Как рассчитать улитку центробежного вентилятора

Центробежные вентиляторы (радиальные). Общие данные

Все аппараты, независимо от назначения, предназначены для создания потока воздуха (чистого или содержащего примеси других газов или мелкие однородные частицы) разного давления. Оборудование подразделяется на классы по созданию низкого, среднего и высокого давления.

Агрегаты называются центробежными (а также радиальными) из-за способа создания воздушного потока вращением радиального рабочего колеса лопаточного типа (форма барабана или цилиндра) внутри спиральной камеры. Профиль лопатки может быть прямым, изогнутым, «профилем крыла». В зависимости от скорости вращения, типа и количества лопаток давление воздушного потока может варьироваться от 0,1 до 12 кПа. Вращение в одну сторону удаляет газовые смеси, в противоположную — нагнетает чистый воздух в помещение. Изменить вращение можно с помощью перекидного переключателя, меняющего фазы тока местами на клеммах электрического двигателя.

Корпус оборудования общего назначения для работы в неагрессивных газовых смесях (воздух чистый или задымленный, содержание частиц менее 0,1 г/м3) изготавливается из листовой углеродистой или оцинкованной стали различной толщины. Для более агрессивных газовых смесей (присутствуют активные газы или испарения кислот и щелочей) используются коррозионно-устойчивые (нержавеющие) стали. Такое оборудование может работать при температуре среды до 200 градусов тепла. В изготовлении взрывозащищенного варианта для работы в опасных условиях (горное оборудование, большое содержание взрывоопасной пыли) применяются более пластичные металлы (медь) и алюминиевые сплавы. Оборудование для взрывоопасных условий отличается повышенной массивностью и при работе исключает искрение (главную причину взрывов пыли и газов).

Барабан (рабочее колесо) с лопатками изготавливается из сортов стали, не подверженных коррозии и достаточно пластичных, чтобы выдержать длительные вибрационные нагрузки. Форма и количество лопаток проектируются из расчета аэродинамических нагрузок при определенной скорости вращения. Большое количество лопаток, прямых или слегка изогнутых, вращающихся с большой скоростью, создают более устойчивый воздушный поток и издают меньше шума. Но давление воздушного потока все же ниже, чем у барабана, на котором установлены лопатки с аэродинамическим «профилем крыла».

«Улитка» относится к оборудованию с повышенной вибрацией, причины которой именно в низком уровне сбалансированности вращающегося рабочего колеса. Вибрация вызывает два следствия: повышенный уровень шума и разрушение основания, на котором установлен агрегат. Снизить уровень вибрации помогают амортизационные пружины, которые вставляются между основанием корпуса и местом установки. При монтаже некоторых моделей вместо пружин используются резиновые подушки.

Вентиляционные агрегаты — «улитка» комплектуются электродвигателями, которые могут быть снабжены взрывобезопасными корпусами и крышками, улучшенной окраской для работы в агрессивных газовых средах. В основном это асинхронные двигатели с определенной частотой вращения. Электродвигатели рассчитаны на работу от однофазной сети (220 В) или трехфазной (380 В). (Мощность однофазных электродвигателей не превышает 5 — 6 кВт). В исключительных случаях может быть установлен двигатель с управляемой скоростью вращения и тиристорным управлением.

Существуют три способа соединения электродвигателя с валом барабана:

  1. Прямое соединение. Валы соединены с помощью шпоночной втулки. «Конструктивная схема №1».
  2. Через редуктор. Редуктор может иметь несколько передач. «Конструктивная схема №3».
  3. Ременно — шкивная передача. Скорость вращения может меняться если поменять шкивы. «Конструктивная схема №5».

Наиболее безопасным соединением для электродвигателя в случае внезапного заклинивания является ременно — шкивное (если вал рабочего колеса внезапно и резко остановится, повредятся ремни).

Кожух изготавливается в 8 положениях выходного отверстия относительно вертикали, от 0 до 315 через 45 градусов. Это позволяет облегчить крепление агрегата к воздуховоду. Для исключения передачи вибрации фланцы воздуховода и корпуса агрегата соединяются через рукав из толстого прорезиненного брезента или синтетической ткани.

Оборудование окрашивается прочными порошковыми красками с повышенной ударопрочностью.

Популярные модели ВР и ВЦ

1. Вентилятор ВР 80 75 низкого давления

Предназначен для вентиляционных систем производственных и общественных зданий. Условия работы: умеренный и субтропический климат, в неагрессивных условиях. Диапазон температур, пригодный для работы оборудования общего назначения (ОН) от -40 до +40. Жаростойкие модели выдерживают повышение до +200. Материал: углеродистая сталь. Средний уровень влажности: 30-40%. Дымоулавливающие могут в течение 1,5 часа работать при температуре +600.

Рабочее колесо несет 12 изогнутых лопаток, изготовленных из нержавеющей стали.

Коррозионностойкие модели изготавливаются из нержавеющей стали.

Взрывозащищенные — из углеродистой стали и латуни (для нормальной влажности), из нержавеющей стали и латуни (для повышенной влажности). Материал для самых защищенных моделей: алюминиевые сплавы.

Оборудование производится по конструктивным схемам №1 и №5. Мощность двигателей, поставляемых в комплекте — от 0,2 до 75 кВт. Двигатели до 7,5 с частотой вращения до от 750 до 3000 об/мин, более мощные — от 356 до 1000.

Срок службы — более 6 лет.

В номере модели отражен диаметр рабочего колеса: от №2,5 — 0,25м. до №20 — 2 м. (согласно ГОСТ 10616-90).

Параметры некоторых ходовых моделей:

1. ВР 80-75 №2,5: двигатели (Дв) от 0,12 до 0,75 кВт; 1500 и 3000 об/мин; давление (Р) — от 0,1 до 0,8 кПа; производительность (Пр)- от 450 до 1700 м3/ч. Виброизоляторы (Ви)- резиновые. (4 шт) К.с. №1.

2. ВР 80-75 №4: Дв от 0,18 до 7,5 кВт; 1500 и 3000 об/мин; Р — от 0,1 до 2,8 кПа; Пр — от 1400 до 8800 м3/ч. Ви — резиновые. (4 шт) К.с. №1.

3. ВР 80-75 №6,3: Дв от 1,1 до 11 кВт; 1000 и 1500 об/мин; Р — от 0,35 до 1,7 кПа; Пр — от 450 до 1700 м3/ч. Ви — резиновые. (4 шт) К.с. №1.

4. ВР 80-75 №10: Дв от 5,5 до 22 кВт; 750 и 1000 об/мин; Р — от 0,38 до 1,8 кПа; Пр — от 14600 до 46800 м3-ч. Ви — резиновые. (5 шт.) К.с. №1.

5. ВР 80-75 №12,5: Дв от 11 до 33 кВт; 536 и 685 об/мин; Р — от 0,25 до 1,4 ка; Пр — от 22000 до 63000 м3/ч. Ви — резиновые (6 шт) . К.с. №5.

6. Вентилятор ВЦ 14 46 среднего давления.

Рабочие характеристики и материалы для изготовления идентичны ВР за исключением количества лопаток (32 шт).

Номера — от 2 до 8. Конструкционные схемы №1 и №5.

Срок службы — более 6 лет. Гарантийное количество часов отработки — 8000.

Параметры и производительность:

1. ВЦ 14 46 №2: Дв от 0,18 до 2,2 кВт; 1330и 2850об/мин; Р — от 0,26 до 1,2 кПа; Пр — от 300 до 2500 м3/ч. Ви — резиновые. (4 шт) К.с. №1.

2. ВЦ 14 46 №3,15: Дв от 0,55 до 2,2 кВт; 1330 и 2850 об/мин; Р — от 0,37 до 0,8 кПа; Пр — от 1500 до 5100 м3/ч. Ви — резиновые. (4 шт) К.с. №1.

3. ВЦ 14 46 №4: Дв от 1,5 до 7,5 кВт; 930 и 1430 об/мин; Р — от 0,55 до 1,32 кПа; Пр — от 3500 до 8400 м3/ч. Ви — резиновые. (4 шт) К.с. №1.

4. ВЦ 14-46 №6,3: Дв от 5,5 до 22 кВт; 730 и 975 об/мин; Р — от 0,89 до 1,58 кПа; Пр — от 9200 до 28000 м3/ч. Ви — резиновые. (5 шт) К.с. №1,5.

5. ВЦ 14-46 №8: Дв от 5,5 до 22 кВт; 730 и 975 об/мин; Р — от 1,43 до 2,85 кПа; Пр — от 19000 до 37000 м3/ч. Ви — резиновые. (5 шт) К.с. №1,5.

Пылевой вентилятор «улитка»

Вентиляторы пылевые предназначены для жестких условий работы, их предназначение — удалять с места работы воздух с достаточно крупными частицами (галечник, труха, мелкая металлическая стружка, деревянная стружка, щепа). Рабочее колесо несет 5 или 6 лопаток, изготовленных из толстой углеродистой стали. Агрегаты предназначены для работы в вытяжках со станков. Популярны модели ВЦП 7-40. Выполняются по К.с. №5.

Создают давление от 970 до 4000 Па, их можно отнести к классу «среднее и высокое давление». Номера рабочих колес — 5, 6,3 и 8. Мощность Дв — от 5,5 до 45 кВт.

Прочие

Существуют устройства особого класса — для поддува в твердотопливных котлах. Производятся в Польше. Специализированное оборудование для отопительных систем (частных).

Корпус — «улитка» отлит из алюминиевого сплава. Специальная заслонка с системой грузиков исключает попадание воздуха в топку, когда мотор отключен. Устанавливаться может в любом положении. Небольшой двигатель с датчиком температуры, 0,8 кВт. В продаже модели WPA-117k,WPA-120k, различающиеся размерами основания.

Изготовление и испытание вентиляторов
производится на заводах в Швейцарии, Бразилии, США

Компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH на рынке инжиниринговых услуг с 1997 года, официальный дистрибьютор различных производителей промышленного оборудования, предлагает Вашему вниманию вентиляторы (радиальные вентиляторы с двигателем,вытяжные и нагнетательные вентиляторы, турбовентиляторы и др.).

Для решения задачи перемещения воздушно-газовых смесей в промышленности применяют различные газодувные машины. Условно их можно разделить на две группы по степени повышения давления перемещаемой среды. К первой группе относят машины способные незначительно повышать давление – вентиляторы, газодувки. Во вторую группу относят машины способные создавать высокие значения давления перемещаемой среды – компрессоры.

Рассмотрим подробнее машины служащие для перемещения воздушно-газовых смесей на примере вентиляторов.

Общее описание

Вентиляторами называются машины, предназначенные для перемещения различных воздушно-газовых смесей с увеличением степени их давления до максимального значения 12-15 кПа. Отличительными чертами вентиляторов являются простая одноступенчатая конструкция и работа с малыми окружными скоростями вращения вала. Вентиляторы состоят из корпуса, рабочего колеса с лопатками, установленного на вал внутри корпуса, и привода. В качестве привода вентиляторов используют электродвигатели.

Широкое применение вентиляторы нашли как в быту, так и в промышленности. К промышленным вентиляторам предъявляются определенные требования ввиду более жестких условий эксплуатации. Помимо соответствия параметрам проводимого технологического процесса промышленные вентиляторы должны соответствовать высоким требованиям надежности конструкции и безопасности.

Вентиляторы применяют для транспортирования различных воздушно-газовых смесей, которые могут отличаться критическими температурами, абразивными свойствами, содержанием пыли и влаги. Поэтому существенным критерием при изготовлении вентиляторов является правильный выбор материального исполнения.

Принцип действия вентилятора

В общих чертах принцип работы вентиляторов можно описать следующим образом:

Работа вентилятора заключается в том, что перемещаемая рабочая среда, с начальной величиной давления и скоростью потока, проходит через входное отверстие и попадает на рабочее колесо, установленное внутри корпуса. Рабочее колесо вентилятора зафиксировано на валу с помощью ступицы. Оно приводится в движение от привода. Во время вращения рабочего колеса перед ним создается разряжение, за счет которого происходит всасывание воздушно-газовой смеси. Далее перемещаемая среда проходит по рабочему колесу, которое сообщает ей энергию от привода, и подается через выходное отверстие. На выходе из вентилятора рабочая среда получает приращение давления и скорости потока за счет энергии переданной рабочим колесом.

Технические характеристики. Производительность, напор, мощность

Машины, используемые в промышленных целях для перемещения различных жидкостей и воздушно-газовых смесей, схожи по конструкции. Поэтому имеют идентичные основные технические параметры работы.

В зависимости от области применения и эксплуатационных условий производят широкий спектр вентиляционных машин, выбор которых заключается в определении основных технических параметров таких как:

1. Производительность Q – определяет количество воздушно-газовой смеси перемещаемое в единицу времени. Производительность вентиляторов может варьироваться от 1 до 1 000 000 м 3 /с. Рассчитывается следующим образом:

где:
V – объем перемещаемого потока рабочей среды [м 3 ];
t – время.

2. Напор – представляет собой количество энергии, переданное перемещаемой воздушно-газовой среде при ее прохождении через вентилятор. Напор вентилятора принято выражать через единицы давления. Полное давление, создаваемое вентилятором, складывается из статической и динамической составляющих:

где:
Рп – полное давление [Па];
Рст – статическое давление [Па];
Рдин – динамическое давление (Рдин = ρω 2 /2) [Па];
ω – средняя скорость рабочей среды [м/с];
ρ – плотность рабочей среды [кг/м 3 ].

3. Мощность характеризует количество энергии, которая требуется для перемещения рабочей среды. Разделяют на подводимую и полезную. Подводимая мощность это энергия, передаваемая от привода к вентилятору, а полезная мощность отображает реальное значение энергии, расходуемое на перемещение рабочей среды. Значение подводимой мощности больше чем полезной это объясняется различными потерями при передаче энергии.

Мощность вентилятора определяется из следующего выражения:

где:
Q – производительность вентилятора [м 3 /с];
Р – давление создаваемое вентилятором [Па];
ŋ – КПД вентилятора.

4. Наряду с вышеперечисленными основными технологическими параметрами вентиляторов немаловажную роль имеют следующие второстепенные показатели: климатическое исполнение, уровень допустимого шума при эксплуатации, габаритные размеры, коррозионная стойкость и другие. Данные характеристики оказывают весомый вклад при выборе вентиляторов.

Типы, классификация промышленных вентиляторов

Общая классификация вентиляторов проводится по направлению движения потока перемещаемой рабочей среды. В соответствии с ним существуюет два основных типа вентиляторов, применяемых для промышленных целей:

В осевых вентиляторах, как следует из названия, поток рабочей среды движется вдоль осевой линии или вала вентилятора.

В радиальных вентиляторах рабочая среда движется по лопаткам от центра рабочего колеса к краю, за счет центробежной силы возникающей при вращении, затем по спиральному корпусы выходит через нагнетательный патрубок.

Радиальные вентиляторы

Радиальные вентиляторы прочны, способны генерировать относительно высокие давления с высокой эффективностью и подходят для эксплуатации в жестких условиях.

Радиальные вентиляторы представляют собой агрегат, состоящий из спирального корпуса, вала, рабочего колеса с лопатками и привода. Вентилятора устанавливаются на несущей раме (станине).

Спиральный корпус вентилятора чаще всего изготавливается из листов стали, которые соединены сваркой или клепками. При работе в области высокого давления корпус вентилятора отливается целиком. Для придания жесткости спиральный корпус вентилятора, изготовленный из листов стали, дополнительно усиливают поперечными полосами или оребрением. С целью уменьшения уровня шума возникающего при работе вентилятора корпус закрывают специальными шумопоглащающими панелями или заключается в короб.

Главным рабочим органом радиальных вентиляторов является рабочее колесо, в результате вращения которого и происходит перемещение рабочей среды. Обычно оно состоит из заднего и переднего дисков, ступицы и лопаток. В зависимости от условий эксплуатации существует несколько модификаций рабочего колеса:

  • бездисковые – используются для транспорта сред с содержанием твердых включений;
  • однодисковые – преимущественно служат для перемещения рабочих сред с содержанием твердых примесей;
  • двухдисковые (барабанные, кольцевые, с коническим передним диском) – применяются для перемещения чистых рабочих сред в широком диапазоне создаваемых давлений;
  • трехдисковые – используются в вентиляторах с двухсторонним всасыванием.

Ступицы необходимы для крепления рабочего колеса на вал. Их отливают или вытачивают из заготовок.

Неотъемлемой частью рабочего колеса являются лопатки. Они крепятся к диску и ступице. Методы крепления лопаток напрямую зависят от требуемой прочности и жесткости конструкции, а также экономической целесообразности. Наиболее надежным способом крепления является сварка, ее применение выгодно при одинаковом сроке службы всех компонентов рабочего колеса. В случае, когда из за условий эксплуатации лопатки изнашиваются быстрее дисков, применяют соединение клепками или на шипах. От формы лопаток зависят эффективность и рабочие характеристики вентилятора.

Типы лопаток устанавливаемых на рабочее колесо:

  • изогнутые вперед;
  • радиальные;
  • радиальные загнутые вперед;
  • плоские наклоненные назад;
  • изогнутые назад;
  • изогнутые назад аэродинамического профиля.

Важным фактором, влияющим на эффективность работы вентилятора, является зазор между рабочим колесом и входным патрубком. Он не должен превышать 1% от диаметра рабочего колеса.

Привод вентилятора может быть реализован следующим образом:

  • прямым соединением рабочего колеса с электродвигателем;
  • соединение через гибкую муфту;
  • соединение клиноременной передачей.

Для радиальных вентиляторов используют несколько композиционных схем крепления рабочего колеса и соединения с приводом.

В случае вентиляторов с большими размерами рабочих колес рекомендуется соединение с помощью муфт или ременной передачи. Наибольшее распространение получило консольное соединение вала рабочего колеса с приводом, т.е. соединение вала рабочего колеса установленного в опорный подшипниковый узел, который вынесен за корпус вентилятора. К положительным сторонам данной схемы относят отсутствие механических потерь при передаче и возможность установки на небольшой площади, а отрицательной стороной является ограничение по размеру рабочего колеса. Установка вала рабочего колеса между двумя опорными подшипниками считается более надежной и способна обеспечить стабильный режим работы вентилятора. Недостатком данной схемы является трудность монтажа вентилятора на воздуховод ввиду усложнения конструкции. Для вентиляторов двухстороннего всасывания консольное соединение с приводом не применяется.

Классификация радиальных вентиляторов

Основная классификация радиальных вентиляторов заключается в разделении по следующим эксплуатационным и конструктивным признакам:

  • низкого давления (до 1000 Па);
  • среднего давления (от 1000 до 3000 Па);
  • высокого давления (свыше 3000 Па).

Количеству сторон всасывания:

Направлению вращения рабочего колеса (со стороны привода):

  • правого вращения – движение рабочего колеса по часовой стрелке;
  • левого вращения – движение рабочего колеса против часовой стрелки;

Положение выходного патрубка:

Выходной патрубок вентилятора общего назначения может быть установлен в семи положениях, каждое смещено на 45 градусов относительно предыдущего. Положение, предусматривающее установку выходного патрубка, под углом 225 градусов не производится, ввиду сложности реализации присоединения к трубопроводу.

Пространственная ориентация выходного патрубка вентиляторов специального назначения может принимать положения через каждые 15 градусов в интервале от 0 до 345 градусов (для мельничных вентиляторов) и от 0 до 255 градусов (для дутьевых вентиляторов).

В зависимости от характеристик перемещаемой среды радиальные вентиляторы разделяют на следующие категории по назначению:

Вентиляторы общего назначения применяются для перемещения неагрессивных воздушно-газовых смесей, без содержания твердых включений и пыли, с температурой не превышающей 200 о С. К таким относятся вентиляторы, применяемые для осуществления приточно-вытяжной вентиляции (крышные).

Также для осуществления промышленных целей производят большое количество вентиляторов специального назначения. Они используются для перемещения различных воздушно-газовых сред отличающихся высокими рабочими температурами, абразивными и коррозионными свойствами, содержанием твердых примесей, высокой степенью взрывоопасности и т.д. К данному классу можно отнести следующие вентиляторы:

  • коррозионностойкие;
  • пылевые;
  • взрывозащищенные;
  • дутьевые;
  • шахтные;
  • мельничные.

Для каждого из типов вентиляторов подбирается материальное исполнение, отвечающее эксплуатационным условиям и способное обеспечить надежную, безаварийную работу в штатном режиме.

Так для проточной части вентиляторов коррозионностойкого исполнения применяют нержавеющие стали, титан и его сплавы, большое распространение получили различные полимерные материалы.

Из-за высокого содержания твердых включений в перемещаемой среде детали и узлы пылевых вентиляторов отличаются высокой надежностью. Поэтому их изготавливают из материалов стойких к абразивному воздействию.

Взрывозащищенные вентиляторы изготавливают из мягких материалов (алюминий и его сплавы) во избежание образования искр при соударении или трении подвижных частей.

Специфика работы дутьевых вентиляторов заключается в перемещении воздушно-газовых

смесей с высокими температурами, поэтому для них применяют различные жаростойкие стали.

Осевые вентиляторы

Конструкция осевых вентиляторов характеризуется простотой и малыми габаритными размерами. Их часто использую там, где не возможно применение радиальных вентиляторов, ввиду ограниченного пространства установки. Осевые вентиляторы состоят из цилиндрического корпуса, рабочего колеса с лопатками и привода.

Корпус осевого вентилятора выполнен в виде цилиндра. Внутренний диаметр корпуса подбирается таким образом, чтобы обеспечить свободное вращение рабочего колеса. При этом максимальное расстояние между корпусом и лопатками рабочего колеса не должен превышать 1,5 % длины лопатки. Для улучшения аэродинамических свойств и уменьшения гидравлических потерь в конструкцию вентилятора вносят изменения, устанавливая следующие дополнительные элементы: коллектор на входном патрубке, входной и выходной обтекатель на ступице рабочего колеса, и диффузор на выходе.

Рабочее колесо осевого вентилятора состоит из лопастей и ступицы. Крепление лопаток к ступице идентично креплению, используемому в рабочем колесе радиального вентилятора. Количество лопастей варьируется от 2 до 16. При изготовлении рабочего колеса осевого вентилятора применяют сварку, литье или штамповку.

Лопасти рабочего колеса устанавливаются под разным углом по отношению к плоскости вращения, что позволяет эффективно регулировать процесс подачи воздушно-газовых смесей. В осевых вентиляторах возможно изменение направления потока рабочей среды за счет изменения направления вращения рабочего колеса. Это осуществимо с помощью применения реверсивных рабочих колес, с изменяемым углом наклона лопаток, или нереверсивных, просто перевернув их. Конструкция осевых вентиляторов позволяет быстро произвести установку.

Привод осевых вентиляторов осуществляется через прямое соединение с валом двигателя, муфту или с помощью ременной передачи. В качестве привода преимущественно используют электродвигатели. На выбор схемы соединения с приводом влияют эксплуатационные условия и характеристики перемещаемой среды. Для чистых, не агрессивных сред характерна установка электродвигателя в потоке рабочей среды. В случае высокого содержания влаги или твердых включений принято выносить привод из потока рабочей среды.

Классификация осевых вентиляторов

Выделяют три основных типа осевых вентиляторов:

  • лопастного типа;
  • лопастного типа в цилиндрическом корпусе;
  • с направляющими лопатками.

Лопастной тип – простейший вариант осевого вентилятора. Представляет собой рабочее колесо без корпуса, установленное на вал электродвигателя. Данный тип вентилятора обычно работает на низких частотах вращения и умеренных температурах. Отличаются высокой производительностью и низкими значениями создаваемого давления. Лопастные вентиляторы часто используются в помещениях в качестве вытяжных вентиляторов. Для наружного применения включаются в системы воздушного охлаждения и градирен. КПД этого типа примерно 50% или менее.

Второй тип вентиляторов имеет лопастное рабочее колесо заключенное внутрь цилиндрического корпуса. Частота вращения рабочего колеса выше, чем у лопастного типа, что позволяет развивать более высокие значения давления на выходе 250 — 400 Па. Значение КПД достигает 65%.

Осевые вентиляторы с направляющими лопатками имеют схожую конструкцию с предыдущим типом, но с дополнительной установкой направляющих лопаток на входном отверстии. Это решение повышает эффективность за счет направления и выпрямления потока рабочей среды. В результате, они способны развивать довольно высокое давление на выходе до 500 Па. Данный тип соответствует высоким стандартам энергоэффективности.

Область применения

Вентиляторы являются одними из наиболее распространенных типов машин применяемых во многих областях промышленности и быту. Их назначением является перемещение воздушно-газовых смесей, которое в основном используется для осуществления приточно-вытяжной вентиляции. Но помимо вентиляции существует множество областей и процессов, в которых они могут быть использованы, например:

  • химическая промышленность (осушка, подача технологических газов);
  • металлургическая промышленность;
  • системы охлаждения;
  • машино- и судостроение (испытания на аэродинамических стендах);
  • сельское хозяйство;
  • энергетика;
  • строительство;
  • системы аспирации;
  • пневмотранспорт.

Сравнение радиальных и осевых вентиляторов

В основу работы осевого и радиального вентиляторов положены различные принципы действия. В осевом вентиляторе, поток рабочей среды движется от входного к выходному патрубку вдоль оси вала, а в радиальном поток от входного патрубка движется вдоль оси вала и затем, изменяя направление, движется к выходному патрубку перпендикулярно оси.

Радиальные вентиляторы наиболее широко применимы в промышленных процессах ввиду большого количества модификаций и областей применения. Они способны работать в обширном диапазоне производительностей и создаваемых давлений. Однако конструкция радиального вентилятора более громоздка и требует большой площади для установки.

Осевые вентиляторы отличаются простотой конструкции, малыми габаритными размерами, а также экономичностью и способностью обеспечить перемещение больших объемов рабочей среды на небольшие расстояния. Довольно часто привод осевых вентиляторов располагается внутри корпуса, что накладывает ограничения на рабочую среду по содержанию пыли и допустимой температуре. Скорость вращения рабочего колеса осевых вентиляторов выше, чем у радиальных вентиляторов. Эта особенность делает их более шумными.

Вентилятор улитка — это одно из наиболее востребованных устройств, которые применяются с целью создать воздушный поток с высокими показателями плотности. У данной вытяжки есть свои особенности, нюансы конструкции и принцип работы, который отличает улитку от других систем.

Особенности

Фото вентилятора улитка

Прежде чем собрать своими руками высокоэффективный вентилятор улитка, вам следует узнать про особенности данного устройства и его конструкцию.

  • Чтобы осуществлять принудительное движение воздуха, иногда можно обойтись крыльчаткой и силовой установкой, которая будет вращать рабочий элемент;
  • Если пространство ограничено, но вытяжной агрегат крайне необходим, на помощь приходит специализированное оборудование;
  • Улитка представляет собой корпус, выполненный в виде спирали;
  • Задача корпуса — выполнять задачи воздушного канала;
  • Сделанные своими руками улитки достаточно популярны, но когда нет времени на сборку или отсутствуют соответствующие навыки, объективно лучшим решением станет покупка готового оборудования;
  • Чтобы образовать воздушный поток, внутри конструкции вентилятора располагается радиальный компонент — колесо;
  • Этот радиальный элемент оборудования соединяется с силовой установкой;
  • Лопатки на рабочем колесе загнуты, что позволяет при их движении создавать разряженную область;
  • Входной патрубок конструкции служит для поступления воздуха или другой среды;
  • За счет движения по спиральному корпусу скорость воздуха на выходе через выходное отверстие заметно возрастает;
  • Вентиляторы улитки бывают термостойкими, коррозийностойкими и общего назначения;
  • Движение лопастей вентилятора улитки зависит от конструкции оборудования. Особое внимание следует уделять расположению выходного патрубка. Если он находится слева, тогда ротор должен совершать свои вращения по часовой стрелке, или наоборот;
  • При выборе или сборке своими руками улитки, нужно учесть, сколько используется лопастей и каковы показатели их кривизны.

Создаваемые потоки воздуха

Фото промышленного вентилятора улитка

Планируя собрать своими руками самодельный агрегат или купить готовый вытяжной аппарат типа улитка, вам обязательно следует принять во внимание характеристики создаваемых воздушных потоков. А именно вас должна интересовать величина потока, от которой во многом зависит область применения улитки.

  1. Низкое давление. Воздушные потоки низкого давления широко применяются при оснащении производственных цехов и компоновке бытовых приборов. Здесь не допускается превышение температуры воздуха более 80 градусов Цельсия. Также улитки низкого давления не приспособлены к работе в условиях агрессивной среды.
  2. Среднее давление. Вентиляторы-улитки среднего давления чаще всего встречаются при компоновке вытяжной системы, применяемой для перевозки, удаления материалов мелкой фракции. Ярким примером можно назвать зерно и удаление опилок.
  3. Высокое давление. Вытяжки улитки высокого давления образуют потоки воздуха, которые поступают к зонам сгорания различного вида топлива. Котельное оборудование, работающее на разных видах топлива, оснащается именно улитками высокого давления.

Улитка, или центробежный вентилятор, требует наличия надежного основания. Корпус должен быть качественно зафиксирован, чтобы не создавать вибрации. Промышленные агрегаты отличаются повышенной вибрацией. Если не предотвратить это явление, постепенно устройство выйдет из строя.

Делаем своими руками

Построение вентилятора-улитки — дело не самое сложное, если вы решите взяться за самодельный агрегат своими руками.

Есть несколько важных рекомендаций, которые следует учесть перед построением своими руками вентилятора улитки.

  1. Функциональное назначение. Для оснащения системой вентиляции части помещения, небольшого участка или оборудования, корпус допускается собрать из подручных материалов. Если это центробежный агрегат, который будет формировать воздушные потоки для обеспечения работы котельного оборудования, тогда корпус изготавливается своими руками на основе нержавеющей стали или жаропрочного металла.
  2. Мощность. Этот параметр напрямую зависит от функций, которые будет выполнять центробежный агрегат. Многие домашние умельцы используют улитки, снятые со старого оборудования, вентиляционных систем, вытяжек или пылесосов. За счет использования такого агрегата, вы гарантируете точное соотношение мощности и характеристик корпуса.

Если вы хотите сделать улитку для бытового применения, использования внутри мастерской, тогда собрать своими руками устройство можно. Все остальные ситуации подразумевают необходимость использования только заводских, проверенных улиток.

Чтобы своими руками собрать эффективный самодельный вентилятор-улитку, вам потребуется выполнить следующие задачи:

  • Рассчитать габариты будущего оборудования. Если это центробежный агрегат для установки на ограниченном пространстве, обязательно воспользуйтесь демпферными прокладками. Они позволят компенсировать образующиеся вибрации в процессе его работы, уберегут улитку от преждевременного износа. Если это крупный стационарный агрегат, защита от вибраций происходит за счет массы оборудования и его фиксации;
  • Изготовить корпус вентилятора-улитки. Если у вас нет готового короба, который идеально подойдет для вентилятора, используйте подручные материалы. Для данных целей подойдет пластик, фанерные листы, сталь. Если вы решите взять листы фанеры, убедитесь, что в процессе сборки конструкции полностью отсутствуют зазоры, все швы качественно загерметизированы;
  • Продумать схему силового агрегата улитки. Задача силовой установки — вращать лопасти вентилятора. При выборе учитывайте, какую мощность имеет улитка. Если это центробежный вентилятор высокой мощности, используйте ременной привод. В небольших установках актуально применять вал, который соединяет редуктор мотора с ротором;
  • Использовать крепежные элементы. При установке вентилятора-улитки на внешнем корпусе конструкции, используют П-образные монтажные пластины. Если мощность агрегатов внушительная, тогда обязательно примите на вооружение массивное, прочное основание;
  • Минимизировать шум. Улитка высокой мощности характеризуется тем, что такой центробежный вентилятор излучает достаточно много шума. Объективно лучший способ защититься от шума улитки — собрать оборудование максимально качественно. Уже после сборки улитки компенсировать шум проблематично. Самыми шумными являются модели, корпус которых изготовлен из пластика и металла. Деревянные корпусы уменьшают шум улитки, но существенно уступают металлическим и пластиковым аналогам длительностью эксплуатации.

Согласно представленной схеме вы можете создавать вытяжные центробежные устройства различной мощности назначения своими руками. При необходимости можно вносить изменения в схему, менять комплектующие, добавлять вспомогательные элементы.

Наиболее значимым моментом при сборке вентилятора своими руками — это надежная герметизация всех имеющихся в конструкции швов и защита самого двигателя. С течением времени и по мере эксплуатации на двигатель, не имеющий надлежащей защиты, может попадать различный мусор, пыль, грязь и влага. Не секрет, что это приводит к износу, постепенному разрушению и выходу оборудования из строя.

Оцените статью
ТехПорт