Centrifugalfläkt: specifikationerna för enheten och funktionsprincipen för enheten

Med utvecklingen av industrisektorn krävde ett stort antal tekniska processer forcerad lufttillförsel.Hushållssektorn har inte heller lämnats utanför. Vissa typer av kommunikationer kräver regelbunden tillförsel av frisk luft.

En elegant lösning på detta problem var en centrifugalfläkt, som är kapabel att autonomt pumpa den erforderliga mängden luftmassa. Men hur är den utformad och hur fungerar den? Det är dessa frågor som vi kommer att undersöka i detalj i vår artikel.

Låt oss överväga enhetens designfunktioner, dess kapacitet, tillämpningsområde och de bästa tillverkarna vars produkter presenteras på marknaden. Vi kommer också att ge rekommendationer om val av lämplig fläktmodell.

Kärnan i att pumpa och förtära luft med en fläkt

En fläkt är en mekanisk struktur som kan bearbeta flödet av en gas-luftblandning genom att öka dess specifika energi för efterföljande rörelse.

Denna arkitektur av enheten gör det möjligt att skapa effekten av injektion eller sällsynthet av arbetsgasen i rymden genom en ökning eller minskning av trycket (energiomvandlingsmekanism).

Gastryck förstås som en oändlig process av kaotisk rörelse av gasmolekyler, som, som träffar väggarna i ett slutet utrymme, skapar tryck på dem.

Därför, ju högre hastighet dessa molekyler har, desto fler stötar och desto högre tryck. Gastryck är en av gasens huvudegenskaper.

Å andra sidan har vilken gas som helst ytterligare två parametrar: volym och temperatur. Volym är mängden utrymme som fylls av en gas. Gastemperatur är en termodynamisk egenskap som relaterar molekylernas hastighet och trycket de genererar.

Dessa "tre pelare" är baserade på den molekylära kinetiska teorin, som ligger till grund för att beskriva alla processer som är förknippade med bearbetning av gaser och gasblandningar.

Injektionsprocessen är en påtvingad koncentration av molekyler i ett begränsat utrymme bortom en viss norm. Till exempel är det allmänt accepterade lufttrycket vid jordytan cirka 100 kPa (10⁵ kilo Pascal) eller 760 mm Hg. Konst. (millimeter kvicksilver).

När höjden över jordens yta ökar, minskar trycket och luften blir sällsynt.

Atmosfäriskt tryck är vikten av en luftpelare i förhållande till den yta över vilken den är belägen. Inte massa, utan vikt P=mg. Mäts med en barometer, andra typer av tryck bestäms av en manometer

Sällsynt reaktion är den omvända processen av pumpning, under vilken molekyler lämnar ett slutet system. Volymen förblir densamma, men antalet molekyler minskar avsevärt, därför minskar trycket.

Pumpeffekten är nödvändig för att tvinga luftens rörelse. Det är möjligt att flytta luft genom sällsynthetseffekten: för att återställa tryckbalansen i hela systemet, flyttar molekyler från ett mer koncentrerat område av molekyler till ett mindre koncentrerat område.

Det är så gasmolekyler rör sig.

För att bestämma hastigheten på luftflödet utanför eller inuti en byggnad används ofta ett speciellt verktyg - en vindmätare. En oumbärlig anordning för att designa ventilationssystem

Det finns en mängd olika ventilationssystemlayouter, men de kan delas in i flera klasser enligt vissa parametrar:

1. Enligt överenskommelse. Det finns fans för allmänna och speciella ändamål. Fläktar används för normal gasrörelse. Specialfläktar används för pneumatisk transport, transport av aggressiva och explosiva gasblandningar.
2. Med hastighet. Det finns hjul med blad med låga, medelhöga och höga specifika rotationshastigheter.
3. Efter tryckområde. Det finns kända system för att generera lågt (upp till 1 kPa), medium (1–3 kPa), högt (mer än 3 kPa) tryck.

Vissa industri- och hushållsprocesser som använder fläktar sker under extrema miljöförhållanden, så motsvarande krav ställs för utrustningen.

Således kan vi prata om dammsäkra, fuktsäkra, värmebeständiga, korrosionsbeständiga, gnistsäkra enheter och rökavlägsningsanordningar och konventionella fläktar.

Information om typerna av fläktar diskuteras i detalj i en annan vår artikel.

Centrifugalfläktdesign

Centrifugalkonstruktionssystemet är en pumpmekanism med en radiell arkitektur som kan generera tryck i alla intervall.

Designad för transport av mono- och polyatomära gaser, inklusive kemiskt "aggressiva" föreningar.

Designen är "klädd" med ett metall/plasthölje, vilket kallas skyddshölje. Skalet skyddar den inre kammaren från damm, fukt och andra ämnen som kan påverka enhetens funktion negativt.

En högkvalitativ ventilationsprodukt har alltid en viss skyddsklass. Skalets skyddsgrad (Ingress Protection) är en enhetlig internationell produktkvalitetsstandard som bestämmer skyddsnivån för utrustning från miljöpåverkan.

Radialfläkten utvecklar betydligt högre tryck än den axiella versionen. Detta beror på kommunikationen av en del av luften som kommer in i trumman med energi som genereras under övergången från systemets ingång till utgången

Mekanismen drivs av en elmotor eller en förbränningsmotor (typiskt för industrifläktar). Den vanligaste metoden är en elmotor som roterar en axel med ett pumphjul.

Det finns flera kända alternativ för att överföra rotationsrörelse från motorn till pumphjulet:

• elastisk koppling;
• kilremsöverföring;
• steglös växellåda (hydraulisk eller induktiv slirkoppling).

Med tanke på att det finns ett stort antal tillverkande företag som skapar unika system med en mängd olika dynamiska parametrar, har konsumenterna ett ganska omfattande utbud av fläktar till sitt förfogande.

Huset har två huvudkanaler: ingång och utgång. Gasblandningen kommer in i den första kanalen, rör sig in i kammaren, bearbetas där och går sedan ut i den andra

Som ett resultat av utvecklarnas intensiva arbete har vi ett brett utbud av applikationer för sådana maskiner, inklusive:

• ventilations- och värmesystem i privata och flervåningshus;
• luftförsörjning och rening för icke-bostadsbyggnader;
• filtreringssystem inom jordbruket;
• implementering av tekniska processer inom lätt och tung industri i olika riktningar.

Det finns också alternativ för att använda fläktar i brandsläckningssystem och ultrasnabb luftbyte i trånga utrymmen.

Sådana fläktar arbetar med högtemperaturgasblandningar, vilket tvingar tillverkare att i den tekniska dokumentationen inkludera information om deras utrustnings överensstämmelse med internationella standarder.

Den beprövade och enkla designen av centrifugalmekanismen har ett antal tydliga fördelar:

• hög tillförlitlighet och oöverträffad prestanda;
• lätthet och tillgänglighet för underhåll av utrustning;
• säkerhet för integration och drift av enheter;
• minimala kostnader för energiresurser och reparationer vid fel.

Dessutom har fläktar en ganska låg ljudtröskel, vilket gör att de kan användas i hushållsförhållanden.Centrifugalfläktar har också en exceptionellt lång livslängd på grund av frånvaron av direkt kontakt mellan mekanismens arbetsdelar i arbetskammaren.

Funktioner för enhetens driftscykel

Låt oss titta på den allmänna driftsprincipen för en centrifugalfläkt med radiell design. Observera att experter skiljer mellan två huvudfläktkonstruktioner: med en axiell och radiell placering av inloppet i vilket luftflödet sugs in.

Detta påverkar i första hand möjligheten att installera fläkten i systemet och har praktiskt taget ingen effekt på den totala prestandan.

En radialfläkt kan arbeta både med vanlig luft, som den tar från utrymmet, och med flödesluft som går genom luftkanalen (effekten av att balansera områden med olika tryck)

Det axiella inloppet är typiskt för generella fläktar med positiv deplacement. Radiell placering av flödesinloppet är typiskt för huvudledningsfläktar.

Under det första steget av fläktens driftcykel rör sig luftflödet till ytan av ett snabbt roterande pumphjul. Fläkthjulsbladen delar upp luften i små volymer som rör sig inne i arbetskammaren.

Här samlas luftmassan, det vill säga luftmassan komprimeras direkt till en liten volym.

Utformningen av själva enhetskroppen har sina egna egenskaper.

De två vanligaste skrovformerna är kända:

• avrundad;
• spiral.

Den rundade formen på huset är typiskt för fläktar som flyttar en enorm mängd luft på kort processtid. Och spiralformen är inneboende i fläktar, som dessutom komprimerar luftvolymen och genererar medel- och högtryck.

I det andra steget pumpas luft in i arbetskammaren. Som bekant, vid en konstant volym, med en ökning av den totala massan av gasmolekyler, ökar antalet kollisioner av molekyler, och därför ökar deras hastighet. Följaktligen ökar även gastrycket.

Formen och antalet blad har stor betydelse. Utan undantag testas alla impelleralternativ i vindtunnlar för att fastställa optimala driftsförhållanden

I slutskedet avlägsnas den komprimerade gasen från arbetskammaren till utloppet. Sedan passerar luften in i den centrala luftkanalen och rör sig i den angivna riktningen.

Den sällsynta processen sker precis tvärtom. Luft tas från en luftkanal eller ett slutet utrymme där ett förtunnat område måste skapas och släppas ut i miljön eller annat slutet utrymme.

Centrifugalfläktspecifikation

Kompressorsystem kännetecknas av ett antal strukturella och dynamiska skillnader som måste beaktas när man väljer och implementerar dem i ventilationssystemet.

Specifikationerna inkluderar:

• utformningen av själva fläkten;
• motortyp;
• Kontrollblock;
• placering av pumphjulet och överföring av rotationsrörelse från motorn;
• placeringsvinkel för inlopps- och utloppsrören;
• materialet som produktdelarna är tillverkade av, dess dimensioner och vikt.

Experter uppmärksammar också produkternas överensstämmelse med internationella standarder: ISO/IEC och GOST-standarder, IP-märkningar, ATEX-direktiv, etc.

Dynamiska egenskaper inkluderar tekniska parametrar för fläktens prestanda: genererad tryck- och tryckfallskoefficient, hastighet och maximal flödestemperatur, axelhastighet och ljudtrycksnivå, effektivitet och motoreffekt

Utloppstryck är det maximala värde som fläkten kan skapa under drift i nominellt läge.

P_v =P_sv +P_dv,

Var: P_v - totalt tryck, P_sv - statiskt tryck, P_dv — dynamiskt tryck.

Differentialkoefficient - skillnaden mellan inmatat och genererat tryck (bar).

Volumetriskt luftflöde är mängden gasblandning som rör sig per tidsenhet (produktivitet). Beräknas vanligtvis i m³/h för inhemska producenter, liter/min för utländska.

Rotationsfrekvens är antalet hela varv av pumphjulet per tidsenhet. Beräknat i st/s eller Hz. Man måste komma ihåg att luftfläktens belastningsnivå inte bör överstiga 75% av max.

Arbetar under lång tid i överbelastningsläge med hög rotationshastighet, överhettas fläkten och kan snabbt misslyckas. Men denna process kan kontrolleras genom att hantera den efter eget gottfinnande. Vad används det till? hastighetsregulator fläkt

Ljudtryck är ljudnivån från roterande delar och luftfriktion mellan metall. Mäts på ett avstånd av 3 meter från källan när den arbetar med maximal belastning. Buller måste tas med i beräkningen när man väljer en konstantgående fläkt.

Den mesta utrustningen är utrustad med ljud- och bakgrundsljudabsorbenter. Bullerstandarder: högst 50 dBa för bostadslokaler och högst 75 dBa för industrilokaler

En av enheterna med en minimal ljudnivå är bladlös fläkt.

Fläktens effektivitet är produkten av följande tre koefficienter:

• förluster i luftflöde;
• läcker genom luckor i strukturen;
• produktens mekaniska effektivitet.

För centrifugalfläktar är den totala effektiviteten i intervallet från 0,7 till 0,85, för axialfläktar (kanal) - högst 0,95. När du väljer en radialfläkt är det nödvändigt att ta hänsyn till säkerhetsfaktorn för elmotorn på 1,2. Det vill säga, välj elmotorns effekt 20 % mer än vad som krävs.

Fläktmotorns effekt bestäms av formeln:

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

Var: F — produktivitet (volymluftflöde), P — genererat tryck.

Val av fläkt efter behov

Processen att välja ventilationsutrustning för en industriell anläggning (verkstad, hangar) är en ganska intressant och intrikat process som måste utföras av en specialist. Funktioner för ventilation av industrilokaler i detalj recenserad här.

Det finns redan färdiga lösningar för vanliga lägenheter och privata hus. I det allmänna fallet (för en lägenhet med 2-3 rum) har vi följande arkitektur för ventilationssystemet:

• fläktar installeras i vardagsrum, vars antal beror på storleken på lokalerna och antalet invånare;
• frånluftsdon är integrerade i kök och badrum plus att de läggs Luftkanaler till luftbehandlingsaggregatet.

En centrifugalfläkt inkluderar en styrenhet, ett filtersystem för luftrening, en elmotor och själva radialfläkten.

För ovanstående ventilationssystem är väggmonterade fläktar av CF-serien tillverkade av Vents med en kapacitet på upp till 120 m3 lämpliga.³/timme

Den nuvarande marknaden för ventilationsutrustning representeras av ett brett utbud av utlandstillverkade företag: 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.

Produkter från dessa företag kommer att vara en utmärkt lösning för ventilationsproblem av alla skala.

Inhemska varumärken Vents, Elkom, Domovent och Veza är inte sämre än dem när det gäller kvaliteten på produktionen och utrustningens tillförlitlighet. Om du har några tvivel om riktigheten i de gjorda beräkningarna eller valet av en specifik modell, rekommenderar vi att du kontaktar supporttjänsten hos något av företagen.

Om du är ägare till en privat 1-2 våningsbyggnad, industri- eller kommersiell byggnad i ett liknande område (restaurang, lager, matsal, café, kontor), måste du när du väljer utrustning ta hänsyn till lokalernas volym, luftväxlingshastighet, huvudrörledningarnas längd och tvärsnitt.

Uppgifterna med ventilation och rökavlägsning kan enkelt hanteras av flerzonsfläktar eller takfläktar av KROM-serien från Veza-företaget, fläktar av VN-serien från Vents-företaget m.fl.

Var noga med att uppmärksamma den extra funktionaliteten hos centrifugalfläktar och möjligheten att integrera i en mängd olika luftkonditioneringssystem.

Således kan radialfläktar utrustas med hjälpkomponenter:

• justerbara timers och intervallomkopplare, fotosensorer och fuktdetektorer;
• hastighetsregulatorer och statusindikatorer;
• sensorer för överbelastning av elmotor och brist på elektrisk strömförsörjning;
• fjädervibrationsdämpare eller vibrationsdämpare av gummi.

Om fläkten placeras inuti en lägenhet eller ett hus kan den täckas med en löstagbar främre dekorativ panel av aluminium eller plast, med hänsyn till rummets inre.

För många användare är ljudnivån ett viktigt kriterium vid val av fläkt. Letar du efter en tyst fläkt till ditt badrum? Vi rekommenderar att du bekantar dig med betyget tysta fans.

Slutsatser och användbar video om ämnet

I följande video talar Elcom-specialister tydligt om centrifugalfläktar:

Nedan är ett utmärkt exempel på att installera en hushållsfläkt i ett badrum:

Ett annat alternativ för att installera en hushållsfläkt med låg effekt i en lägenhet:

Den klassiska centrifugalfläkten är resultatet av många års erfarenhet av design och produktion av ventilationsutrustning. Detta är inte bara en utmärkt lösning för industrin, utan också ett optimalt flygtransportverktyg för bostäder och kontorslokaler.

Funderar du på att köpa en centrifugalfläkt? Eller märkte du en diskrepans i det demonterade materialet? Ställ dina frågor och förtydliga tekniska aspekter i kommentarsfältet.

Eller kanske du redan har installerat en sådan fläkt i badrummet? Är du nöjd med hans arbete? Har du valt rätt effekt för enheten för ditt rum? Skicka ett foto på ditt fan och lämna dina kommentarer.