Ventilateur centrifuge: caractéristiques de l'appareil et action

Avec le développement du secteur industriel, un grand nombre de procédés technologiques ont nécessité un apport d’air forcé. La sphère domestique ne s'est pas écartée non plus. Certains types de communication nécessitent un apport régulier d’air frais.

Une solution élégante à ce problème est devenue un ventilateur centrifuge, capable d’injecter de manière autonome la quantité nécessaire de masse d’air. Mais comment ça marche et comment ça marche? Ce sont les questions que nous discuterons en détail dans notre article.

Considérez les caractéristiques de conception de l'appareil, ses capacités, son champ d'application, les meilleurs fabricants dont les produits sont sur le marché. Et également donner des recommandations sur le choix d'un modèle de ventilateur approprié.

L'essence du ventilateur de décharge et de dilution de l'air

Le ventilateur est une structure mécanique capable de traiter le flux de mélange air-gaz en augmentant son énergie spécifique pour un déplacement ultérieur.

Cette architecture de l’unité permet de créer l’effet de pomper ou de diluer le volume de travail. gaz dans l’espace par une augmentation ou une diminution de la pression, respectivement (le mécanisme de conversion énergie).

Par pression de gaz, nous comprenons le processus sans fin du mouvement chaotique des molécules de gaz, qui, frappant les parois d’un espace clos, crée une pression sur elles.

Par conséquent, plus la vitesse de ces molécules est élevée, plus il y a de chocs et plus la pression est élevée. La pression de gaz est l'une des principales caractéristiques du gaz.

D'autre part, tout gaz a deux paramètres supplémentaires: le volume et la température. Volume - la quantité d'espace rempli de gaz. La température des gaz est une caractéristique thermodynamique qui relie la vitesse des molécules et la pression générée par celles-ci.

Sur ces «trois baleines», il existe une théorie de la cinétique moléculaire, qui sert de base à la description de tous les processus associés au traitement des gaz et des mélanges de gaz.

Le processus d'injection est une concentration forcée de molécules dans un espace clos au-dessus d'une certaine norme. Par exemple, la pression atmosphérique généralement admise à la surface de la Terre est d’environ 100 kPa (10⁵ kilo Pascal) ou 760 mm Hg. Art. (millimètres de mercure).

Avec une augmentation de la hauteur au-dessus de la surface de la Terre, la pression diminue, l'air devient plus mince.

Le vide est le processus inverse d'injection, au cours duquel les molécules quittent un système fermé. Le volume reste le même, mais le nombre de molécules diminue plusieurs fois, donc la pression diminue.

L'effet de la pression est nécessaire pour le mouvement forcé de l'air. Il est possible de déplacer l’air à travers l’effet de vide: rétablir l’équilibre de pression pendant l'ensemble du système, les molécules se déplacent d'une région plus concentrée de molécules à moins concentré.

De cette façon, le mouvement des molécules de gaz.

Les systèmes de ventilation sont variés, mais ils peuvent être divisés en plusieurs classes en fonction de certains paramètres:

1. À destination. Il y a des fans généraux et spéciaux. Les ventilateurs sont utilisés pour le mouvement habituel du gaz. Des ventilateurs spéciaux sont utilisés pour le transport pneumatique, le transport de mélanges de gaz agressifs et explosifs.
2. Par la vitesse. Il existe avec des fréquences de rotation spécifiques petites, moyennes et élevées de la roue à aubes.
3. Par plage de pression. Les systèmes de génération de pression faible (jusqu'à 1 kPa), moyenne (1 à 3 kPa), haute (plus de 3 kPa) sont connus.

Certains processus industriels et domestiques utilisant des soufflantes se déroulent dans des conditions environnementales extrêmes. Les exigences relatives aux équipements sont donc mises en avant.

Ainsi, il est possible de parler des unités anti-étincelles, anti-étincelles, anti-étincelles, anti-étincelles, anti-étouffantes et anti-étincelles, ainsi que des ventilateurs classiques.

Informations sur les types de fans discutés en détail dans un autre notre article.

Conception de ventilateur centrifuge

Le système de conception centrifuge est un mécanisme d'injection avec une architecture radiale pouvant générer une pression de n'importe quelle plage.

Conçu pour le transport des gaz mono et polyatomiques, y compris des composés chimiquement «agressifs».

La conception est «habillée» avec un boîtier en métal / plastique, appelé boîtier de protection. La coque protège la chambre intérieure de la poussière, de l'humidité et de toute autre substance pouvant nuire au bon fonctionnement de l'appareil.

Les produits de ventilation de haute qualité ont toujours une certaine classe de protection. Le degré de protection de la coque (Ingress Protection) - une norme internationale unique pour la qualité des produits, qui détermine le niveau de protection des équipements contre les influences de l'environnement.

Le mécanisme est entraîné par un moteur électrique ou un moteur à combustion interne (typique des ventilateurs industriels). La méthode la plus courante est le moteur électrique, qui fait tourner l’arbre avec la roue.

Il existe plusieurs variantes de la transmission du mouvement de rotation du moteur à la roue:

• couplage élastique;
• Transfert par courroie trapézoïdale;
• transmission à variation continue (embrayage à friction hydraulique ou inductif).

Compte tenu de l’existence d’un grand nombre d’entreprises manufacturières qui créent des systèmes uniques avec une variété de paramètres dynamiques, à la disposition des consommateurs une gamme assez étendue les fans.

Grâce au travail intensif des développeurs, nous disposons d’une vaste gamme d’applications pour ces machines, notamment:

• systèmes de ventilation et de chauffage dans les bâtiments privés et à plusieurs étages;
• alimentation et purification de l'air pour les bâtiments non résidentiels;
• systèmes de filtration en agriculture;
• la performance des processus technologiques dans l'industrie légère et lourde de diverses directions.

Il existe également des options pour l'utilisation de ventilateurs dans les systèmes d'extinction d'incendie et le remplacement ultra rapide de l'air dans un espace confiné.

Ces ventilateurs fonctionnent avec des mélanges de gaz à haute température, ce qui oblige les fabricants inclure dans la documentation technique des informations sur la conformité de leurs équipements aux normes internationales. les normes.

La conception simple et éprouvée du mécanisme centrifuge présente plusieurs avantages évidents:

• haute fiabilité et performances inégalées;
• facilité et disponibilité de la maintenance des équipements;
• sécurité de l'intégration et du fonctionnement des unités;
• coûts d'énergie minimum et réparations en cas de panne.

De plus, les ventilateurs ont un seuil de bruit plutôt bas, ce qui leur permet d'être utilisés dans des conditions domestiques. Les ventilateurs centrifuges ont également une durée de vie extrêmement longue en raison de l'absence de contact direct entre les parties actives du mécanisme dans la chambre de travail.

Caractéristiques du cycle de fonctionnement de l'appareil

Considérons le principe général de fonctionnement d’une soufflante centrifuge de conception radiale. Il convient de noter que les spécialistes distinguent deux conceptions principales de ventilateurs: avec le placement axial et radial de l’entrée, où le flux d’air est aspiré.

Cela affecte principalement la possibilité de monter le ventilateur dans le système et n'affecte pratiquement pas les performances globales.

Une entrée axiale est typique des soufflantes à injection à usage général. Le placement radial de l’entrée d’écoulement est typique des ventilateurs principaux.

Au premier stade du cycle du ventilateur, le flux d'air se déplace vers la surface de la turbine en rotation rapide. Les pales de la turbine divisent l'air en petits volumes qui se déplacent à l'intérieur de la chambre de travail.

Il y a une accumulation de masse d'air, c'est-à-dire une compression directe de la masse d'air en un petit volume.

La conception du logement lui-même a ses propres caractéristiques.

Il existe deux formes courantes de logement:

• arrondi;
• spirale.

La forme arrondie du boîtier est typique des ventilateurs qui déplacent une énorme quantité d’air en peu de temps au cours du processus. Et la forme en spirale est inhérente aux ventilateurs, qui produisent en outre une compression du volume d'air et la génération d'une pression moyenne et élevée.

À la deuxième étape, l’air est forcé dans la chambre de travail. Comme on le sait, avec un volume constant, avec une augmentation de la masse totale de molécules de gaz, le nombre de collisions de molécules augmente, et donc leur vitesse augmente. Par conséquent, la pression du gaz augmente également.

Au stade final, le gaz comprimé est extrait de la chambre de travail vers la sortie. Ensuite, l'air entre dans le conduit central et se déplace dans la direction spécifiée.

Le processus de dilution se produit exactement à l'opposé. L'air provient d'un conduit d'air ou d'un espace clos où il est nécessaire de créer un espace raréfié et est rejeté dans l'environnement ou dans un autre espace confiné.

Spécifications du ventilateur centrifuge

Les systèmes à compresseur sont caractérisés par un certain nombre de différences structurelles et dynamiques qui doivent être prises en compte lors de leur sélection et de leur introduction dans le système de ventilation.

Les spécifications comprennent:

• directement la conception du ventilateur;
• type de moteur;
• unité de contrôle;
• placement de la roue et transmission du mouvement de rotation du moteur;
• emplacement angulaire de l'entrée et de la sortie;
• le matériau à partir duquel les détails du produit sont fabriqués, ses dimensions et son poids.

Les spécialistes veillent également à la conformité des produits aux normes internationales: normes ISO / IEC et GOST, marquage IP, directives ATEX, etc.

La pression injectée est la valeur maximale qu'un ventilateur peut créer lors du fonctionnement en mode nominal.

P_v = P_sv + P_dv,

Où P_v - pression totale P_sv - pression statique P_dv - pression dynamique.

Facteur différentiel - différence entre la pression d'entrée et la pression générée (bar).

Le débit d’air est la quantité de mélange de gaz qui se déplace par unité de temps (capacité). Généralement calculé en m³/ h pour les producteurs nationaux, litre / minute - pour les producteurs étrangers.

Fréquence de rotation - nombre de rotations complètes de la roue par unité de temps. Calculé en morceaux / s ou Hz. Il faut se rappeler que le niveau de charge du ventilateur ne doit pas dépasser 75% du maximum.

Travaillant longtemps en mode surcharge avec une vitesse de rotation élevée, le ventilateur surchauffe et peut tomber en panne rapidement. Mais ce processus peut être contrôlé en le contrôlant vous-même. Pour quelle utilisation régulateur de vitesse fan.

Pression sonore - le niveau de bruit des pièces en rotation et du métal de friction de l'air. Il est mesuré à une distance de 3 mètres de la source lorsqu'il fonctionne à charge maximale. Le bruit doit être pris en compte lors du choix d'un ventilateur en fonctionnement constant.

Un des appareils avec un faible niveau de bruit est ventilateur sans lame.

L'efficacité du ventilateur est le produit des trois facteurs suivants:

• perte de débit d'air;
• fuite à travers des trous dans la structure;
• efficacité mécanique du produit.

Pour les ventilateurs centrifuges, l'efficacité globale est comprise entre 0,7 et 0,85, ventilateurs axiaux (canal) - pas plus de 0,95. En choisissant un ventilateur radial, il est nécessaire de prendre en compte le facteur de sécurité du moteur 1.2. Je veux dire que la puissance du moteur électrique est 20% plus que nécessaire.

La puissance du moteur du ventilateur est déterminée par la formule:

N = (Q * P) / (102 * 3600 * efficacité),

Où Q - performances (débit d'air), P - pression générée.

Choix du ventilateur en fonction des besoins

Le processus de sélection du matériel de ventilation pour une installation industrielle (atelier, hangar) est un processus plutôt intéressant et complexe qu’un spécialiste devrait effectuer. Caractéristiques de la ventilation des locaux industriels en détail examiné ici.

Pour les appartements ordinaires et les maisons privées, des solutions prêtes à l'emploi existent déjà. Dans le cas général (pour les appartements de 2 à 3 chambres), nous avons l'architecture suivante du système de ventilation:

• des ventilateurs sont installés dans les pièces à vivre dont le nombre dépend de la taille des locaux et du nombre de locataires;
• les diffuseurs d'échappement et la doublure sont intégrés dans la cuisine et la salle de bain conduits d'air à l'unité de traitement d'air.

Le ventilateur centrifuge comprend une unité de commande, un système de filtrage pour la purification de l'air, un moteur électrique et le ventilateur radial lui-même.

Le marché actuel des équipements de ventilation est représenté par un large éventail de sociétés étrangères: 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.

Les produits de ces sociétés constitueront une excellente solution pour les problèmes de ventilation de toutes tailles.

Les marques nationales Vents, Elcom, Domovent et Veza ne leur sont pas inférieures en termes de qualité de production et de fiabilité des équipements. En cas de doute sur l'exactitude des calculs effectués ou sur le choix d'un modèle particulier, nous vous recommandons de contacter le service d'assistance de l'une des sociétés.

Si vous êtes propriétaire d'un bâtiment privé d'un à deux étages, d'un bâtiment industriel ou commercial de même surface (restaurant, entrepôt, salle à manger, café, bureau), lors du choix des équipements, il est nécessaire de prendre en compte le volume des pièces, la fréquence des remplacements d’air, la longueur et la section des conduites principales.

Assurez-vous de faire attention aux fonctionnalités supplémentaires des ventilateurs centrifuges et à la possibilité d'intégration dans une variété de systèmes de climatisation.

Ainsi, les ventilateurs radiaux peuvent être équipés de composants auxiliaires:

• minuteries et commutateurs d'intervalle, capteurs photo et détecteurs d'humidité réglables;
• contrôleurs de vitesse et indicateurs d'état;
• capteurs de surcharge du moteur et de panne de secteur;
• amortisseurs de vibrations à ressort ou isolateurs de vibrations en caoutchouc.

Si le ventilateur est placé à l'intérieur de l'appartement ou de la maison, il peut être fermé à l'aide d'un panneau avant décoratif en aluminium ou en plastique, prenant en compte l'intérieur de la pièce.

Pour de nombreux utilisateurs, le niveau de bruit est un critère important lors du choix d'un ventilateur. Êtes-vous en train de prendre un ventilateur silencieux dans la salle de bain? Nous vous recommandons de vous familiariser avec un classement. fans silencieux.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Dans la vidéo suivante, des spécialistes Elcom sont disponibles pour parler des ventilateurs centrifuges:

Voici un excellent exemple d'installation d'un ventilateur domestique dans une salle de bain:

Une autre option pour installer un ventilateur domestique basse consommation dans un appartement:

Le ventilateur centrifuge classique est le résultat de nombreuses années d'expérience dans la conception et la fabrication d'équipements de ventilation. C’est non seulement une excellente solution pour l’industrie, mais également un outil de transport aérien optimal pour les espaces résidentiels et les bureaux.

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