Воздушной вентиляцией называют направленные воздушные потоки, обеспечивающие удаление отработанного воздуха и приток свежего с целью создания атмосферы, соответствующей требуемым санитарным нормам или техническим условиям.
Способов побуждения движения воздушных масс два:
- Естественный, когда вектор перемещения потоков воздуха направлен от области воздушных масс с высокой температурой к массам с более низкой температурой, либо из области высокого давления в зону пониженного давления. Такие физические процессы, направленные на выравнивание температур или давления воздушных масс, называются естественной вентиляцией;
- Принудительный, осуществляемый на практике специальными приборами-вентиляторами типа радиального или осевого вентилятора, конструкции которых осуществляют нагнетания воздушных масс в строго заданном направлении.
Принцип работы вентиляторов
В процессе своей работы вентиляционные агрегаты преодолевают сопротивление воздуховодов (изменения проходных сечений, повороты и изгибы), которое вызывает перепады давления и требует определенной мощности вентиляторов.
Для преодоления этого сопротивления, то есть для развития определенного рабочего давления, используются различные принципиально отличающиеся типы вентиляторов. Во всех модификациях применяют ротор и закрепленные на нем рабочие лопасти-крыльчатки. Форма крыльчатки и способ ее закрепления определяет, к какой группе приборов относится данный вентиляционный агрегат.
- Если лопасти-крыльчатки закреплены на оси вращения, воздушный поток перемещается в осевом направлении (см. схему). Простейший вариант крыльчатки – пропеллерный. Такие вентиляторы получили название осевых.
- Если же крыльчатки образуют своеобразное лопаточное колесо в спиральном корпусе, то при их вращении поступающий в каналы между лопастями воздух по всем законам физики получает перемещение в направлении действия центробежной силы. Такие вентиляторы называются радиальными или центробежными. Направление потоков воздуха перпендикулярно оси вращения, формирование потоков происходит в специальном канале-улитке.
Область применения осевых вентиляторов
Особенностью этого типа конструкции является низкий уровень потерь давления при перемещении воздушного потока через вентилятор. Благодаря этому достигается высокий КПД механизма привода. Простота конструкции исполнительной части (ротор плюс крыльчатка) обеспечивает реверсивность функционирования вентилятора.
В случае изменения на противоположное направления вращения ротора также изменяется направление вектора потока. Поэтому бытовые осевые вытяжные вентиляторы и вентиляторы осевые промышленные используются при малых давлениях и высоких производительностях, то есть для вытяжки или проветривания.
Осевые вентиляторы имеют ряд преимуществ перед радиальными:
- Малая площадь для установки или размещения;
- Большая мощность направленного потока при низком энергопотреблении;
- Меньшая металлоемкость (масса вентилятора, поделенная на мощность прибора);
- Реверсивность, позволяющая управлять вращением;
- Высокая надежность работы.
Такие свойства предопределили целесообразность применения осевых вентиляторов в вентиляционных системах с малыми аэродинамическими сопротивлениями, то есть для вентиляции обычных жилых, производственных, складских, сельскохозяйственных помещений.
Технические характеристики осевых вентиляторов имеют отличное соотношение производительности и потребляемой мощности:
- Для модели ВО-2,5 производительностью 900 куб. метров в час достаточно мощности электропривода всего 0, 12 кВт;
- Для более мощного агрегата ВО-8,0 на 20000 куб. метров в час мощность привода выросла лишь до 0,75 кВт.
Это важно! При использовании реверсного перехода следует учитывать падение КПД осевого вентилятора, которое достигает 40 процентов. Рекомендуется приборы, включенные в состав вентиляционной отрегулированной системы, использовать по их назначению.
Рудничная вентиляция, очистка воздуха от взрывоопасных веществ и проветривание тоннелей также обеспечиваются осевыми вентиляторами. Как недостаток осевых конструкций отмечается необходимость наращивания числа ступеней и увеличения угловой скорости вращения крыльчатки для повышения рабочего давления нагнетания воздуха или других газов. Это приводит к излишнему шуму при работе.
Из-за ограничений в диапазоне рабочего давления осевые конструкции не конкуренты радиальным в системах промвентиляции, аспирации и тяговых продувок.
Осевые вентиляторы дымоудаления применяются для удаления из помещения продуктов горения при пожаре. Такие агрегаты способны работать с газами температурой до 600 градусов по Цельсию.
В качестве краткого резюме можно отметить следующее:
- Осевые вентиляторы на производстве призваны защищать промышленное оборудование от перегрева и очищать производственные помещения от вредных газовых примесей;
- В быту осевые модели вытягивают воздух с неприятными запахами и излишней влажностью.
