Тангенциальный вентилятор принцип работы

Производитель

Страна

Вентилятор тангенциальный 60х180

Принцип работы тангенциального вентилятора:

Перемещение воздушного потока происходит в плоскости перпендикулярной оси вращения тангенциальный вентиляторцилиндра. Корпус тангенциального вентилятора схож с корпусом центробежного. Различие в том, что воздуховод расположен не в торце корпуса, а по всей длине боковой стороны. На выходе корпус имеет форму диффузора, благодаря чему воздух приобретает ускорение в нужном направлении.

Из преимуществ данного типа вентиляторов следует тангенциальный вентиляторотметить равномерность создаваемого воздушного потока, легкость изменения направления потока воздуха, бесшумность работы, а так же, достаточно высокий КПД (до 0.7).

Особенности данных вентиляторов – большой расход воздуха, низкий уровень шума и низкое создаваемое давление.

С учетом особенностей данного типа вентиляторов, они нашли широкое применение в системах кондиционирования (внутренние блоки кондиционеров, бытовые вентиляторы башенного типа) и в других различных вентиляционных системах (фанкойлы, воздушные завесы).

Сегодня практически в любом доме можно встретить вентилятор разной конструкции. Вытяжная система на кухне, кондиционеры, кулеры в ПК, системы принудительной вентиляции разных помещений в быту и на производстве — все эти устройства не смогут нормально функционировать без этой важной составляющей. В этой статье мы познакомимся с принципом работы разных по конструкции вентиляторов, а также узнаем их достоинства и недостатки.

Осевой или аксиальный

С виду вентилятор такого типа — это металлический кожух в виде цилиндра, где располагается колесо с лопастями разной конфигурации, установленное на один вал с приводом. Корпус имеет специальные перфорации для надежного закрепления на месте использования. Поток воздуха поступает параллельно оси вращения. На входе располагается коллектор — он улучшает аэродинамику изделия в процессе работы. Как работает изделие, можно объяснить довольно просто.

1. Закрепленный на специальной раме электрический двигатель раскручивает рабочее колесо вентилятора, насаженное на один вал с ним.
2. Обороты крыльчатки идентичны установленным изготовителем параметрам привода.
3. Лопасти закреплены на ступице таким образом, чтобы захватывать слои воздуха и направлять их вдоль оси. Размах лопастей не имеет четких градаций: в быту используют длиной в несколько сантиметров, а в промышленности — до нескольких метров.

Устройство защищено мелкой сеткой, исключающей попадание внутрь предметов, способных нанести вред конструкции, и в целях обеспечения безопасности.

КПД осевых агрегатов значительно выше других изделий, напор воздушной массы и ее количество можно регулировать за счет изменения угла атаки лопастей. Этот вид вентиляторов используется для перемещения очень больших воздушных масс при низком встречном сопротивлении.

Ниже приведен чертеж осевого вентилятора, где 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – электродвигатель.

• сравнительно небольшое энергопотребление;
• механизм работает исправно без вмешательства человека;
• для установки не требуется много места.

• изделие исправно работает только с воздухом без примесей;
• высокая вибрация и соответственно шум.

Как правило, такие изделия устанавливаются снаружи объектов, чтобы шум работы вентилятора не мешал производственному процессу.

Радиальный

Радиальное или центробежное устройство отличается от других видов необычным спиральной конструкции кожухом, в котором расположено рабочее колесо, сжимающее при вращении воздушные массы, перемещая их в направлении от центра к периферийной части. В кожух поток поступает под воздействием центробежных сил от вращения колеса с лопастями.

Лопатки приварены к полому цилиндру по всему его периметру строго параллельно оси вращения при помощи стальных дисков, концы их загнуты внутрь или наружу, что зависит от прямого назначения устройства. Вращение может производиться в любую сторону — это зависит от того, как устроен вентилятор, и какие перед ним поставлены задачи (нагнетания или вытяжки).

Основные компоненты радиального вентилятора показаны на чертеже ниже, где 1- корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — лопасти рабочего колеса; 4 — ось вентилятора; 5 — станина; 6 — двигатель; 7 — выхлопной патрубок; 8 — фланец всасывающего патрубка

• выдерживает приличные перегрузки;
• экономия энергоресурсов до 20%;
• небольшой диаметр рабочего колеса;
• невысокие скорости вращения вала привода.

• высокие вибрации и шум;
• требовательность к качеству изготовления вращающихся частей.

Канальный

Такой тип вентиляторов устанавливают в стене, а в помещении видна только его решетка, далее идут воздуховоды, через которые отработанный воздух направляется наружу или к системе фильтрации и очистки, после чего возвращается назад.

Чтобы узнать все нюансы работы вентилятора этого типа, посмотрите видео. В нем подробно разъясняются функциональные особенности канального вентилятора.

Для изготовления корпусов этих оригинальных устройств используется многослойное полотно, состоящее из стали, прочного пластика или их комбинаций. Соединение происходит методом точечной сварки или крепежными деталями.

• обработка одновременно нескольких помещений;
• осуществлять добавку свежего воздуха с улицы;
• вариации подачи воздушного потока.

• при подаче во все помещения происходит смешивание, если кто-то курит, то этот запах попадает в другие комнаты;
• нет независимой регулировки температуры;
• высокая стоимость установки, куда входит цена трубопроводов;
• чтобы чистить фильтры, нужен люк для работы.

На заметку! Весьма высокие характеристики по эксплуатации таких вентиляторов из-за их оригинального строения делают их популярными. Канальные вентиляторы устанавливают в жилых домах, крупных торговых комплексах и на некоторых видах производства.

Тангенциальные

Изделия этого вида состоят из корпуса, имеющего диффузор и патрубок, оригинального вида рабочее колесо, очень похожее на жатку уборочного комбайна, только сильно уменьшенного размера с загнутыми вперед параллельными лопастями.

Принцип работы тангенциального вентилятора основывается на повторном прохождении воздуха через рабочие параллельные лопатки в поперечном направлении, что является оригинальным нюансом этой конструкции. Кроме этого, эти устройства отличаются довольно высокими показателями по части аэродинамики.

Ниже приведен упрощенный чертеж тангенциального вентилятора, где 1 – входной патрубок, 2 – рабочее колесо, 3 – выходной диффузор.

Благодаря тому, что они могут создавать плоский поток воздушных масс, их часто используют для «теплых затворов», располагая вал вращения в вертикальном положении.

• весьма высокий КПД;
• возможность направлять поток в любую сторону;
• создание уникально плоского и равномерного потока воздуха.

Этот вид изделий отличается весьма небольшим уровнем шума при довольно большом расходе воздуха в единицу времени.

Безлопастные

В основе работы безлопастного вентилятора заложен принцип действия реактивного двигателя: есть турбина, работа которой и способствует быстрой циркуляции воздуха в помещении. Конструкция этого вентилятора весьма оригинальная: мощное основание, овальная рабочая часть, визуально очень похожая на воздухозаборник современного авиационного двигателя.

Контурное кольцо имеет ряд перфораций, через которые вырывается воздух, увлекая за собой слои воздушных масс по закону аэродинамики. Мощная турбина может осуществлять прокачку до 20 кубических метров воздуха за секунду, чего не могут аналогичные устройства — это основное отличие этого вида изделий.

Скорость проходящего сквозь кольцо воздуха может достигать весьма приличных значений, производители такого оригинального оборудования уверяют, что она может превышать 90 км/ч.

• быстрота сборки и установки;
• высокая безопасность;
• большая экономия;
• пульт ДУ;
• LED-подсветка, успешно заменяет ночник;
• щетки привода выполнены из магнитного сплава, что исключает скопление на них пыли;
• весьма неординарный дизайн.

• высокая стоимость;
• сильный шумовой эффект из-за большой скорости потока.

Такие оригинальные изделия считаются разновидностью напольного вентилятора.

Бытовые

Для осуществления нормальной вентиляции в квартире или собственном доме используют специальной конструкции бытовые вентиляторы, т.к. они должны эффективно работать и не пропускать обратную тягу в помещение вместе со всеми негативными компонентами.

Электрическая схема вентилятора отличается в зависимости от его вида и назначения — она прилагается в инструкции по эксплуатации изделия. Аналогичная электросхема подключения практически не меняется, за исключением некоторых специфических для каждого конкретного устройства нюансов.

Под бытовыми вентиляторами понимаются также привычные всем нам конструкции для охлаждения воздуха в помещениях. По исполнению они могут быть настольного или напольного вида, стандартная комплектация — электрический привод, импеллер и ограничительные решетки для безопасности.

Функции бытового вентилятора могут быть расширены за счет эффективных добавлений:

• увлажнение воздуха;
• система ионизации, что весьма полезна для подрастающего поколения и людей пожилого возраста.

Эти усовершенствования повышают стоимость изделия, но положительно влияют на микроклимат помещения, особенно в период всплеска сезонных заболеваний.

• простая эксплуатация и установка;
• довольно универсальны;
• небольшая стоимость.

• при бронхиальной астме;
• при онкологических болезнях;
• если в помещении много пыли;
• когда есть непереносимость к ионизации.

Вентиляторы. Основные виды вентиляторов.

Вентилятор – это механическое устройство, которое предназначается для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса воздуха из помещения, а также для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, путем создания необходимого перепада давления (на входе и выходе вентилятора).

По конструктивным особенностям и принципу действия вентиляторы разделяют на осевые (аксиальные), диагональные, радиальные (центробежные), диаметральные (тангенциальные или перекрестные) и безлопастные.

Вентиляторы разделяют, также, по направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) – на вентиляторы правого вращения и левого (колесо вращается по- либо против часовой стрелки, соответственно).

Вентиляторы применяются в системах принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, для обдува нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также для обдува радиаторов охлаждения различных устройств. В закрытых системах могут использоваться для перекачки газов. Однако, обычно используются для перемещения воздуха — для охлаждения оборудования, вентиляции помещений, воздухоснабжения процессов горения.

Применительно к составу перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяют на:

– обычные вентиляторы, с температурой перемещаемого воздуха (газов) до 80 о C;

– коррозионностойкие вентиляторы, для коррозионных сред;

– термостойкие вентиляторы, с температурой перемещаемого воздуха выше 80 о C;

– пылевые вентиляторы, для запылённого воздуха (твёрдые примеси в количестве более 100 мг/м3).

В зависимости от способа соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя:

– вентиляторы с непосредственным соединением с электродвигателем;

– вентиляторы с соединением на эластичной муфте;

– вентиляторы с клиноременной передачей;

– вентиляторы с регулирующей бесступенчатой передачей.

В зависимости от места установки вентиляторы делят на:

– обычные – устанавливаются на специальной опоре (раме, фундаменте и т.д.);

– канальные – устанавливаются непосредственно в воздуховоде;

– крышные – устанавливаются непосредственно на кровле.

Основные характеристики вентиляторов:

– расход воздуха, м3/час;

– полное давление, Па;

– частота вращения, об/мин;

– потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;

– КПД – коэффициент полезного действия вентилятора, который включает механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора, а также объёмные потери в результате утечек через уплотнения и аэродинамические потери в проточной части вентилятора;

– уровень звукового давления, дБ.

Уровни звукового давления в воздуховоде могут измеряться как со стороны всасывания и нагнетания, так и те, которые передаются в окружающую среду.

Осевые (аксиальные) вентиляторы

Осевой вентилятор конструктивно представляет собой, расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, которые закреплены на втулке под углом к плоскости вращения (либо поворотные лопасти).

Воздушный поток в осевых вентиляторах с круглым пропеллером проходит в осевом направлении, т.е. параллельно оси вращения. На входе в вентилятор устанавливается коллектор (спрямляющий аппарат), который значительно улучшает аэродинамические характеристики работы вентилятора.

Осевые вентиляторы при постоянной скорости вращения имеют самую низкую потребляемую мощность при условии отсутствия встречного воздушного потока. Однако потребляемая мощность увеличивается при возникновении встречного воздушного потока. Аксиальные вентиляторы имеют внешний кожух и электродвигатель, который встроен в стакан вентилятора. Такая компактная конструкция позволяет экономить место для размещения других узлов оборудования. Кожух вентилятора содержит монтажные отверстия для крепления.

Рабочее колесо вентилятора чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя.

Осевые вентиляторы имеют высокий КПД по сравнению с другими видами вентиляторов. Расход и напор можно регулировать благодаря поворотным лопаткам лопастей, к тому же они имеют меньшие размеры при схожих рабочих параметрах. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи больших объёмов воздушных масс при малых аэродинамических сопротивлениях.

Диагональные вентиляторы, на первый взгляд, только слегка отличаются от осевых вентиляторов. И хотя забор воздуха в них происходит в осевом направлении, но выпуск происходит в диагональном направлении. Круговая скорость воздушного потока в концентраторе пропеллера вентилятора, требующегося для создания давления, увеличивается благодаря конической форме кожуха. Обладают высокой скоростью обдува при относительно высоком давлении. По сравнению с осевыми вентиляторами такого же размера и сопоставимой эффективности, эти вентиляторы имеют более низкий уровень шума.

Радиальные (центробежные) вентиляторы

Радиальный вентилятор конструктивно представляет собой лопаточное (рабочее) колесо, расположенное в спиральном кожухе, при вращении которого, попадающий в каналы между его лопатками воздух, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Воздух, под действием центробежной силы, отбрасывается в спиральный кожух, а после направляется в нагнетательное отверстие.

Основной элемент радиального вентилятора – рабочее колесо – представляет собой пустотелый цилиндр, по всей боковой поверхности которого, параллельно оси вращения, на равных расстояниях установлены лопатки. Лопатки скрепляются по окружности при помощи переднего и заднего дисков. В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса могут изготавливаться загнутыми вперёд или назад.

Количество лопаток варьируется в зависимости от типа и назначения вентилятора.

Вентиляторы могут выпускаться с восемью разными положениями кожуха. Имеют правое и левое вращение.

В системах вентиляции и кондиционирования применяются радиальные вентиляторы:

– одностороннего или двухстороннего всасывания;

– на одном валу с электродвигателем или клиноременной передачей;

– с лопатками, загнутыми назад или вперёд.

Применяя радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, можно получить экономию электроэнергии примерно в 20%. Вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, относительно легко переносят перегрузки по расходу воздуха.

Радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми вперёд, при меньшем диаметре колеса и более низкой частоте вращения, имеют одни и те же расходные и напорные характеристики, что и вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Таким образом, они могут достичь требуемого результата, занимая при этом меньше места и создавая меньший шум.

Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы

Диаметральные вентиляторы конструктивно состоят из корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе и рабочего колеса в виде барабана с загнутыми вперёд лопатками. Действие диаметральных вентиляторов базируется на двухкратном поперечном прохождении воздушного потока через рабочее колесо.

Диаметральные вентиляторы обладают наиболее высокими аэродинамическими параметрами, сравнительно с другими типами вентиляторов. Такие вентиляторы создают плоский равномерный поток воздуха большой ширины, а также обладают удобством компоновки, которая позволяет осуществлять поворот потока в широких пределах. Вентиляторы данного типа характеризуются компактностью установки, которая позволяет существенно сократить объём, занимаемый вентиляционной установкой. КПД таких вентиляторов достигает 0,7, что является достаточно высоким показателем.

Диаметральные вентиляторы, благодаря этим качествам, нашли самое широкое применение в различных агрегатах и установках вентиляции и кондиционирования воздуха, таких как фанкойлы, внутренние блоки сплит-систем, воздушные завесы и др.

Воздушный поток в безлопастном вентиляторе формирует турбина, спрятанная в основании, которая подает основной поток перемещаемого воздуха сквозь узкие щели в большой рамке, выдуваемый из щелей воздух, за счет аэродинамического эффекта, увлекает за собой соседние слои. Окружающий воздух засасывается с задней стороны вентилятора за счет возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. Как результат – усиление объема потока воздуха, по сравнению с объемом, перекачиваемым турбиной, до 15-18 раз. Направление потока изменяется путем регулирования положения рамки. Достоинство такой схемы заключается в отсутствии доступных снаружи движущихся деталей, а недостаток — шумность. Форма рамки может быть выполнена в виде кольца или в виде вытянутого овала.