Выбор вентиляторов
Вентиляторы являются неотъемлемой частью вентиляционной системы любого предприятия, независимо от его сферы деятельности. В основном, данные агрегаты используют:
- для подсоса чистого воздуха для осуществления производственных процессов,
- выведения отработанных газов или продуктов горения,
- в охладительных системах,
- для проветривания помещений - в составе общей вентиляционной сети предприятия.
Расчет и подбор вентиляционного оборудования осуществляют по техническим характеристикам каждого конкретного агрегата, а также, исходя из тех задач, которые ставятся перед данным оборудованием.
Технические характеристики
Рассмотрим главные эксплуатационные параметры, которые учитываются при расчете и выборе промышленных вентиляционных установок.
Производительность. Данный параметр показывает объем пыле-газовоздушной массы, транспортируемой за единицу времени. Диапазон значений мощности составляет от 1 до 1000000 м3/сек. Производительность вентиляторного агрегата напрямую зависит от его аэродинамических характеристик. Рассчитывается данный показатель по формуле: объем перемещаемой рабочей среды поделить на время.
Давление (напор). Параметр показывает, с какой силой воздушная струя выбывает из выходного патрубка. Давление измеряется в Паскалях. Также, многие производители указывают другую единицу измерения – мм ртутного столбца и т.д.
Мощность эл.мотора. Рассчитывается данный показатель, исходя из того, какая производительность и давление должны быть обеспечены. Например, мощность для вытяжного осевого вентилятора можно вычислить по известным параметрам давления и производительности, взяв за основу данные аэродинамических характеристик в графиках для стандартных вентиляторов. Если требуется вентилятор специального назначения с повышенной мощностью двигателя, то данный агрегат изготавливается на заказ или в стандартную модель устанавливается нестандартный двигатель.
Как осуществляется подбор вентилятора
Выбор по назначению.
Первоначально, подбор модели осуществляется, исходя из тех задач, которые необходимо решить на производстве: выведение дыма, подача воздуха в рабочие помещения. Соответственно, подбирается по схеме сборки и назначению: центробежный, осевой, безлопастный и т.д. Центробежные вентиляционные агрегаты производят высокое давление с высоким КПД, поэтому их целесообразно использовать для сложных условий эксплуатации, например на металлургических производствах для подачи чистого воздуха в цеха. Что касается осевых вентиляторов, то их задействуют в вытяжных вентиляционных системах, центробежные шахтные вентиляторы – для работы в подземных условиях, а безлопастные – для создания комфортного микроклимата в помещениях.
Выбор мощности двигателя.
Стоит знать, что при одинаковых типоразмерах вентилятора мощность эл.мотора может быть различной, т.к. в качестве привода производитель может использовать разные электродвигатели. Кроме того, мощность двигателя не зависит от материала, из которого выполнен корпус, от того - в какой системе будет установлен агрегат: вытяжной или нагнетательной. Данный параметр рассчитывается абсолютно одинаково для обеих систем. Мощность двигателя зависит от схемы сборки и рабочих параметров самого вентилятора. Небольшие вентиляторы выпускают со встроенным электродвигателем, большие – с двигателем, который поставляется отдельно. Чем выше мощность эл.мотора у одного и того же вентилятора, тем больше производительность и давление, и, соответственно, стоимость вентилятора.
Аэродинамика и точность геометрических размеров.
Правильная аэродинамика вентилятора обеспечивает требуемое давление и расход воздуха при минимальном использовании энергии, соответственно, снижает производственные расходы и срок окупаемости агрегата. Проверка вентиляторов на соответствие характеристикам действующих стандартов выполняется на аттестованных стендах в лабораториях, после чего составляется соответствующий документ.
Рисунок. Схема аэродинамических характеристик, по которой вычисляются рабочие параметры вентилятора (на примере моделей ВЦП7-40 (ВР140-40, ВРП100-45, ВРП115-45, ВРП122-45) №5).
Рабочее колесо.
Срок эксплуатации рабочего колеса зависит от его прочности и правильно выполненной балансировки. Тогда как производительность, давление и габаритные размеры вентилятора напрямую зависят от диаметра крыльчатки. Чем больше сечение колеса, тем больше данные параметры.
Сравнение осевых и центробежных вентиляторов
В основе работы этих двух типов вентиляторов лежат кардинально разные принципы действия. В центробежном агрегате воздушная масса от входного патрубка проходит вдоль оси вала, после чего меняет направление и выходит из выходного патрубка под углом 90 градусов (перпендикулярно оси). Ввиду большого количества модификаций, диапазона создаваемых давлений и производительности данный тип вентиляторов широко используется во многих сферах деятельности.
Рисунок. Строение радиального агрегата
Рисунок. Строение осевого агрегата.
В зависимости от вида и характеристики рабочей среды центробежные вентиляторы бывают общего и специального назначения. Агрегаты специального назначения способны перемещать взрывоопасные смеси, воздушные массы высокой степени запыленности с включением твердых частиц, газовоздушные потоки при высоких температурах и т.д.
Соответственно, вентиляторы специального назначения подразделяются на следующие классы:
- Шахтные
- Взрывозащищенные
- Коррозионностойкие
- Пылевые
- Мельничные
- Тягодутьевые.
Рисунок. Шахтный газоотсасывающий вентилятор.
Каждый из вышеперечисленных классов вентиляторов имеют свои особенности изготовления. Дутьевые транспортируют газовоздушные смеси при повышенных температурах, поэтому для их производства используют жаростойкие марки стали. Взрывозащищенные агрегаты производят из мягких сплавов во избежание воспламенения от образующихся искр. Шахтные вентиляторы имеют особо прочный корпус, защищающий от обрушения пород.
Однако, промышленные центробежные вентиляторы, особенно средней и высокой производительности, имеют большие габариты, соответственно для их монтажа потребуется больше площади.
В осевом вентиляторе рабочая среда проходит от входного патрубка в выходной непосредственно вдоль оси, не меняя дальнейшего направления. Данные электроприборы отличаются компактными габаритами, способностью обеспечить перемещение больших объемов воздушных масс в короткие сроки и на длительные расстояния, а также - экономичностью.
Основная область применения: в составе приточно-вытяжной сети (канальные агрегаты, крышные агрегаты), в системе градирен. В большинстве случаев исполнения электромотор вентилятора находится внутри кожуха, что создает ограничения по виду перемещаемой среды, ее температуре и содержанию пыли. Важное отличие работы осевых вентиляторов от радиальных – уровень шума. В связи с тем, что скорость вращения крыльчатки у первых выше, соответственно они более шумные, чем центробежные агрегаты.
Сравнение вентиляторов ВД, ВДН и дымососов Д, ДН
Дымососы и вентиляторы данных марок различаются по сфере использования: дымососы предназначены для транспортирования дыма, газов, летучих продуктов горения при высоких температурах, вентиляторы – газовоздушных потоков с более низким температурным режимом. Соответственно, дымососы производят из стали большей толщины.
Также, данные типы вентиляторов различаются по количеству лопастей крыльчатки: у дымососов Д и вентиляторов ВД их количество составляет 32, а у марок ВДН и ДН – 16, что соответственно сказывается на эксплуатационных характеристиках.
Как подобрать вентилятор по стоимости?
В последние годы российским потребителям предлагают данное оборудование наиболее используемых схем сборки по невысокой стоимости. По внешним признакам дешевые модели мало чем отличаются от вентиляторов известных брендов, и даже промаркированы. Основное их отличие – низкая стоимость и отсутствие сервисного обслуживания в дальнейшем. Несомненно, в условиях кризиса многие хотят приобрести электрооборудование по приемлемым ценам, однако, последствия могут быть самыми негативными.
Практически во всех случаях недорогие вентиляторы изготавливают из марок стали или сплавов, несоответствующих принятым стандартам. Также, толщина стенок изделия, к примеру – корпуса вентилятора, может быть визуально меньше, чем у оригиналов. В некоторых случаях отсутствует элементы конструкций, например – виброопоры, а в прилагаемых документах не проставлена отметка о проведенных испытаниях. В результате, потребитель получает вентилятор с низкими показателями аэродинамики и прочности.
Именно поэтому, одним из определяющих условий подбора модели должна быть проверка документов, в которых указан факт осуществления производителем аэродинамических, акустических, вибрационных и других испытаний в лабораторных условиях. Все заявленные характеристики вентилятора должны максимально соответствовать параметрам, утвержденным в ГОСТах и ТУ.
Неопытного потребителя низкие цены на промышленное оборудование могут сбить с толку и заставить совершить необдуманную покупку. Поэтому, выбирая вентилятор по нужным параметрам, следует обратить внимание на статус бренда, наличие документов о проведенных испытаниях, сертификатов качества.
Рисунок. Лабораторные испытания промышленных вентиляторов на стенде
Вывод! Выбор той или иной модели промышленного вентилятора сводится к тому, чтобы для выполнения конкретной производственной задачи подобрать агрегат требуемой производительности и потребляющего наименьшее количество эл.энергии. Также, в случае ограниченности площади для размещения вентилятора учитывается габариты электроприбора.