ВЕНТИЛЯТОРЫ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ Выполнил: студент группы Б 01 -503 -1 з Зверев А. Н. Проверил: старший преподаватель Булдакова И. Н.
История вентиляции Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне. В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом. С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Изобретение центробежного вентилятора принадлежит генерал лейтенанту корпуса горных инженеров А. Саблукову (1832 г. ). Им же была предложена передовая по тому времени методика расчёта таких вентиляторов. В дальнейшем А. А. Саблуков усовершенствовал свой вентилятор ( «воздушный насос» ), представлявший собой цилиндрический кожух с двухсторонним всасыванием, внутри которого располагалось колесо с четырьмя прямыми лопатками. Впервые действие вентилятора А. А. Саблукова было испытано на кожевенном и сахарном заводах. При ручном приводе (два человека) подавалось до 2000 м 3 воздуха в 1 час. В 1834 году вентиляторы А. А. Саблукова были успешно применены на морских судах, а в 1835 году - для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Вентиляторы системы А. А. Саблукова нашли широкое распространение в России и за границей 1882 г. Филипп Диль изобретает потолочный вентилятор, названный позже люстрой Диля. Но окончательный свой вид, который мы наблюдаем сейчас, осевые вентиляторы приняли лишь после создания в 1906 Жуковским вихревой теории крыла. Уже в начале 20 века был издан закон, который запрещал работу любого предприятия без вентиляционной системы. В 1970 году Г. Остберг создал канальный вентилятор. Это изобретение явилось настоящим скачком в сфере воздухообменных систем. В настоящее время продолжается развитие вентиляции, снабжаемой многочисленными автоматизированными опциями и процессами.
Вентиляция и вентиляторы Для жизнедеятельности человека большое значение имеет качество воздуха. От него зависит самочувствие, работоспособность и в конечном итоге здоровье человека. Качество воздуха определяется его химическим составом, физическими свойствами, а так же наличием в нем посторонних частиц. Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции. Вообще вентиляцией (от лат. ventilatio – проветривание), согласно общепринятому определению, называют регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. Назначением вентиляции является поддержание химического и физического состояния воздуха, удовлетворяющее гигиеническим требованиям, т. е. обеспечение определенных метеорологических параметров воздушной среды и чистоты воздуха. К факторам, вредное действие которых устраняется с помощью вентиляции, относятся: избыточная теплота (конвекционная, вызывающая повышение температуры воздуха, и лучистая); избыточные водяные пары – влага; газы и пары химических веществ общетоксичного или раздражающего действия; токсичная и нетоксичная пыль; радиоактивные вещества. Вентилятор (от лат. ventilo - вею - махаю), представляет собой механическое устройство предназначенное для подачи или перемещения воздуха или другого газа со степенью сжатия менее 1. 15, для проветривания помещений, транспортирования газовых смесей по различным трубопроводам и системам. Вентиляторы на столько распространены в нашем обиходе, и так тесно вошли во многие отрасли промышленности, строительства, электроники и компьютерной техники, что сложно переоценить значимость вентиляторов в нашей жизни. Существует большое количество разновидностей вентиляторов, которые применяются во множестве различных областей науки и техники. Вентиляторы различаются как по конструкции, так и по различным техническим характеристикам.
Типы вентиляторов В общем случае вентилятор — это ротор, на котором определенным образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха: -осевые (аксиальные); -центробежные (радиальные); -диаметральные (тангенциальные); -безлопастные (принципиально новый тип). Также вентиляторы разделяют по способу исполнения: -многозональные ; -канальные ; -крышные.
Типы вентиляторов По направлению вращения рабочего колеса (если смотреть со стороны всасывания) вентиляторы могут быть правого вращения и левого (колесо вращается по часовой стрелке либо против, соответственно). В зависимости от состава перемещаемой среды и условий эксплуатации вентиляторы подразделяются на: -обычные вентиляторы - для воздуха (газов) с температурой до 80 C; -коррозионностойкие вентиляторы - для коррозионных сред; -термостойкие вентиляторы - для воздуха с температурой выше 80 С; -взрывобезопасные вентиляторы - для взрывоопасных сред; -пылевые вентиляторы - для запылённого воздуха (твёрдые примеси в количестве более 100 мг/м 3). По способу соединения крыльчатки вентилятора и электродвигателя вентиляторы могу быть: -с непосредственным соединением с электродвигателем; -с соединением на эластичной муфте; -с клиноременной передачей; -с регулирующей бесступенчатой передачей. Основными характеристиками вентиляторов являются следующие параметры: -расход воздуха, м 3/час; -полное давление, Па; -частота вращения, об/мин; -потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, к. Вт; -КПД - коэффициент полезного действия вентилятора, учитывающий механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора, объёмные потери в результате утечек через уплотнения и аэродинамические потери в проточной части вентилятора; уровень звукового давления, д. Б.
Осевой (аксиальный) вентилятор Данный вид вентилятора содержит лопасти (в некоторых случаях вместо понятия «лопасти» применяется понятие «лопатки» ), которые перемещают воздух вдоль оси, вокруг которой они вращаются. В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространенным. Рабочее колесо чаще всего насаживается непосредственно на ось электродвигателя. При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует. На входе в вентилятор устанавливается коллектор (спрямляющий аппарат), значительно улучшающий аэродинамические характеристики работы вентилятора. Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сравнению с радиальными и диаметральными. Расход и напор регулируются поворотом лопаток Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы охлаждения электроники (кулеры), бытовые вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.
Осевой (аксиальный) вентилятор Осевой вентилятор с электродвигателем для охлаждения компьютера Осевой вентилятор авиационного двигателя CFM 56 Настольный осевой вентилятор
Центробежный (радиальный) вентилятор Данный вид вентилятора имеет вращающийся ротор, состоящий из лопаток спиральной формы. Воздух через входное отверстие засасывается вовнутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и, за счет центробежной силы и специальной формы лопаток, направляется в выходное отверстие специального спирального кожуха (так называемой "улитки", от внешнего сходства). Таким образом, выходной поток воздуха находится под прямым углом к входному. Данный вид вентилятора широко применяется в промышленности. В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум. Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления. Центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов, (укомплектованные взрывозащитными электродвигателями, по уровню защиты от искрообразования) относятся к вентиляторам с повышенной защитой, то есть к вентиляторам, в которых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр. Вентиляторы предназначены для перемещения газопаровоздушных взрывоопасных смесей с температурой не выше 80º С, не вызывающих ускоренный коррозии проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов с запыленностью не более 10 мг/м³. Температура окружающей среды должна быть в пределах от − 40 до+45 °C. Вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования предназначены для перемещения газопаровоздушных смесей 1 -й и 2 -й категории групп Т 1, Т 2, Т 3 по классификации ПУЭ.
Центробежный (радиальный) вентилятор
Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный) - имеет ротор типа «беличья клетка» (ротор пустой в центре и лопатки осевого вентилятора вдоль периферии) — обычно выполнен в форме перца. Вместо стенок у цилиндра крыльчатка из загнутых вперед лопастей. Крыльчатка тангенциального вентилятора встроена в корпус в форму диффузора, напоминающий корпус центробежного вентилятора. Только воздух забирается не с торца вентилятора, а по всей его длине с фронтальной стороны устройства. Воздух увлекается вращающимися лопатками, а потом благодаря диффузору приобретает ускорение в нужном направлении. То есть в тангенциальных (тангенсальных) вентиляторах воздух поступает вдоль периферии ротора, и движется к выходу подобно тому, как это происходит в центробежном вентиляторе. Такие вентиляторы производят равномерный воздушный поток вдоль всей ширины вентилятора и бесшумны при работе. Они сравнительно громоздки, и воздушное давление низкое. Тангенциальные вентиляторы широко применяются в кондиционерах, воздушных завесах, фанкойлах и других устройствах, где не важен напор воздуха. Отличительной особенностью тангенциальных вентиляторов можно назвать большой расход воздуха, низкий уровень шума и низкий создаваемый напор. Последняя особенность определяет невозможность осуществлять глубокую фильтрацию воздуха при помощи бытового кондиционера.
Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный)
Безлопастный вентилятор В "безлопастном вентиляторе" воздушный поток формирует нагнетатель, спрятанный в основании и подающий воздух сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха. За счет аэродинамических эффектов, истекающий из щелей воздух увлекает за собой соседние слои. В основном, окружающий воздух засасывается с тыльной стороны за счет возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. В результате поток воздуха усиливается до 15 -18 раз по сравнению с прокачиваемым нагнетателем объёмом. Направление потока может быть изменено путем регулировки положения рамки. Форма рамки может быть в виде кольца или в виде вытянутого овала. Достоинство такой схемы — отсутствие доступных извне корпуса движущихся деталей, а недостаток — шумность.
Безлопастный вентилятор
Многозональные вентиляторы Многозональные центробежные вытяжные вентиляторы имеют специальный корпус, позволяющий подключить несколько всасывающих воздуховодов, вытягивающих воздух из разных зон. Зоной может быть отдельный вентканал, комната или даже часть большого помещения. Такие вентиляторы могут быть незаменимы на объектах, где следует сделать вытяжку из нескольких мест, а канал для выброса воздуха всего один. Многозональные вытяжные вентиляторы позволяют оптимизировать сеть воздуховодов, сократить количество дорогих фасонных изделий, используя при этом однотипные гибкие воздуховоды.
Многозональные вентиляторы многозональный вентилятор Vort Platt Многозональный вентилятор ВЕНТС
Вентилятор канальный (прямоточный) Предназначены для монтажа в вентиляционный канал круглого или прямоугольного сечения. Вентиляторы этого типа устанавливаются на одном валу с электродвигателем в едином корпусе с использованием виброизолирующих прокладок. Вентилятор может быть осевым, многолопастным или радиальным, с лопатками загнутыми как вперед так и назад, одностороннего или двухстороннего всасывания. Корпус канальных вентиляторов может изготавливаться из специального пластика, из гальванизированной стали и даже быть смешанным. Из-за небольших габаритных размеров канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции и кондиционирования воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных шкафах. Возможно любое (горизонтальное, вертикальное или наклонное) положение вентилятора при его установке. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха.
Вентилятор канальный (прямоточный) Вентилятор канальный круглый ВК Вентилятор канальный прямоугольный ВКП Вентилятор канальный квадратный
Крышные вентиляторы (вытяжной) Крышные вентиляторы монтируются непосредственно на крыше здания, обычно имеют специальную раму для обеспечения долговечности и стойкости к атмосферным воздействиям. В связи с тем, что они практически весь срок службы находятся на улице, к ним предъявляются особые требования по влаго и пыл устойчивости. Обычно они выполняются из высококачественной стали с эпоксидным коррозоионностойким покрытием, либо гальванизированной. Существуют крышные вентиляторы, как для систем общей вентиляции, так и специальные жаропрочные вентиляторы для высокотемпературных систем, например, организация вытяжки для камина или газового котла.
Крышные вентиляторы (вытяжной) Вентилятор ВКР-6, 3 Вентилятор ВКР-4 Вентилятор Systemair DVS
Шумоизолированные вентиляторы Как известно, уровень шума вентилятора напрямую зависит от его мощности, чем выше мощность, тем выше уровень шума. Но ведь есть помещения, где, помимо благоприятного микроклимата необходима тишина. Например, офисы, университеты, библиотеки, рестораны и другие общественные места. К счастью, благодаря современным технологиям, вентилятор может быть очень мощным, но, при этом практически бесшумным. Такие вентиляторы называют шумоизолированными. Малошумные вентиляторы могут быть любого вида: канальные, оконные, настенные, крышные, все дело в их конструктивных особенностях и шумоизолированном корпусе. Особенности шумоизолированных вентиляторов: - У центробежных вентиляторов – это обязательно загнутые назад лопатки; - Используется звуко и виброизолирующая прокладка толщиной от 25 мм; - Точная балансировка всех элементов вентилятора, детали очень плотно подогнаны друг к другу. Помимо тихой работы у класса шумоизолированных вентиляторов есть еще одно достоинство – долгий срок службы, так как для их изготовления используются только качественные детали и материалы. Кроме того, малошумные вентиляторы, как правило, энергоэффективны.
Шумоизолированные вентиляторы Вентилятор крышный шумоизолированный Шумоизолированный канальный вентилятор КСА
Вентиляторы специального назначения Для вентиляторов специального назначения характерна работа в агрессивной среде, то есть для движения газов с высокой температурой, взрывоопасных и газопаровоздушных масс. Для них существует классификация вентиляторов: пылевые, промышленные, искрозащищённые, шахтные, коррозийно-стойкие и взрывозащищённые. Пылевыми называются вентиляторы, которые используются для перемещения неабразивных невзрывоопасных пылегазовоздушных масс. Пылевые вентиляторы используются для удаления металлической пыли, древесной стружки. Для пылевых вентиляторов характерен низкий КПД. При изготовлении коррозийно-стойких вентиляторов (предназначенных для агрессивных смесей) используются материалы, имеющие устойчивые характеристики к воздействию смесей (титановые сплавы, нержавеющая сталь, полипропилен, винипласт). Искрозащищённые вентиляторы делятся на искробезопасные и защищённые от искрообразования. Данные вентиляторы производятся из сплавов алюминия либо с использованием разнородных металлов. Существуют тягодутьевые вентиляторы включающие дымососы и дутьевые вентиляторы. Дымососы используются для дымоудаления газовых смесей, имеющих температуру 200 °С. Лопатки колеса, производятся более толстыми, а внутренняя поверхность обечайки покрывается броневыми листьями. В ходовой части дымососов присутствует элемент охлаждения, представленный термомуфтой или змеевиком охлаждения. Дутьевые вентиляторы используют для подачи воздушных масс в камеры котельных установок. Такие вентилятор имеют номера от 8 до 36. Вентиляторы типа ВГД и ГД применяют для подачи воздушной массы, имеющей температуру 400 °С. Вентиляторы мельничного типа применяются для перемещения угольной неагрессивной пыли. В системах вентиляции рудников, характерно применение шахтных вентиляторов, которые обеспечивают большие расходы и давления воздуха.
Вентиляторы специального назначения - пылевой вентилятор коррозийностойкий вентилятор - - вентилятор для дымоудаления шахтный вентилятор -
Скачать презентацию ВЕНТИЛЯТОРЫ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ Выполнил студент группы Б 01
Презентация Microsoft Office PowerPoint.ppt