Основные виды вентиляторов

Основные виды вентиляторов, применяемых в системах кондиционирования и вентиляции, и их особенности

Достичь требуемого расхода воздуха в центральных кондиционерах большой производительности и требуемого объема воздухообмена в обслуживаемых системами кондиционирования и вентиляции помещениях удаётся с помощью применения правильно подобранных вентиляторов: их мощности, типу, исполнению, аэродинамическим характеристикам и т.д.

Классификация вентиляторов, применяемых в системах кондиционирования и вентиляции Отталкиваясь от конструкционных особенностей вентагрегатов, выделяют несколько их типов:

• • Осевые – в таких вентиляторах воздух перемещается параллельно (вдоль) оси рабочего колеса. Такие устройства применяются чаще всего для перемещения воздушных масс в системах с небольшим расходом (например, в бытовой вытяжной или приточной вентиляции), в системах охлаждения электрооборудования, в системах дымоудаления;
• • Тангенциальные – устройства такого типа схожи по принципу действия с радиальными вентиляторами, но воздух в них забирается не через отверстие в торцевой части кожуха вентилятора, а по всей длине цилиндра с крыльчаткой. Нагнетаемое давление при этом сравнительно низкое, из-за тангенциальные вентиляторы не подойдут для систем с разветвленной сетью воздуховодов и оборудование с большим аэродинамическим сопротивлением. Такие вентиляторы нашли широкое применение в бытовых и полупромышленных сплит-системах, в воздушных завесах, фанкойлах и т.д.
• • Радиальные (центробежные) – вращающийся ротор в таких вентиляторах скомпонован спиральными лопатками. Движение воздуха в корпусе вентилятора за счет вращения лопаток ротора и спиральной конструкции кожуха приобретает вращательный характер. Воздух под действием центробежной силы «отбрасывается» от лопаток к выходному отверстию. Поток воздуха на выходе из вентагрегата перпендикулярен направлению потока воздуха в его всасывающем отверстии. Радиальные вентиляторы наиболее широко распространены в сферах вентиляции, кондиционирования, воздушного отопления и т.д.

Рассмотрим подробнее классификацию радиальных вентиляторов, как наиболее часто встречающихся в составе приточных воздушных систем и центральных кондиционеров большой производительности. По величине развиваемого (нагнетаемого) давления радиальные вентиляторы, как и большинство других типов вентиляторов, подразделяются на несколько классов:

• • Высокого давления – вентиляторы, развивающие давление, значение которого превышает 3 кПа.
• • Среднего давления – вентиляторы, развивающие давление в диапазоне от 1 до 3 кПа.
• • Низкого давления – вентиляторы, развивающие давление до 1 кПа.

Выбирается требуемое давление вентилятора индивидуально для каждой системы вентиляции и кондиционирования, но наиболее частой является ситуация, когда потери в системе не превышают 1–2 кПа. Этим обуславливается распространенность вентиляторов низкого и среднего давлений. Также центробежные вентиляторы можно разделить на вентиляторы с односторонним и двусторонним всасом. Вентиляторы с двусторонним всасом отличаются более скромными показателями развиваемого давления, но при этом имеют большую производительность, что делает их применение предпочтительным в системах с малым аэродинамическим сопротивлением и значительным требуемым расходом воздуха. Помимо наиболее распространенной конструкции радиальных вентиляторов («в кожухе»), существуют также вентагрегаты со свободным колесом. Такие вентиляторы состоят из электродвигателя и рабочего колеса, установленных на одном валу. Спиральный кожух у вентиляторов типа «свободное колесо» отсутствует, воздух может направляться из вентиляторной секции в любую нужную сторону. Такие вентиляторы обладают сравнительно ограниченными графиками аэродинамических характеристик, но при этом являются наиболее компактными из центробежных вентиляторов, их активно применяют в качестве «наполнения» вентиляторных секций центральных кондиционеров в венткамерах с ограниченным пространством для их размещения.

По типу применяемой в рабочем колесе крыльчатки радиальные вентиляторы делят на следующие основные виды:

• • • С крыльчаткой, загнутой назад.
• • • С крыльчаткой, загнутой вперёд.

а)  б)

Помимо основных видов классификаций вентиляторов, существует также их подразделение в зависимости от условий использования (общепромышленные, коррозионностойкие, термостойкие, взрывобезопасные, пылевые), по устройству привода вентилятора (клиноременная передача, размещение электродвигателя непосредственно на валу и т.д.), области применения вентагрегата, а также по скорости вращения рабочего колеса, уровню звукового воздействия, КПД т.д.

Особенности вентиляторов с лопатками, загнутыми назад или вперед

Наиболее распространенными и известными представителями центробежных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, в настоящее время является вентилятор типа Ц4-75 и его аналоги: вентиляторы ВЦ4-75 и ВР80-75.Также с загнутыми назад лопатками производятся более современный ВР-86-77 и ранний Ц4-70. Наиболее часто встречающимся примером вентагрегата с загнутыми вперед лопатками является вентилятор типа Ц14-46. Основным значимым отличием вентиляторов с разным направлением загиба крыльчатки являются их эффективность и величина развиваемого давления. Большим КПД отличаются вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Но при этом они обладают меньшим развиваемым давлением, а аэродинамические характеристики таких вентиляторов могут сильно изменяться в зависимости от качества изготовления и сборки стыковочного узла (между входным коллектором и рабочим колесом). Из-за последней особенности существуют жесткие требования к величине зазора между коллектором и рабочим колесом, а также между валом рабочего колеса и задней стенкой кожуха вентагрегата. Невозможность выдержки этих зазоров в некоторых случаях (например, в условиях работы вентагрегата при значительных перепадах температуры или в местах с повышенной вибрацией) делает применение вентиляторов с загнутыми назад лопатками не всегда возможным. Вентиляторы с загнутыми вперед лопатками в свою очередь обладают меньшим КПД (и большим энергопотреблением). Это связано с повышенными потерями давления в самом вентиляторе. К тому же, такие вентиляторы не рекомендуется применять в системах со значительным запылением воздушного потока, так как пыль на загнутых вперед лопатках оседает достаточно интенсивно, что может стать причиной повышенного уровня шума и нежелательной вибрации. При этом роль качества исполнения стыковочного узла в таких вентиляторах меньше, и они обладают меньшими габаритами, что способствует их применению в условиях ограниченных площадей. Также к плюсам вентиляторов с загнутой вперед крыльчаткой можно отнести то, что они обладают зачастую более широкой аэродинамической характеристикой по сравнению с вентиляторами, лопатки которых загнуты назад. На правильный выбор вентилятора для приточных и вытяжных систем вентиляции и кондиционирования, систем воздушного отопления и других сфер применения вентагрегатов влияет множество факторов: стесненность условий размещения и монтажа оборудования, особенности температурного и влажностного режимов, тип и степень загрязненности перемещаемого воздушного потока, суммарные потери давления в системе воздуховодов и воздухообрабатывающем оборудовании, требования к качеству и объёму перемещаемого воздуха, специфические особенности места установки вентиляционного оборудования и т.д. Необходимо внимательно подходить ко всем аспектам, связанным с выбором вентагрегата, его типа, потребляемой мощности, производительности. Это поможет достичь требуемых параметров вентиляционной системы наиболее оптимальным и экономичным способом.