Ventilatore centrifugo: caratteristiche del dispositivo e azione

Con lo sviluppo del settore industriale, un gran numero di processi tecnologici ha richiesto una fornitura forzata di aria. Nemmeno la sfera della famiglia si fece da parte. Alcuni tipi di comunicazioni richiedono una fornitura regolare di aria fresca.

Un'elegante soluzione a questo problema è diventata una ventola centrifuga, che è in grado di iniettare autonomamente la quantità necessaria di massa d'aria. Ma come funziona e come funziona? Queste sono le domande che discuteremo in dettaglio nel nostro articolo.

Considerare le caratteristiche di progettazione del dispositivo, le sue capacità, lo scopo dell'applicazione, i migliori produttori i cui prodotti sono sul mercato. E anche dare consigli sulla scelta di un modello di ventilatore adatto.

L'essenza della ventola di scarico e di diluizione dell'aria

Il ventilatore è una struttura meccanica che è in grado di elaborare il flusso della miscela gas-aria aumentando la sua energia specifica per il successivo movimento.

Questa architettura dell'unità offre la possibilità di creare l'effetto di pompare o diluire il lavoro gas nello spazio attraverso un aumento o diminuzione della pressione, rispettivamente (il meccanismo di conversione energia).

Con la pressione del gas, comprendiamo l'infinito processo del movimento caotico delle molecole di gas, che, colpendo le pareti di uno spazio chiuso, crea pressione su di esse.

Di conseguenza, maggiore è la velocità di queste molecole, più urti e più alta è la pressione. La pressione del gas è una delle principali caratteristiche del gas.

D'altra parte, qualsiasi gas ha altri due parametri: volume e temperatura. Volume: la quantità di spazio riempita di gas. La temperatura del gas è una caratteristica termodinamica che mette in relazione la velocità delle molecole e la pressione generata da esse.

Su queste "tre balene" c'è una teoria molecolare-cinetica, che è la base per descrivere tutti i processi associati all'elaborazione dei gas e delle miscele di gas.

Il processo di iniezione è una concentrazione forzata di molecole in uno spazio chiuso sopra una certa norma. Ad esempio, la pressione dell'aria generalmente accettata sulla superficie della terra è di circa 100 kPa (10⁵ kilo Pascal) o 760 mm Hg. Art. (millimetri di mercurio).

Con un aumento di altezza sopra la superficie della Terra, la pressione diminuisce, l'aria diventa sottile.

Il vuoto è il processo inverso di iniezione, durante il quale le molecole lasciano un sistema chiuso. Il volume rimane lo stesso, ma il numero di molecole diminuisce più volte, quindi la pressione diminuisce.

L'effetto della pressione è necessario per il movimento forzato dell'aria. È possibile spostare l'aria attraverso l'effetto del vuoto: per ripristinare il bilanciamento della pressione durante l'intero sistema, le molecole si spostano da una regione più concentrata di molecole a meno concentrato.

In questo modo, il movimento delle molecole di gas.

Esistono diversi sistemi di ventilazione, ma possono essere suddivisi in più classi in base a determinati parametri:

1. Alla destinazione Ci sono fan generali e speciali. I fan sono usati per il solito movimento di gas. I ventilatori speciali sono utilizzati per il trasporto pneumatico, il trasporto di miscele di gas aggressive ed esplosive.
2. Dalla velocità. Ci sono con piccole, medie e alte frequenze specifiche di rotazione della ruota con le lame.
3. Per gamma di pressione. Sono noti i sistemi di generazione di pressione bassa (fino a 1 kPa), media (1-3 kPa), alta (più di 3 kPa).

Alcuni processi industriali e domestici con l'uso di ventilatori si verificano in condizioni ambientali estreme, quindi vengono richiesti i requisiti delle apparecchiature.

Pertanto, è possibile parlare di unità antipolvere, resistenti al calore, resistenti alla corrosione, a prova di scintilla e dispositivi di rimozione del fumo e ventilatori convenzionali.

Informazioni sui tipi di fan discussi in dettaglio in un altro il nostro articolo.

Ventilatore centrifugo

Il sistema di progettazione centrifuga è un meccanismo di iniezione con un'architettura radiale in grado di generare una pressione di qualsiasi portata.

Progettato per trasportare gas mono e poliatomici, compresi composti chimicamente "aggressivi".

Il design è "vestito" con un involucro di metallo / plastica, che è chiamato un involucro protettivo. Il guscio protegge la camera interna da polvere, umidità e altre sostanze che possono influire negativamente sul funzionamento dell'unità.

Il prodotto di ventilazione di alta qualità ha sempre una certa classe di protezione. Il grado di protezione del guscio (protezione dell'ingresso) - un unico standard internazionale per la qualità del prodotto, che determina il livello di protezione delle apparecchiature dalle influenze ambientali.

Il meccanismo è azionato da un motore elettrico o un motore a combustione interna (tipico per i ventilatori industriali). Il metodo più comune è il motore elettrico, che ruota l'albero con la girante.

Esistono diverse varianti della trasmissione del moto rotatorio dal motore alla girante:

• accoppiamento elastico;
• Trasferimento con cinghia a V;
• trasmissione a variazione continua (frizione idraulica o induttiva).

Data l'esistenza di un numero enorme di aziende manifatturiere che creano sistemi unici con una varietà di parametri dinamici, a disposizione dei consumatori una gamma abbastanza ampia ventilatori.

Come risultato del duro lavoro degli sviluppatori, abbiamo una vasta gamma di applicazioni per tali macchine, tra cui:

• sistemi di ventilazione e riscaldamento negli edifici privati ​​e multipiano;
• fornitura e depurazione dell'aria per edifici non residenziali;
• sistemi di filtrazione in agricoltura;
• esecuzione di processi tecnologici nell'industria leggera e pesante di varie direzioni.

Ci sono anche opzioni per l'uso di ventilatori nei sistemi di estinzione dell'incendio e sostituzione ultraveloce dell'aria in uno spazio ristretto.

Tali ventilatori lavorano con miscele di gas ad alta temperatura, che obbligano i produttori includere nella documentazione tecnica informazioni sulla conformità delle proprie apparecchiature a quelle internazionali standard.

Il design collaudato e semplice del meccanismo centrifugo presenta numerosi vantaggi evidenti:

• alta affidabilità e prestazioni insuperabili;
• facilità e disponibilità della manutenzione delle attrezzature;
• sicurezza dell'integrazione e del funzionamento delle unità;
• costi energetici minimi e riparazioni in caso di guasto.

Inoltre, i soffiatori hanno una soglia di rumore piuttosto bassa, che consente loro di essere utilizzati in condizioni domestiche. I ventilatori centrifughi hanno anche una durata estremamente lunga a causa della mancanza di contatto diretto tra le parti di lavoro del meccanismo nella camera di lavoro.

Caratteristiche del ciclo operativo del dispositivo

Considerare il principio generale di funzionamento di un ventilatore centrifugo di progettazione radiale. Va notato che gli specialisti distinguono due principali modelli di ventola: con posizionamento assiale e radiale dell'ingresso, dove viene aspirato il flusso d'aria.

Ciò influisce principalmente sull'opzione di montare la ventola nel sistema e praticamente non influisce sulle prestazioni generali.

Un ingresso assiale è tipico per i soffiatori ad iniezione per uso generale. Il posizionamento radiale dell'ingresso del flusso è tipico per i ventilatori principali.

Nella prima fase del ciclo del ventilatore, il flusso d'aria si sposta sulla superficie della girante a rotazione rapida. Le pale della girante dividono l'aria in piccoli volumi che si muovono all'interno della camera di lavoro.

Qui c'è un accumulo di massa d'aria, cioè c'è una compressione diretta della massa d'aria in un piccolo volume.

Il design dell'unità abitativa stessa ha le sue caratteristiche.

Esistono due forme comuni di alloggio:

• arrotondato;
• spirale.

La forma arrotondata della custodia è tipica per i fan che spostano un'enorme quantità d'aria in breve tempo durante il processo. E la forma a spirale è intrinseca ai ventilatori, che producono anche la compressione del volume d'aria e la generazione di media e alta pressione.

Al secondo stadio, l'aria è forzata nella camera di lavoro. Come è noto, con un volume costante, con un aumento della massa totale delle molecole di gas, il numero di collisioni delle molecole aumenta e quindi la loro velocità aumenta. Di conseguenza, aumenta anche la pressione del gas.

Nella fase finale, il gas compresso viene ritirato dalla camera di lavoro all'uscita. Quindi l'aria entra nel condotto centrale e si muove nella direzione specificata.

Il processo di diluizione avviene esattamente al contrario. L'aria viene prelevata da un condotto d'aria o da uno spazio chiuso dove è necessario creare un'area rarefatta e scaricata nell'ambiente o in un altro spazio ristretto.

Specifiche del ventilatore centrifugo

I sistemi di compressione sono caratterizzati da un numero di differenze strutturali e dinamiche che devono essere considerati quando si selezionano e li introducono nel sistema di ventilazione.

Le specifiche includono:

• direttamente il design del ventilatore;
• tipo di motore;
• unità di controllo;
• posizionamento della girante e trasmissione del moto rotatorio dal motore;
• posizione angolare dell'ingresso e dell'uscita;
• il materiale di cui sono fatti i dettagli del prodotto, le sue dimensioni e il suo peso.

Gli specialisti prestano inoltre attenzione alla conformità dei prodotti agli standard internazionali: norme ISO / IEC e GOST, marchio IP, direttive ATEX, ecc.

La pressione iniettata è il valore massimo che una ventola è in grado di creare durante il funzionamento in modalità nominale.

P_v = P_sv + P_dv,

dove: P_v - pressione totale P_sv - pressione statica P_dv - pressione dinamica.

Fattore differenziale: la differenza tra pressione di ingresso e pressione generata (bar).

Il flusso d'aria del volume è la quantità di miscela di gas che si muove per unità di tempo (capacità). Solitamente calcolato in m³/ h per produttori nazionali, litri / min - per stranieri.

Frequenza di rotazione: il numero di rotazioni complete della girante per unità di tempo. Calcolato in pezzi / s o Hz. È necessario ricordare che il livello di carico del ventilatore dell'aria non deve superare il 75% del massimo.

Lavorando per lungo tempo in modalità sovraccarico con una grande velocità di rotazione, la ventola si surriscalda e può rapidamente guastarsi. Ma questo processo può essere controllato controllandolo da solo. Per quale uso regolatore di velocità ventilatore.

Pressione sonora: il livello di rumore delle parti rotanti e del metallo di attrito dell'aria. Viene misurato a una distanza di 3 metri dalla sorgente quando funziona al massimo carico. Il rumore deve essere considerato quando si sceglie un ventilatore costantemente in esecuzione.

Uno dei dispositivi con basso livello di rumore è ventilatore senza lama.

L'efficienza del ventilatore è il prodotto dei tre seguenti fattori:

• perdita del flusso d'aria;
• perdita attraverso gli spazi vuoti nella struttura;
• efficienza meccanica del prodotto.

Per i ventilatori centrifughi, l'efficienza complessiva è compresa tra 0,7 e 0,85, in ventilatori assiali (canali) - non più di 0,95. Scegliendo una ventola radiale, è necessario considerare il fattore di sicurezza del motore 1.2. Intendo dire che la potenza del motore elettrico è del 20% in più del necessario.

La potenza del motore del ventilatore è determinata dalla formula:

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

dove: Q - prestazioni (portata d'aria), P - pressione generata.

Selezione del ventilatore in base alle esigenze

Il processo di selezione delle attrezzature di ventilazione per una struttura industriale (officina, hangar) è un processo piuttosto interessante e complesso che uno specialista dovrebbe fare. Caratteristiche della ventilazione dei locali industriali in dettaglio recensito qui.

Per gli appartamenti ordinari e le case private esistono già soluzioni già pronte. Nel caso generale (per appartamenti a 2-3 camere) abbiamo la seguente architettura del sistema di ventilazione:

• nei salotti sono installati dei ventilatori, il cui numero dipende dalle dimensioni dei locali e dal numero di inquilini;
• diffusori di scarico più rivestimento sono integrati in cucina e bagno condotti d'aria all'unità di trattamento aria.

Il ventilatore centrifugo comprende un'unità di controllo, un sistema di filtraggio per la purificazione dell'aria, un motore elettrico e la stessa ventola radiale.

L'attuale mercato delle apparecchiature per la ventilazione è rappresentato da una vasta gamma di società straniere: 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.

I prodotti di queste aziende saranno una soluzione eccellente per problemi di ventilazione di qualsiasi dimensione.

I marchi nazionali Vents, Elcom, Domovent e Veza non sono inferiori a loro nella qualità della produzione e nell'affidabilità delle apparecchiature. In caso di dubbi sulla precisione dei calcoli effettuati o sulla scelta di un particolare modello, si consiglia di contattare il servizio di assistenza di qualsiasi azienda.

Se sei il proprietario di un edificio privato di 1-2 piani, un edificio industriale o commerciale di un'area simile (ristorante, magazzino, sala da pranzo, caffè, ufficio), quando si sceglie l'attrezzatura è necessario tenere conto del volume delle stanze, della frequenza del ricambio d'aria, della lunghezza e della sezione trasversale delle condotte principali.

Assicurati di prestare attenzione alla funzionalità aggiuntiva dei ventilatori centrifughi e alla possibilità di integrazione in una varietà di sistemi di climatizzazione.

Quindi, i ventilatori radiali possono essere equipaggiati con componenti ausiliari:

• timer e interruttori a intervallo regolabili, sensori fotografici e rilevatori di umidità;
• regolatori di velocità e indicatori di stato;
• sensori per sovraccarico del motore e mancanza rete;
• assorbitori di vibrazioni a molla o isolatori di vibrazioni in gomma.

Se la ventola viene posizionata all'interno dell'appartamento o della casa, può essere chiusa con un pannello frontale decorativo in alluminio o plastica rimovibile, tenendo conto dell'interno della stanza.

Per molti utenti, il livello di rumore è un criterio importante quando si sceglie un ventilatore. Stai raccogliendo un ventaglio tranquillo in bagno? Raccomandiamo di familiarizzare con una valutazione. fan silenziosi.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel seguente video, gli specialisti di Elcom sono disponibili per parlare dei ventilatori centrifughi:

Quello che segue è un ottimo esempio di installazione di un ventilatore domestico in un bagno:

Un'altra opzione per l'installazione di un ventilatore domestico a bassa potenza in un appartamento:

Il classico ventilatore centrifugo è il risultato di molti anni di esperienza nella progettazione e produzione di apparecchiature di ventilazione. Questa non è solo un'ottima soluzione per l'industria, ma anche uno strumento di trasporto aereo ottimale per gli spazi residenziali e per uffici.

Stai pensando di acquistare un ventilatore centrifugo? O notato una discrepanza nel materiale smontato? Fai le tue domande, chiarisci gli aspetti tecnologici nel blocco dei commenti.

O hai già installato un ventilatore simile in bagno? Sei soddisfatto del suo lavoro? Hai scelto la giusta potenza del dispositivo per la tua stanza? Invia una foto del tuo fan e lascia i tuoi commenti.