Un ventilatore è la base di qualsiasi sistema di ventilazione artificiale. Il dispositivo è ampiamente utilizzato nella vita di tutti i giorni ed è indispensabile in molte aree dell'attività umana. Quando si pianifica un acquisto di apparecchiature di ventilazione, è necessario comprendere le specifiche del dispositivo e dell'azione.
L'articolo presentato per la familiarizzazione descrive in dettaglio i tipi di ventilatori, le loro caratteristiche di progettazione, i principi operativi e lo scopo di ogni unità. Ti parleremo delle aree prioritarie per la scelta del modello giusto. Qui imparerai come selezionare un dispositivo in base alle condizioni operative.
Classificazione del ventilatore in base ai parametri principali
Ventole: dispositivi meccanici progettati per spostare, fornire o scaricare masse di aria e gas. La circolazione dell'aria si verifica a causa della differenza di pressione tra il canale di ingresso e di uscita dell'unità di ventilazione.
I fan sono usati ovunque. Dispositivi indispensabili quando si organizza il complesso di ventilazione di mandata e di scarico di un edificio, soffiando elementi di lavoro in condizionatori d'aria e dispositivi di riscaldamento.
I ventilatori sono progettati per funzionare con gas, il cui rapporto di compressione non supera 1,15. In questo caso, la differenza negli indicatori di pressione all'ingresso / all'uscita è limitata a 15 kPa - con un tasso più elevato, un compressore
La classificazione generale delle unità di ventilazione si basa su vari parametri.
Tra i criteri principali per la gradazione ci sono:
- design e principio di funzionamento del dispositivo;
- scopo e condizioni di funzionamento del ventilatore;
- metodo di installazione;
- metodi per collegare il dispositivo a un motore elettrico;
- caratteristiche tecniche: grado di protezione IP, pressione generata, consumo energetico, velocità, efficienza e livello di pressione acustica.
Cinque tipi di ventilatori si distinguono per il tipo di design: assiale, centrifugo, diagonale, diametrale e senza lama.
Le unità diagonali e diametriche sono considerate una varietà di due gruppi principali di unità di ventilazione: assiale e centrifuga. I nuovi prodotti senza lama sono sostanzialmente diversi dai loro omologhi
In base alle condizioni operative, vengono suddivisi i seguenti tipi di soffianti a gas:
- dispositivi di uso generale;
- fan per scopi speciali.
Il primo gruppo comprende unità progettate per il lavoro con flussi di aria e gas inattivi, la cui temperatura non supera i + 50 ° С. Il secondo gruppo comprende attrezzature speciali: resistente al calore, antideflagrante, alla polvere, alla corrosione e allo scarico dei fumi.
Secondo il metodo di installazione, si distinguono:
- standard: l'installazione viene eseguita su un supporto;
- tetto - installazione sul tetto dell'edificio;
- intubato - posizionato all'interno del condotto di ventilazione;
- multizona - modelli progettati per connettersi a più canali aerei.
I motori elettrici sono utilizzati come unità per l'unità di ventilazione.
Esistono diversi modi per accoppiare il motore alla girante:
- connessione diretta;
- Trasmissione a cinghia trapezoidale
- accoppiamento continuo.
Dopo aver determinato il tipo appropriato di ventilatore, viene selezionato un modello con caratteristiche tecniche ottimali.
Vengono prese in considerazione l'area di servizio, il luogo di installazione, il livello di rumore consentito, l'umidità ambientale e la necessità di proteggere il dispositivo da corpi estranei
Il principio di funzionamento di diversi tipi di dispositivi
Il criterio principale per la scelta di un ventilatore è il dispositivo e il principio di funzionamento. Le caratteristiche di design e le sfumature tecniche determinano l'efficienza del dispositivo, il livello di rumore, l'efficienza del lavoro e la possibilità del suo utilizzo in determinate condizioni.
galleria di immagini
Foto da
Ventilatore assiale per uso domestico
Dispositivo assiale per installazione nel condotto
Modello di ventilatore centrifugo
Ventilatore senza lama innovativo
Assemblaggio assiale - Ventilatore classico
Il ventilatore assiale (assiale) è ampiamente utilizzato nei sistemi di ventilazione domestica di case private, nelle cappe di scarico del bagno, nelle varianti di scarico complesse, come elemento di raffreddamento per varie apparecchiature ed elettronica, nonché nelle gallerie del vento e nei motori turbofan nel campo dell'aviazione.
Il design dei modelli è caratterizzato da semplicità di esecuzione e dimensioni contenute. Gli elementi principali: un corpo cilindrico, una ruota con lame e una trasmissione. Il diametro interno del cilindro deve garantire una rotazione libera della girante. L'intervallo tra le pale e il corpo è limitato all'1,5% della lunghezza della lama rotante.
Al fine di ridurre le perdite idrauliche e migliorare le caratteristiche aerodinamiche, il design è integrato da un collettore, un diffusore e una carenatura su entrambi i lati della girante
Principio di azione: le pale rotanti catturano l'aria e la spingono lungo l'asse della girante. Il movimento dei flussi d'aria nella direzione radiale è quasi assente. Le prestazioni dell'attrezzatura sono regolate dalla rotazione delle pale.
Caratteristiche distintive dei modelli assiali:
- non richiede una vasta area per l'installazione;
- consumo di energia economico;
- basso livello di rumore;
- semplicità di funzionamento e riparazione;
- a basso costo.
I vantaggi di lavorare e usare i ventilatori assiali li hanno resi molto popolari nella vita di tutti i giorni. I modelli di alloggiamento per il raffreddamento di apparecchi elettrici e unità assiali portatili con griglia sono ampiamente utilizzati.
Per migliorare lo scambio d'aria, i ventilatori assiali con un pannello a parete sono installati in aperture a parete e altre strutture di supporto. I dispositivi sono in grado di funzionare in due modi: aspirazione e iniezione d'aria
Modello centrifugo - Forza e potenza elevata
I ventilatori centrifughi (radiali) sono altamente efficienti: le unità sono in grado di generare alte pressioni e funzionare in condizioni difficili. Il design dell'attrezzatura comprende i seguenti elementi.
Corpo. L'alloggiamento del diffusore è realizzato in lamiera rivettata o saldata. Il corpo cavo ha una forma a spirale di una coclea, il design prevede tubi di aspirazione e scarico. Per dare rigidità, l'involucro è rinforzato con nervature o strisce trasversali.
Dall'alto, la "lumaca" viene chiusa con una scatola aggiuntiva o rivestita con pannelli antirumore. Ciò è necessario per ridurre il rumore durante il funzionamento dell'unità di ventilazione.
Ruota di lavoro. La pala del rotore è composta da due dischi, pale e un mozzo.
Il design della ruota determina le condizioni per l'utilizzo del ventilatore:
- diskless - trasporto di flussi con componenti solidi;
- single-disk - il movimento dell'aria con un basso contenuto di frazioni solide;
- doppio disco - circolazione di masse d'aria pura in un diverso intervallo di pressione;
- a tre dischi - fornisce un'aspirazione a due vie.
La ruota è fissata all'albero per mezzo di mozzi. Le lame sono fissate ai dischi e ai mozzi.
Scapole. Le prestazioni e l'efficienza dell'unità nel suo complesso dipendono in gran parte dalla forma delle pale:
- ala aerodinamica - offre silenziosità, un buon indicatore di prestazioni, la resistenza dello strumento alle alte temperature;
- parte posteriore curva: impedisce l'accumulo di polvere all'interno della ventola, adatto per il funzionamento in un ambiente con depressione elevata;
- curvo in avanti - i ventilatori con alette "frontali" sono progettati per funzionare con un grande volume di aria e alta pressione, sono resistenti all'erosione;
- radiale - installazioni di dimensioni compatte con efficienza media, le guide del rotore sono trattate con una composizione protettiva contro l'erosione.
Nelle ruote con pale "posteriori", la differenza tra gli indicatori di pressione statica e totale non è grande, quindi il loro livello di efficienza è elevato. L'efficienza raggiunge l'80%.
In avanti, le pale piegate creano un'elevata portata d'aria all'uscita. L'unità mantiene il 60% di efficienza. Inoltre pale "frontali": ottenere i parametri giusti con dimensioni della ventola più piccole
Negli impianti centrifughi, l'aria entra nella direzione assiale, viene espulsa nella direzione radiale. Le masse d'aria sotto l'azione delle forze centrifughe si muovono in un corpo cilindrico.
L'intero processo può essere suddiviso in più fasi:
- Quando la ruota gira, l'aria tra lo spazio delle pale scorre verso il bordo del rotore.
- Di conseguenza, al centro della ruota si forma una zona di bassa pressione. Ciò porta all'assorbimento di masse d'aria dall'esterno.
- Al centro della camera, i flussi d'aria cambiano direzione da assiale a radiale, entrando negli scomparti tra le pale.
- A causa della rapida rotazione, le masse d'aria si precipitano verso la parete interna dell'alloggiamento.
- L'energia cinetica viene parzialmente convertita in energia di compressione e la velocità dell'aria diminuisce: un volume d'aria viene raccolto all'interno della "coclea" e viene generata una pressione in eccesso.
- La massa gassosa si precipita sul tubo di uscita, entra nella tubazione e quindi nell'area di lavoro.
Le unità centrifughe vengono utilizzate nei sistemi di alimentazione e scarico di grandi locali, garage, centri commerciali ed edifici, dove è richiesta una ventilazione potente e continua.
Le piante radiali sono utilizzate nelle industrie pericolose per rimuovere rapidamente l'aria contaminata. Ad esempio, nelle officine per la lavorazione del legno o dei metalli, nelle officine per l'esaurimento del fumo e dei fumi nocivi
Diagonale - combinazione di ventilatore assiale e radiale
Il modello diagonale è una sintesi di due tipi di ventilatori: assiale e centrifugo. La girante del dispositivo ha una forma speciale: la struttura della girante ricorda un dispositivo a tamburo in una ventola radiale. Le pale della girante sono parallele all'asse di rotazione.
I ventilatori combinati hanno un corpo cilindrico e sembrano più simili a modelli assiali. Tuttavia, il principio di funzionamento è diverso a causa delle caratteristiche di progettazione della girante. L'aria si sposta prima lungo l'asse, quindi cambia direzione di 45 °.
A causa dell'iniezione centrifuga, la portata dell'aria aumenta, il che significa che aumenta anche l'efficienza dell'unità di ventilazione. Il livello di efficienza dei modelli diagonali raggiunge l'80%
Il vantaggio principale di una ventola di tipo misto è quello di raggiungere un compromesso tra le caratteristiche di rumore, le prestazioni e le dimensioni del dispositivo.
Molto spesso, le unità centrifughe-assiali vengono utilizzate come ventole nei condotti di ventilazione di piccole e medie dimensioni con condotti d'aria lunghi. Sono utilizzati come impianti di scarico e prese d'aria nei sistemi a pressione del tipo di alimentazione.
Installazione tangenziale - flusso d'aria uniforme
Il ventilatore tangenziale (diametralmente) è costituito da una cassa allungata dotata di un diffusore e un ugello e una girante a tamburo con pale inclinate. Il doppio del movimento dell'aria perpendicolare all'asse di rotazione del cilindro.
L'involucro del modello diametrale ricorda il caso di un ventilatore radiale. La differenza è che nell'unità tangenziale, il condotto si trova lungo il pannello laterale
Caratteristiche distintive dei dispositivi diametrici:
- elevate prestazioni aerodinamiche;
- capacità di fornire un flusso uniforme;
- la capacità di distribuire il ventilatore, scegliendo la direzione del flusso d'aria;
- funzionamento silenzioso;
- alto tasso di efficienza - fino al 60-70%.
Ambito: creazione di cortine d'aria, ventilconvettori e utilizzo in sistemi split.
Ventilatore fanless - tecnologia innovativa
I fanless domestici sono apparsi sul mercato interno dei sistemi di ventilazione non molto tempo fa. Il loro principio di funzionamento è sostanzialmente diverso dalle modifiche di cui sopra.
L'azione del dispositivo innovativo si basa sul desiderio del mezzo di equalizzare l'equilibrio tra le pressioni all'esterno e all'interno del dispositivo, nonché sulla tecnologia del "moltiplicatore d'aria"
Componenti del dispositivo:
- una cornice rotonda o ovale progettata per aspirare e rilasciare masse d'aria;
- base per il fissaggio del telaio;
- mini turbina montata nella base del ventilatore;
- il motore.
Un fan innovativo lavora secondo questo principio:
- Dopo aver acceso il motore, la turbina viene azionata.
- Ruotando, la turbina aspira aria attraverso perforazioni nel corpo base.
- Sotto l'influenza della turbolenza, l'aria accelera 15 volte ed esce attraverso le fessure di uscita situate intorno al perimetro del telaio.
L'aria scorre intorno alla superficie dell'anello e si precipita nella giusta direzione.
A causa delle proprietà aerodinamiche del dispositivo di ventilazione, l'aria viene aspirata nel flusso d'aria dal lato e dietro il telaio anulare
Rispetto ai modelli tradizionali, i fan fanless hanno una serie di vantaggi:
- regolazione regolare dell'intensità del flusso d'aria;
- praticità e assoluta sicurezza d'uso;
- cambio di direzione dell'aria regolando la posizione dell'anello;
- efficienza del lavoro - il consumo di energia elettrica è inferiore del 20% rispetto ai modelli assiali.
I principali svantaggi del dispositivo: costo elevato e livello di rumore elevato.
A seconda delle condizioni operative
Quando si sceglie un ventilatore, è importante considerare le condizioni per il suo utilizzo. Per l'uso in un ambiente aggressivo, sono state sviluppate installazioni altamente specializzate.
Unità da utilizzare in condizioni normali
I ventilatori per uso generale sono realizzati in acciaio al carbonio.
I dispositivi sono ammessi per l'installazione in base alle condizioni operative obbligatorie:
- contenuto di polvere nell'aria per unità radiali - non più di 0,01 g / m3, per dispositivi assiali - fino a 0,01 g / m3;
- temperatura media - fino a + 50 ° С;
- mancanza di componenti chimicamente aggressivi, esplosivi, fibre e particelle appiccicose nell'aria.
Il mezzo gas-vapore non dovrebbe provocare processi di corrosione accelerati; il tasso ammissibile di distruzione dei metalli è di 0,1 mm all'anno. Se la temperatura di esercizio supera il valore limite, il motore, che di solito si trova nel flusso di masse d'aria trasportate, si deteriora.
Esistono ventole per usi generali resistenti al calore in acciaio. La temperatura massima della composizione trasportata è fino a + 200 ° С. I prodotti domestici sono contrassegnati con le lettere "Zh" e "Zh2"
I modelli per uso generale sono utilizzati nei sistemi di riscaldamento e ventilazione dell'aria di edifici pubblici, residenziali e industriali, nonché per altri scopi sanitari.
Unità di ventilazione per usi speciali
I fan per scopi speciali sono generalmente divisi in cinque gruppi:
- polvere;
- resistente al calore;
- a prova di esplosione;
- resistente alla corrosione;
- rimozione del fumo.
Gli aggregati di polvere vengono utilizzati per pulire le masse d'aria da polvere e particelle di sporco: segatura di legno e metallo, scorie di saldatura, scarti di grano. Il flusso d'aria che passa attraverso gli ugelli cambia la sua direzione da assiale a radiale. A causa della forza centrifuga, cambia anche la portata dell'aria.
I dispositivi antipolvere sono realizzati in ottone, carbonio o acciaio inossidabile. La temperatura massima del mezzo di lavoro è di + 80 ° C. Esistono tipi misti di modelli: antipolvere, antideflagrante e resistente al calore
I fan della polvere radiale a bassa potenza sono installati sui veicoli che trasportano treni di grano. I dispositivi ad alta pressione sono utilizzati in grandi sale di produzione.
Le unità resistenti al calore sono progettate per spostare aria la cui temperatura supera + 80 ° C.
A causa delle difficili condizioni operative, i ventilatori devono avere caratteristiche speciali:
- isolamento termico del motore elettrico e sua rimozione oltre il flusso d'aria;
- alto livello di protezione del motore - IP44 e superiore;
- fabbricazione di elementi strutturali da materiali resistenti al calore (poliammide resistente al calore, lega di alluminio, acciaio inossidabile o acciaio al carbonio);
- ampia gamma di temperature operative.
I ventilatori resistenti al calore vengono utilizzati nella disposizione del sistema di ventilazione di bagni e saune, la rimozione dell'aria di scarico ad alta temperatura da un camino o una stufa, la rimozione di prodotti di combustione dai siti di produzione.
Le unità termoresistenti possono avere un'esecuzione assiale o radiale. Molto spesso, i ventilatori ad alta temperatura vengono utilizzati nei condotti di ventilazione, ma ci sono modifiche che sono montate senza condotti
Le apparecchiature di ventilazione a prova di esplosione sono progettate per la rimozione di miscele di gas esplosivi. Questa categoria comprende composizioni in cui, all'accensione della particella più piccola, viene acceso l'intero volume rimanente di gas.
I requisiti di protezione dalle esplosioni per le apparecchiature elettriche sono regolati dalle direttive CE ATEX. A seconda del grado di rischio di esplosione, le unità di ventilazione possono essere protette:
- riempimento di quarzo o olio dei gusci delle parti conduttive;
- sigillatura composta - materiale polimerico;
- rivestimenti ignifughi.
Acciaio inossidabile, leghe di alluminio e gruppi di materiali diversi sono acciaio inossidabile, ottone, bronzo e plastica elettricamente conduttiva.
I materiali diversi sono combinati in modo tale che non possa verificarsi una scintilla in caso di impatto o attrito
I ventilatori resistenti alla corrosione sono progettati per trasportare miscele aggressive di aria-gas non esplosive a basso contenuto di polvere, nonché l'assenza di componenti fibrosi e appiccicosi.
Materiali per la fabbricazione di parti del dispositivo: leghe di titanio, polipropilene, plastica vinilica. Come opzione, gli elementi di lavoro vengono spruzzati con un rivestimento anticorrosivo - acciaio resistente alla corrosione 08X13 o lega di titanio.
Portata dei fan "antiruggine":
- metallurgia ferrosa;
- linee di produzione di fertilizzanti minerali;
- produzione di carbonio;
- fornitura di aria alle caldaie con composizione bollente;
- organizzazione della circolazione del vapore acqueo con impurità di fenolo, alcali e idrogeno solforato;
- linee di piante di coke.
Aspiratori di fumo: potenti installazioni refrattarie integrate nel sistema di ventilazione dell'edificio e che funzionano soffiando fumo dall'ambiente. Le unità sono soggette a requisiti tecnici elevati.
In caso di incendio, il ventilatore dovrebbe funzionare ininterrottamente per 2 ore a una temperatura dell'aria soffiata fino a + 400 ° С. Quando la temperatura sale a + 600 ° C - fino a 1 ora
Scope - sistemi di ventilazione fumi per edifici per vari scopi. Gli "aspiratori di fumo" sono installati sul tetto della stanza con l'aiuto di una flangia di montaggio e sono collegati ai condotti di scarico dei fumi.
A seconda del design del ventilatore, il fumo a due o quattro lati può essere emesso in direzione orizzontale o verticale. È prevista la possibilità di funzionamento delle unità nella modalità di ventilazione generale a casa.
Tipi di ventole per metodo di installazione
Come indicato sopra, secondo il metodo di installazione, i dispositivi di ventilazione sono divisi in 4 gruppi: standard, tetto, condotto e multi-zona.
I fan convenzionali, di norma, vengono con un telaio di supporto o un supporto. La loro installazione non causa alcuna difficoltà.
Le unità sul tetto sono installate sul tetto dell'edificio e fungono da anello finale nel sistema di ventilazione dell'edificio. Tali ventole sono esposte a fattori esterni negativi (pioggia, neve, raffiche di vento), quindi sono realizzate con materiali particolarmente resistenti. Quasi tutti i modelli sono dotati di un cono protettivo per evitare l'intasamento della custodia.
I dispositivi di ventilazione del tetto funzionano secondo un principio assiale o centrifugo. La prima opzione viene spesso utilizzata per un ambiente normale e la seconda per polverosi e aggressivi
Quando si sceglie un ventilatore da tetto, tenere conto delle specifiche dei locali da equipaggiare. Ad esempio, un modello con un livello di rumore ridotto viene selezionato per un asilo, un ospedale o una scuola. Per la sala di produzione, l'alimentazione delle apparecchiature è una priorità.
Le unità di ventilazione canalizzate si trovano nei condotti di ventilazione ed estraggono e forniscono aria attraverso il sistema di condotti. Il design dei ventilatori dei condotti è generalmente di tipo diagonale o radiale, meno spesso assiale.
La scelta del dispositivo viene effettuata con riferimento alla forma del condotto. Vengono prodotte unità per alberi tondi, quadrati e rettangolari.
Le ventole rettangolari o quadrate sono realizzate in metallo, rotonde - in plastica. La custodia in metallo è resistente e durevole, mentre la custodia in plastica è meno rumorosa
Le unità di ventilazione multizona sono dotate di un alloggiamento che consente di collegare diversi condotti di aspirazione che provengono da zone diverse. Tali ventilatori sono indispensabili in ambienti in cui è necessario equipaggiare la cappa in ambienti diversi e esiste un solo condotto di scarico.
Le unità multicanale consentono di ottimizzare il complesso dei condotti dell'aria, ridurre i costi di capitale e la complessità del lavoro di organizzazione del sistema di ventilazione a casa
Un ulteriore vantaggio è il funzionamento semplificato. È necessario servire uno, ma non più fan.
Varietà di modelli di ventilazione domestica
I fan domestici sono ulteriormente classificati per posizione.
Finestra. Il dispositivo è montato in una finestra o parete vicino alla finestra, non vi è alcun condotto dell'aria. Tale attrezzatura viene utilizzata principalmente nelle istituzioni pubbliche: caffè, parrucchieri, ecc. L'autofilettamento nelle finestre in PVC installate è problematico.
I fan della finestra sono realizzati con un profilo rotondo e quadrato. Alcuni modelli sono dotati di una valvola di ritegno per impedire l'ingresso di polvere nella custodia.
Cucina Rimuovere i fumi e i vari odori che si verificano durante la cottura. Il ventilatore è montato direttamente nella cappa di scarico. Basato sul design, ci sono cappe piatte, a cupola e integrate. I ventilatori della cucina devono essere resistenti al calore e avere una rete protettiva esterna.
Attrezzature per il bagno. Per aumentare l'efficienza della ventilazione di scarico della toilette e del bagno, vengono utilizzati ventilatori a parete e soffitto. Le unità compatte sono economiche e facili da installare.
La parte interna dell'alloggiamento è posizionata nel condotto di ventilazione e l'esterno sporge e si chiude con una griglia di ventilazione. In bagno, si consiglia di utilizzare un ventilatore con un sensore dell'acqua
Indipendentemente dal tipo di ventilatore selezionato, è necessario prestare particolare attenzione all'etichettatura del dispositivo, in particolare al grado di protezione IP. Lo standard IP caratterizza la sicurezza delle apparecchiature in un ambiente non aggressivo.
La prima cifra ha un valore compreso nell'intervallo 0-6 e indica il livello di protezione contro la penetrazione di corpi estranei, polvere e contatto con le mani
Il livello di protezione contro l'umidità che penetra nell'involucro è indicato dalla seconda cifra del segno.
Alta probabilità di penetrazione di acqua nei dispositivi con un valore di "0". Sono ammessi solo per l'installazione in locali "asciutti". Il massimo grado di protezione "8" garantisce la sicurezza del ventilatore quando completamente immerso in acqua
Video n. 1. Il principio di funzionamento e i vantaggi competitivi di un ventilatore senza lama:
Video # 2. Il dispositivo del ventilatore centrifugo VTsUN:
Video n. 3. Design circolare della ventola del condotto:
La progettazione del modello e le caratteristiche tecniche e operative dei ventilatori consentono di scegliere le migliori attrezzature per uso domestico e industriale. Il design delle unità di ventilazione viene costantemente migliorato, adattandosi alle esigenze dei clienti.
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