Centrifugaalventilator: details van het apparaat en werkingsprincipe van het apparaat

Met de ontwikkeling van de industriële sector was voor een groot aantal technologische processen een geforceerde luchttoevoer nodig.Ook de huishoudelijke sector wordt niet buiten beschouwing gelaten. Sommige soorten communicatie vereisen een regelmatige toevoer van frisse lucht.

Een elegante oplossing voor dit probleem was een centrifugaalventilator, die in staat is om autonoom de benodigde hoeveelheid luchtmassa te pompen. Maar hoe is het ontworpen en hoe werkt het? Het zijn deze vragen die we in ons artikel in detail zullen onderzoeken.

Laten we eens kijken naar de ontwerpkenmerken van het apparaat, de mogelijkheden, het toepassingsgebied en de beste fabrikanten wiens producten op de markt worden gepresenteerd. We geven ook aanbevelingen voor het kiezen van het juiste ventilatormodel.

De essentie van het verpompen en ijlen van lucht met een ventilator

Een ventilator is een mechanische structuur die in staat is de stroom van een gas-luchtmengsel te verwerken door de specifieke energie ervan te vergroten voor daaropvolgende beweging.

Deze architectuur van de eenheid maakt het mogelijk om het effect van injectie of verdunning van het werkgas in de ruimte te creëren door respectievelijk een verhoging of verlaging van de druk (energieconversiemechanisme).

Gasdruk wordt opgevat als een eindeloos proces van chaotische beweging van gasmoleculen, die, als ze de wanden van een gesloten ruimte raken, druk op hen uitoefenen.

Hoe hoger de snelheid van deze moleculen, hoe meer impact en hoe hoger de druk. Gasdruk is een van de belangrijkste kenmerken van gas.

Aan de andere kant heeft elk gas nog twee parameters: volume en temperatuur. Volume is de hoeveelheid ruimte gevuld door een gas. Gastemperatuur is een thermodynamisch kenmerk dat de snelheid van moleculen en de druk die ze genereren in verband brengt.

Deze “drie pijlers” zijn gebaseerd op de moleculaire kinetische theorie, die de basis vormt voor het beschrijven van alle processen die verband houden met de verwerking van gassen en gasmengsels.

Het injectieproces is een geforceerde concentratie van moleculen in een besloten ruimte boven een bepaalde norm. De algemeen aanvaarde luchtdruk aan het aardoppervlak bedraagt ​​bijvoorbeeld ongeveer 100 kPa (10⁵ kilo Pascal) of 760 mm Hg. Kunst. (millimeter kwik).

Naarmate de hoogte boven het aardoppervlak toeneemt, neemt de druk af en wordt de lucht ijler.

Atmosferische druk is het gewicht van een luchtkolom ten opzichte van het oppervlak waarop deze zich bevindt. Geen massa, maar gewicht P=mg. Gemeten door een barometer, worden andere soorten druk bepaald door een manometer

Rarefactie is het omgekeerde proces van pompen, waarbij moleculen een gesloten systeem verlaten. Het volume blijft hetzelfde, maar het aantal moleculen neemt aanzienlijk af, waardoor de druk afneemt.

Het pompeffect is nodig om de beweging van lucht te forceren. Het is mogelijk om lucht te verplaatsen door het verdunningseffect: om de drukbalans in het hele systeem te herstellen, verplaatsen moleculen zich van een meer geconcentreerd gebied met moleculen naar een minder geconcentreerd gebied.

Dit is hoe gasmoleculen bewegen.

Om de snelheid van de luchtstroom buiten of binnen een gebouw te bepalen, wordt vaak een speciaal hulpmiddel gebruikt: een windmeter. Een onmisbaar apparaat voor het ontwerpen van ventilatiesystemen

Er zijn verschillende indelingen van ventilatiesystemen, maar deze kunnen op basis van bepaalde parameters in verschillende klassen worden verdeeld:

1. Op afspraak. Er zijn fans voor algemene en speciale doeleinden. Voor de normale gasbeweging worden ventilatoren gebruikt. Speciale ventilatoren worden gebruikt voor pneumatisch transport, transport van agressieve en explosieve gasmengsels.
2. Door snelheid. Er zijn wielen met bladen met lage, gemiddelde en hoge specifieke rotatiesnelheden.
3. Per drukbereik. Er zijn systemen bekend voor het genereren van lage (tot 1 kPa), gemiddelde (1–3 kPa), hoge (meer dan 3 kPa) druk.

Sommige industriële en huishoudelijke processen waarbij ventilatoren worden gebruikt, vinden plaats onder extreme omgevingsomstandigheden, daarom worden de overeenkomstige eisen aan de apparatuur gesteld.

We kunnen dus spreken over stofdichte, vochtbestendige, hittebestendige, corrosiebestendige, vonkvrije units en rookverwijderingsapparaten en conventionele ventilatoren.

Informatie over de soorten fans wordt in een ander gedetailleerd besproken ons artikel.

Centrifugaal ventilatorontwerp

Het centrifugale ontwerpsysteem is een pompmechanisme met een radiale architectuur dat druk van elk bereik kan genereren.

Ontworpen voor het transport van mono- en polyatomaire gassen, inclusief chemisch “agressieve” verbindingen.

Het ontwerp is “bekleed” met een metalen/kunststof behuizing, een zogenaamde beschermende behuizing. De schaal beschermt de binnenkamer tegen stof, vocht en andere stoffen die de werking van het apparaat negatief kunnen beïnvloeden.

Een hoogwaardig ventilatieproduct heeft altijd een bepaalde beschermingsklasse. De mate van bescherming van de schaal (Ingress Protection) is een uniforme internationale productkwaliteitsnorm die het beschermingsniveau van apparatuur tegen omgevingsinvloeden bepaalt.

De radiale ventilator ontwikkelt een aanzienlijk hogere druk dan de axiale versie. Dit komt door de communicatie van een deel van de lucht die de trommel binnenkomt met energie die wordt gegenereerd tijdens de overgang van de invoer naar de uitvoer van het systeem

Het mechanisme wordt aangedreven door een elektromotor of een verbrandingsmotor (typisch voor industriële ventilatoren). De meest gebruikelijke methode is een elektromotor die een as met een waaier laat draaien.

Er zijn verschillende bekende opties voor het overbrengen van rotatiebewegingen van de motor naar de waaier:

• elastische koppeling;
• V-riem transmissie;
• continu variabele transmissie (hydraulische of inductieve slipkoppeling).

Gezien het bestaan ​​van een groot aantal productiebedrijven die unieke systemen creëren met een grote verscheidenheid aan dynamische parameters, beschikken consumenten over een vrij uitgebreid assortiment ventilatoren.

De behuizing heeft twee hoofdkanalen: input en output. Het gasmengsel komt het eerste kanaal binnen, beweegt de kamer binnen, wordt daar verwerkt en gaat vervolgens naar het andere kanaal

Als resultaat van het intensieve werk van de ontwikkelaars hebben we een breed scala aan toepassingen voor dergelijke machines, waaronder:

• ventilatie- en verwarmingssystemen in particuliere gebouwen en gebouwen met meerdere verdiepingen;
• luchttoevoer en -zuivering voor utiliteitsgebouwen;
• filtratiesystemen in de landbouw;
• implementatie van technologische processen in de lichte en zware industrie van verschillende richtingen.

Ook zijn er mogelijkheden voor toepassing van blowers in brandblussystemen en voor ultrasnelle luchtverversing in besloten ruimtes.

Dergelijke ventilatoren werken met gasmengsels op hoge temperatuur, wat fabrikanten verplicht om in de technische documentatie informatie op te nemen over de overeenstemming van hun apparatuur met internationale normen.

Het beproefde en eenvoudige ontwerp van het centrifugaalmechanisme heeft een aantal duidelijke voordelen:

• hoge betrouwbaarheid en onovertroffen prestaties;
• gemak en toegankelijkheid van apparatuuronderhoud;
• veiligheid van integratie en werking van eenheden;
• minimale kosten voor energiebronnen en reparaties bij storingen.

Bovendien hebben ventilatoren een vrij lage geluidsdrempel, waardoor ze in huishoudelijke omstandigheden kunnen worden gebruikt.Centrifugaalventilatoren hebben ook een uitzonderlijk lange levensduur vanwege de afwezigheid van direct contact van de werkende delen van het mechanisme in de werkkamer.

Kenmerken van de bedrijfscyclus van het apparaat

Laten we eens kijken naar het algemene werkingsprincipe van een centrifugaalventilator met een radiaal ontwerp. Merk op dat experts onderscheid maken tussen twee hoofdventilatorontwerpen: met een axiale en radiale plaatsing van de inlaat waarin de luchtstroom wordt aangezogen.

Dit heeft vooral invloed op de mogelijkheid om de ventilator in het systeem te installeren en heeft vrijwel geen invloed op de algehele prestaties.

Een radiaalventilator kan zowel werken met gewone lucht, die hij uit de ruimte haalt, als met luchtstromen die door het luchtkanaal gaan (het effect van het balanceren van gebieden met verschillende drukken)

De axiale inlaat is typisch voor draaizuigerblowers voor algemeen gebruik. De radiale plaatsing van de stroominlaat is typisch voor hoofdlijnblowers.

Tijdens de eerste fase van de werkingscyclus van de ventilator beweegt de luchtstroom naar het oppervlak van een snel roterende waaier. De waaierbladen verdelen de lucht in kleine volumes die in de werkkamer bewegen.

Hier hoopt de luchtmassa zich op, dat wil zeggen dat de luchtmassa direct wordt samengeperst tot een klein volume.

Het ontwerp van de unit zelf heeft zijn eigen kenmerken.

De twee meest voorkomende rompvormen zijn bekend:

• afgerond;
• spiraal.

De ronde vorm van de behuizing is typisch voor ventilatoren die in korte procestijd een enorme hoeveelheid lucht verplaatsen. En de spiraalvorm is inherent aan ventilatoren, die het luchtvolume bovendien comprimeren en midden- en hoge druk genereren.

In de tweede fase wordt lucht in de werkkamer gepompt. Zoals bekend neemt bij een constant volume, met een toename van de totale massa van gasmoleculen, het aantal botsingen van moleculen toe, en daarom neemt hun snelheid toe. Hierdoor neemt ook de gasdruk toe.

De vorm en het aantal messen zijn van groot belang. Zonder uitzondering worden alle waaieropties getest in windtunnels om optimale bedrijfsomstandigheden te bepalen

In de laatste fase wordt het gecomprimeerde gas uit de werkkamer naar de uitlaat verwijderd. Vervolgens stroomt de lucht het centrale luchtkanaal binnen en beweegt zich in de aangegeven richting.

Het verdunningsproces vindt precies het tegenovergestelde plaats. Lucht wordt uit een luchtkanaal of besloten ruimte gehaald waar een ijle ruimte moet worden gecreëerd en afgevoerd naar de omgeving of een andere besloten ruimte.

Centrifugaalventilatorspecificatie

Compressorsystemen worden gekenmerkt door een aantal structurele en dynamische verschillen waarmee rekening moet worden gehouden bij de selectie en implementatie ervan in het ventilatiesysteem.

De specificaties omvatten:

• het ontwerp van de ventilator zelf;
• type motor;
• Controleblok;
• plaatsing van de waaier en overdracht van rotatiebeweging van de motor;
• locatiehoek van de inlaat- en uitlaatpijpen;
• het materiaal waaruit de productonderdelen zijn gemaakt, de afmetingen en het gewicht ervan.

Deskundigen letten ook op de conformiteit van producten met internationale normen: ISO/IEC- en GOST-normen, IP-markeringen, ATEX-richtlijnen, enz.

Dynamische kenmerken omvatten technische parameters van de ventilatorprestaties: gegenereerde druk en drukvalcoëfficiënt, snelheid en maximale stroomtemperatuur, assnelheid en geluidsdrukniveau, efficiëntie en motorvermogen

De persdruk is de maximale waarde die de ventilator kan creëren tijdens bedrijf in de nominale modus.

P_v = P_sv +P_dv,

Waar: P_v - totale druk, P_sv - statische druk, P_dv — dynamische druk.

Differentiële coëfficiënt - het verschil tussen de ingevoerde en gegenereerde druk (bar).

De volumetrische luchtstroom is de hoeveelheid gasmengsel die per tijdseenheid beweegt (productiviteit). Meestal berekend in m³/u voor binnenlandse producenten, liter/min voor buitenlandse.

De rotatiefrequentie is het aantal volledige omwentelingen van de waaier per tijdseenheid. Berekend in stuks/s of Hz. Houd er rekening mee dat het belastingsniveau van de luchtventilator niet hoger mag zijn dan 75% van het maximum.

Als de ventilator lange tijd in de overbelastingsmodus werkt met een hoge rotatiesnelheid, raakt hij oververhit en kan deze snel uitvallen. Maar dit proces kan worden gecontroleerd door het naar eigen inzicht te beheren. Waar wordt het voor gebruikt? snelheidsregelaar fan

Geluidsdruk is het geluidsniveau van roterende delen en luchtwrijving tussen metaal. Gemeten op een afstand van 3 meter van de bron bij maximale belasting. Bij het kiezen van een constant draaiende ventilator moet rekening worden gehouden met geluid.

De meeste apparatuur is uitgerust met geluids- en achtergrondgeluiddempers. Geluidsnormen: maximaal 50 dBa voor woongebouwen en maximaal 75 dBa voor industriële gebouwen

Eén van de apparaten met een minuscuul geluidsniveau is dat wel bladloze ventilator.

Het ventilatorrendement is het product van de volgende drie coëfficiënten:

• verliezen in de luchtstroom;
• lekt door gaten in de structuur;
• mechanische efficiëntie van het product.

Voor centrifugaalventilatoren ligt het totale rendement in het bereik van 0,7 tot 0,85, voor axiale (kanaal) ventilatoren - niet meer dan 0,95. Bij het kiezen van een radiaalventilator moet rekening worden gehouden met de veiligheidsfactor van de elektromotor van 1,2. Dat wil zeggen, selecteer het elektromotorvermogen 20% meer dan nodig.

Het vermogen van de ventilatormotor wordt bepaald door de formule:

N = (Q*P)/(102*3600*efficiëntie),

Waar: Q — productiviteit (volume luchtstroom), P - gegenereerde druk.

Selectie van ventilator volgens vereisten

Het proces van het selecteren van ventilatieapparatuur voor een industriële faciliteit (werkplaats, hangar) is een nogal interessant en ingewikkeld proces dat door een specialist moet worden uitgevoerd. Kenmerken van ventilatie van industriële gebouwen in detail hier beoordeeld.

Er zijn al kant-en-klare oplossingen voor gewone appartementen en privéwoningen. In het algemene geval (voor een 2-3 kamerappartement) hebben we de volgende architectuur van het ventilatiesysteem:

• In woonkamers worden ventilatoren geïnstalleerd, waarvan het aantal afhangt van de grootte van het pand en het aantal bewoners;
• Afzuigroosters worden in de keuken en badkamer geïntegreerd en geplaatst luchtkanalen naar de luchtbehandelingsunit.

Een centrifugaalventilator bestaat uit een besturingseenheid, een filtersysteem voor luchtzuivering, een elektromotor en de radiaalventilator zelf.

Voor bovenstaand ventilatiesysteem zijn wandventilatoren uit de CF-serie van Vents met een capaciteit tot 120 m3 geschikt.³/uur

De huidige markt voor ventilatieapparatuur wordt vertegenwoordigd door een breed scala aan buitenlandse bedrijven: Systemair, Soler&Palau, OSTBERG, Rosenberg, HELIOS, Maico, Ruck Ventilatoren GmbH, AeroStar, Blauberg, Elicent, Rhoss, Frapol, CMT CLIMA, HygroMatik GmbH, Winterwarm, Tecnair LV, AERIAL GmbH, MITA.

Producten van deze bedrijven zullen een uitstekende oplossing zijn voor ventilatieproblemen van welke omvang dan ook.

Binnenlandse merken Vents, Elkom, Domovent en Veza doen niet onder voor hen wat betreft de kwaliteit van de productie en de betrouwbaarheid van apparatuur. Als u twijfelt over de juistheid van de gemaakte berekeningen of de keuze voor een specifiek model, raden wij u aan contact op te nemen met de ondersteuningsdienst van een van de bedrijven.

Als u de eigenaar bent van een particulier gebouw van 1-2 verdiepingen, een industrieel of commercieel gebouw in een soortgelijk gebied (restaurant, magazijn, kantine, café, kantoor), moet u bij het kiezen van apparatuur rekening houden met het volume van het pand, de luchtwisselkoers, de lengte en doorsnede van de hoofdpijpleidingen.

De taken van ventilatie en rookverwijdering kunnen eenvoudig worden uitgevoerd door multizoneblowers of dakventilatoren uit de KROM-serie van het bedrijf Veza, ventilatoren uit de VN-serie van het bedrijf Vents en anderen

Zorg ervoor dat u aandacht besteedt aan de extra functionaliteit van centrifugaalventilatoren en de mogelijkheid van integratie in verschillende airconditioningsystemen.

Zo kunnen radiaalblowers worden uitgerust met hulpcomponenten:

• instelbare timers en intervalschakelaars, fotosensoren en vochtigheidsdetectoren;
• snelheidsregelaars en statusindicatoren;
• sensoren voor overbelasting van de elektromotor en gebrek aan elektrische voeding;
• veertrillingsdempers of rubberen trillingsdempers.

Als de ventilator in een appartement of huis wordt geplaatst, kan deze worden afgedekt met een afneembaar decoratief frontpaneel van aluminium of kunststof, rekening houdend met het interieur van de kamer.

Voor veel gebruikers is een belangrijk criterium bij het kiezen van een ventilator het geluidsniveau. Bent u op zoek naar een stille ventilator voor uw badkamer? Wij raden u aan vertrouwd te raken met de beoordeling stille ventilatoren.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In de volgende video praten de specialisten van Elcom duidelijk over centrifugaalventilatoren:

Hieronder ziet u een uitstekend voorbeeld van het installeren van een huishoudelijke ventilator in een badkamer:

Een andere optie voor het installeren van een huishoudelijke ventilator met laag vermogen in een appartement:

De klassieke centrifugaalventilator is het resultaat van jarenlange ervaring in het ontwerpen en produceren van ventilatieapparatuur. Dit is niet alleen een uitstekende oplossing voor de industrie, maar ook een optimaal luchtvervoermiddel voor woon- en kantoorgebouwen.

Denkt u erover om een ​​centrifugaalventilator aan te schaffen? Of heeft u een discrepantie opgemerkt in het gedemonteerde materiaal? Stel uw vragen en verduidelijk de technologische aspecten in het opmerkingengedeelte.

Of misschien heb je zo'n ventilator al in de badkamer geïnstalleerd? Bent u tevreden over zijn werk? Heeft u het juiste vermogen van het apparaat voor uw kamer gekozen? Stuur een foto van je fan en laat je reactie achter.