В чем отличия между радиальными и осевыми вентиляторами

Как сделать выбор между приборами

В большинстве случаев, выбор вентиляционного устройства диктует область его применения. Как показывает практика, радиальный вентилятор больше эксплуатируется в промышленности, осевой агрегат активно используется в установке системы вентиляции в помещениях, применяется в качестве охлаждения двигателя (мотора) в бытовой технике и транспорте.

Радиальный вентилятор в лакокрасочном цехе

Основные факторы, на которых базируется выбор модели вентилятора, следующие:

  • объем вентилируемого воздуха;
  • форма воздуховода и его площадь;
  • длина вентиляционной системы;
  • максимальный и минимальный уровень предполагаемой температуры воздуха.

Разделение применения механизмов связано с работой воздухоотвода. Отличием осевого прибора является распространение воздушного потока от оси в пространство по окружности. Радиальный вентилятор, наоборот, создает направление воздуха от периметра окружности и направляет его в центр.Можно сказать, что разница этих двух приборов в их конструкции и рециркуляции воздуха.

Учитывая область применения, может быть необходимость в воздушном потоке высокого давления. Для сложных промышленных тягодутьевых установок больше подойдут радиальные вентиляторы. Осевые устройства больше ориентированы на работу в местах для простого и быстрого проветривания.

Вентиляторы осевые промышленные

При создании приточно-вытяжной вентиляционной системы используются также канальные вентиляторы. Они могут выступать в виде самостоятельной установки внутри воздухоотвода или дополнительного звена в вентиляционном механизме.

Данный прибор компактный и легко устанавливается своими руками, отличается пониженным уровнем шумности.

Для обеспечения принудительной воздушной циркуляции подбирается определенный механизм, способный ее обеспечить. Технические параметры должны соответствовать требованиям установки вентиляции для определенных условий.

Тип управления

Управление вентиляторами может осуществляться следующими способами:

  • Механический – распространенный и самый простой тип управления. Все действия производятся нажатием соответствующих кнопок или поворотом реостата.
  • Электронный – вместо обычных кнопок используются сенсоры (кнопка, но выполнена в виде гибкой пластины), находящиеся на панели управления. Часто вместе с сенсорными кнопками внедряется небольшой ЖК дисплей, отображающий основные параметры и режимы работы. Электронное управление расширяет функционал и позволяет делать более гибкие настройки.
  • При помощи пульта дистанционного управления – позволяет вносить изменения в работу вентилятора удаленно. Пульт ДУ чаще всего используется в потолочных, настенных или напольных моделях.

Благодаря управляющим механизмам можно изменять основные характеристики работы устройства:

  • Регулировка скорости – данная возможность есть у большинства типов вентиляторов. Скорость изменяется понижением или повышением тока поступающего к электродвигателю.
  • Регулировка наклона рабочей части – позволяет изменять направление обдува по вертикали. Поток может быть направлен вверх, вниз или прямо.
  • Поворот рабочей части – прибор поворачивается по горизонтальной плоскости, увеличивая площадь обдува.
  • Таймер – позволяет задавать время включения/выключения и создавать комфортные условия в помещении.

Особенности осевых вентиляторов

Вентиляторы, что вытесняют воздух через ось линейно, получили название осевых. Впервые данный вид кондиционирования был использован в Англии в 1734 году. Осевые вентиляторы в отличии от радиальных приобрели более широкое распространение, ведь они просты в проектировании, дешевле при изготовлении и меньше по размерам. Такой вид оборудования подходит для компактных помещений с ограниченной квадратурой.

Данный вид климатического оборудования состоит из сквозного цилиндрического кольца, внутри которого расположены под углом лопасти. Одним из главных плюсов осевых вентиляторов является образование мощного концентрированного потока вместо распространения воздуха, как это происходит в радиальных кондиционерах. Кроме того, изогнутая серповидная форма лопастей значительно снижает уровень шума приборов. Использование осевых вентиляторов гарантирует экономию электроэнергии и большую продолжительность срока службы. Отсутствие центробежной силы не создает большое давление. Также данный вид вентилятора можно эксплуатировать при низких температурах (до — 40°). Его используют как в промышленных масштабах, так и в быту (для ванных комнат, кухонь).

Разновидности бытовых вентиляционных моделей

Бытовые вентиляторы дополнительно классифицируются по месту установки.

Оконные. Прибор монтируется в форточку или стену возле окна, воздуховод отсутствует. Такое оборудование преимущественно используется в общественных заведениях: кафе, парикмахерских и т.д. Самостоятельная врезка в установленные ПВХ-окна проблематична.


Оконные вентиляторы производятся с круглым и квадратным профилем. Некоторые модели оснащаются обратным клапаном, препятствующим проникновению пыли вовнутрь жилья

Кухонные. Выводят пары и различные запахи, возникающие во время готовки. Вентилятор монтируется непосредственно в вытяжной зонт. Исходя из конструкции различают плоские, купольные и встроенные вытяжки. Кухонные вентиляторы должны быть жаропрочными и иметь внешнюю защитную сетку.

Оборудование для санузла. Для повышения эффективности вытяжной вентиляции туалета и ванной комнаты используются накладные настенные и потолочные вентиляторы. Компактные агрегаты экономичны и просты в установке.


Внутренняя часть корпуса помещается в вентканал, а наружная выступает и закрывается вентиляционной решеткой. В ванной комнате целесообразно использовать вентилятор с гидродатчиком

Независимо от типа выбранного вентилятора, особое внимание следует уделить маркировке прибора, а именно – степени защиты IP. Стандарт IP характеризует защищенность оборудования в не агрессивной среде


Первая цифра имеет значение в диапазоне 0-6 и указывает на уровень защищенности от проникновения посторонних предметов, пыли и контакта с руками

Уровень защиты от попадания вовнутрь корпуса влаги указывает вторая цифра маркировки.


Высока вероятность проникновения воды в приборы со значением «0». Они допустимы к установке только в «сухих» помещениях. Наивысшая степень защиты «8» гарантирует сохранность вентилятора при полном погружении в воду

РАДИАЛЬНЫЕ (ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ) ВЕНТИЛЯТОРЫ

Вентиляторы оценивают по удельной быстроходности, которая связывает между собой частоту вращения и развиваемое давление воздуха. В зависимости от величины максимального давления вентиляторы разделяют на три группы: низкого, среднего и высокого давления. Вентиляторы низкого давления создают полный напор до 1 кПа (100 кгс/см2), среднего – от 1 до 3 кПа (100 – 300 кгс/см2), высокого – свыше 3 кПа (300 кгс/см2).

Разделение вентиляторов по давлению является условным, т.к. любой вентилятор высокого давления при уменьшении частоты вращения может оказаться вентилятором среднего давления. Центробежные вентиляторы применяют при разветвлённых сетях воздуховодов со значительными потерями давления, а также для перемещения воздуха, засоренного механическими примесями в виде пыли и дыма (на АЭС – аэрозолей радиоактивных веществ).

Центробежные вентиляторы общего назначения имеют индекс, состоящий из буквы “Ц” и округленных чисел, обозначающих пятикратную величину коэффициента полного давления. После дефиса указан критерий быстроходности. Например, центробежный вентилятор с коэффициентом полного давления 0,86 и критерием быстроходности 70 обозначается ВЦ4-70. Для обозначения типоразмера вентилятора к указанному индексу после дефиса приписывается номер вентилятора, численно равный диаметру колеса в дециметрах.

Обычный радиальный (центробежный) вентилятор состоит из трёх основных частей: рабочего колеса с лопатками, улиткообразного кожуха и станины с валом, шкивом и подшипниками.

Работа радиального вентилятора заключается в следующем: при вращении рабочего колеса воздух поступает через входное отверстие в каналы между лопатками колеса, под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом и направляется в его выходное отверстие. Таким образом, воздух в центробежный вентилятор поступает в осевом направлении и выходит из него в направлении, перпендикулярном оси.

Вентиляторы в работе должны иметь плавный и относительно бесшумный ход, что зависит от качества балансировки рабочего колеса. При качественной балансировке оно останавливается в различных положениях, при некачественной – возвращается в исходное положение. Лопатки рабочих колёс не должны иметь вмятин, прогибов или разрывов. В неработающих вентиляторах рабочее колесо должно свободно вращаться от усилия руки, не создавая биения или смещения на валу и не задевая кожуха. Зазоры между кромкой переднего диска рабочего колеса и кромкой входного патрубка (диффузора) в центробежных вентиляторах в осевом и радиальном направлениях не должен превышать 1% диаметра рабочего колеса. Зазоры между задней стенкой кожуха и рабочим колесом должны составлять 4% его диаметра. Разница между диаметром отверстия в задней стенке кожуха вентилятора и диаметром вала не должна превышать в вентиляторах от №2 до №6,3 – 4 мм, от №6,3 до №12,5 – 8мм, №12,5 и более – 12мм.

РИСУНОК 4 – ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ (РАДИАЛЬНЫЙ) ВЕНТИЛЯТОР

1 – кожух (“улитка”); 2 – выходное отверстие; 3 – входное отверстие; 4 – рабочее колесо.

ТАБ. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИМЕНЁННЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ

ВДНА-15

ВМА-15

ВДН-11

ВЦ 4-76 №16

Производительность, м3/час

60 000

30 000

1 800

80 000

Напор, кгс/м2

280

270

200

120

Частота вращения, об/мин

980

980

1 000

980

Электродвигатель

4A315S6A5

4A280M6A7

4A200M6

4A225M6

ВД-15,5

ВЦ 4-70 №2,5

ВЦ 4-70 №8

8ЦС-63

Производительность, м3/час

80 000

600

12 600

750

Напор, кгс/м2

380

22

150

630

Частота вращения, об/мин

750

1 450

970

2 870

Электродвигатель

A03-355М6-8

4AА6А4

4A160S6

АОМ-41-2

Расчет мощности

Для создания должной вытяжки для всякого вентилятора нужны правильные вычисления его производительности. Иначе он может не справиться с нагрузками, и коэффициент полезного действия будет низок. Мощность вытяжного механизма необходимо рассчитывать с учетом вида комнаты и объема воздушной массы, которую необходимо обновлять.

По нормативным расчетам, на кухне воздух посредством вентилирующего прибора должен обмениваться не менее 9-14 раз за час. В ванной комнате обновление воздушной массы может происходить реже, примерно 5-8 раз в течение одного часа. В то же время при пользовании душем это значение необходимо увеличивать до 17-20 раз в час.

Для туалетов обычно хватает 5-9 обновлений за вышеупомянутый промежуток времени. Чтобы правильно высчитать минимальную мощность вентилятора, нужно, прежде всего, подсчитать объем обслуживаемого помещения, а затем умножить на требуемое количество замены воздушной массы за час. Например, на кухне с объемом 30 м³ требующаяся наименьшая мощность вентилятора должна быть 30 м³ х 14 = 420 м³/час.

Большую роль для полной вытяжки играет и расположение устройства. Ведь удаляемый из комнаты воздух необходимо полностью заменить свежим. Обычно это происходит через щели в двери или специально предусмотренные для этого отверстия в стене. А когда прибор находится рядом с выходом на улицу, то он создаст обмен воздуха только вблизи и не сможет повлиять на остальную воздушную массу в комнате.

Специалисты рекомендуют располагать вентилятор наверху, чтобы всасывать теплый воздух, при этом источник для его поступления должен быть напротив прибора.

На кухне вытяжной вентилятор устанавливать желательно около плиты, поскольку это будет способствовать дополнительной вытяжке вредных запахов от приготовления пищи.

В случае, когда в комнате стоят приборы с дымоходом, то располагать вентиляторы нужно так, чтобы не происходило всасывания угарных газов из дымоходной трубы обратно в помещение. Такие требования не распространяются на котлы с распределенной тягой, в которых внутри трубы происходит обмен свежего воздуха с отработанным газом.

Предохранители

Электрические схемы автомобилей Нива Шевроле, выпущенных до и после 2009 года отличаются. В обоих случаях предохранители с плавкими вставками на 50 ампер, защищающие цепи питания электровентиляторов, находятся в дополнительном блоке. Он находится за вещевым ящиком с пассажирской стороны салона. На рисунке показано где находятся предохранители вентиляторов.

А еще интересно: Нива шевроле установка кондиционера — Автожурнал MyDucato

При превышении допустимого тока вставка плавится и цепь размыкается. Поэтому предохранители — первое, что надо проверить, если не работает электровентилятор охлаждения. Работоспособность детали можно оценить визуально или с помощью омметра (мультиметра). Для этого придется предварительно извлечь предохранитель из гнезда.

Мощность и производительность

Под производительностью понимают объем проходимого воздуха за единицу времени (куб.м/час). Производительность или воздухообмен зависит от типа вентилятора, размера лопастей, сопротивления воздуха и мощности двигателя (не путайте с мощностью вентилятора).

Небольшие бытовые приборы имеют мощность 15-20 Вт и при этом способны переместить от 100-200 м3/час. Модели посерьезней мощностью от 50 Вт работают с большими потоками и перегоняют более тысячи кубометров в час. Но для бытовых целей редко встречаются модели, превышающие мощность 150Вт.  Для промышленных целей могут использоваться вентиляторы, мощность двигателя которых достигает 500 кВт, а производительность 1 000 000 м3/ч.

Коэффициенты воздухообмена в жилых помещениях:

  • Спальня, детская – 3
  • Гостиная, зал, прочие жилые комнаты – от 3 до 6
  • Ванная комната – 7
  • Туалет – от 10 до 15
  • Кухня – 15
  • Подсобные помещения, гараж, мастерская – 8

Пример: площадь кухни – 9 м2, высота – 3 метра, коэффициент – 15.

9*3*15= 405 м3/ч.

Из расчётов видно, что для организации полноценного воздухообмена на кухне требуется приобретать модели с производительностью не менее 405 м3/ч.

Калькулятор расчета производительности вентилятора
Ширина комнаты
Длина комнаты
Высота потолка, м (десятичные разделяйте точкой, пример: 2.80)
Коэффициенты в зависимости от помещений
Объем помещения м3:
Расчетная производительность м3/час:

Еще один показателем, влияющий на производительность — это воздушный удар: расстояние, на которое распространяется выходящий поток воздуха. Чем больше воздушный удар, тем быстрее происходит циркуляция воздушных масс и соответственно ускоряется их обмен.

А теперь разберемся, что же такое мощность вентилятора и чем она отличается от потребляемой мощности двигателя.

Мощность вентилятора – это количество энергии, которое требуется устройству на перемещение определенного объемы массы воздуха. Этот параметр получается из произведения производительности и давления делённого на КПД конкретного типа вентилятора умноженного на 1000.

(Производительность м3/с*давление Па)/(1000*КПД) = кВт

Полезная мощность всегда ниже подаваемой мощности, что связанно с потерями при передаче энергии (трение, сопротивление).

Сравнительные характеристики осевого и центробежного вентилятора

Если сравнивать рабочие параметры агрегатов, то можно выявить следующие отличия.

Главным плюсом осевых моделей называют высокую эффективность. При необходимости, например, быстрого выведения воздуха из помещения он справится отлично. Он на высокой скорости перемещает воздух лопастями вокруг оси ротора.

Лопасти и воздух в таком вентиляторе двигаются в одном направлении и плоскости. Вместе с тем он не способен создать высокое давление, поэтому чаще используется как самостоятельное устройство, без воздуховодов.

Осевые вентиляторы отличаются своими компактными размерами, простотой конструкции и легкостью монтажа. Благодаря простому устройству в случае поломки не составит труда их отремонтировать.

В радиальных моделях, наоборот, направление воздуха не совпадает: на выходе воздушный поток перпендикулярен входящему.

Радиальный вентилятор создает значительно более высокое давление, чем осевой. Но при этом производительность у них чуть меньше. Такие устройства способны продвигать воздушные массы по длинной трассе на большие расстояния.

Они могут устанавливаться на сложных участках воздуховодов для поддержания определенного уровня давления в сети. Эти характеристики радиальных вентиляторов делают их незаменимыми при использовании в промышленности.

Такие конструкции могут как нагнетать воздух, так и всасывать его, поэтому их область применения очень обширна. Например, их с успехом используют на производстве для дымо- и пылеудаления.

Монтаж

Перед началом монтажа визуально убедиться в целостности, проверить, соответствуют ли характеристики по паспорту с документами.

Прозвонить на сопротивление изоляции, просушить. Проверить состояние ростверка по СНиП. Далее монтаж радиальных вентиляторов сводится к следующему списку действий:

  1. Установить рамы.
  2. Укрепить.
  3. Подготовить подъёмные механизмы.
  4. Застропить модуль, сделать пробный подъём.
  5. Установить, временно закрепить агрегат к раме.
  6. Соединить двигатель с вентилятором.
  7. Удалить временные подставки.
  8. Установить.
  9. Окончательный крепёж.
  10. Монтировать ограждение.
  11. Пробный пуск.

Далее необходимо отбалансировать, турбину, проверив баланс нанесением одной риски на турбину и корпус. При прокручивании риски никогда не совпадают, если балансировка сделана правильно и наоборот – если метка постоянно занимает одно положение.

Зазор между корпусом и турбиной не допускается более четырёх процентов от диаметра колеса, а между колёсами не более одного.

ППР – проект производства работ оговаривает способы монтажа, мест и механизмы.

Стропы для монтажа обязательно инвентарные.

Чтобы не повредить анкерные болты подкладывают деревянные бруски, по окончании монтажных работ снимают.

Окончательная установка делается по байпасу с помощью деревянных клиньев на резиновую виброизолирующую прокладку толщиной до двадцати пяти миллиметров.

Виды приводов

Существует три вида приводов конструкций, которые определяют мощность и вращение лопастей:

  1. Прямой, когда крыльчатка сидит на одном валу с двигателем, определяя обороты лопастей. Если скорость двигателя не регулируется, то и у крыльчатки тоже.
  2. Ременной. Усилие передаётся через шкивы. Меняя соотношение шкивов можно менять усилие.
  3. Регулируемый. Наличие магнитной и гидравлической муфты между валом мотора и импеллера, позволяет регулировать режим, для чего имеются специальные устройства.

По способам применения отличают принудительные и нагнетательные. Канальные центробежные вентиляторы используются для размещения внутри воздуховодов.

Многозональные высокопроизводительны и применяются для вентилирования и удаления дыма. Устанавливаются в подвалах и на чердаках. Благодаря нескольким фланцевым соединениям модуль может обслуживать вентиляционную систему большого дома.

Движение рабочих колёс определяет отличия. Правосторонние от левого вращения. При двухстороннем всасывании направление определяется со стороны против привода.

Классификация напольных моделей

В соответствии с принципом работы напольные вентиляторы подразделяют на:

  • радиальные,

  • осевые,

  • безлопастные.

Осевые напольные вентиляторы

Среди бытовых приборов первое место по распространению занимают именно осевые модели. Они оснащены двигателем с лопастным колесом, которое вращается в одной плоскости.

Радиальные вентиляторы

В отличие от осевых моделей, радиальные оснащены более сложным механизмом, в котором имеется ротор с лопатками спиральной конфигурации (с изогнутыми лопастями). Воздух, который попадает в этот ротор, начинает перемещаться радиально и с помощью центробежных сил выталкивается по выходному отверстию в помещение. Данные модели создают воздушный поток, у которого уже имеется определенный напор. Их в основном эксплуатируют в накладных и колонных конструкциях.

Безлопастные напольные вентиляторы

Достижением современности являются безлопастные вентиляторы. Их конструкция представляет собой рамку круглой формы, оснащенную мотором. Принцип работы этого устройства в корне отличается от вышеописанного. У основания устройства располагается турбина – она забирает воздух и наделяет его ускорением. Созданный воздушный поток выходит из щелей рамки. По пути поток воздуха захватывает также и соседние слои воздуха. В результате создается один непрерывный поток. Благодаря тому, что прибор абсолютно лишен лопастей, он является полностью безопасным.

Пример подбора вентиляторов для вентиляции

Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление.

Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге.

Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

ТипСкорость воздуха, м/с
Магистральные воздуховоды6,0-8,0
Боковые ответвления4,0-5,0
Распределительные воздуховоды1,5-2,0
Приточные решетки у потолка1,0-3,0
Вытяжные решетки1,5-3,0

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

Рекомендация 1

Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

Рекомендация 2

В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Устройство осевых вентиляторов

Осевой вентилятор представляет собой корпус с рабочим колесом и вращающимися лопастями. Он отличается от радиального тем, что его лопасти больше похожи на пропеллер. Рабочее колесо прибора расположено на валу электрического двигателя.

При работе двигатель вращает колесо, при этом перемещая поток воздушных масс вдоль оси рабочего колеса. Осевые вентиляторы бывают разных форм и отличаются формой лопастей. В основном лопасти имеют плоский или изогнутый вид.

Но в некоторых моделях используются объемные сечения. Материал изготовления —  пластмасса или сталь. Но для снижения сопротивления при работе даже с маломощным двигателем лопасти всегда делаются из легкого материала.

В отличие от центробежных моделей, конструкция осевых более простая, но при всей своей высокой эффективности они не могут перемещать такое большое количество воздуха.

Осевые вентиляторы бывают общего или специального назначения.

Первая группа приборов используется для малозагрязненного воздуха с температурой не более 40 °С. Причиной такого предела температуры является двигатель, который располагается на пути перемещаемого газа.

Максимальная температура окружающей среды для работы электрического двигателя составляет 35-40 °С.

Ко второй группе устройств относятся модели, которые применяются в агрессивной окружающей среде. Они могут перемещать воздушные потоки в условиях повышенной взрывоопасности, очищая воздух в шахтах и тоннелях.

Назначение таких устройств — вытянуть из помещения воздух с вредными веществами.

Осевые устройства бывают бытовыми и промышленными. Отличие их состоит только в размерах. Диаметр бытовых моделей, как правило, небольшой, — 100, 200, 300 мм.

Промышленные экземпляры намного больше, их диаметр измеряется в метрах. Такие агрегаты подходят для больших промышленных помещений.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitter
Напишите комментарий