Вентиляторы в системах механической вентиляции

В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых случаях — эжекторами.

Вентиляторы — это воздуходувные машины, служащие для перемещения воздуха при потерях давления в вентиляционной сети не более 1500 кгс/м2.

По принципу работы вентиляторы различают осевые, центробежные и диаметральные.

Осевой вентилятор (рис. 7, а) представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное колесо, при вращении которого поступающий в вентилятор воздух под действием лопаток перемещается в осевом направлении. Это наиболее простая конструкция осевого вентилятора, состоящего только из лопаточного колеса и кожуха. Широко применяются более сложные вентиляторы, снабженные направляющими и спрямляющими аппаратами. Достоинствами осевых вентиляторов являются простота конструкции, возможность экономичного регулирования производительности в широких пределах посредством поворота лопаток колеса, большая производительность. К их недостаткам относятся относительно малая величина давления и повышенный шум.

Центробежный вентилятор (рис. 7, б) состоит из спирального корпуса 1 с размещенным внутри лопаточным колесом 2, при вращении которого воздух, поступающий через входное отверстие попадает в каналы между лопатками колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается корпусом и выбрасывается через выпускное отверстие 4.

В зависимости от развиваемого давления центробежные вентиляторы делятся на следующие группы: а) низкого давления — до 100 кгс/м2; б) среднего давления — от 100 до 300 кгс/м2; в) высокого давления — от 300 до 1200 кгс/м2.

Вентиляторы низкого и среднего давления применяют в установках общеобменной и местной вентиляции, кондиционирования воздуха и т. п. Вентиляторы высокого давления используют в основном для технологических целей, например для дутья в вагранки.

Рис. 7. Вентиляторы: а — осевой; б — центробежный; в — центробежный низкого давления, г — диаметральный

Перемещаемый вентиляторами воздух может содержать самые разнообразные примеси в виде пыли, газов, паров, кислот и щелочей, а также взрывоопасные смеси. Поэтому в зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготовляют из определенных материалов и различной конструкции:

а) обычного исполнения — для перемещения чистого или мало-запыленного воздуха (до 150 мг/м3 с температурой не выше 150° С); все части таких вентиляторов изготовляют из обычных сортов стали;

б) антикоррозионного исполнения — для перемещения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в этом случае вентиляторы изготовляют из стойких против этих сред материалов — железохромистой и хромоникелевой стали, винипласта и т. д.;

в) взрывобезопасного исполнения — для перемещения взрывоопасных смесей, например, содержащих водород, ацетилен и т. д.; основное требование, предъявляемое к таким вентиляторам, — это полное исключение искрения при их работе (вследствие ударов или трения), поэтому колеса, корпуса и входные патрубки таких вентиляторов изготовляют из алюминия или дюралюминия; участок вала, находящийся в потоке взрывоопасной смеси, закрывается алюминиевыми колпаками п втулкой, а в месте прохода вала через кожух ставится сальниковое уплотнение;

г) пылевые — для перемещения пыльного воздуха (содержание пыли более 150 мг/м3); рабочие колеса этих вентиляторов изготовляются из материалов повышенной прочности.

По типу привода вентиляторы изготовляют с непосредственным соединением с электродвигателем (колесо вентилятора находится на валу электродвигателя или вал колеса соединен с валом

электродвигателя при помощи соединительной муфты) и с клиноременной передачей (на валу колеса есть шкив).

Центробежные вентиляторы бывают правого и левого вращения. Вентилятор считается правого вращения, когда колесо вращается по часовой стрелке (если смотреть со стороны, противоположной входу).

В зависимости от конкретных условий каждой вентиляционной установки выбирается привод вентилятора и направление вращения колеса, которое в любом случае будет правильным, если направлено по ходу разворота спирали кожуха.

В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются различные типы осевых (МЦ, ЦЗ- 0,4, К-06) и центробежных вентиляторов (Ц4-70, Ц4-76, Ц9-55 и т. д.) для установок вентиляции и кондиционирования воздуха промышленных предприятий.

Вентиляторы изготовляют различных размеров и каждому из вентиляторов соответствует определенный номер, показывающий величину диаметра рабочего колеса в дециметрах. Например, вентилятор Ц4-70 № 6 имеет диаметр колеса 6 дм или 600 мм.

Вентиляторы различных номеров, выполненные по одной и той же аэродинамической схеме, имеют геометрически подобные размеры и составляют одну серию или тип, например Ц4-70.

Для подбора осевых вентиляторов, как правило, нужно знать требуемую производительность, определяемую расчетным путем, и полное давление. Номер вентилятора и электродвигатель к нему выбирают по справочникам.