Что такое центробежный вентилятор: Центробежный вентилятор, устройство, классификация, принцип работы

Центробежный вентилятор: устройство и эксплуатационные параметры

Для перемещения воздушных составов из помещений или по каналам используются различные вентиляторы. Вентилятор центробежный относится к группе агрегатов, способных создавать небольшое разрежение или увеличение давления воздушного потока. Отличается простой конструкцией, используется как в промышленности, так и в бытовых целях. Может иметь различные линейные размеры и технические параметры.

1. Производительность. Характеризует количество воздуха, перемещаемого устройством в единицу времени. Определяется по формуле Q = V/t [м³/с], где:

Q – производительность вентилятора;

V – воздух, перемещаемый устройством в кубических метрах;

t – время работы.

На основании характеристик по производительности выполняется расчет различных вентиляционных систем с учетом кратности обмена воздуха. С учетом этих данных подбирается конкретный воздуховод.

2. Максимальный напор потока. Зависит от количества энергии, получаемой воздушным потоком при прохождении через корпус устройства. Вентилятор центробежный засасывает воздух во входное отверстия и лопастями придает ему ускорение. Рассчитывается по формуле Рп = Рст + Рдин, где:

Рп – давление воздуха на выходе из вентилятора;

Рст – статическое давление воздуха на входе;

Рдин – динамическое давление, придаваемое лопастями устройства.

Центробежные механизмы не могут создавать высокое давление воздушного потока и используются только в вентиляционных системах.

3. Мощность. Разделяется на общую и полезную, от соотношения этих характеристик зависит, какой коэффициент полезного действия имеет центробежный вентилятор. Определяется по формуле N = (Q·P)/(1000·ŋ) [кВт], где:

N – общая мощность вентилятора;

Q – производительность устройства по максимальному объему воздушного потока;

P – давление, которое имеет воздух на выходе из устройства;

ŋ – КПД центробежного механизма.

Технические параметры устройств подбираются на основании расчетов вентиляционных систем с учетом особенностей производства и конкретного места установки.

Из каких частей состоит вентилятор центробежный

Различные модели устройств могут иметь конструкционные особенности, но у всех одинакова принципиальная схема.

Устройство центробежного вентилятора

1 – ось ступицы, крепится непосредственно на электрический двигатель или на приводной шкив;

2 – рабочее колесо с установленными лопатками;

3 – лопатки, нагнетающие воздух. Могут иметь различный вид, что позволяет изменять технические характеристики без изменения мощности двигателя;

4 – передний диск, с его помощью вентилятор захватывает воздух;

5 – решетка лопастей. Вентилятор центробежный может иметь различное количество лопастей, отличающихся по геометрии и линейным параметрам.

6 – корпус (улитка), служит для перенаправления воздушного потока, создает разрежение на входе и повышенное давление на выходе;

7 – приводной шкив, может иметь различные диаметры и профили;

8 – подшипники качения, могу быть роликовыми или шариковыми;

9 – несущая рама;

10, 11 – фланцы, к ним присоединяется воздуховод.
Конструкционные отличияДля вентиляции помещений необходимо подбирать устройства, полностью отвечающие техническому заданию. В связи с различными требования к эксплуатационным показателям конструкторы разработали несколько типов устройств, отличающихся внешним видом и техническими возможностями. Корпус вентиляторов изготавливается из листовой стали, для защиты от коррозионных процессов используются современные порошковые покрытия.
ЛопаткиФиксируются к диску, могут быть неразъемными и съемными, с регулируемым углом наклона или стационарными.

Типы профилей лопаток

Способы подключения устройствВ зависимости от требований к вентиляции устройства могут подключаться параллельно или последовательно. Параллельное подключение применяется в тех случаях, когда один вентилятор не в состоянии обеспечить требуемые параметры по кратности обмена воздуха, а увеличение его диаметра или скорости вращения технологически невозможно.
Параллельное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух параллельно подключенных вентиляторов

Суммарное эквивалентное отверстие установки равно сумме этих показателей каждого вентилятора. За счет такой схемы компоновки второй параллельный вентилятор развивает мощность несколько ниже, чем в отдельно смонтированном варианте. Если рабочая точка В расположена рядом с зоной неустойчивости, то вентилятор центробежный может попадать в режим помпажа, воздух теряет свою первоначальную скорость.
Последовательное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух последовательно подключенных вентиляторов

Последовательное подключение двух вентиляторов целесообразно в случае, если вентиляция иным методом не обеспечивает нужное давление в воздуховодах. Часто схема применяется во время монтажа пневматических транспортеров. Установка нескольких последовательных устройств позволяет понизить скорость движения лопаток, за счет чего уменьшается сила удара транспортируемых материалов о лопатки. При такой схеме общее давление суммируется.

Способы регулирования производительности

В некоторых случаях воздух должен изменять параметры своего движения, достижение такого эффекта на одном устройстве достигается несколькими методами:

1. Регулировкой при помощи дросселя. Изменение параметров может достигать до 40% первоначальных. Способ оправдан только для небольших вентиляторов.
2. Регулировкой скоростью вращения. Метод считается самым экономичным, воздух движется с различной скоростью и при этом КПД меняется в незначительных пределах. В зависимости от изменения скорости вращения меняется центробежная сила, действующая на потоки.
3. Регулирование положением направляющих лопаток

Зависимость производительности от угла поворота лопаток

Влияние геометрии лопаток на КПД вентиляторов при изменении скорости вращения

За счет перестановки лопаток изменяется угол захвата потока, воздух увеличивает или уменьшает скорость движения. Производительность устройства имеет прямую связь с углом поворота и значения отношений диаметров входного и выходного патрубков.

Если вас интересует стоимость изготовления продукции, отправьте нам техническое задание на почту info@plast‑product. ru или позвоните по телефону 8 800 555‑17‑56

Чем осевой вентилятор отличается от центробежного

Отличие осевого вентилятора от центробежного

Вентиляторы используются для проветривания помещений, однако их применение не сводится только к приточно-вытяжной вентиляции. Вентиляторы могут использоваться для подачи воздуха в промышленных линиях или, например, для пневматической транспортировки сухих сыпучих материалов. У каждого вида применений есть свои требования, которым соответствует тот, или иной тип вентилятора. В данной статье мы рассмотрим различие двух наиболее распространённых видов вентиляторов: Центробежных и Осевых.

Центробежные вентиляторы

Конструкция центробежного вентилятора, который также часто называют радиальным, включает в себя два основных элемента – электродвигатель и крыльчатку, имеющую ряд лопастей. Визуально он похож на колесо, а при исполнении в спиральном корпусе центробежный вентилятор выглядит как улитка. Такое простое устройство обеспечивает бесперебойное движение воздушных масс в относительно тихом режиме. Лопасти такого вентилятора могут быть загнутыми вперед, назад и прямыми. В центробежных вентиляторах принято использовать двигатели высокой мощности, но, в последнее время тренд на экологичные технологии заставляет производителей использовать энергоэффективные электронно–коммутируемые (EC) двигатели, что позволяет сводить к минимуму потребляемую энергию. Ввиду этих особенностей, центробежные вентиляторы чаще используются в промышленных целях, для работы с большими объёмами воздуха.

Осевые вентиляторы

Осевые вентиляторы еще называют аксиальными, поскольку они перемещают воздух параллельно оси рабочего колеса, в отличие от центробежных, которые перемещают воздух перпендикулярно оси. Устройство представляет собой двигать с крыльчаткой, лопасти которой напоминают пропеллер. Крыльчатка и корпус вентилятора могут быть изготовлены как из пластика (например, в случае встраиваемых или канальных вентиляторов),так и из металла. Осевые вентиляторы имеют множество различных исполнений, в том числе в круглом или квадратном корпусе, с защитной решеткой или вообще без корпуса. Широкий спектр применения позволяет осевым вентиляторам охлаждать, проветривать и даже прогревать жилые и технические помещения.

Отличие центробежного вентилятора от осевого

Относительно центробежных вентиляторов, осевые делают куда больше оборотов, за счёт особенностей своей конструкции и характеристик, однако они неприменимы в условиях с высоким аэродинамическим сопротивлением и более шумные на средних частотах. Но несмотря на это, осевые вентиляторы имеют ряд преимуществ, такие как компактность, удобство эксплуатации, простая конструкция и реверсивность. Они высокопроизводительны и их легче ремонтировать. 

Центробежные вентиляторы уверенно работают при значительных давлениях, — например, в системах охлаждения или пароснабжения, однако они более шумные на низких частотах и часто нуждаются в мерах дополнительной шумоизоляции.   Все вышеизложенные факты говорят о том, что выбор конструкции вентилятора должен основываться на данных об условиях и особенностях эксплуатации, и предусматривать потребности в каждом конкретном виде его применения.

Чтобы сравнить стоимость центробежных и осевых вентиляторов, перейдите на соответствующие страницы в нашем каталоге.

осевых против. Центробежные вентиляторы | Pelonis Technologies, Inc.

Осевые и центробежные вентиляторы

Существует две основные разновидности вентиляторов: осевые вентиляторы и центробежные вентиляторы. Pelonis Technologies, Inc. (PTI), мировой лидер в области вентиляторных технологий более 25 лет, производит как осевые, так и центробежные вентиляторы.

Чтобы помочь разобраться в этой путанице, вот разбивка по типам вентиляторов, их преимуществам и их использованию.

Конструкция и принцип действия центробежного вентилятора сильно отличаются от осевого вентилятора. Их различия делают их подходящими для разных приложений, и клиенты иногда не могут понять, какой тип вентилятора лучше всего соответствует их потребностям.

Осевые вентиляторы

Осевые вентиляторы восходят к горизонтальным ветряным мельницам Европы в средние века. Первые электрические вентиляторы, представленные в 1880-х годах, были осевыми вентиляторами.

Осевые вентиляторы названы в честь направления создаваемого ими воздушного потока. Лопасти, вращающиеся вокруг оси, втягивают воздух параллельно этой оси и выталкивают воздух в том же направлении.

Осевые вентиляторы создают поток воздуха с высокой скоростью потока, то есть они создают большой объем воздушного потока. Однако создаваемые ими воздушные потоки имеют низкое давление. Они требуют малой потребляемой мощности для работы.

Центробежные вентиляторы

Центробежный вентилятор был изобретен в 1832 году военным инженером Императорской Российской Армии Российской Империи генерал-лейтенантом Александром Саблуковым.

Часто называемые нагнетателями, центробежные вентиляторы отличаются от осевых вентиляторов. Давление входящего воздушного потока увеличивается за счет вентиляторного колеса, состоящего из ряда лопастей, установленных на круглой ступице. Центробежные вентиляторы перемещают воздух радиально — направление выходящего воздуха изменяется, как правило, на 90° по сравнению с направлением входящего воздуха.

Воздушный поток, создаваемый центробежными вентиляторами, направляется через систему воздуховодов или труб. Это помогает создать воздушный поток с более высоким давлением, чем осевые вентиляторы. Несмотря на более низкую скорость потока, центробежные вентиляторы создают более стабильный поток воздуха, чем осевые вентиляторы. Центробежные вентиляторы также требуют более высокой потребляемой мощности.

Вентиляторы

Осевые

Из-за того, что они создают большие объемные воздушные потоки низкого давления, осевые вентиляторы лучше всего подходят для приложений общего назначения. Например, они отлично подходят для перемещения воздуха из одного места в другое, охлаждения замкнутых пространств, таких как компьютеры, и охлаждения больших помещений, таких как рабочие места.

Стандартная модель переменного тока является энергоэффективной, потребляя не более 100 Вт на высокой скорости. Вентиляторы переменного тока могут быть подключены непосредственно к источнику питания постоянного тока, например к солнечным панелям или батареям. Поскольку конечной целью таких устройств, как торговые автоматы, является равномерный поток мощности охлаждения, вентилятор переменного тока является довольно очевидным выбором.

В настоящее время лидеры индустрии вендинга и освежения пытаются заинтересовать новое поколение своими услугами. По мере того, как новая, модная толпа растет, привязываясь к своим технологиям, индустрия находит новые и захватывающие способы привлечь их внимание.

Варианты безналичной оплаты, сенсорные экраны и варианты оплаты с помощью мобильного телефона становятся частью дизайна торговых автоматов. К этому присоединяются такие компании, как Intel® и Cisco Systems®, а это означает, что торговый автомат теперь имеет все больше и больше общего с компьютером.

И точно так же, как и с любым компьютером, который может быть у вас в офисе, перегрев становится более серьезной проблемой, поскольку все эти технологии включены в новый дизайн.

При использовании требовательных технологических функций вы можете увидеть снижение производительности из-за перегрева. Вентиляторы переменного тока — отличный выбор для поддержания необходимого уровня охлаждения этих компонентов.

Именно по всем этим причинам мы создали осевой вентилятор переменного тока серии PM1225-7. Осевые вентиляторы переменного тока широко используются в торговых автоматах для охлаждения помещений с ограниченным пространством.

Центробежный

Благодаря высокому давлению, которое они создают, центробежные вентиляторы идеально подходят для приложений с высоким давлением, таких как системы сушки и кондиционирования воздуха. Поскольку все их движущиеся части закрыты, а также они обладают способностью уменьшать количество твердых частиц, это делает их идеальными для использования в системах загрязнения воздуха и фильтрации. Центробежные вентиляторы также обладают очевидными преимуществами:

• Первоклассная энергоэффективность .  Постоянный поток воздуха позволяет центробежным вентиляторам генерировать энергию со статической эффективностью до 84%. Эти более высокие уровни эффективности идеально подходят для поддержания больших воздушных систем.

• Повышенная износостойкость.  Эти вентиляторы достаточно долговечны, чтобы правильно работать в самых агрессивных и эрозионных средах.

• Возможность ограничить перегрузку.  Некоторые центробежные вентиляторы оснащены кривыми мощности без перегрузки, что гарантирует, что двигатель не будет перегружен в случае превышения его мощности.

• Простота обслуживания.  Вентиляторы из более легкого материала можно легко очистить, когда вы сочтете это необходимым. Кроме того, некоторые вентиляторы обладают свойствами самоочистки, что значительно упрощает ежедневное обслуживание.

• Высокая универсальность.  Центробежные вентиляторы полезны для нескольких комбинаций расхода воздуха и давления, и они могут обрабатывать несколько условий воздушного потока, включая чистый, сухой и влажный воздух

• Различные размеры.  Эти вентиляторы доступны в нескольких размерах для различных применений, например, в ограниченном пространстве или в труднодоступных местах.

Узнать больше

Даже в категориях осевых и центробежных вентиляторов существует большое разнообразие моделей, подходящих для различных целей.

Темы:
Вентиляторы охлаждения,
вентиляторы переменного тока,
ОВКВ продукты

Комментарии

Осевые вентиляторы

и центробежные вентиляторы — в чем разница?

Любой компонент или система, выделяющие при работе тепло, которое может негативно сказаться на его работе, должны охлаждаться. Это одно из тех простых инженерных правил, которые вы выучили в школе и, вероятно, игнорировали, пока вам не поручили реализовать реальный проект управления температурным режимом.

Если не считать дросселирования мощности в системе, применения некоторых радиаторов, труб или охлаждающих пластин, вам понадобится вентилятор для перемещения воздуха и охлаждения. Это означает выбор конструкции осевого или центробежного вентилятора. Вопрос в том, какой дизайн лучше всего подойдет для ваших нужд? Этот блог призван помочь.

Загрузить бесплатную электронную книгу по всестороннему управлению температурным режимом

Что такое осевые вентиляторы?

Осевой вентилятор имеет вращающийся вал (ось) с приводом от двигателя, на котором установлены наклонные лопасти, втягивающие воздух и выталкивающие его в направлении, параллельном валу. Осевые вентиляторы иногда называют пропеллерными. Вы также можете услышать термины «трубоаксиальные» или «ванеаксиальные вентиляторы». Это просто осевые вентиляторы, предназначенные для установки в воздуховоде.

Осевые вентиляторы выбрасывают воздух параллельно воздухозаборнику

Осевые вентиляторы эффективно перемещают большие объемы воздуха для охлаждения объектов или вентиляции помещений. Они доступны практически любого размера, от уровня платы до размера комнаты, и им не требуется много энергии для работы, в зависимости от размера. Они также бывают моделей переменного и постоянного тока. Вентиляторы с питанием от переменного тока обычно рассчитаны на напряжение выше 100 вольт и используют сетевой ток. Напряжение вентилятора с питанием от постоянного тока может быть намного ниже (3, 5, 12, 24 или 48 В постоянного тока), но обычно оно обеспечивается источником питания или батареями.

Однако поток воздуха, создаваемый осевыми вентиляторами, имеет низкое давление. Такое сочетание низкого давления с большим потоком воздуха идеально подходит для охлаждения оборудования и помещений, поскольку поток воздуха равномерно распределяется в определенной области.

Общие области применения осевых вентиляторов

Осевые вентиляторы эффективно и экономично перемещают большие объемы воздуха и обычно используются для охлаждения как малых, так и больших помещений. Они могут охлаждать электронное оборудование или компьютерные комнаты. Их можно использовать в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в конденсаторах переменного тока, теплообменниках или для точечного охлаждения в промышленных системах. Осевые вентиляторы также могут работать как вытяжные вентиляторы.

Что такое центробежные вентиляторы?

Центробежные вентиляторы иногда называют радиальными вентиляторами или центробежными нагнетателями. У них есть ступица с приводом от двигателя, которая содержит крыльчатки, которые нагнетают воздух в корпус вентилятора, который затем направляется к выходу. Центробежные вентиляторы нагнетают воздух под углом 90 градусов (перпендикулярно) к воздухозаборнику.

Центробежные вентиляторы выталкивают воздух под углом 90° от впускного отверстия.

Центробежные вентиляторы создают давление воздуха внутри корпуса вентилятора. Они производят постоянный поток воздуха под высоким давлением по сравнению с осевыми вентиляторами, но перемещают меньшие объемы воздуха. Они доступны с загнутыми вперед или назад рабочими колесами для нагнетания или всасывания. Центробежные вентиляторы выбрасывают воздух из кожуха, что позволяет им нацеливаться на определенную область, что делает их более подходящими для охлаждения определенной части электронного приложения, которое выделяет больше тепла, например силового полевого транзистора, DSP или FPGA. Как и осевые вентиляторы, они также бывают моделей с питанием от переменного и постоянного тока, в зависимости от применения, но центробежным вентиляторам обычно требуется больше энергии для работы, чем осевым вентиляторам. И центробежные, и осевые вентиляторы издают звуковой и электромагнитный шум, но центробежные модели несколько громче осевых. Поскольку в обеих конструкциях вентиляторов используются двигатели, электромагнитные помехи любого из них могут повлиять на производительность системы в чувствительных приложениях.

Как и осевые вентиляторы, центробежные вентиляторы также доступны с различными размерами, скоростями и занимаемой площадью. Их конструкция с кожухом, окружающим движущиеся части, надежна, долговечна и ее довольно сложно повредить.

Сочетание высокого давления с подачей воздуха малого объема делает центробежные вентиляторы идеальными для перемещения воздуха через зоны концентрации, такие как воздуховоды или трубы, а также для вытяжки или вентиляции.

Общие области применения центробежных вентиляторов

Благодаря надежности и долговечности своей конструкции центробежные вентиляторы могут хорошо работать во многих приложениях, работающих в суровых и грязных средах с твердыми частицами, горячим воздухом и газами. Поскольку они обычно используются с воздуховодами или трубопроводами, они хорошо работают в системах кондиционирования или сушки, даже на уровне небольших систем. Для электроники центробежные вентиляторы часто используются в небольших устройствах, таких как ноутбуки, из-за того, что воздух выбрасывается под углом 90 градусов от впускного отверстия, что приводит к более высокой направленности.

Пример центробежного вентилятора, используемого в системе воздуховодов

Помехи и шум, создаваемый вентиляторами

На ранних стадиях проектирования необходимо учитывать помехи. Все вентиляторы могут генерировать электромагнитные помехи (ЭМП) либо от самого вентилятора (излучаемые ЭМП), либо от проводов питания (кондуктивные ЭМП). Помехи также могут возникать из-за неудерживаемых магнитных полей (UMF), возникающих из-за магнитов двигателя или обмоток статора. В зависимости от приложения раннее внимание к этим факторам на этапе проектирования может сэкономить время и деньги. Вентиляторы с питанием от постоянного тока, как правило, производят меньше электромагнитных помех, чем вентиляторы с питанием от переменного тока.

Осевые вентиляторы обычно производят меньше шума, чем центробежные вентиляторы.

Любой работающий вентилятор также создает слышимый шум и может учитываться при проектировании в зависимости от конечного использования. Шум зависит от применения, размещения в системе, плотности компонентов, количества перемещаемого воздуха, размера вентилятора, используемых типов подшипников и т. д. Подшипники в вентиляторе не только влияют на акустику, но и могут изменить срок службы и возможные области применения. Звуковой шум часто можно уменьшить за счет лучшего размещения вентиляторов, механической изоляции или использования решеток на входе воздуха или диффузоров на выходе. Как правило, чем выше CFM или количество перемещаемого воздуха, тем больше шум. Тем не менее, вентилятор большего размера, движущийся с таким же объемом CFM, что и вентилятор меньшего размера, обычно работает тише. Опять же, осевые вентиляторы обычно тише центробежных.

Сравнение осевых вентиляторов и центробежных вентиляторов

Вопросы управления температурным режимом для систем, генерирующих тепло, особенно электронных по своей природе, следует рассмотреть на ранней стадии проектирования. Это согласуется с инициативами по экономии времени и средств, направленными на то, чтобы избежать повторного проектирования. Также может быть особенно полезно учесть температурные факторы, связанные с запланированными улучшениями компонентов на протяжении всего жизненного цикла продукта или системы, которые могут выделять дополнительное тепло.

Использование осевого или центробежного вентилятора в качестве решения для охлаждения зависит от нескольких факторов, в зависимости от плюсов и минусов каждой конструкции вентилятора и требований вашей системы. Вот краткий обзор их основных характеристик:

Вопросы, которые следует задать при выборе осевых или центробежных вентиляторов

Прежде чем указать тип охлаждающего вентилятора, который требуется для вашей конструкции, необходимо ответить на несколько вопросов:

• Какой размер пространства вам необходим прохладный?
• Охлаждение должно быть постоянным или по запросу?
• Какого размера предусмотрена конструкция охлаждающего устройства?
• Какая мощность будет доступна для привода охлаждающего устройства?
• Будет ли продукт работать в неблагоприятных условиях?
• Будет ли само изделие выделять какие-либо газы или твердые частицы?
• Ваш продукт или система чувствительны к электромагнитным помехам?
• Не является ли проблемой уровень слышимого шума, производимого вентилятором?
• В какой ориентации будет установлен вентилятор?
• Предназначен ли продукт для приложений высокой надежности?
• Каков предполагаемый жизненный цикл продукта?
• Является ли ремонт/переделка/техническое обслуживание фактором?

Заключение

Конвективным охлаждением оборудования, выделяющего нежелательное тепло, можно эффективно управлять с помощью осевых или центробежных вентиляторов.