Вентилятори і примусових вентиляційних системах. Підбір вентилятора

1.7.1.Вентилятори

В примусових вентиляційних системах, як витяжних так і припливних, збудником руху повітря є спеціальний механізм, який називають вентилятором.

В залежності від призначення вентилятори бувають: загального призначення, які призначені для переміщення повітря з температурою не більше 80˚С; термостійкі – для транспортування газу (повітря) з температурою більше 80˚С; вибухобезпечні – для переміщення вибухо- небезпечних газів і їх суміші; пилові – для переміщення повітря забрудненого пилом.

Для характеристики розміру вентиляторів кожному з них присвоюється номер, який відповідає діаметру робочого коліщати в дециметрах.

Вентилятори випускаються промисловістю як правого так і лівого обертання.

По конструктивним особливостям вентилятори поділяються на радіальні (відцентрові), осьові, дахові і стелеві.

Радіальні вентилятори. В равликоподібному кожусі радіального вентилятора (мал.1.12) розташоване робоче коліща. Коли воно обертається, повітря, яке входить кріз вхідний отвір, потрапляє в канали між лопості  коліщати (крильчатки) і, рухаясь по каналам в відповідності з формою кожуха,  надходить до вихідного отвору. Повітря в вентилятор надходить до центру, а виходить по дотичній до кола обертання робочого коліщати під дією відцентрової сили.

Лопості робочого коліщати з’єднані по колу за допомогою переднього диска в вигляді кільця, а також заднього суцільного диска, в центрі якого розташована ступиця. За допомогою ступиці робоче коліща встановлюється на вал вентилятора. З’єднують деталі робочого коліщати  зварюванням або заклепками.

Равликоподібний кожух виготовляють зварюванням з листової сталі. Кожухи вентиляторів великих розмірів встановлюють на окремих опорах, а невеликих розмірів кріплять до чавунної основи, або основи звареної з сортової сталі. На основах встановлюються підшипники, на яких тримається вал вентилятора. Обертальний рух валу  задається безпосередньо від вала електродвигуна або через клино- пасову передачу з шківами.

За тиском радіальні вентилятори  поділяються на: низького тиску – до 1000 Па, середнього – до 300 Па і високого – до 12000 Па.

Радіальні вентилятори виготовляють з равликоподібними кожухами правого і лівого обертання.

Осьові вентилятори. В тому випадку, коли потрібно при невеликому тиску, переміщувати великі об’єми повітря, застосовують осьові вентилятори (мал.1.13).

Майже всі конструкції осьових вентиляторів зроблені таким чином що, робочи коліща насаджено безпосередньо на вал електродвигуна. Сам електродвигун, вкритий обтікачем, встановлюють в середині кожуха – в потоці повітря, яке рухається вздовж вісі вентилятора.  Для нормальної роботи вентилятора потрібно, щоб зазор між робочим коліщам і кожухом був мінімальний. Осьові вентилятори виготовляють правого, лівого і реверсного обертання.

Робочи коліща осьового вентилятора створює рух повітря вздовж вісі кожуха вентилятора. Такий напрямок руху повітрю задає форма лопостей коліщати.

Дахові вентилятори. Для встановлення поза приміщення, на даху виробничих та суспільних приміщень, застосовують дахові вентилятори. Даховий вентилятор це вентиляційний агрегат, тобто вентилятор скомпонований з електродвигуном. Порівняно з звичайними вентиляторами, їх виготовляють з осьовими і радіальними робочими коліщатами, обертання яких відбувається в горизонтальній площині на вертикальних валах.

Осьові дахові вентилятори застосовують для витяжних загально обмінних вентиляційних систем без повітропроводів, а радіальні, як без сітки повітропроводів так і з нею.

Стелеві вентилятори. Такі вентилятори призначені для підвищення рухомості повітря в приміщенні. Вони складаються з електродвигуна, на валу якого встановлені лопості. Підвішується вентилятор до стелі. Стелевий вентилятор має регулятор швидкості обертання, і таким чином регулюється швидкість руху повітря в приміщенні, або інтенсивність перемішування повітря. Чим створюються більш комфортні умови для людей, особливо в жарку пору року.

1.7.2. Підбір вентилятора

Підбір вентилятора здійснюється  на основі попередніх розрахунків вентиляційної системи за допомогою графіків, які характеризують роботу того або іншого вентилятора.

По потрібному повітрообміну для приміщення (див. Розд.1.4), визначаємо продуктивність вентилятора L_В м³/год. Відхилення дозволяється до 3%.

 З гідравлічного розрахунку вентиляційної системи приміщення (див.розд.1.5) визначаємо потрібний тиск, який повинен створювати вентилятор Р_В Па .На основі цих даних, використовуючи графік для вибору вентилятора (мал.1.14), підбираємо вентилятор.

Продуктивність вентилятора та тиск, який він створює, залежать від частоти обертів робочого коліщати. Вентилятор слід вибирати так, щоб він забезпечував потрібну продуктивність, створював відповідний тиск, мав таку частоту обертів робочого коліщати, яка не перевищує норм по шумності роботи вентиляційної системи і в той же час мав максимальний коефіцієнт корисної дії.

Шум в вентиляційні системі створюється роботою вентилятора (вібраційний шум) і внаслідок тертя повітря в повітропроводах.

Для того щоб вібраційний шум не розповсюджувався по вентиляційні системі, вентилятори встановлюють на віброізолюючі основи (прокладки), а повітропровід відокремлюють від вентилятора еластичними вставками (щільна тканина).

Величина шуму внаслідок тертя повітря залежить від колової швидкості кінця робочого коліщати вентилятора. Колова швидкість вентилятора визначається за формулою:

V_КОЛ = π·D· n, м/с,                         (1.29)

де D – діаметр робочого коліщати, м;

n – частота обертів робочого коліщати, хв.^-1

В вентиляційних системах побутових приміщень, швидкість кінця робочого коліщати вентилятора не повинна перевищувати 35 м/с.; в виробничих приміщеннях від 45 до 50 м/с.

Потужність електродвигуна для вентилятора визначається за формулою:

N_В  = ,                      (1.30)

де :  L – продуктивність вентилятора,м³/год;

Р_В – тиск повітря, який створює вентилятор, Па;

ζ – коефіцієнт корисної дії вентилятора.