Typer av fläktar: klassificering, syfte och funktionsprincip

Fläkten är grunden för alla konstgjorda ventilationssystem. Enheten används ofta i vardagen och är oumbärlig inom många områden av mänsklig aktivitet.När du planerar inköp av ventilationsutrustning måste du förstå detaljerna i dess design och drift.

Artikeln som presenteras för granskning beskriver i detalj typerna av fläktar, deras designegenskaper, driftsprinciper och syfte för varje enhet. Vi kommer att berätta om de prioriterade områdena för att välja lämplig modell. Här får du lära dig hur du väljer en enhet beroende på driftsförhållandena.

Klassificering av fläktar enligt grundläggande parametrar

Fläktar är mekaniska anordningar utformade för att flytta, tillföra eller släppa ut luft och gasmassor. Luftcirkulation uppstår på grund av tryckskillnaden mellan ventilationsaggregatets inlopps- och utloppskanaler.

Fläktar används överallt. Oumbärliga enheter vid arrangemang till- och frånluftsventilationskomplex byggnader, blåsande arbetselement i luftkonditioneringsapparater och värmeanordningar.

Fläktarna är konstruerade för att fungera med gaser vars kompressionsförhållande inte överstiger 1,15. Samtidigt är skillnaden i tryckindikatorer vid inlopp/utlopp begränsad till 15 kPa - för ett större värde används en kompressor

Den allmänna klassificeringen av ventilationsaggregat baseras på olika parametrar.

Bland de viktigaste graderingskriterierna är:

• design och funktionsprincip för enheten;
• syfte och driftsförhållanden för fläkten;
• installationsmetod;
• metoder för att ansluta enheten till elmotorn;
• tekniska egenskaper: IP-skyddsgrad, genererat tryck, strömförbrukning, rotationshastighet, effektivitet och akustisk trycknivå.

Baserat på typ av design finns det fem modifieringar av fläktar: axiell, centrifugal, diagonal, diametral och bladlös.

Diagonala och diametrala enheter anses vara en variant av två huvudgrupper av ventilationsenheter: axiella och centrifugala. Nya bladlösa produkter skiljer sig fundamentalt från sina motsvarigheter

Baserat på driftsförhållanden är följande typer av gasblåsningsmaskiner uppdelade:

• apparater för allmänt bruk;
• fläktar för speciella ändamål.

Den första gruppen inkluderar enheter utformade för att arbeta med luft och inaktiva gasflöden, vars temperatur inte överstiger +50°C. Den andra gruppen inkluderar specialutrustning: värmebeständig, explosionssäker, dammsäker, korrosionsbeständig och rökavlägsnande.

Enligt installationsmetoden särskiljs de:

• standard – installationen utförs på ett stöd;
• tak - installation på taket av en byggnad;
• kanal – placerad inuti ventilationskanalen;
• multi-zone - modeller designade för anslutning till flera luftkanaler.

Elmotorer används för att driva ventilationsaggregatet.

Det finns flera möjliga sätt att koppla motorn till pumphjulet:

• direktanslutning;
• kilremsöverföring;
• steglöst drag.

Efter att ha bestämt lämplig typ av fläkt väljs en modell med optimala tekniska egenskaper.

Serviceområde, installationsplats, tillåten ljudnivå, rumsfuktighet och behovet av att skydda enheten från främmande föremål beaktas.

Principen för drift av olika typer av enheter

Huvudkriteriet för att välja en fläkt är dess design och funktionsprincip. Designfunktioner och tekniska nyanser bestämmer enhetens effektivitet, ljudnivå, driftseffektivitet och möjligheten att använda den under vissa förhållanden.

Axialenhet – klassisk fläkt

Axial (axial) fläkt används ofta i hushåll ventilationssystem i privata hus, i badrumshuvar, i komplexa avgashuvar, som kylelement för olika utrustningar och elektronik, samt i vindtunnlar och turboventilationsmotorer inom flygområdet.

Designen av modellerna kännetecknas av enkelhet i utförande och små dimensioner. Huvudelement: cylindrisk kropp, hjul med blad och drivning.Cylinderns inre diameter måste säkerställa obehindrad rotation av pumphjulet. Avståndet mellan bladen och huset är begränsat till 1,5 % av det roterande bladets längd.

För att minska hydrauliska förluster och förbättra aerodynamiska egenskaper kompletteras designen med en kollektor, diffusor och kåpa på båda sidor av pumphjulet

Funktionsprincip: roterande blad fångar upp luft och trycker den längs pumphjulets axel. Det finns nästan ingen rörelse av luftflöden i radiell riktning. Utrustningens prestanda regleras genom att vrida bladen.

Utmärkande egenskaper hos axiella modeller:

• kräver inte ett stort område för installation;
• ekonomisk energiförbrukning;
• låg ljudnivå;
• enkel drift och reparation;
• låg kostnad.

Fördelarna med drift och användning av axialfläktar har lett till deras stora popularitet i vardagen. Fallmodeller för kylning av elektriska apparater och bärbara axiella enheter med galler används ofta.

För att förbättra luftväxlingen installeras axialfläktar med väggpanel i väggöppningar och andra bärande strukturer. Enheterna kan fungera i två lägen: luftsug och luftinsprutning

Centrifugalmodell - styrka och hög effekt

Centrifugalfläktar (radialfläktar) är mycket effektiva - enheterna kan generera höga tryck och arbeta under svåra förhållanden. Utrustningens design inkluderar följande element.

Ram. Diffusorhöljet är tillverkat av nitad eller svetsad plåt. Den ihåliga kroppen har en spiralform som en snigel, designen inkluderar sug- och utloppsrör. För att öka styvheten är höljet förstärkt med ribbor eller tvärgående ränder.

Toppen av "snigeln" är stängd med en extra låda eller fodrad med ljudabsorberande paneler. Detta är nödvändigt för att minska buller under drift av ventilationsaggregatet.

Arbetshjul. Bladrotorn består av två skivor, blad och ett nav.

Hjulets design bestämmer villkoren för att använda fläkten:

• discless – transport av flöden med fasta komponenter;
• enkelskiva – rörelse av luftmedier med lågt innehåll av fasta fraktioner;
• dubbelskiva – cirkulation av rena luftmassor i olika tryckområden;
• tre skivor – ger tvåvägssug.

Hjulet är fäst på axeln med hjälp av nav. Bladen är fästa på skivorna och naven.

Skulderblad. Prestandaegenskaperna och effektiviteten för enheten som helhet beror till stor del på formen på bladen:

• aerodynamisk vinge – säkerställer ljudlöshet, bra prestanda och motståndskraft mot höga temperaturer;
• bakåtböjd – förhindrar ansamling av damm inuti fläkten, lämplig för användning i miljöer med högt tryck;
• böjda framåt – fläktar med "främre" fenor är utformade för att arbeta med stora volymer luft och högt tryck och är motståndskraftiga mot erosion;
• radiell - installationer av kompakt storlek med genomsnittlig effektivitet, rotorstyrningarna behandlas med en skyddande förening mot erosion.

I hjul med "bakre" blad är skillnaden mellan statiskt och totaltryck inte stor, så deras effektivitetsnivå är hög. Driftseffektiviteten når 80 %.

Framåt böjda blad skapar ett högt luftflöde vid utloppet. Enheten bibehåller 60 % effektivitet. Fördelen med de "främre" bladen är att de nödvändiga parametrarna erhålls med mindre fläktdimensioner

I centrifugalinstallationer kommer luft in i axiell riktning och drivs ut i radiell riktning. Luftmassor rör sig under inverkan av centrifugalkrafter i en cylindrisk kropp.

Hela processen kan delas in i flera steg:

1. När hjulet roterar rusar luften mellan bladens utrymme mot rotorns kant.
2. Som ett resultat bildas en lågtryckszon i mitten av hjulet. Detta leder till absorption av luftmassor utifrån.
3. I mitten av kammaren ändrar luftflöden riktning från axiell till radiell och kommer in i facken mellan bladen.
4. På grund av snabb rotation rusar luftmassor till husets innervägg.
5. Den kinetiska energin omvandlas delvis till kompressionsenergi och lufthastigheten minskar - ett volymetriskt luftflöde samlas inuti "snigeln" och övertryck bildas.
6. Den gasformiga massan rusar till utloppsröret, går in i rörledningen och sedan in i arbetsområdet.

Centrifugalenheter används i till- och frånluftssystem i stora lokaler, garage, köpcentra och byggnader där kontinuerlig kraftfull ventilation krävs.

Radialenheter används i farliga industrier för att snabbt ta bort förorenad luft. Till exempel i trä- eller metallverkstäder, i verkstäder för utmattande rök och skadliga ångor

Diagonal – en kombination av axial- och radialfläktar

Diagonalmodellen är en syntes av två typer av fläktar: axiella och centrifugala. Enhetens pumphjul har en speciell form - pumphjulets struktur liknar strukturen hos en trumma i en radiell fläkt. Fläkthjulsbladen är placerade parallellt med rotationsaxeln.

Kombinationsfläktar har en cylindrisk kropp och liknar till utseendet mer axiella modeller.Deras funktionsprincip är dock annorlunda på grund av pumphjulets designegenskaper. Luften rör sig först längs axeln och ändrar sedan sin riktning med 45°.

På grund av centrifugalinsprutning ökar luftflödeshastigheten, vilket gör att effektiviteten i ventilationsaggregatet ökar. Effektivitetsnivån för diagonala modeller når 80 %

Den största fördelen med en fläkt av blandad typ är att uppnå en kompromiss mellan ljudegenskaper, prestanda och enhetens dimensioner.

Oftast används centrifugalaxialenheter som kanalfläktar i små och medelstora ventilationssystem med långa luftkanaler. De används som avgasenheter och inlopp i trycksystem av tillförseltyp.

Tangentiell installation - jämnt luftflöde

En tangentiell (diametral) fläkt består av ett långsträckt hus utrustat med en diffusor och munstycke, och ett fläkthjul av trumtyp med lutande blad. Luften rör sig två gånger vinkelrätt mot cylinderns rotationsaxel.

Höljet på den diametrala modellen liknar höljet till en radialfläkt. Skillnaden är att i en tangentiell enhet är luftkanalen placerad längs sidopanelen

Utmärkande egenskaper hos diametrala enheter:

• hög aerodynamisk prestanda;
• förmåga att tillhandahålla ett enhetligt flöde;
• förmågan att rotera fläkten, välja luftflödets riktning;
• tyst drift;
• hög effektivitetsgrad - upp till 60-70%.

Användningsområde: skapande av luftridåer, fläktkonvektorer och användning i delade system.

Bladlös fläkt - innovativ teknik

Hushållsbladlösa fläktar har nyligen dykt upp på den inhemska marknaden för ventilationssystem.Deras funktionsprincip skiljer sig radikalt från de ovan diskuterade modifikationerna.

Funktionen hos den innovativa enheten är baserad på omgivningens önskan att utjämna balansen mellan trycken utanför och inuti enheten, såväl som på "luftmultiplikator"-tekniken

Enhetskomponenter:

• en rund eller oval ram utformad för att dra in och spruta ut luftmassor;
• bas för att fixera ramen;
• miniturbin monterad i basen av fläkten;
• motor.

Den innovativa fläkten fungerar enligt följande princip:

1. Efter att motorn har slagits på aktiveras turbinen.
2. När turbinen roterar drar den luft genom perforeringarna i bashuset.
3. Under påverkan av turbulens accelereras luften 15 gånger och går ut genom utloppsslitsarna längs ramens omkrets.

Luftströmmar böjer sig runt ringens yta och rusar i önskad riktning.

På grund av ventilationsanordningens aerodynamiska egenskaper dras luft från sidan och bakom den ringformade ramen in i det resulterande luftflödet

Jämfört med traditionella modeller fläktar utan blad har ett antal fördelar:

• smidig justering av luftflödesintensiteten;
• bekvämlighet och absolut säkerhet vid användning;
• ändra luftriktningen genom att justera ringens position;
• driftseffektivitet - energiförbrukningen är 20 % mindre jämfört med axiella modeller.

De största nackdelarna med enheten: hög kostnad och hög ljudnivå.

Beroende på driftförhållanden

När du väljer en fläkt är det viktigt att överväga villkoren för dess användning. Mycket specialiserade installationer har utvecklats för användning i aggressiva miljöer.

Enheter för normal användning

Fläktar för allmänna ändamål är gjorda av kolstål.

Enheterna är tillåtna för installation under de obligatoriska driftsvillkoren:

• dammhalt i luften för radiella enheter – inte mer än 0,01 g/kub.m, för axiella enheter – upp till 0,01 g/cub.m;
• arbetsmiljötemperatur – upp till +50°С;
• frånvaro av kemiskt aggressiva, explosiva komponenter, fibrer och klibbiga partiklar i luften.

Gas-ånga-luft-miljön bör inte provocera fram accelererade korrosionsprocesser; den tillåtna hastigheten för metallförstöring är 0,1 mm per år. Om driftstemperaturen stiger över gränsvärdet, försämras driften av motorn, som vanligtvis är placerad i flödet av rörliga luftmassor.

Det finns värmebeständiga fläktar i stål för allmänna ändamål. Den maximala temperaturen för det transporterade tåget är upp till +200°C. Inhemska produkter är märkta med bokstäverna "Zh" och "Zh2"

Generella modeller används i system luftvärme och ventilation av offentliga, bostads- och industribyggnader samt för andra sanitära och tekniska ändamål.

Ventilationsaggregat för speciella ändamål

Speciella fläktar delas vanligtvis in i fem grupper:

• dammig;
• värmebeständig;
• explosionssäker;
• korrosionsbeständig;
• rökavskiljare.

Dammenheter används för att rena luftmassor från damm och smutspartiklar: trä- och metallsågspån, svetsslagg, spannmålsavfall. Luftflödet, som passerar genom munstyckena, ändrar sin riktning från axiell till radiell. På grund av centrifugalkraften ändras också luftflödets hastighet.

Dammanordningar är gjorda av mässing, kolstål eller rostfritt stål. Arbetsmiljöns maximala temperatur är +80°C. Det finns modeller av blandad typ: damm, explosionssäker och värmebeständig

Radiella dammfläktar med låg effekt är installerade på fordon som transporterar spannmålskompositioner. Högtrycksanordningar används i stora produktionsverkstäder.

Värmebeständiga enheter är utformade för att flytta luft vars temperatur överstiger +80°C.

På grund av tuffa driftsförhållanden måste fläktarna ha speciella egenskaper:

• värmeisolering av elmotorn och dess avlägsnande utanför luftflödet;
• hög nivå av motorskydd – IP44 och högre;
• produktion av strukturella element från värmebeständiga material (värmebeständig polyamid, aluminiumlegering, rostfritt eller kolstål);
• brett spektrum av driftstemperaturer.

Värmebeständiga fläktar används vid inredning bad ventilationssystem och bastur, borttagning av högtemperatur frånluft från en eldstad eller kamin, borttagning av förbränningsprodukter från produktionsområden.

Värmebeständiga enheter kan ha en axiell eller radiell utformning. Oftast används högtemperaturfläktar i ventilationskanaler, men det finns modifieringar som monteras utan luftkanaler

Explosionssäker ventilationsutrustning är utformad för att avlägsna explosiva gasblandningar. Denna kategori inkluderar kompositioner där hela den återstående gasvolymen antänds när den minsta partikeln antänds.

Explosionssäkerhetskrav för elektrisk utrustning regleras av ATEX EG-direktiv. Beroende på graden av explosionsrisk i området kan ventilationsaggregat skyddas av:

• kvarts- eller oljefyllning av skalen på ledande delar;
• tätning med en förening - polymermaterial;
• explosionssäkra beläggningar.

Materialen som används för att tillverka inloppsgrenrör, pumphjul och hus är rostfritt stål, aluminiumlegeringar och grupper av olika material: rostfritt stål-mässing, brons, elektriskt ledande plast.

Olika material kombineras på ett sådant sätt att en gnista inte kan uppstå när man slår eller gnuggar mot varandra

Korrosionsbeständiga fläktar är designade för att transportera aggressiva, icke-explosiva luft-gasblandningar med låg dammhalt och frånvaro av fibrösa och klibbiga komponenter.

Material för tillverkning av delar av enheten: titanlegeringar, polypropen, vinylplast. Som tillval sprutas arbetselementen med en rostskyddsbeläggning - korrosionsbeständig stålkvalitet 08Х13 eller titanlegering.

Användningsområde för "rostskydds"-fläktar:

• järnmetallurgi;
• tekniska linjer för produktion av mineralgödselmedel;
• kolproduktion;
• lufttillförsel till pannor med kokande sammansättning;
• organisering av cirkulationen av vattenånga med föroreningar av fenol, alkali och vätesulfid;
• linjer av koksväxter.

Rökfläktar är kraftfulla brandsäkra enheter som är inbyggda i en byggnads ventilationssystem och arbetar för att blåsa ut rök ur rummet. Enheterna är föremål för höga tekniska krav.

Vid brand måste fläkten gå kontinuerligt i 2 timmar vid en temperatur på den blåsta luften upp till +400°C. När temperaturen stiger till +600°C – upp till 1 timme

Användningsområde: rökventilationssystem för byggnader för olika ändamål. "Rökavluftare" installeras på taket av rummet med hjälp av en monteringsfläns och ansluts till rökavgaskanaler.

Beroende på fläktens utformning kan två- eller fyrvägsrökavgivning utföras i horisontell eller vertikal riktning. Det är möjligt att driva enheterna i läget för allmän ventilation av huset.

Typer av fläktar efter installationsmetod

Som nämnts ovan, enligt installationsmetoden, är ventilationsanordningar indelade i 4 grupper: standard, tak, kanal och multizon.

Konventionella fläktar levereras vanligtvis kompletta med en stödram eller hållare. Deras installation orsakar inga svårigheter.

Takenheter installeras på taket av en byggnad och fungerar som den sista länken i byggnadens ventilationssystem. Sådana fläktar utsätts för negativa yttre faktorer (regn, snö, vindbyar), så de är gjorda av särskilt hållbara material. Nästan alla modeller är utrustade med en skyddande kon för att förhindra igensättning av höljet.

Takventilationsanordningar fungerar enligt en axiell eller centrifugal princip. Det första alternativet används oftare för normala miljöer, och det andra - för dammiga och aggressiva miljöer.

När du väljer en takfläkt, ta hänsyn till detaljerna i rummet som utrustas. Till exempel väljs en modell med låg ljudnivå för ett dagis, sjukhus eller skola. För en produktionsverkstad kommer kraften i utrustningen att prioriteras.

Kanalventilationsaggregat placeras i ventilationskanaler och ger luft från och tillförsel genom kanalsystemet. Utformningen av kanalfläktar är vanligtvis av diagonal eller radiell typ, mindre ofta - axiell.

Valet av anordning görs i förhållande till luftkanalens form. Enheter tillverkas för runda, fyrkantiga och rektangulära axlar.

Rektangulära eller fyrkantiga kanalfläktar är gjorda av metall, runda fläktar är gjorda av plast.Metallhöljet är slitstarkt och hållbart, och plasthöljet är mindre bullrigt

Flerzonsventilationsaggregat är försedda med ett hus som möjliggör anslutning av flera sugluftskanaler som härrör från olika zoner. Sådana fläktar är oumbärliga i rum där det är nödvändigt att installera en huva i olika rum, men det finns bara en frånluftskanal.

Flerkanaliga enheter låter dig optimera komplexet av luftkanaler, minska kapitalkostnaderna och arbetsintensiteten i arbetet med att arrangera ventilationssystemet i ett hus

En ytterligare fördel är användarvänligheten. Det är nödvändigt att serva en fläkt, inte flera.

Varianter av hushållsventilationsmodeller

Hushållsfläktar klassificeras vidare efter deras installationsplats.

Fönster. Enheten är monterad i ett fönster eller en vägg nära ett fönster, det finns ingen luftkanal. Sådan utrustning används huvudsakligen i offentliga institutioner: kaféer, frisörer etc. Oberoende installation i installerade PVC-fönster är problematiskt.

Fönsterfläktar tillverkas med runda och fyrkantiga profiler. Vissa modeller är utrustade med en backventil som förhindrar att damm kommer in i hemmet

Kök. Tar bort ångor och olika lukter som uppstår under tillagningen. Fläkten monteras direkt i frånluftshuven. Baserat på designen finns platt, kupol och inbyggda huvar. Köksfläktar ska vara värmebeständiga och ha ett yttre skyddsnät.

Badrumsutrustning. För att öka effektiviteten på avgaserna ventilation av toalett och badrum överliggande vägg- och takfläktar används. Kompakta enheter är ekonomiska och lätta att installera.

Den inre delen av huset placeras i ventilationskanalen, och den yttre delen sticker ut och är täckt med ett ventilationsgaller. I badrummet är det lämpligt att använda en fläkt med en hydraulisk sensor

Oavsett vilken typ av fläkt som väljs bör särskild uppmärksamhet ägnas åt enhetens märkning, nämligen IP-skyddsgraden. IP-standarden kännetecknar säkerheten för utrustning i en icke-aggressiv miljö.

Den första siffran har ett värde i intervallet 0-6 och indikerar skyddsnivån mot penetrering av främmande föremål, damm och kontakt med händerna

Skyddsnivån mot att fukt tränger in i höljet indikeras av den andra siffran på markeringen.

Det finns en hög sannolikhet för vatteninträngning i enheter med värdet "0". De är endast tillåtna för installation i "torra" rum. Den högsta graden av skydd "8" garanterar fläktens säkerhet när den är helt nedsänkt i vatten

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Funktionsprincip och konkurrensfördelar med en bladlös fläkt:

Video #2. Design av centrifugalfläkten VTsUN:

Video #3. Rund kanalfläktdesign:

Modelldesignen och fläktarnas tekniska och operativa egenskaper gör att vi kan välja den optimala utrustningen för både hushålls- och industribruk. Utformningen av ventilationsaggregaten förbättras ständigt och anpassas till kundernas behov.

Hade du några frågor när du läste artikeln? Vill du informera oss om användbara nyanser vid val av utrustning? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan.