высокого давления;
по направлению вращений - на вентиляторы с вращением по часовой стрелке (правосторонние) и против часовой стрелки (левосторонние);
по степени защиты от влияния внешних факторов – от низкого до повышенного уровня с возможностью фильтрации воздуха, содержащего взвеси твердых частиц; также существуют вентиляторы, изготовленные из инертных материалов, либо из стандартных материалов, имеющих инертное покрытие (используются для фильтрации воздуха, содержащего химически агрессивные примеси);
по уровню пожаро- и взрывобезопасности – устройства, с высоким уровнем защиты производят из алюминиевых сплавов с двигателями, исключающими искрообразование.

Области применения

Простая конструкция, надежность, долговечность и удобство применения центробежных приборов сделали их незаменимыми во многих областях.

Часто в больших зданиях и на предприятиях устанавливают систему, включающую несколько центробежных вентиляторов.

Для подбора вентилятора отправьте заявку нашему менеджеру или позвоните по номеру: 8 (499) 647-40-32. Ответ нашего менеджера будет содержать всю необходимую информацию: цену, техническое описание, срок поставки, условия доставки и оплаты.

Давно хотел купить себе центробежный вентилятор, вот решил всё-таки ознакомиться с его достоинствами. Читать огромные стати просто не хотелось, долго искал что-то стоящее, пока не наткнулся на данный текст. Вся информация написана только по теме, нет ничего лишнего, но вот хотелось бы получить ответ, а как следует решать проблему с постукивание в таком устройстве?

Проектирование — это один из наиболее сложных видов интеллектуальной работы, выполняемой человеком. Более того, процесс проектирования сложных объектов не под силу одному человеку и выполняется творческим коллективом. Это, в свою очередь, делает процесс проектирования еще более сложным и трудно поддающимся формализации. Для автоматизации такого процесса необходимо четко знать, что в действительности он собой представляет и как выполняется разработчиками.

Опыт свидетельствует, что изучение процессов проектирования и их формализация давались специалистам с большим трудом, поэтому автоматизация проектирования всюду осуществлялась поэтапно, охватывая последовательно все новые проектные операции. Соответственно, поэтапно создавались новые и совершенствовались старые системы.

Центробежный шахтный вентилятор – электромеханическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам. Работа основана на вращении лопастей электрическим двигателем. Воздух, сталкиваясь с лопастями, выбрасывается со скоростью под воздействием центробежной силы. Сложность проектирования связана с тем, что приходится создавать сложную конфигурацию лопаток, которые имеют криволинейную форму. Причем во многих случаях кривизна должна описываться в трехмерном пространстве. Это особенно относится к осевым вентиляторам, где поток воздуха перпендикулярен или расположен под углом к плоскости вращения рабочего колеса.

В центробежном вентиляторе эти плоскости совпадают. Количество лопаток обычно от 8 до 12, а иногда и больше. А поскольку их количество следует оптимизировать то встает задача создания программного алгоритма

Общие сведения и назначение центробежных вентиляторов

Центробежный вентилятор представляет собой размещенное в спиральном корпусе (улитке) лопастное колесо, при кручении которого воздух, поступающий через входное отверстие попадает в каналы между лопатками колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается специальным кожухом и направляется в его выпускное отверстие. Центробежные вентиляторы состоят из трех основных частей - колесо с лопатками (ротор, турбина), спиральный корпус и станина с валом и подшипниками.

Центробежные колеса обычного типа состоят из лопаток, переднего диска (кольцо), и заднего диска со ступицей.

Литые или точеные ступицы, необходимые для насаждения (соединения) колес на валы, заклепывают, крепят болтами или приваривают к задним дискам. К дискам в свою очередь присоединяют лопатки, которые для этих целей отбортовывают или обеспечиваютуголками.

Лопатки обычно укрепляют между передним и задним дисками. Центробежные вентиляторы специального назначения, например для пыли, изготавливают с консольным расположением лопаток без переднего диска (открытое колесо). Колеса чаще всего склепывают из листового металла, но встречаются и литые колеса. При изготовлении колес для дымососов широко используют сварку.

Широкие колеса в целях большей прочности иногда обеспечивают тягами, соединяющими передние кольца со ступицами.

Зазор между колесом и входным патрубком кожуха центробежного вентилятора не должен превышать 1% от диаметра колеса. Влияние зазора увеличивается с уменьшением быстроходности, так как даже при незначительном количестве протекающей через него воздух, часть последнего общем количестве засасываемого воздуха становится значительной.

Спиральные кожухи сваривают или склепывают в основном из листовой стали. Спиральные кожухи больших размеров устанавливают на самостоятельные опоры, а малые центробежные вентиляторы крепятся на станине.

Станины в основном сваривают из стали. На станинах, в подшипниках размещают валы. Колеса (турбины) на валах закрепляют шпонками и стопорными болтами.

Колеса на валы чаще всего надевают консольно. При двустороннем всасывании, консольное размещение колеса на валу не используется. Установки колес на валах между двумя опорами обеспечивает более устойчивый режим работы вентилятора, но усложняет конструкцию, монтаж и присоединение его квоздуховоду.

Неоспоримые преимущества в плане надежности, компактности, экономичности и бесшумности имеют центробежные вентиляторы, колеса которых насажены непосредственно на вал двигателя, но такое соединение рекомендуется при малых размерах центробежного вентилятора. В больших центробежных вентиляторах колеса с валами двигателя можно соединять с помощью промежуточных муфт.

Центробежный вентилятор, оснащенный для перемещения дымовых газов, называют дымососами, а для перемещения воздуха засоренного механическими примесями - пылевыми вентиляторами.

Центробежные вентиляторы являются на сегодняшний день наиболее распространенным типом вентиляторов, используемого в промышленности.

Центробежный вентилятор представляет собой механическое устройство для перемещения воздуха или других газов с очень низким увеличением давления. Эти вентиляторы увеличивают скорость воздушного потока с помощью вращающейся крыльчатки. Центробежные вентиляторы используют кинетическую энергию крыльчатки или вращающегося лезвия, чтобы увеличить давление воздушного / газового потока, который в свою очередь, перемещает их против сопротивления, вызванного воздуховодами, заслонками и другими компонентами. Центробежные вентиляторы ускоряют воздух радиально, изменяя направление (обычно под 90 градусов) воздуха. Они крепкие, тихие, надежные и способны работать в широком диапазонеусловий.

Центробежный вентилятор это устройство постоянных м3/мин или постоянного объема, это означает, что при постоянной скорости вращения вентилятора, центробежный вентилятор будет качать постоянный объем воздуха, а не постоянной массы. Это означает, что скорость воздуха в системе фиксируется, даже если массового расхода через вентилятор нет. Центробежный вентилятор является одним из наиболее широко используемых вентиляторов. Они, как правило, дешевле, чем осевые и проще в конструкции. В автомобильной промышленности, вентиляторы используются для охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Центробежный вентилятор получает свою энергию от электроэнергии, вырабатываемой двигателем. Он используется в транспортировке газа и материалов в системе вентиляции здания. Они также используются обычно в центральных системах отопления / охлаждения. Они также хорошо подходят для промышленных процессов и воздушных систем контроля и фильтрации загрязнений,аспирации.

Типы приводных механизмов. Привод центробежного вентилятора определяет скорость вращения вентилятора колеса (крыльчатки) и то, в какой степени эта скорость может меняться. Существуют три основных типа приводоввентилятора:

Прямой привод центробежного вентилятора.

Крыльчатка центробежного вентилятора может быть связана напрямую с валом электродвигателя. Это означает, что скорость вращения крыльчатки вентилятора идентична скорости вращения двигателя. С этим типом приводногомеханизмавентилятора,скоростьвращениявентиляторанеможет

быть изменена, если скорость двигателя не регулируется. Кондиционирование воздуха будет автоматически обеспечивать более высокую скорость, потому что холодный воздух болееплотный.

Ременная передача центробежного вентилятора.

На валу двигателя и валу крыльчатки устанавливается набор шкивов, ремень передает механическую энергию от двигателя к вентилятору. Скорость крыльчатки вентилятора зависит от соотношения диаметра шкива двигателя с диаметром шкива крыльчатки вентилятора и может быть получена из этого соотношения.

Регулируемый привод центробежного вентилятора.

Вентиляторы с регулируемым приводом используют гидравлические или магнитные муфты (между валом крыльчатки вентилятора и валом двигателя), которые позволяют регулировать скорость. Управление скоростью вращения вентилятора, часто интегрируются в автоматизированные системы для поддержания необходимой скорости крыльчатки.

Альтернативный способ изменения скорости вращения вентилятора - это использование электронного вариатора (инвертора), который контролирует скорость двигателя привода вентилятора. Это обеспечивает более высокую общую эффективность использования энергии при пониженных скоростях, чем у механических муфт.

Подшипники. Подшипники являются важной частью вентилятора. Маслонаполненные роликовые подшипники скольжения широко используются в центробежных вентиляторах. Некоторые подшипники могут быть с водяным охлаждением.

Водяное охлаждение подшипников скольжения используется, когда с помощью вентилятора перемещаются горячие газы . Тепло отводится через вал и в масло, которое должно быть охлажденным для того, чтобы предотвратить перегрев подшипников.

Заслонки и лопасти вентилятора. Заслонки используются для управления потоком газа на входе и на выходе центробежного вентилятора. Они могут быть установлены на входе или на выходе из вентилятора, или на обоих сторонах центробежноговентилятора.

Заслонки на выходе оказывают сопротивление потоку, который используется для управления потоком газа. Заслонки на входе (на входе лопастей) предназначены для управления потоком газа за счет изменения количества газа или воздуха, которое может войти в вентилятор. Заслонки на входе центробежного вентилятора (входные лопатки) уменьшают энергопотребление вентилятора из-за их способности влиять на воздушный поток вентилятора.

Колесо центробежного вентилятора состоит из втулки, на которой размещается определенное число лопастей вентилятора. Лопасти на втулке могут располагаться тремя различными способами. Загнутые вперед, загнутые назад или прямые.

Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми вперед. Лопасти изогнутые вперед, используют лезвия, которые искривлены в направлении вращения колеса вентилятора. Они особенно чувствительны к твердым частицам. Лопасти изогнутые вперед предназначены для приложений с большим потоком, низким давлением.

Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми назад. Лопасти изогнутые назад, используют лезвия, которые искривлены против направления вращения колеса вентилятора. Обратная кривизна имитирует аэродинамический профиль поперечного сечения и обеспечивает хорошую эффективность работы с относительно экономичной конструкцией. Эти типы колес вентилятора используются в вентиляторах, предназначенных для перемещения газовых потоков с низким и умеренным уровнем твердых частиц. Они могут быть легко установлены с защитой от износа, но некоторые изогнутые участки лезвия могут быть подвержены отложению твердых частиц. Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми назад может иметь широкий ряд скоростей, но чаще всего используются для средней скорости в приложениях высокого давления, при среднем потоке. Центробежный вентилятор с лопастями изогнутыми назад намного более эффективен, чем вентиляторы с прямым лезвием и таким образом, для высокой мощности может быть подходящей альтернативой к более низкой стоимости вентиляторов с прямымлезвием.

Центробежный вентилятор с прямыми лопастями. Прямые лезвия вентилятора расширяются прямо из втулки. Колесо вентилятора с прямыми радиальными крыльчатками часто используется в газовых потоках с частичной нагрузкой твердыми частицами, потому что они наименее чувствительны к нарастанию твердых частиц на лопатках, но они часто характеризуется большим уровнем шума на выходе. Высокие скорости, низкие объемы и высокое давление являются общими для радиальных центробежных вентиляторов с прямыми лопатками, и часто используются в системах очистки от пыли (аспирация), пневматических системах транспортировки материалов и аналогичных процессах.Типы вентиляторов и их подкатегории являются промышленным стандартом, который признается всеми крупными производителями вентиляторов.

Типы центробежных вентиляторов

Крыло (Air Foil) - используется для широкого спектра применения во многих отраслях промышленности, вентиляторы с полыми, аэродинамическими лопастями предназначены для использования в воздушных потоках, где требуется высокая эффективность и бесшумность работы. Они широко используются для непрерывной работы при повышенных температурах и температуре окружающей среды, в нагнетательных и вытяжных системах, в металлургии, химии, производстве электроэнергии,бумажной промышленности, изделиях из камня, стекольное производство, восстановление ресурсов, сжигания отходов и других отраслей промышленности по всему миру.

Обратно загнутые лопасти - эти вентиляторы имеют эффективность почти такую же как и крыло с аэродинамическим дизайном. Преимуществом является то, что их загнутые назад лопатки предотвращают возможность накопления пыли, частиц внутри лопасти. Прочная конструкция обеспечивает высокую скорость работы, и, следовательно, этот вентилятор часто используется в приложениях с высоким давлением.

Наклоненные назад лопасти - эти вентиляторы имеют простые плоские лопасти, наклоненные назад, чтобы соответствовать установленной скорости воздуха проходящего через колесо вентилятора для высокоэффективной работы. Такие вентиляторы, как правило, используется для работы с большим объемом чистого воздуха и при относительно низком давлении. Радиальные лопасти - плоские лопасти этого типа расположены радиально. Эти прочные вентиляторы обеспечивают высокое давление со средней эффективностью. Они часто оснащены эрозионностойкими направляющими, чтобы продлить срок службы ротора. Конструкция корпуса компактна, чтобы минимизировать потребность в рабочейплощади.

Загнутые вперед лопасти - это прочная конструкция используется для больших объемов расхода воздуха, когда давление является достаточно высоким и требуется стойкость к эрозии. Он работает на средней эффективности. Конструкция более компактна, чем вентилятор с крыльчаткой загнутой назад.

Гребное колесо - это открытая конструкция рабочего колеса без кожуха. Хотя эффективность не высока, этот вентилятор хорошо подходит для приложений с очень высокой запыленностью. Могут поставляться с заменяемыми лезвиями на лопатках из керамической плитки или карбида вольфрама. Этот вентилятор может также использоваться при высоких температурах.

Центробежный вентилятор использует центробежную силу, вырабатываемую за счет вращения крыльчатки для того, чтобы увеличить давление воздуха / газа. Когда крыльчатка вентилятора вращается, газ рядом с крыльчаткой выбрасывается из-за центробежной силы, а затем двигается в кожух вентилятора. В результате давление газа в кожухе вентилятора увеличивается.

Затем газ направляется к выходу через канал. После того, как газ выбрасывается, давление газа в средней части рабочего колеса уменьшается.

Газ из крыльчатки движется для нормализации этого давления. Этот цикл повторяется, и поэтому газ может нагнетаться непрерывно.

Центробежный вентилятор в совокупности с входной коробкой, диффузором и направляющим аппаратом или с одним из этих элементов, которые принято называть присоединенными, составляет вентиляторную установку. Схема вентиляторной установки приведена на рис.1.7.

Рисунок 1.7 – Вентиляторная установка: 1 – диффузор; 2 – центробежный вентилятор; 3 – осевой направляющий аппарат; 4 – входная коробка

Проектирование центробежного вентилятора

Проектирование рабочих колес вентиляторов

Для проектирования выбираем программный пакет Ansys, поскольку он позволяет создавать и модели и проектировать конструктивные особенности.

Моделирование колеса с трехмерными лопатками (часто применяются для осевых вентиляторов), результаты расчета напряженно-деформированного состояния представлены на рисунках 2.1 - 2.15.

Рисунок 2.1 - Контурная схема трехмерной лопатки

Рисунок 2.2 - Построение обода колеса

Рисунок 2.3 - Поверхностная модель

Приведем основной код для создания колеса на встроенном языке пакета, считая, что для получения распределения напряжений достаточно создание одной лопатки.

/NOPR ! переход к объёмной задаче

/PMETH,OFF,0 KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,0 KEYW,MAGNOD,0 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 KEYW,PR_CFD,0

С развитием промышленного сектора большая часть технологических процессов потребовала организации принудительной подачи воздуха. Исключением не стала и бытовая сфера. Наибольшее распространение получил центробежный вентилятор, ставшей основой для множества систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Как центробежные вентиляторы выглядят и по какому принципу работают, мы сегодня и поговорим.

Принцип работы и устройство

Принцип работы центробежных вентиляторов заключается в следующем: воздух засасывается во входное отверстие устройства, попадает в пространство между лопатками колеса, вращающегося в спиральном кожухе, и под воздействием центробежной силы перемещается к выпускному отверстию.

Состоит центробежный вентилятор из колеса с лопастями, спирального кожуха и станины с валом и подшипниками. Для того чтобы вентилятор приходил в движение, прибор оснащается электрическим двигателем.

Внимание: Количество и форма лопастей зависят от целей использования устройства.

Колеса с лопастями, загнутыми назад, потребляют гораздо меньше электричества и качественно справляются с перегрузками по расходу воздуха. В то же время вентиляторы с загнутыми вперед лопастями меньше шумят благодаря более низкой скорости вращения, а также отличаются меньшими размерами подвижного колеса, что положительно сказывается на габаритах всего устройства.

Отзывы: плюсы и минусы

Кроме того, центробежные вентиляторы полностью безопасны, а выпускаемый воздух направляется вниз, что делает использование устройства на производстве более удобным.

При этом соотношение цены и качества позволяет использовать вентиляторы центробежного типа и в быту, а многообразие моделей позволит подобрать устройство под индивидуальные потребности и дизайн интерьера.

Для того чтобы выяснить, какой вентилятор лучше, рассмотрим основные критерии оценки центробежного и осевого вентиляторов:

Таким образом, и осевые, и центробежные вентиляторы обладают как преимуществами, так и недостатками. Именно поэтому в каждом конкретном случае рассматривать каждый из вариантов оборудования следует отдельно, учитывая при этом планируемые условия эксплуатации и технические возможности устройства.

Виды и технические характеристики

Вытяжной

Вытяжные центробежные вентиляторы предназначаются для использования в вытяжных системах производственных и бытовых помещений. Такой вид устройств применяется для устранения воздушных масс, температура которых не превышает 55 градусов.

Крепится вытяжной вентилятор на наружной стороне стены здания и присоединяется к воздуховоду. Как правило, такой тип устройства используется в заведениях общественного питания и жилых помещениях.

Роторный

Конструкция любого центробежного вентилятора предполагает наличие ротора (рабочего колеса) с лопастями, спирального корпуса и станины. При этом ротор насажен на вал, который, в свою очередь, установлен в подшипниках на станине.

Ротор такого вентилятора состоит из двух дисков, между которыми размещаются лопатки. Количество их может колебаться от 6 до 36 штук.

Радиально-центробежный

Основными функциями радиально-центробежных вентиляторов является конвекция воздушных потоков, очищение и регулирование влажности воздуха, а такое создание комфортного для пребывания в помещении микроклимата.

Различаются такие вентиляторы по направленности движения воздушных потоков (вытяжные и двустороннего всасывания), величине воздушного давления (низкого, среднего и высокого уровня) и направлению вращений (левосторонние и правосторонние).

Вентилятор центробежный малогабаритный

Малогабаритные центробежные вентиляторы с диаметрами роторов менее 200 миллиметров являются, как правило, вентиляторами встроенного типа. Использоваться они могут как в стационарных, так и подвижных машинах и технологических установок. Привод малогабаритных вентиляторов осуществляется в основном от малогабаритных высокоскоростных двигателей.

Вентиляторы центробежные высокого давления

Центробежные вентиляторы высокого давления предназначаются для транспортировки воздушных масс и газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям не превышает агрессивность воздушных масс с температурой +80 градусов. При этом рабочие среды не должны содержать пыль или другие твердые частицы в объеме более 100 миллиграммов на метр кубический. Используются такие устройства для подачи воздуха в стационарные системы вентиляции и кондиционирования, а также для иных целей санитарно-технического характера.

Среднего давления

Центробежные вентиляторы среднего давления применяются для транспортировки умеренных объемов воздуха при достаточно высоком уровне сопротивления в устройстве. Используются такие вентиляторы в стационарных системах вентиляции и кондиционирования как производственных зданий, так и жилых и общественных помещений.

Ориентированы центробежные вентиляторы среднего давления на работу с малозапыленными средами. Максимально возможная концентрация взвешенной пыли в воздушной массе составляет 100 миллиграммов на метр кубический. Наличие липких или волокнистых материалов, а также взрывоопасных веществ в рабочей среде не допустимо. Химическая активность рабочей среды при этом не должна превышать аналогичной величины воздуха при его температуре в +80 градусов. В то же время для приборов в теплостойком исполнении максимальный температурный порог составляет +200 градусов.

Низкого давления

Центробежные вентиляторы низкого давления предназначены для перемещения невзрывоопасных газов при малом сопротивлении устройства. Используются такие устройства в основном на производственных предприятиях, однако могут применяться и в составе климатических систем общественных и жилых зданий. Рассчитано такое оборудование на транспортировку невзрывоопасных рабочих сред газообразного типа с умеренной запыленностью и температурой не выше +80 градусов.

Канальный

Канальные центробежные вентиляторы используются в приточных и вытяжных системах вентиляции общего назначения, в гражданском строительстве и промышленности.

Выполняется такой вентилятор по прямоточной схеме, имеет рабочее колесо и специальный входной коллектор. При этом изделие может оснащаться встроенной системой шумопоглощения.

Улитка

Промышленные центробежные вентиляторы: производители и популярные модели

Ниже мы рассмотрим технические характеристики наиболее популярных моделей промышленных центробежных вентиляторов:

При выборе центробежного вентилятора необходимо обращать внимание не только на его технические параметры, но и на планируемые условия эксплуатации. К примеру, центробежные вентиляторы стандартного исполнения предназначаются для перемещения воздуха, температура которого не превышает +80 градусов. При этом в рабочей средне должно содержаться никаких липких или агрессивных веществ, а содержание твердых примесей и пыли не должно превышать показателя в 100 миллиграммов на метр кубический. В то же время центробежные вентиляторы специализированного исполнения могут работать с высокозапыленными и взрывоопасными средами.

Еще одним важным параметром, на который следует обратить внимание при выборе вентилятора, является его производительность – показатель, характеризующий количество воздуха, которое прибор сможет переместить за установленную единицу времени. При расчете такого показателя следует учитывать подсосы или потери воздуха в воздуховодах.

Стоимость центробежных вентиляторов определяется множеством факторов: типом оборудования, мощностью и особенностями эксплуатации.

В настоящий момент цены на бытовые центробежные вентиляторы начинаются с одной тысячи рублей, при этом стоимость промышленных центробежных устройств может достигать даже нескольких сотен тысяч рублей. Поэтому в каждом конкретном случае точную стоимость агрегата следует уточнять непосредственно у продавца.

В Москве

В Москве приобрести центробежные вентиляторы можно в таких компаниях, как:

В Санкт-Петербурге

В Санкт-Петербурге реализацией центробежных вентиляторов занимаются следующие организации:

Таким образом, установка центробежного вентилятора является эффективным и доступным способом удаления рабочих сред из помещения, а многообразие моделей позволяет подобрать устройство в соответствии с собственными потребностями и финансовыми возможностями.

Читайте также: