Классификация, устройство, принцип действия
Под вентилятором понимается воздуходувная машина, служащая для перемещения воздуха (газа) по воздухопроводам к потребителям. Вентиляторы классифируются по ряду основных признаков:
• принцип действия (осевые, центробежные);
• величина коэффициента быстроходности (10 < ns < 80 - центробежные; 80 < ns < 500 - осевые);
• величина создаваемого давления (до 1 кПа - низкого; до 3 кПа - среднего; свыше 3 кПа - высокого; в некоторых случаях развиваемое давление может достигать от 4 до 15 кПа);
• расположение вала (горизонтальные, вертикальные).
Рис. 1. Общий вид и конструктивная схема одноколесного центробежного вентилятора: 1 - рабочее колесо; 2 - приемный патрубок; 3 - спиральный отводящий канал; 4 - вал электродвигателя |
Устройство центробежных вентиляторов (ЦВ) принципиально не отличается от устройства центробежных насосов (ЦН), однако они имеют более простую конструкцию рабочих колес (РК) и остальной проточной части (рис. 1). Основными элементами ЦВ являются: корпус, рабочее колесо, спиральный отводящий канал, приемный патрубок. Лопасти РК могут иметь различную конструктивную форму: загнутые вперед, загнутые назад, радиальные. Количество лопастей РК может составлять от 20 до 60. Следует отметить, что центробежные вентиляторы большой производительности снабжаются дополнительно воздухонаправляющими устройствами лопаточного типа для уменьшения закрутки потока перед входом в рабочее колесо (рис. 2).
Принцип действия ЦВ состоит в следующем: при вращении РК воздух засасывается через приемный патрубок, далее проходит между лопастями от оси к периферии, а затем по спиральному каналу направляется в нагнетательный патрубок.
Рис. 2. Конструктивная схема центробежного вентилятора с лопаточным воздухонаправляющим аппаратом (ВНА) |
К основным элементам осевых вентиляторов (ОВ) относят воздухонаправляющий аппарат, рабочее колесо, спрямляющий аппарат (рис. 3). Воздухонаправляющий аппарат (ВНА) служит для устранения закручивания потока среды перед входом в РК. Спрямляющий аппарат (СА) предназначен для раскрутки потока среды, в результате чего значительно повышается создаваемое ОВ давление.
В осевых вентиляторах движение потока воздуха направлено вдоль оси при последовательном прохождении через направляющий аппарат, рабочее колесо и спрямляющий аппарат. В зависимости от назначения и производительности в ОВ могут отсутствовать отдельные элементы. Различные варианты компоновочной схемы ОВ представлены на рис. 3. Следует отметить, что в осевых вентиляторах большой производительности рабочее колесо может выполняться с поворотными лопастями.
Осевые вентиляторы подобно осевым насосам являются машинами низкого давления.
Рис. 3. Компоновочная схема осевых вентиляторов: а) рабочее колесо (К) с обтекателем; б) рабочее колесо с обтекателем + спрямляющий аппарат (СА); в) обтекатель с воздухонаправляющим аппаратом (ВНА) + рабочее колесо; г) ВНА + К +СА |
В судовой практике чаще всего используются центробежные вентиляторы. ЦВ благодаря использованию работы центробежных сил обеспечивают большие давления по сравнению с осевыми.