Soorten ventilatoren: classificatie, doel en principe van hun werking
De ventilator is de basis van elk kunstmatig ventilatiesysteem. Het apparaat wordt veel gebruikt in het dagelijks leven en is onmisbaar op veel gebieden van het menselijk leven.Wanneer u de aanschaf van ventilatieapparatuur plant, moet u de specifieke kenmerken van het ontwerp en de werking ervan begrijpen.
Het ter beoordeling gepresenteerde artikel beschrijft in detail de soorten ventilatoren, hun ontwerpkenmerken, werkingsprincipes en doel van elke eenheid. We zullen u vertellen over de prioriteitsgebieden bij het kiezen van het juiste model. Hier leert u hoe u een apparaat selecteert, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden.
De inhoud van het artikel:
Classificatie van ventilatoren volgens basisparameters
Ventilatoren zijn mechanische apparaten die zijn ontworpen om lucht- en gasmassa's te verplaatsen, toe te voeren of af te voeren. Luchtcirculatie ontstaat door het drukverschil tussen de inlaat- en uitlaatkanalen van de ventilatie-unit.
Fans worden overal gebruikt. Onmisbare apparaten bij het arrangeren toevoer- en afvoerventilatiecomplex gebouwen, blazende werkelementen in airconditioners en verwarmingsapparaten.
De algemene classificatie van ventilatie-eenheden is gebaseerd op verschillende parameters.
Tot de belangrijkste gradatiecriteria behoren:
- ontwerp en werkingsprincipe van het apparaat;
- doel en bedrijfsomstandigheden van de ventilator;
- installatie methode;
- methoden om het apparaat op de elektromotor aan te sluiten;
- technische kenmerken: IP-beschermingsgraad, gegenereerde druk, energieverbruik, rotatiesnelheid, efficiëntie en akoestisch drukniveau.
Op basis van het type ontwerp zijn er vijf ventilatoraanpassingen: axiaal, centrifugaal, diagonaal, diametraal en bladloos.
Op basis van de bedrijfsomstandigheden zijn de volgende soorten gasblaasmachines verdeeld:
- apparaten voor algemeen gebruik;
- ventilatoren voor speciale doeleinden.
De eerste groep omvat units die zijn ontworpen om te werken met lucht- en inactieve gasstromen, waarvan de temperatuur niet hoger is dan +50°C. De tweede groep omvat speciale apparatuur: hittebestendig, explosieveilig, stofdicht, corrosiebestendig en rookverwijderend.
Volgens de installatiemethode worden ze onderscheiden:
- standaard – installatie wordt uitgevoerd op een steun;
- dak - installatie op het dak van een gebouw;
- kanaal – geplaatst in het ventilatiekanaal;
- multi-zone - modellen ontworpen voor aansluiting op verschillende luchtkanalen.
Voor de aandrijving van de ventilatie-unit worden elektromotoren gebruikt.
Er zijn verschillende manieren om de motor aan de waaier te koppelen:
- directe verbinding;
- V-riem transmissie;
- traploze trekhaak.
Nadat het juiste type ventilator is bepaald, wordt een model met optimale technische kenmerken geselecteerd.
Het werkingsprincipe van verschillende soorten apparaten
Het belangrijkste criterium bij het kiezen van een ventilator is het ontwerp en het werkingsprincipe. Ontwerpkenmerken en technische nuances bepalen de efficiëntie van het apparaat, het geluidsniveau, de operationele efficiëntie en de mogelijkheid van gebruik ervan onder bepaalde omstandigheden.
Axiale unit – klassieke ventilator
Axiale (axiale) ventilator wordt veel gebruikt in huishoudens ventilatiesystemen van particuliere huizen, in badkamerkappen, in complexe afzuigkappen, als koelelement voor diverse apparatuur en elektronica, maar ook in windtunnels en turboventilatiemotoren in de luchtvaart.
Het ontwerp van de modellen wordt gekenmerkt door eenvoud van uitvoering en kleine afmetingen. Belangrijkste elementen: cilindrisch lichaam, wiel met messen en aandrijving.De binnendiameter van de cilinder moet een ongehinderde rotatie van de waaier garanderen. De afstand tussen de messen en de behuizing is beperkt tot 1,5% van de lengte van het roterende mes.
Werkingsprincipe: roterende schoepen vangen lucht op en duwen deze langs de as van de waaier. Er is vrijwel geen beweging van luchtstromen in radiale richting. De prestaties van de apparatuur worden geregeld door de messen te draaien.
Onderscheidende kenmerken van axiale modellen:
- vereisen geen groot installatiegebied;
- zuinig energieverbruik;
- laag geluidsniveau;
- bedieningsgemak en reparatie;
- goedkoop.
De voordelen van de werking en het gebruik van axiaalventilatoren hebben geleid tot hun grote populariteit in het dagelijks leven. Kastmodellen voor het koelen van elektrische apparaten en draagbare axiale units met roosters worden veel gebruikt.
Centrifugaalmodel - sterkte en hoog vermogen
Centrifugale (radiale) ventilatoren zijn zeer efficiënt: de units kunnen hoge druk genereren en werken onder zware omstandigheden. Het apparatuurontwerp omvat de volgende elementen.
Kader. De diffusorbehuizing is gemaakt van geklonken of gelast plaatstaal. Het holle lichaam heeft de spiraalvorm van een slak; het ontwerp omvat zuig- en afvoerleidingen. Om de stijfheid te vergroten, is de behuizing versterkt met ribbels of dwarsstrepen.
Werkend wiel. De schoepenrotor bestaat uit twee schijven, bladen en een naaf.
Het ontwerp van het wiel bepaalt de voorwaarden voor het gebruik van de ventilator:
- schijfloos – transport van stromen met vaste componenten;
- enkele schijf – beweging van luchtmedia met een laag gehalte aan vaste fracties;
- dubbele schijf – circulatie van schone luchtmassa's in verschillende drukbereiken;
- drie schijven – voor zuiging in twee richtingen.
Het wiel wordt met behulp van naven aan de as bevestigd. De messen zijn bevestigd aan de schijven en naven.
Schouderbladen. De prestatiekenmerken en efficiëntie van de eenheid als geheel zijn grotendeels afhankelijk van de vorm van de bladen:
- aerodynamische vleugel – zorgt voor geruisloosheid, goede prestaties en weerstand van het apparaat tegen hoge temperaturen;
- achterwaarts gebogen – voorkomt de ophoping van stof in de ventilator, geschikt voor gebruik in omgevingen met hoge druk;
- naar voren gebogen – ventilatoren met “voorste” vinnen zijn ontworpen om te werken met grote hoeveelheden lucht en hoge druk, en zijn bestand tegen erosie;
- radiaal - installaties van compact formaat met gemiddeld rendement, de rotorgeleiders zijn behandeld met een beschermend middel tegen erosie.
Bij wielen met “achterste” bladen is het verschil tussen statische en totale druk niet groot, waardoor hun efficiëntieniveau hoog is. De bedrijfsefficiëntie bereikt 80%.
Bij centrifugaalinstallaties komt lucht in axiale richting binnen en wordt in radiale richting uitgestoten. Luchtmassa's bewegen onder invloed van middelpuntvliedende krachten in een cilindrisch lichaam.
Het hele proces kan in verschillende fasen worden verdeeld:
- Wanneer het wiel draait, snelt de lucht tussen de ruimte van de bladen naar de rand van de rotor.
- Als gevolg hiervan wordt een lagedrukzone gevormd in het midden van het wiel. Dit leidt tot de opname van luchtmassa's van buitenaf.
- In het midden van de kamer veranderen de luchtstromen van richting van axiaal naar radiaal en komen de compartimenten tussen de bladen binnen.
- Door snelle rotatie stromen luchtmassa's naar de binnenwand van de behuizing.
- De kinetische energie wordt gedeeltelijk omgezet in compressie-energie en de luchtsnelheid neemt af - een volumetrische luchtstroom verzamelt zich in de "slak" en er ontstaat overdruk.
- De gasvormige massa snelt naar de uitlaatpijp, komt de pijpleiding binnen en vervolgens het werkgebied in.
Centrifugaalunits worden gebruikt in aan- en afvoersystemen van grote panden, garages, winkelcentra en gebouwen waar continu krachtige ventilatie vereist is.
Diagonaal – een combinatie van axiale en radiale ventilatoren
Het diagonale model is een synthese van twee soorten ventilatoren: axiaal en centrifugaal. De waaier van het apparaat heeft een speciale vorm: de structuur van de waaier lijkt op de structuur van een trommel in een radiale ventilator. De waaierbladen bevinden zich parallel aan de rotatieas.
Combinatieventilatoren hebben een cilindrisch lichaam en lijken qua uiterlijk meer op axiale modellen.Hun werkingsprincipe is echter anders vanwege de ontwerpkenmerken van de waaier. De lucht beweegt eerst langs de as en verandert vervolgens 45° van richting.
Het belangrijkste voordeel van een ventilator van gemengd type is het bereiken van een compromis tussen geluidskarakteristieken, prestaties en afmetingen van het apparaat.
Meestal worden centrifugaal-axiale eenheden gebruikt als kanaalventilatoren in kleine en middelgrote ventilatiesystemen met lange luchtkanalen. Ze worden gebruikt als uitlaatunits en inlaten in druksystemen van het toevoertype.
Tangentiële installatie - uniforme luchtstroom
Een tangentiële (diametrische) ventilator bestaat uit een langwerpige behuizing uitgerust met een diffusor en mondstuk, en een trommelvormige waaier met schuine bladen. De lucht beweegt tweemaal loodrecht op de rotatieas van de cilinder.
Onderscheidende kenmerken van diametrische apparaten:
- hoge aerodynamische prestaties;
- vermogen om een uniforme stroom te leveren;
- de mogelijkheid om de ventilator te draaien en de richting van de luchtstroom te kiezen;
- stille werking;
- hoog rendement - tot 60-70%.
Toepassingsgebied: creatie van luchtgordijnen, ventilatorconvectoren en gebruik in splitsystemen.
Bladloze ventilator - innovatieve technologie
Huishoudelijke bladloze ventilatoren zijn onlangs op de binnenlandse markt van ventilatiesystemen verschenen.Hun werkingsprincipe verschilt radicaal van de hierboven besproken wijzigingen.
Apparaatcomponenten:
- een rond of ovaal frame ontworpen om luchtmassa's aan te zuigen en uit te werpen;
- basis voor het bevestigen van het frame;
- miniturbine gemonteerd in de voet van de ventilator;
- motor.
De innovatieve ventilator werkt volgens het volgende principe:
- Na het inschakelen van de motor wordt de turbine geactiveerd.
- Terwijl de turbine draait, zuigt deze lucht door perforaties in de basisbehuizing.
- Onder invloed van turbulentie wordt de lucht 15 keer versneld en verlaat deze via de uitlaatspleten langs de omtrek van het frame.
Luchtstromen buigen zich rond het oppervlak van de ring en snellen in de gewenste richting.
Vergeleken met traditionele modellen ventilatoren zonder bladen hebben een aantal voordelen:
- soepele aanpassing van de luchtstroomintensiteit;
- gemak en absolute gebruiksveiligheid;
- de richting van de lucht veranderen door de positie van de ring aan te passen;
- operationele efficiëntie - het energieverbruik is 20% minder vergeleken met axiale modellen.
De belangrijkste nadelen van het apparaat: hoge kosten en hoog geluidsniveau.
Afhankelijkheid van bedrijfsomstandigheden
Bij het kiezen van een ventilator is het belangrijk om rekening te houden met de gebruiksomstandigheden. Voor gebruik in agressieve omgevingen zijn zeer gespecialiseerde installaties ontwikkeld.
Eenheden voor normaal gebruik
Fans voor algemeen gebruik zijn gemaakt van koolstofstaal.
De apparaten zijn toegestaan voor installatie onder de verplichte bedrijfsvoorwaarden:
- stofgehalte in de lucht voor radiale eenheden – niet meer dan 0,01 g/m3, voor axiale apparaten – tot 0,01 g/m3;
- werkomgevingstemperatuur – tot +50°С;
- afwezigheid van chemisch agressieve, explosieve componenten, vezels en kleverige deeltjes in de lucht.
De gas-damp-luchtomgeving mag geen versnelde corrosieprocessen veroorzaken; de toegestane snelheid van metaalvernietiging is 0,1 mm per jaar. Als de bedrijfstemperatuur boven de grenswaarde stijgt, verslechtert de werking van de motor, die zich meestal in de stroom van bewegende luchtmassa's bevindt.
Modellen voor algemene doeleinden worden in systemen gebruikt lucht verwarming en ventilatie van openbare, residentiële en industriële gebouwen, evenals voor andere sanitaire en technische doeleinden.
Ventilatie-eenheden voor speciale doeleinden
Fans voor speciale doeleinden worden gewoonlijk verdeeld in vijf groepen:
- stoffig;
- hitte bestendig;
- explosieveilig;
- Roestvrij;
- rookafzuigers.
Stofunits worden gebruikt om luchtmassa's te reinigen van stof en vuildeeltjes: hout- en metaalzaagsel, lasslakken, graanafval. De luchtstroom die door de mondstukken stroomt, verandert van richting van axiaal naar radiaal. Door de middelpuntvliedende kracht verandert ook de snelheid van de luchtstroom.
Radiale stofventilatoren met laag vermogen worden geïnstalleerd op voertuigen die graansamenstellingen vervoeren. Hogedrukapparaten worden gebruikt in grote productiewerkplaatsen.
Hittebestendige units zijn ontworpen om lucht te verplaatsen waarvan de temperatuur hoger is dan +80°C.
Vanwege zware bedrijfsomstandigheden moeten ventilatoren speciale kenmerken hebben:
- thermische isolatie van de elektromotor en verwijdering ervan buiten de luchtstroom;
- hoog niveau van motorbescherming – IP44 en hoger;
- productie van structurele elementen uit hittebestendige materialen (hittebestendig polyamide, aluminiumlegering, roestvrij staal of koolstofstaal);
- breed scala aan bedrijfstemperaturen.
In de inrichting worden hittebestendige ventilatoren gebruikt badventilatiesystemen en sauna's, afvoer van afvoerlucht met hoge temperatuur uit een open haard of kachel, afvoer van verbrandingsproducten uit productieruimtes.
Explosieveilige ventilatieapparatuur is ontworpen om explosieve gasmengsels te verwijderen. Deze categorie omvat samenstellingen waarbij wanneer het kleinste deeltje ontbrandt, het gehele resterende gasvolume ontbrandt.
Explosieveiligheidseisen voor elektrische apparatuur worden geregeld door ATEX EC-richtlijnen. Afhankelijk van de mate van explosiegevaar van de ruimte kunnen ventilatie-units worden beveiligd door:
- kwarts- of olievulling van de schalen van geleidende onderdelen;
- afdichting met een compound – polymeermateriaal;
- explosieveilige coatings.
De materialen die worden gebruikt om inlaatspruitstukken, waaiers en behuizingen te vervaardigen zijn roestvrij staal, aluminiumlegeringen en groepen van ongelijksoortige materialen: roestvrij staal-messing, brons, elektrisch geleidend plastic.
Corrosiebestendige ventilatoren zijn ontworpen voor het transport van agressieve, niet-explosieve lucht-gasmengsels met een laag stofgehalte en de afwezigheid van vezelige en kleverige componenten.
Materialen voor de vervaardiging van onderdelen van het apparaat: titaniumlegeringen, polypropyleen, vinylplastic. Optioneel worden de werkelementen bespoten met een anticorrosieve coating - corrosiebestendig staalsoort 08Х13 of titaniumlegering.
Toepassingsgebied van “roestwerende” ventilatoren:
- ferrometallurgie;
- technologische lijnen voor de productie van minerale meststoffen;
- koolstofproductie;
- luchttoevoer naar ketels met kooksamenstelling;
- organisatie van de circulatie van waterdamp met onzuiverheden van fenol, alkali en waterstofsulfide;
- lijnen van cokesfabrieken.
Rookafzuigventilatoren zijn krachtige brandwerende units die in het ventilatiesysteem van een gebouw worden ingebouwd en die rook uit de kamer blazen. De units zijn onderworpen aan hoge technische eisen.
Toepassingsgebied: rookventilatiesystemen voor gebouwen voor diverse doeleinden. “Rookafzuigers” worden met behulp van een montageflens op het dak van de kamer geïnstalleerd en aangesloten op rookafvoerkanalen.
Afhankelijk van het ontwerp van de ventilator kan er een twee- of vierzijdige rookontwikkeling in horizontale of verticale richting plaatsvinden. Het is mogelijk om de units te gebruiken in de modus van algemene ventilatie van het huis.
Typen ventilatoren per installatiemethode
Zoals hierboven aangegeven, zijn ventilatieapparaten volgens de installatiemethode verdeeld in 4 groepen: standaard, dak, kanaal en multizone.
Conventionele ventilatoren worden meestal compleet geleverd met een draagframe of houder. De installatie ervan veroorzaakt geen problemen.
Dakunits worden op het dak van een gebouw geïnstalleerd en fungeren als laatste schakel in het ventilatiesysteem van het gebouw. Dergelijke ventilatoren worden blootgesteld aan negatieve externe factoren (regen, sneeuw, windstoten), daarom zijn ze gemaakt van bijzonder duurzame materialen. Bijna alle modellen zijn voorzien van een beschermkegel om verstopping van de behuizing te voorkomen.
Houd bij het kiezen van een dakventilator rekening met de specifieke kenmerken van de kamer waarin u deze uitrust. Voor een kleuterschool, ziekenhuis of school wordt bijvoorbeeld een model met een laag geluidsniveau geselecteerd. Voor een productiewerkplaats zal de prioriteit de kracht van de apparatuur zijn.
Kanaalventilatie-units worden in ventilatiekanalen geplaatst en zorgen voor luchtafvoer en toevoer via het luchtkanaalsysteem. Het ontwerp van kanaalventilatoren is meestal diagonaal of radiaal, minder vaak axiaal.
De keuze van het apparaat wordt uitgevoerd in relatie tot de vorm van het luchtkanaal. Er worden units geproduceerd voor ronde, vierkante en rechthoekige assen.
Meerzone ventilatieunits zijn voorzien van een behuizing die de aansluiting mogelijk maakt van meerdere zuigluchtkanalen die afkomstig zijn uit verschillende zones. Dergelijke ventilatoren zijn onmisbaar in ruimtes waar het nodig is om in verschillende ruimtes een afzuigkap te installeren, maar er is maar één afvoerluchtkanaal.
Een bijkomend voordeel is het gebruiksgemak. Het is noodzakelijk om één ventilator te onderhouden, niet meerdere.
Rassen van huishoudelijke ventilatiemodellen
Huishoudelijke ventilatoren worden verder geclassificeerd op basis van hun installatielocatie.
Raam. Het apparaat wordt in een raam of muur bij een raam gemonteerd, er is geen luchtkanaal. Dergelijke apparatuur wordt voornamelijk gebruikt in openbare instellingen: cafés, kappers, enz. Onafhankelijke installatie in geïnstalleerde PVC-ramen is problematisch.
Keuken. Verwijdert dampen en diverse geuren die ontstaan tijdens het koken. De ventilator wordt rechtstreeks in de afzuigkap gemonteerd. Op basis van het ontwerp zijn er platte, koepel- en inbouwkappen. Keukenventilatoren moeten hittebestendig zijn en een extern beschermend gaas hebben.
Badkamer uitrusting. Om de efficiëntie van de uitlaat te vergroten ventilatie van toilet en badkamer Er worden plafondventilatoren en plafondventilatoren gebruikt. Compacte units zijn zuinig en eenvoudig te installeren.
Ongeacht het gekozen type ventilator, moet speciale aandacht worden besteed aan de markering van het apparaat, namelijk de IP-beschermingsgraad. De IP-standaard karakteriseert de beveiliging van apparatuur in een niet-agressieve omgeving.
Het beschermingsniveau tegen het binnendringen van vocht in de behuizing wordt aangegeven door het tweede cijfer van de markering.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Video #1. Werkingsprincipe en concurrentievoordelen van een bladloze ventilator:
Video #2. Uitvoering van de centrifugaalventilator VTsUN:
Video #3. Ontwerp met ronde kanaalventilator:
Het modelontwerp en de technische en operationele kenmerken van ventilatoren stellen ons in staat de optimale apparatuur voor zowel huishoudelijk als industrieel gebruik te selecteren. De ontwerpen van ventilatie-units worden voortdurend verbeterd en aangepast aan de behoeften van klanten.
Heeft u tijdens het lezen van het artikel nog vragen gehad? Wilt u ons informeren over nuttige nuances bij het kiezen van apparatuur? Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok.
Ik ben geïnteresseerd in een bladloze ventilator. Een kind zal zijn hand hier niet in steken. Ik heb zelf meerdere keren een soortgelijk apparaat aangeraakt.Toegegeven, de messen zijn zacht en hij stopte onmiddellijk, maar het voelde nog steeds onaangenaam. Bij de bladeless zijn deze dingen in principe geëlimineerd. Het geluid is niet luider dan dat van een compressor die in een aquarium draait. En fabrikanten zullen aan de prijs werken, zo'n ventilator kan massaal worden verkocht.
Ik heb maar één ventilatieapparaat: in de keuken, gecombineerd met een afzuigkap. Volkomen gewoon, kost een paar centen, en werkt nog steeds.
Nu denk ik erover om een ventilator in het toilet te installeren, maar wat ze aanbieden is te duur: 15-20 duizend. Dus ik denk: als je zelf een eenvoudige axiale ventilator in de afzuigkap installeert, zal deze dan wel bestand zijn tegen het verwijderen van geuren?
Hallo, Vadim. Hoogstwaarschijnlijk hebben de adviseurs in de winkel waar u over de toiletafzuigventilator hoorde, besloten u te gebruiken om hun omzet te verhogen.
Voor uw geval kunt u standaardberekeningen toepassen, rekening houdend met de typische afmetingen voor een badkamer van 1,7×1,5×2,5m. De wisselkoers is ongeveer acht, dus een kap met een indicator van minimaal 50 kubieke meter is vereist. m/u. Kiest u voor axiaalventilatoren, dan hebben deze een minimaal vermogen van 80 kubieke meter. m/u, en centrifugaalventilatoren 40-100 kubieke meter. m/u. Dit betekent dat het kiezen van een geschikte ventilator voor de toiletkap niet moeilijk zal zijn.
De volgende modellen passen bij u:
— ERA axiale afzuigventilator Slim 5, d 125;
— Ventilator ERA 4S-02, axiale uitlaat d 100.
De prijs van de vermelde modellen ligt binnen duizend roebel. Dit zijn volkomen redelijke kosten voor apparatuur voor een afzuigkap in een standaard badkamerappartement. Aansluiting afzuigventilator Het wordt geproduceerd volgens het eenvoudigste schema, je kunt alles zelf doen.