Общие сведения о вентиляторах
Как было отмечено раньше, радиус действия системы естественной вентиляции принимают не более 8 м из-за малой величины действующего в пей естественного давления. Этот недостаток системы усугубляется в приточной вентиляции вследствие значительных сопротивлений оборудования приточной камеры.
В настоящее время в общественных и производственных зданиях устраивают преимущественно механическую вентиляцию, в которой воздух перемещается по сети воздуховодов и другим элементам системы с помощью центробежных и осевых вентиляторов, приводимых в действие электродвигателями.
Центробежные вентиляторы. Обычный центробежный вентилятор (рис. III. 19) состоит из трех основных частей: рабочего долее а с лопатками (иногда называемого ротором), улиткообразного кожуха и станины с валом, шкивом и подшипниками.
Работа центробежного вентилятора заключается в следующей: при вращении рабочего колеса воздух поступает через входное отверстий каналы между лопатками колеса, под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожухом и направляется в его выходное отверстие. Таким образом, воздух в центробежный вентилятор поступает в осевом направлении и выходит из него в направлении, перпендикулярном оси.
Центробежные вентиляторы различают по направлению вращения колеса. Если смотреть со стороны, противоположной входному отверстию, то вентилятор, н котором рабочее колесо вращается по часовой стрелке, называется вентилятором правого вращения, а против часовой стрелки — левого вращения.
Колесо вентилятора должно вращаться всегда по ходу разворота спирального (улиткообразного) кожуха, так как при обратном вращении колеса подача вентилятора резко (примерно на 70—80%) уменьшается.
Вентилятору присваивается номер, соответствующий диаметру колеса в (дециметрах). Так, например, вентилятор № 5 имеет наружный диаметр рабочего колеса 5 дм (500 мм), АЬ 8- 3 дм {300 мм) и т.д. В настоящее время центробежные вентиляторы выпускаются промышленностью сериями с колесами от 200 (№ 2) до 1000 мм (№ 10) через каждые 100 мм и от 1000 до 2000 мм через 200 мм.
Центробежные вентиляторы одной и той же серии и и о мёр а изготовляют с кожухами, имеющими различное направление выхода воздуха (рис. 111,20). По создаваемому давлению центробежные вентиляторы делятся па группы: низкого давления (и, д.) — до 1000 Па (100 кге/м3); среднего давления (с.д) —до 3000 Па (300 кге/м2); высокого давления (в. д.) —до 12 000 Па (1200 кге/м2).
В системах вентиляции более широкое применение находят центробежные вентиляторы низкого давления. Центробежные вентиляторы высокого давления используют для пневматического транспорта и других производственных целей.
Осевые вентиляторы. Простейший осевой вентилятор ЦАГИ серии Об—320 (рис, 1П.21) состоит из рабочего колеса, закрепленного на втулке и насаженного па вал электродвигателя, и кожуха (обечайки), назначение которого — создавать направленный поток воздуха. При вращении колеся возникает движение воздуха вдоль оси вентилятора, что И определяет его назван не.
Внутренний диаметр кожуха (обечайки) осевого вентилятора немного больше диаметра колеса, Зазор, который образуется we жду кожухом и колесом, не должен превышать 1,5% длины лопатки, так как большой зазор резко ухудшает аэродинамические качества вентилятора.
Осевой вентилятор по сравнению с центробежным создает при работе больший шум Vi ке способен преодолевать при перемещении воздуха большие сопротивления. В жилых и общественных зданиях осевые вентиляторы следует применять для подачи больших объемов воздуха, но если не требуется давление выше 150— 200 Па.
Вентиляторы серии 06— 320 изготовляют от JNs 4 до ЛГг 12 включительно и широко устанавливают в вытяжных системах вентиляции общественных и производственных зданий.
По сравнению с центробежными вентиляторами осевые имеют следующие преимущества конструктивного характера: имеют меньшую массу, компактны, их можно включать непосредственно в сеть воздухопроводов, (при симметричном профиле лопаток) .
Осевые крышные вентиляторы, как правило, следует применять только для децентрализованных установок общеобменной вытяжной вентиляции без сети воздудоводов. Центробежные крышные вентиляторы можно использовать для установок общеобменной вытяжной вентиляции как без сети, так и с сетью воздуховодов. Кроме того, их можно устанавливать для удаления воздуха от местных укрытий, если не требуется предварительной очистки воздуха и если температура его не превышает 60—76° С.
В настоящее время промышленность выпускает крышные вентиляторы подачей от 3000 до 45 000 ма/ч при окружной скорости центробежных вентиляторов до 25 м/с и осевых не выше 50 м/с.
При повышенных требованиях к бесшумности вентиляционных установок следует применять преимущественно крышные центробежные вентиляторы, а пс крышные осевые,
Подбор вентилятора. Вентилятор подбирают по расчетной производительности L, м3/ч, и требуемому полному давлению вентилятора р, Па, пользуясь рабочими характеристиками. В них для определенного числа оборотов колеса даются зависимости между подачей вентилятора по воздуху, с одной стороны, и создаваемым давлением, потребляемой мощностью и коэффициентом полезного действия — с другой.
Полное давление р, по которому подбирается вентилятор, представляет собой сумму статического давления, расходуемого на преодоление сопротивлений во всасывающей и нагнетательной сети, и динамического, создающего скорость движения воздуха.
Величина р, Па, определяется по формуле
Динамическое давление обычно определяется (е некоторым запасом) по скорости движения воздуха в нагнетательном патрубке вентилятора.
На рис. 111.23 приведена номограмма (рабочая характеристика) для подбора вентиляторов ЦАГИ серии Ц4-70, широко применяемых в системах вентиляции. Решим пример с использованием этой номограммы.
