Центробежные вентиляторы: общие сведения

В большинстве случаев естественная среда не способствуют созданию комфортных условий пребывания в помещении. Особенно остро стоит вопрос их вентиляции. Зачастую естественной вентиляции оказывается недостаточно. Приходится прибегать к механическим способам обработки воздуха, создавая инженерные коммуникации в виде систем вентиляции и кондиционирования. В свою очередь, функционирование последних малоэффективно без средств принудительного перемещения воздуха – вентиляторов. Всех их по принципу действия и конструктивным особенностям можно разделить на аксиальные, центробежные и тангенциальные. Значительный сегмент по применяемости среди упомянутых занимают центробежные вентиляторы.

Конструкция центробежных вентиляторов довольно проста и состоит из спирального корпуса и размещенного в нем рабочего колеса. Рабочее колесо выполнено в виде 2-х дисков с расположенными между ними лопатками. Оно жестко устанавливается непосредственно на валу электродвигателя или приводится в движение клиноременной передачей. Клиноременная передача применяется в основном для достижения большей угловой скорости рабочего колеса. Соединение рабочего колеса с валом, как правило, шпоночное.

Лопатки рабочего колеса могут быть изогнутыми как назад, так и вперед. Центробежные вентиляторы с лопатками, изогнутыми назад при прочих равных условиях на 20% экономичнее аналогичных с лопатками, изогнутыми вперед. Однако, для последних характерен меньший диаметр колеса, частота его вращения и пониженный уровень шумов.

Принцип действия центробежных вентиляторов основан на разности давления, создаваемого рабочим колесом в результате действия центробежных сил. При этом в центре рабочего колеса образуется область пониженного давления, а ближе к корпусу – область повышенного давления. В результате через всасывающее отверстие происходит забор воздуха извне, который под повышенным давлением подается в отводящий патрубок. В итоге забор воздуха производится вдоль оси вращения рабочего колеса, а отводится под углом 90°.

В случае герметизации всасывающего отверстия получается вакуумный насос. Если же перекрыть отводящий канал, получается прототип компрессора.

Поскольку центробежные вентиляторы не рекомендуется использовать без воздуховодов, корпуса их значительно разнятся по конструкции и габаритам. Габариты и производительность бытовых вентиляторов значительно меньше, чем производственных.

Кроме этого, выпускаются центробежные вентиляторы для круглых и прямоугольных воздушных каналов, а также настенные для наружного монтажа. Изготавливаются они из черной, оцинкованной и нержавеющей стали, алюминия, полимеров и композитных материалов.

Применяются центробежные вентиляторы не только в климатических системах, но и в системах дымоудаления, в камерах сушки древесины, в очистных сооружениях для аэрации воды, дробеструйных и пескоструйных установках. Этот перечень можно значительно увеличить.

Поскольку спектр применения вентиляторов очень широк, различны и их исполнения. Наряду с обычным исполнением они изготавливаются в пыле-, влаго- и взрывозащищенном исполнениях. Выпускаются коррозийностойкие центробежные вентиляторы и стойкие к химическим реактивам.

Температурные условия их эксплуатации определяются условиями эксплуатации их электродвигателей и варьируются от -40 до +60 °С.

Основные эксплуатационные характеристики, по которым следует выбирать центробежные вентиляторы – это их производительность и давление. В зависимости от величины давления воздушного потока, создаваемого на выходе, центробежные вентиляторы условно делятся на 3 категории:

  • центробежные вентиляторы с низким давлением – до 1 кПа;
  • центробежные вентиляторы со средним давлением – от 1 до 3кПа;
  • центробежные вентиляторы с высоким давлением – от 3 до 12 кПа.

Разумеется, и величина давления, и производительность зависят от характеристик двигателя, сечений всасывающего и выходных отверстий и конструктивных особенностей рабочего колеса.

Монтаж габаритных промышленных вентиляторов осуществляется на бетонные основания или иные опорные конструкции. Для уменьшения уровня шумов применяются звукоизолирующие прокладки. Возможные вибрации устраняются установкой пружинных виброизоляторов.

Простота конструкции центробежных вентиляторов обуславливает вполне достаточный эксплуатационный ресурс и надежность в работе.