Поиск по сайту:
 

Реклама:

---

§ 4. Вентиляторы

Вентиляторы — механизмы, предназначенные для перемещения воздуха или другого газа при давлении не более 1200 кгс/м² (1200 кгс/м² = 12 000 Н/м² = 12 000 Па = 12 кПа).

Классификация вентиляторов. По конструкции и принципу действия вентиляторы подразделяют на радиальные (центробежные) и осевые.

В зависимости от полного давления, которое они создают при перемещении воздуха, вентиляторы бывают низкого давления, создающие полное давление до 100 кгс/м² (1 кПа), среднего давления, создающие полное давление свыше 100 до 300 кгс/м² (до 3 кПа), высокого давления, которые создают давление свыше 300 до 1200 кгс/м² (до 12 кПа).

По направлению вращения рабочего колеса, если смотреть со стороны всасывания, вентиляторы бывают: правого вращения (правые) — колесо вращается по часовой стрелке; левого вращения (левые) — колесо вращается против часовой стрелки.

В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготовляют:

обычные — для перемещения воздуха и неагрессивных газов температурой до 80° С и не содержащих липких веществ;

коррозионностойкие — для перемещения газообразных коррозионных сред;

взрывобезопасные — для перемещения взрывоопасных сред;

термостойкие, или жаростойкие — для перемещения среды температурой выше 80° С;

пылевые — для перемещения воздуха или газовоздушной смеси, содержащей волокнистые материалы, а также пыль и другие твердые примеси в количестве более 100 мг/м³.

Для удаления воздуха из промышленных, общественных и других зданий и сооружений применяют крышные вентиляторы.

В соответствии с ГОСТ 5976—73 вентиляторы изготовляют следующих конструктивных исполнений с непосредственным соединением с электродвигателем (рис. 6, а); с соединением на эластичной муфте (рис. 6, б, в, д); с клиноременной передачей и постоянным передаточным отношением (рис. 6, г, е, ж); с одно- и двусторонним всасыванием; с регулирующей бесступенчатой передачей (вариаторы, гидравлические и электрические муфты скольжения).

Основными характеристиками вентилятора служат его тип и номер. За номер вентилятора принимается величина, соответствующая номинальному диаметру рабочего колеса D, выраженному в дециметрах.

Рис. 6. Схемы конструктивных исполнений вентиляторов:

а— вентилятор   непосредственно   соединен   с  электродвигателем,   6,   в₄   д — вентилятор  и   электродвигатель соединены  муфтой,  г,  е,  ж — вентилятор  и электродвигатель соединены клиноременной передачей;  1 —вентилятор, 2 — электродвигатель, 3 — эластичная муфта,  4 — клиноременная передача

Например, вентилятор, диаметр рабочего колеса которого D— 200 мм, обозначают № 2, D= 630 мм — № 6,3 и т. п. В табл. 2 приведены номера вентиляторов в зависимости от номинальных диаметров их рабочих колес.

Таблица 2. Номера радиальных (центробежных) и осевых вентиляторов в зависимости от диаметров их рабочих колес (ГОСТ 10616—73)

Номера вентиляторов	D,  мм	Номера вентиляторов	D,  мм
1	100	8	800
1,25	125	10	1000
1,6	160	12,5	,  1250
2	200	16	1600
2,5	250	20	2000
4	400	25	2500
5	500	40	4000
6,3	630	50	5000

Непосредственное соединение электродвигателя с вентилятором используют при совпадении частот вращения электродвигателя и вентилятора. При несовпадении частот вращения вентилятора и электродвигателя применяют соединение с помощью клиноременной передачи, при котором на валы электродвигателя и вентилятора насаживают Шкивы с каналами клиновидной формы. Диаметры шкивов и количество канавок в.них, а также размер и длину ремней определяют расчетом.

Производительность и напор вентиляторов регулируют путем изменения частоты вращения ротора, что позволяет сократить расход электроэнергии. Частоту вращения изменяют посредством установки гидравлической муфты.

В больших установках для соединения вентилятора с регулируемым электроприводом используют индукторные или гидравлические муфты скольжения, с помощью которых можно изменять частоту вращения вентилятора при неизменной частоте вращения электродвигателя. Индукторные муфты скольжения устанавливают между электродвигателем и вентилятором.

Радиальные (центробежные) вентиляторы. Центробежный вентилятор — наиболее распространенный механизм в вентиляционных системах, так как с его помощью можно создавать значительные напоры и перемещать большие объемы воздуха.

Центробежный вентилятор (рис. 7) состоит из входного / и выходного 2 отверстий, кожуха 3, внутри которого находится рабочее колесо 4, и шкива, насаженного на вал, который вращается в подшипниках.

Рис. 7. Центробежный вентилятор:

1 —входное отверстие, 2 ~ выходное    отверстие,    3 — кожух, 4 — рабочее колесо

Рабочее колесо — основной орган центробежного     вентилятора — представляет  собой пустотелый барабан, в котором по всей боковой поверхности, параллельно оси вращения, установлены на равных расстояниях лопатки. Лопатки скреплены по окружности с помощью переднего диска и заднего сплошного диска, в центре которого находится ступица для насаживания рабочего колеса на вал. В зависимости си назначения вентилятора лопатки рабочего колеса изготовляют загнутыми вперед, назад или заканчивающимися радиально. Количество лопаток бывает различным в зависимости от назначения и типа вентилятора. Рабочее колесо пылевых вентиляторов не имеет ни переднего, ни заднего дисков.

Принцип работы центробежного вентилятора заключается в следующем. При вращении рабочего колеса в его полости создается разрежение. Воздух, поступающий в полость колеса, захватывается его лопатками, сжимается и под действием центробежной силы отбрасывается в кожух, изменяя направление своего движения на 90°.

Центробежные вентиляторы выпускают низкого, среднего и высокого давлений.

Центробежные вентиляторы изготовляют со спиральными корпусами, правого и левого вращения. В зависимости от направления выхода воздуха центробежные вентиляторы, как правого вращения (рис. 8, а), так и левого вращения (рис. 8, б) изготовляют таким образом, что их можно устанавливать в различные положения, изображенные на рисунке. Углы поворота отсчитывают по направлению вращения рабочего колеса.

Рис. 8. Схемы расположения кожухов радиальных (центробежных) вентиляторов:

а — правого вращения (Пр), 6 — левого вращения (Л)

Центробежные вентиляторы выпускают с односторонним всасыванием, когда воздух всасывается в его входное отверстие с одной стороны, и двусторонним всасыванием, когда воздух всасывается с двух сторон.

При изготовлении вентиляторов и деталей к ним используют различные материалы. Чаще всего применяют листовой, сортовой и фа-

сонный стальной прокат, кроме того, используют медь, чугун, пластмассу. Так, лопатки и диски рабочих колес, стенки и обечайки корпуса, а также выходные патрубки делают из листовой стали, валы — из сортовой стали. Станину отливают из чугуна или сваривают из сортовой стали. Шкивы, корпуса подшипников и крышки к ним изготовляют из чугуна.

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха широко применяют стальные центробежные вентиляторы общего назначения В-Д4-70, В-Ц4-76, В-Ц14-46, центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов Ц4-70, Ц14-46, Ц13-50 со взрывозащищенными электродвигателями, пылевые ЦП7-40, а также пластмассовые (коррозионностойкие) Ц4-76.

Осевые вентиляторы. В системах вентиляции осевые вентиляторы применяют в тех случаях, когда большие объемы воздуха необходимо переместить на небольшие расстояния.

Осевой вентилятор (рис. 9) состоит из металлической обечайки 3 цилиндрической формы, внутри которой расположены рабочее колесо-крыльчатка 1 с насаженными на втулку лопатками 2. Лопатки рабочего юса могут быть неподвижно закрепленными на втулке или быть поворотными. Рабочее колесо чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя, хотя в некоторых случаях вентилятор соединяется с электродвигателем с помощью клиноременной передачи.

Промышленность выпускает осевые вентиляторы нескольких типовВ-06-300, ВО-45, ВО-47. Осевые вентиляторы В-06-300 низкого давления создают давление до 30 кгс/м² (300 Па). Вентиляторы В-06-300 Выпускают от № 4 до № 12,5 с рабочим колесом диаметром соответственно от 400 до 1250 мм правого или левого вращения. Такие вентиляторы имеют трехлопастное колесо, насаженное на вал электродвигателя.

Рис.  9.   Осевой вентилятор:

1 — рабочее колесо-крыльчатка, 2 — лопатка, 3 — обечайка

В обычном исполнении изготовляют вентиляторы из стали, а во взрывобезопасном — из разнородных металлов (обечайка — из стали, рабочее колесо — из латуни).

Осевые вытяжные вентиляторы ВО-45 и НО-47низкого давления, предназначенные для вентиляции небольших помещений, имеют подачу воздуха от 170 до 300 м³/ч. Корпус вентилятора изготовляют из аминопласта, рабочее колесо — из полиэтилена. Но взрывоопасных помещениях устанавливать такие вентиляторы запрещено.

Крышные вентиляторы. Крышные вентиляторы применяют для систем общеобменной вытяжной вентиляции при температуре перемещаемого воздуха не более 60° С и содержании твердых примесей не более 100 мг/м³. Такие вентиляторы устанавливают   на   крышах    промышленных,

общественных и жилых зданий. Крышные вентиляторы промышленность выпускает как с осевыми, так и с центробежными рабочими колесами, которые вращаются в горизонтальной плоскости на вертикальных валах.

У осевых крышных вентиляторов (рис. 10, а) рабочее колесо 2 насажено на ось электродвигателя. Такие вентиляторы, как правило, применяют для вытяжных систем вентиляции, которые не имеют сети воздуховодов.

Центробежные крышные вентиляторы КЦЗ-90 (рис. 10, 6) изготовляют двух типов: с рабочим колесом 2, насаженным непосредственно на вал фланцевого электродвигателя, и с клиноременным приводом. Такие вентиляторы применяют для систем вытяжной вентиляции, как с сетью воздуховодов, так и без нее, в том числе в многоэтажных зданиях. Кроме того, крышные вентиляторы используют для удалении воздуха от местных укрытий (зонты, вытяжные шкафы), когда не требуется очистка воздуха, выбрасываемого в атмосферу.

Рис. 10. Крышные вентиляторы:

а — осевой, б — центробежный;  1 — электродвигатель,   2 — рабочее колесо, 3 — люк,    4 — самооткрывающийся  клапан,    5 — кожух,    6 — зонт, 7 — откидной колпак

Промышленность изготовляет крышные вентиляторы КЦЗ-90 низкого давления: № 4,5 и 6,3 с подачей воздуха от 2200 до 9000 м³/ч. Если в удаляемом воздухе присутствуют газообразные коррозионные среды, то следует применять центробежный крышный коррозионно-стойкий вентилятор КЦЗ-90Т, выполненный из титановых сплавов. Потолочные вентиляторы. Чтобы увеличить подвижность воздуха в производственных и общественных помещениях, применяют потолочные вентиляторы. Такие вентиляторы нельзя устанавливать в помещениях, которые содержат огне- или взрывоопасную среду, или активные химические газы и пары в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию электропроводки.

Потолочные вентиляторы (ГОСТ 19131—73) состоят из электродвигателя, на длинной оси которого насажены лопасти. Промышленность изготовляет потолочные вентиляторы следующих типоразмеров: ВП9, ВП12, ВП15 и ВП18 с асинхронным или с асинхронным конденсаторным электродвигателем с подачей воздуха соответственно типу от 150 до 350 м³/мин.