Навигация:
Главная → Все категории → Изготовление вентиляционных систем

Вентиляторы и электродвигатели


Вентиляторы и электродвигатели

Вентиляторы. Вентилятор — это гидравлическая машина, предназначенная для перемещения воздуха или других газов при потерях давления в сети до 12000 Па.

По принципу действия и конструктивным особенностям вентиляторы подразделяются на радиальные (центробежные), осевые, крышные и потолочные.

В зависимости от условий работы промышленность выпускает радиальные вентиляторы:
— для обычных сред (общего назначения)— для перемещения неагрессивных сред температурой не выше 80 °С, не содержащих липких веществ и волокнистых материалов; содержание пыли и других твердых веществ не должно превышать 100 мг/м3. Температура перемещаемой среды для вентиляторов двустороннего всасывания, у которых ременная передача находится в перемещаемой среде, не должна превышать 60 °С;
— коррозионно-стойкие— для транспортирования газообразных коррозионных сред;
— искрозащищенные — для перемещения взрывоопасных сред; пылевые— для перемещения воздуха или газовоздушной смеси, содержащей пыль и другие твердые примеси в количестве более 100 мг/м3.

По направлению вращения рабочего колеса вентиляторы выпускают правого и левого вращения (СТСЭВ 2145—80). Вентилятор, у которого рабочее колесо вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны всасывания воздуха, называется вентилятором правого вращения. Вентилятор, у которого рабочее колесо вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны всасывания воздуха, относится к вентиляторам левого вращения.

Для характеристики размера вентиляторов каждому из них присваивается номер, который соответствует диаметру рабочего колеса, выраженному в дециметрах.

Радиальные вентиляторы. В спиральном корпусе вентилятора расположено рабочее колесо, при вращении которого воздух, поступающий через всасывающее отверстие, попадает в каналы между лопатками колеса и, перемещаясь по этим каналам в соответствии с формой спирального корпуса, направляется в его нагнетательное отверстие. Лопатки рабочего колеса скреплены по окружности дисками: передним —в виде кольца и задним — сплошным, в центре которого находится ступица, предназначенная для насаживания колеса на вал. В некоторых вентиляторах специального назначения может не быть переднего или обоих дисков. Тогда лопасти-лопатки крепятся к ступице.

Рис. 1. Радиальный вентилятор:
1,2 — всасывающее и нагнетательное отверстия, 3 — корпус, 4 — шкив

Колеса вентиляторов изготовляют сварными. Спиральные корпуса сваривают из листовой стали. Корпуса вентиляторов больших размеров устанавливают на самостоятельных опорах, а небольших — крепят к станине. Станины отливают из чугуна или сваривают из сортовой стали. На станинах ставят подшипники, в которых укрепляют вал вентилятора. Если вентилятор приводится во вращение с помощью ременной передачи, то на вал между подшипниками или на консоль насаживают шкив.

Радиальные вентиляторы выпускают низкого давления, которые создают полное давление до 1000 Па, среднего давления, создающие давление от 1000 до 3000 Па, высокого давления, создающие давление от 3000 до 12000 Па.

По назначению радиального вентилятора лопатки рабочего колеса могут быть загнутые вперед или назад. Как правило, колеса с лопатками, загнутыми назад, устанавливают у вентиляторов низкого давления. Рабочее колесо в вентиляторе должно вращаться по ходу разворота спирального корпуса.

В некоторых случаях корпус радиального вентилятора выполнен так, что воздух всасывается с двух сторон, такая машина называется вентилятором двустороннего всасывания.

Радиальные вентиляторы изготовляют с поворотным корпусом. В зависимости от направления подачи воздуха радиальные вентиляторы как правого, так и левого вращений изготовляют таким образом, что путем поворота корпуса их можно устанавливать в различные положения, изображенные на рисунке. Углы поворота отсчитывают по направлению вращения рабочего колеса.

Рис. 2. Схемы положений корпусов вентиляторов правого (а) и левого (б) вращений

Осевые вентиляторы. У осевого вентилятора направление потока газа на входе и выходе из рабочего колеса параллельно оси его вращения. Во многих конструкциях осевых вентиляторов рабочее колесо насаживают непосредственно на вал двигателя, а двигатель, укрытый обтекателем, располагают внутри корпуса в потоке воздуха. Применяют такие вентиляторы в тех случаях, когда большие объемы воздуха необходимо перемещать при небольшом давлении.

Для нормальной работы вентилятора необходимо, чтобы зазор между крайними точками колеса и корпусом был минимальным. Осевые вентиляторы изготовляют правого и левого вращений.

Рабочее колесо состоит из втулок и прикрепленных к ним лопаток, которые могут иметь симметричную и несимметричную форму. Вентиляторы с симметричными лопатками перемещают одинаковое количество воздуха в одну и другую сторону в зависимости от направления вращения колеса. Такие вентиляторы называются реверсивными.

Колеса с несимметричными лопатками должны вращаться так, чтобы лопатки перемещались тупой стороной вперед. Лопатки выполняют из листового металла. Втулки с лопатками изготовляют одновременно способом штампования.

Осевые вентиляторы широко используют в отопительно-вентиляционных агрегатах.

Крышные вентиляторы. Крышные вентиляторы приспособлены для установки вне помещений на бесчердачном покрытии производственных и общественных зданий. Ид изготовляют с осевыми или радиальными рабочими колесами, вращающимися в горизонтальной плоскости на вертикальных валах. Осевые крышные вентиляторы применяют для децентрализованных установок общеобменных вытяжных систем вентиляции без сети воздуховодов. Крышные радиальные вентиляторы используют как без сети, так и с сетью воздуховодов.

Потолочные вентиляторы. Потолочные вентиляторы предназначены для увеличения подвижности воздуха в производственных и общественных помещениях.. Потолочный вентилятор состоит из двигателя, на вал которого насажены лопасти. Двигатель с помощью системы подвеса крепят к арматуре или специальному устройству в перекрытии помещения. Потолочные вентиляторы, выпускаемые с размахом лопастей 900, 1200, 1500 и 1800 мм, должны иметь регулятор частоты вращения.

Рис. 3. Осевой вентилятор:
1 — рабочее колесо, 2 — фланцы, 3 — обечайка, 4 — электродвигатель, 5 — косынки

Для каждого вида вентиляторов существует предельная частота вращения, зависящая от прочности рабочего колеса. При выборе частоты вращения следует учитывать, где будет установлен вентилятор, так как с увеличением частоты вращения возрастает создаваемый вентилятором шум.

Направляющие аппараты и гидромуфты. Направляющими аппаратами регулируют производительность вентиляторов путем изменения угла входа (закручивания) потока воздуха на рабочее колесо. Закручивание потока происходит в лопатках направляющего аппарата при установке их под различным углом. Закрывая лопатки аппарата, можно уменьшить пусковую нагрузку электродвигателя. Лопатки аппарата можно поворачивать вручную или с помощью редуктора.

Гидромуфты используют в вентиляционных установках для плавного регулирования работы вентилятора; с их помощью изменяют частоту вращения шкива при сохранении постоянной частоты вращения электродвигателя.

Электродвигатели. Электродвигатели для вентиляторов подбирают по специальным каталогам в зависимости от необходимой мощности и частоты вращения рабочего колеса вентилятора, а также от условий, в которых должен работать двигатель.

Электродвигатели выпускают в чугунных и алюминиевых оболочках, защищенные, закрытые и взрывобезопасные. При установке двигателя учитывают состояние окружающей среды и состав перемещаемого воздуха или газов.

Если частота вращения вентилятора и электродвигателя не совпадает, применяют ременные передачи с клиновыми или плоскими ремнями. Клиноременная передача в отличие от плоскоременной обеспечивает лучшее сцепление ремня со шкивом, работает бесшумно и без толчков. При клиноременной передаче расстояние между шкивами электродвигателя и вентилятора может быть значительно меньшим, чем при плоскоременной. Плоские ремни в настоящее время почти не применяют.

При определении мощности электродвигателя должны быть учтены потери, зависящие от способа соединения вентилятора с электродвигателем, или коэффициент полезного действия передачи «inep, значения которого приведены ниже.

Рис. 4. Направляющий аппарат:
1 — редуктор, 2 — спица, 3 — лопатки, 4 — корпус

Рис. 5. Схема привода с гидромуфтой:
1 — станина, 2 – электродвигатель, 3 — насос, 4 — гидромуфта, 5 — шкив

Рис. 6. Воздухонагреватель:
1 — присоединительный штуцер, 2 — коллектор, 3 — трубки для прохода теплоносителя, 4 — пластины оребрения, 5 — боковые щитки

—

Вентиляторами называют механизмы, предназначенные для перемещения воздуха или газовых смесей. Вентиляторы являются неотъемлемой частью систем вентиляции и кондиционирования воздуха. По принципу действия и конструкции вентиляторы подразделяются на радиальные и осевые. В зависимости от значения полного давления, создаваемого при номинальном режиме, вентиляторы бывают низкого, среднего и высокого давления. Низким давлением считается давление 1 кПа, средним — до 3 кПа и высоким до 12 кПа.

В зависимости от назначения изготовляют следующие вентиляторы:
— обычные — для перемещения воздуха и неагрессивных газов температурой до 80 °С, не содержащих липких веществ;
— коррозионно-стойкие — 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.

Промышленность выпускает также крышные вентиляторы, предназначенные для удаления загрязненного воздуха из промышленных, общественных и других зданий и сооружений.

В зависимости от расположения электродвигателя и его соединения с вентилятором вентиляционные агрегаты различаются по конструктивному исполнению.

Рис. 7. Схема конструктивных исполнений вентиляторов
а — вентилятор непосредственно соединен с электродвигателем; б, в, д — вентилятор и электродвигатель соединены эластичной муфтой; г, е, ж — вентилятор и электродвигатель соединены клиноременной передачей; 1 — вентилятор; 2 — электродвигатель; 3 — эластичная муфта; 4 — клиноременная передача

Основными характеристиками вентилятора являются его тип и номер. Номер вентилятора указывает диаметр рабочего колеса D, выраженный в дециметрах. Например, вентилятор, у которого диаметр рабочего колеса равен 500 мм, или 5 дм, обозначают № 5, 1250 мм — № 12,5 и т. д.

В зависимости от направления вращения рабочего колеса вентиляторы бывают правого и левого вращения. Если смотреть со стороны всасывания, у вентилятора правого вращения рабочее колесо вращается по часовой стрелке, у вентилятора левого вращения — против часовой стрелки. При совпадении частоты вращения вентилятора с частотой вращения электродвигателя эти механизмы соединяют, насаживая крыльчатку на ось электродвигателя. При несовпадении частоты вращения вентилятора и электродвигателя их соединяют с помощью клиноременной передачи (реже плоскоременной), для чего на валы вентилятора и электродвигателя насаживают плоские шкивы или шкивы с канавками клиновидной формы.

Подачу и напор вентилятора можно регулировать, изменяя частоту вращения ротора. Для этого используют гидравлические муфты или индукторные муфты скольжения.

Радиальные вентиляторы являются наиболее распространенными механизмами в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, так как с их помощью можно создавать значительные напоры и перемещать большие количества воздуха. В спиральном кожухе радиального вентилятора находится рабочее колесо, при вращении которого воздух через входное отверстие попадает на лопатки рабочего колеса и, перемещаясь вместе с лопатками, направляется в выходное отверстие. Принцип работы радиального вентилятора заключается в том, что при вращении рабочего колеса в его полости создается разряжение и воздух,, поступая в полость колеса, захватывается его лопатками, сжимается и под действием центробежной силы отбрасывается в кожух, изменяя направление своего движения на 90°.

Рис. 8. Радиальный вентилятор
1 — входное отверстие; 2 — выходное отверстие; 3 — кожух; 4 — рабочее колесо

Рис. 9. Схемы расположения кожухов радиальных вентиляторов, правого (а) и левого (б) вращения

Промышленность выпускает радиальные вентиляторы с одно- и двухсторонним всасыванием. В последнем случае воздух поступает в кожух вентилятора через два входных отверстия. Колеса вентилятора изготовляют стальными. Они представляют собой пустотелый барабан, в котором по всей боковой поверхности параллельно оси вращения на равных расстояниях установлены лопатки. Лопатки закреплены по окружности с помощью переднего диска, выполненного в виде колеса, и заднего сплошного диска со ступицей для насаживания рабочего колеса на вал. В зависимости от назначения вентилятора лопатки рабочего колеса могут быть загнуты вперед (в сторону вращения), назад или установлены радиально. Рабочее колесопылевых вентиляторов не имеет лопаток и переднего диска.,

В зависимости от направления входа воздуха вентиляторы правого и левого вращения изготовляют так, чтобы их можно было устанавливать в различные положения, показанные на рис. 9. Углы поворотов отсчитывают по направлению вращения рабочего колеса.

Рис. 10. Осевой вентилятор
1 — рабочее колесо-крыльчатка; 2 лопатка; 3 — обечайка

Наибольшее распространение получили радиальные вентиляторы в обычном исполнении общего назначения В-Ц4-70, В-Ц4-76, пылевые для систем пневмотранспорта ЦП7-40, а также пластмассовые (коррозионно-стойкие) Ц-76. Вентиляторы для сельского хозяйства изготовляются из стали с химическими покрытиями.

Наиболее удобными для монтажных работ являются вентиляторные агрегаты, которые поставляются в комплекте с электродвигателем на раме, виброизоляторами, а в некоторых случаях с направляющими аппаратами. Вентиляторные агрегаты в комплекте с центральными кондиционерами поставляет харьковский завод «Кондиционер». Во всех других случаях комплектацию вентилятора с приводом и другими деталями производит заказчик или монтажная организация по специальному заказу.

Осевые вентиляторы устанавливают в тех случаях, когда большие объемы воздуха необходимо перемещать при небольшом давлении. Такие вентиляторы предназначены для перемещения воздуха и других неагрессивных газов с температурой не выше 40 °С, не содержащих пыли, волокнистых материалов или твердых примесей.

В большинстве случаев рабочее колесо осевого вентилятора насаживают на вал электродвигателя, а двигатель, укрытый обтекателем, располагают внутри кожуха в потоке воздуха, который движется вдоль оси вентилятора. Рабочее колесо осевого вентилятора имеет лопатки симметричной или несимметричной формы, которые могут быть неподвижно закреплены на втулке. Вентиляторы с симметричными лопатками перемещают одинаковое количество воздуха независимо от направления движения рабочего колеса. Такие вентиляторы называются реверсивными. В осевых вентиляторах с симметричными лопатками рабочее колесо должно вращаться так, чтобы лопатки перемещались тупой стороной вперед. Осевые вентиляторы, как правило, работают с небольшой сетью воздуховодов или без нее. Отечественная промышленность выпускает осевые вентиляторы различных марок: марки В-06-300 производительностью 1400— 52 000 м3/ч— для перемещения воздуха и неагрессивных газов температурой 40 °С; вентиляторы марки В-06-290-11 производительностью 42 000 м3/ч — для перемещения воздуха влажностью 85%, а также для сушки сена в сельском хозяйстве.

Вентиляторы ВО-45 и ВО-47 устанавливают в небольших помещениях, не содержащих взрывоопасных газов. Корпус таких вентиляторов изготовлен из аминопласта, а рабочее колесо из полиэтилена.

Крышные вентиляторы предназначены для перемещения воздуха и неагрессивных газов с температурой до 60 °С, не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 100 мг/м3. Такие вентиляторы устанавливают на бесчердачных перекрытиях промышленных зданий и на кровле общественных, сельскохозяйственных и других сооружений. Крышные вентиляторы изготовляют как с радиальными, так и с осевыми вентиляторами. Рабочее колесо вентилятора располагается горизонтально на вертикальной оси. Вентиляторы могут работать как с сетью воздуховодов, так и без нее.

Крышный радиальный вентилятор КЦЗ-90 выпускают двух типов — с рабочим колесом, насаженным непосредственно на вал фланцевого электродвигателя, или с клиноременным приводом. Во избежание больших утечек воздуха из помещения при неработающем вентиляторе предусмотрен самооткрывающийся клапан, установленный внизу у основания вентилятора. Для предохранения вентилятора от атмосферных осадков, ветра и механических повреждений над ним установлен кожух. Для обдува электродвигателя в верхней части кожуха предусмотрены кольцевая щель и жалюзи. Промышленность изготовляет крышные вентиляторы КЦЗ-90 трех номеров с подачей воздуха 2,2—9 тыс. м3/ч. Для работы в агрессивных средах устанавливают радиальные вентиляторы, изготовленные из титана.

Рис. 11. Крышный вентилятор
а — радиальный; б — осевой; 1 — электродвигатель; 2 — рабочее колесо; 3 — люк; 4 — самооткрывающийся клапан; 4 — кожух; 6 — зонт; 7 — откидной колпак

Крышный осевой вентилятор типа ЦЗ-0,4 имеет рабочее колесо, насаженное на вал электродвигателя. В верхней части вентилятора-диффузора имеется самооткрывающийся клапан, предохраняющий вентилятор от атмосферных осадков и утечки воздуха из помещения. Клапан открывается потоком воздуха при включении вентилятора и закрывается при его выключении. Такие вентиляторы применяют, как правило, для вытяжных систем вентиляции без сети воздуховодов.

Для увеличения подвижности воздуха в жилых, общественных и производственных помещениях устанавливают потолочные вентиляторы, состоящие из электродвигателя, на оси которого насажены лопасти.



Похожие статьи:
Монтаж систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Навигация:
Главная → Все категории → Изготовление вентиляционных систем

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум