У меня лакокрасочный участок. Подскажите, какой вентилятор мне поставить?

— иногда с таким вопросом к нам обращаются клиенты. В этом случае наш стандартный ответ: если нет проекта вентиляционной системы — тогда вам не в торговую, а в проектную организацию. Все, что мы можем еще посоветовать в такой ситуации — это подбор вентилятора по простейшей методике. Итак, простая методика подбора вентилятора приведена ниже.

При подборе вентилятора нужно:

1. Определить объем вентилируемого помещения

2. Определить кратность воздухообмена.

КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА — отношение объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в течение часа, к объему помещения. Или другими словами: сколько раз в течении часа должен меняться воздух в помещении.

Кратность воздухообмена определяется СНИП. Ниже приводим таблицу кратности воздухообмена (нажмите справа красный переключатель чтобы таблицу развернуть на экран)

Таблица кратности воздухообмена для помещений

3. Объем помещения умножить на кратность и получить расчетную производительность вентилятора.

4. По производительности подобрать модель вентилятора. Если вентилятор выбрасывает воздух через стенку прямо на улицу, или короткий воздуховод (единицы метров) –наиболее вероятно, что подойдет или осевой вентилятор или вентилятор низкого давления (ВЦ 4-75). Если есть длинный воздуховод (десятки метров) — может надо будет использовать вентилятор среднего давление (ВЦ 14-46), или даже высокого давления. А это уже к проектировщикам или же самому определить экспериментально на свой страх и риск.

5. Если воздух из помещения вентилятор вытягивает – то надо решить, каким путем воздух будет в это помещение поступать? Надо продумать и обеспечить приток воздуха в том же объеме, что и отток (приток будет либо через щели в стенах, окнах и дверях либо на приток поставить такой же вентилятор)

6. Если в выбрасываемом вентилятором воздухе кроме воздуха есть что-то еще — тогда этот факт надо обязательно учесть. Например, если есть пары растворителей, лаков, красок – тогда вентилятор должен быть взрывобезопасный (с разнородными вставками или алюминиевый). Если в воздухе есть пыль, волокнистые вещества, опилки — тогда вентилятор должен быть пыльевой (например типа ВЦП 5-45). Если есть агрессивные вещества (пары кислот, например) — тогда из нержавеющей стали или пластмассы.

Комментариев:

• Устройство радиального вентилятора
• Классификация вентиляторов и ее особенности
• Характеристики и подбор вентилятора
• Подведение итогов изложенного

Применение такого агрегата, как вентилятор, очень широко. Его используют в бытовых целях, на производствах и в прочих коммерческих целях. Производители предлагают широкий выбор изделий различного типа и назначения. Радиальных, осевых, диагональных систем великое множество, и каждая из них обладает своими преимуществами и особенностями. Подбор радиального вентилятора, как и другого, необходимо делать, опираясь на его технические характеристики.

Устройство радиального вентилятора

Прежде чем начинать подбор вентилятора радиального типа, необходимо четко представлять его устройство и назначение. Чаще всего такой аппарат, еще именуемый центробежным, устанавливают в помещениях, в которых требуется создать определенный микроклимат. В частности, для регулирования уровня влажности. Помещений подобного назначения много. Это могут быть:

• коммерческие здания, где ежедневно работает много людей;
• торговые залы, через которые проходит много посетителей;
• квартиры и частные строения, обитатели которых нуждаются в специальных условиях проживания.

Сам вентилятор представляет собой лопасти, которые размещены на колесе, двигатель, который приводит во вращение лопасти. Все эти элементы помещены в корпус. Когда двигатель запущен, лопасти начинают движение, что приводит к засасыванию воздуха. Воздух, благодаря центробежной силе, проходит через кожух и попадает в воздуховоды вентиляционной системы.

Далее через выводное вентиляционное отверстие, которое расположено в помещении, очищенный воздух подается внутрь. Для того чтобы движение лопастей было плавным и поступательным, изделие снабжают однорядными подшипниками шарикового типа. Они крепятся на валу при помощи специальной втулки и снабжены желобом для устойчивого крепления. Эти детали необходимо периодически смазывать, а при необходимости — заменять. Пуск двигателя может быть осуществлен непосредственно или методом «звезда-треугольник». Выбор пускового устройства зависит от выбора двигателя, его мощности.

У каждого из элементов вентилятора есть свое обозначение, благодаря которому можно определить его характеристики, метод изготовления. Так, например, обозначение GTLF предполагает, что этот входной корпус вентилятора снабжен загнутыми вперед лопатками. При этом эта маркировка находится на боковой части корпуса и доступна для прочтения.

Кроме того, радиальный вентилятор обладает рядом особенностей размещения и эксплуатации:

• вредные механические добавки на единицу объема помещения не должны быть больше чем 1 г;
• температура воздушных масс — не более 80 градусов, а для двусторонних вентиляторов — не более 60 градусов;
• волокнистые, липкие частицы в воздухе должны полностью отсутствовать.

Если эти условия не будут выполняться в процессе эксплуатации, то радиальный вентилятор достаточно быстро выйдет из строя. Если выбор пал именно на этот тип вентиляторов, то во время подбора надо обратить особое внимание на характеристики, которыми обладает оборудование. Если в помещении невозможно создать требуемые условия, то необходимо рассмотреть применение в этом случае вентилятора другого типа.

Вернуться к оглавлению

Классификация вентиляторов и ее особенности

Для правильного подбора вентиляторов необходимо знать, что эти агрегаты классифицируют по таким признакам, как:

• направление потока воздушных масс (вытяжной и двустороннего всасывания);
• величина давления воздушных масс (низкого, среднего, высокого);
• направление вращения всасывающей стороны: колесо с лопастями вращается по часовой стрелке (правое вращение) или против часовой стрелки (левое вращение);
• система исполнения корпуса и элементов вентилятора (взрывозащищенные, морозостойкие, для работы в агрессивных средах).

Вернуться к оглавлению

Характеристики и подбор вентилятора

Подбор радиальных устройств под конкретное производство или бытовое помещение основывается на таких его характеристиках, как:

• сечение канала воздуховода, где предполагается разместить агрегаты;
• коэффициент производительности;
• полное рабочее давление, которое способен создать аппарат;
• количество оборотов, которые совершает рабочее колесо в минуту;
• окончательная стоимость агрегата;
• метод исполнения;
• аэродинамические и акустические показатели.

Для правильного подбора вентилятора разработаны методики, к которым прилагается множество диаграмм. Именно на основании графиков соотношения показателей и характеристик вентилятора можно остановить выбор на определенной модели радиального вентилятора.

Исходными данными для подбора изделий является его желаемая производительность, а также полное давление. На графике, который отображает зависимость этих параметров (график аэродинамических параметров), можно определить рабочую точку для вентилятора с указанной частотой вращения. Далее на диаграмме индивидуальных характеристик предварительно выбранного аппарата необходимо определить пересечение рабочей точки с линиями КПД — это будет рабочий режим радиального устройства.

Кроме того, следует учесть, что к полученному значению рабочей точки необходимо выполнить допуски по величинам давления. Это необходимо, чтобы элемент не вышел из строя при максимальной нагрузке, которую может испытывать длительное время работы. Сам двигатель выбирается на основании рабочей точки и оборотов вращения лопастей. По марке двигателя определяется его масса, мощность и другие номинальные характеристики. Шумовые показатели определяются по мощности всасывания, которая отображается в рабочих диаграммах радиального устройства.

В предоставляемых технических условиях для подбора радиального вентилятора должны указываться особые условия.

Например, в помещении находится опасное количество взрывоопасных веществ в воздухе, что позволяет определить категорию данного объекта. После того как категория будет определена, дальнейшие характеристики для вентилятора должны рассматриваться в диаграммах и графиках для данной категории опасности.

Для правильного выбора вентилятора необходимо найти на диаг­рамме вентилятора в координатах (Δр, V) так называемую «рабочую точку», выражающую точное место определения его параметров функ­ционирования совместно со всей сетью распределения воздуха, обес­печивающих наиболее благоприятное взаимодействие вентилятора со всей системой. Вентилятор, который должен обеспечивать подачу воздуха L р с заданной температурой t и барометрическим давлением Pбар-, подбирают по производи­тельности L B = Lp и перепаду давления Рв = Рр *((273+t) / 293) * 1010 / Pбap где P р - расчетное давление вентилятора при рабочих условиях, Па, равное расчетному сопрогивлению вентиляционной сети с оборудованием с надбавкой до 10% на неучтенные потери. При подборе вентиляторов по каталожным данным необходимо, чтобы КПД вентилятора для рабочей точки составлял не менее 0,9 максимального КПД Для данного вентилятора.ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРОВ 1). Объемный расход воздуха Объемный расход воздуха вентилятора L - величина объема возду­ха v, подаваемого вентилятором через некоторую поверхность S за еди­ницу времени L L = (υ / t) *м3 / c (м 3 /ч).Массовый расход воздуха, создаваемый вентилятором, определяется по формуле: М = ρ*V*S, кг/с, где ρ - плотность воздуха, кг/м 3 ;. V - скорость потока воздуха, м/с. р * V * S = const 2). Давление Давление (напор) - энергия, которую приобретает единица объема газа, проходящая через вентилятор. На основании этого закона Бернулли выведе­но уравнение: Рп=Р ст +ρ *(V^2 / 2) , где Р П - полное давление, Па; Рст- статическое давление, Па; ρ - плотность (газа), кг/м 3 ; V - средняя скорость газа, м/с; ρ*(V^2 / 2) - скоростной напор или динамическое давление, Па.3. Коэффициент полезного действия вентилятора Если каждой единице объема воздуха, прошедшей через вентилятор, сообщается давление ΔР, то полезная мощность воздуха, выходящего из вентилятора, составит: N n = ΔP*L Электродвигатель вентилятора потребляет электрическую мощ­ность Nэ. Эта мощность преобразуется в механическую мощность на валу электродвигателя N B . Таким образом, полезная мощность вентилятора равна: Nп=ΔP*L = Nэ*ηп*ηп η = Nп / N = (Pv*L) / (1000*N) Полный КПД вентилятора представляет собой от­ношение полезной мощности Nn, кВт, к мощности на валу вентилятора N, кВт 4). Частота вращения вентилятора

В документации и на заводской табличке электродвигателя указы­вается номинальная частота вращения. Однако в зависимости от соп­ротивления сети и расхода воздуха, подаваемого вентилятором, часто­та может несколько изменяться. 5). Уровень звукового давления

Различают уровни звукового давления в воздуховоде со стороны всасывания, со стороны нагнетания и уровни звукового давления, пе­редаваемые в окружающую среду.

Классификация вентиляторов: Применяемые в настоящее время вентиляторы разделяются по принципу действия на центробежные и осевые. В системах вентиля­ции и кондиционирования воздуха большое распространение полу­чили первые. Осевые вентиляторы используются главным образом в тех случаях, когда надо перемещать воздух без сети воздуховодов.

Комментариев:

• Общее понятие о конструкции агрегата и его назначении
• Описание вычислений параметров воздуходувной машины
• Определение мощности

После того как сеть воздуховодов спроектирована и просчитана, наступает время подобрать под эту систему вентиляционную установку для подачи и обработки воздуха. Сердцем вентиляционной системы является вентилятор, приводящий в движение воздушные массы и призванный обеспечить необходимый расход и давление в сети. В этом качестве часто выступает агрегат осевого типа. Чтобы необходимые параметры были выдержаны, вначале следует произвести расчет осевого вентилятора.

Осевой вентилятор используется в системах воздуховодов для перемещения больших масс воздуха.

Общее понятие о конструкции агрегата и его назначении

Осевой вентилятор — это лопастная воздуходувная машина, которая передает механическую энергию вращения лопастей рабочего колеса воздушному потоку в виде потенциальной и кинетической энергии, а он затрачивает эту энергию на преодоление всех сопротивлений в системе. Осью рабочего колеса данного типа является ось электродвигателя, она располагается по центру воздушного потока, а плоскость вращения лопастей перпендикулярна ему. Агрегат перемещает воздух вдоль своей оси за счет лопаток, повернутых под углом к плоскости вращения. Крыльчатка и электродвигатель закреплены на одном валу и постоянно находятся внутри воздушного потока. Такая конструкция имеет свои недостатки:

1. Агрегат не может перемещать воздушные массы с высокой температурой, которые могут повредить электродвигатель. Рекомендуемая максимальная температура — 100° C.
2. По той же причине не допускается применять этот тип агрегатов для перемещения агрессивных сред или газов. Перемещаемый воздух не должен содержать липких включений или длинных волокон.
3. В силу своей конструкции осевой вентилятор не может развивать высокое давление, поэтому непригоден к использованию для вентиляционных систем большой сложности и протяженности. Максимальное давление, которое может обеспечить современный агрегат осевого типа, находится в пределах 1000 Па. Однако, существуют специальные шахтные вентиляторы, конструкция привода которых позволяет развивать давление до 2000 Па, но тогда уменьшается максимальная производительность — до 18000 м³/ч.

Достоинства этих машин следующие:

• вентилятор может обеспечить большой расход воздуха (до 65000 м³/ч);
• электродвигатель, находясь в потоке, успешно охлаждается;
• машина не занимает много места, имеет небольшой вес и может быть установлена прямо в канале, что снижает затраты при монтаже.

Все вентиляторы классифицируются по типоразмерам, указывающим на диаметр рабочего колеса машины. Данную классификацию можно увидеть в Таблице 1.

Таблица 1

Вернуться к оглавлению

Описание вычислений параметров воздуходувной машины

Расчет вентиляционного агрегата любого типа выполняется по индивидуальным аэродинамическим характеристикам, не является исключением и осевой вентилятор. Вот эти характеристики:

1. Объемный расход или производительность.
2. Коэффициент полезного действия.
3. Мощность, необходимая для привода агрегата.
4. Действительное давление, развиваемое агрегатом.

Производительность была определена ранее, когда выполнялся расчет самой вентиляционной системы. Вентилятор должен ее обеспечить, поэтому значение расхода воздуха остается неизменным для расчета. Если же температура воздушной среды в рабочей зоне отличается от температуры воздуха, проходящего через вентилятор, то производительность следует пересчитать по формуле:

L = Ln x (273 + t) / (273 + tr), где:

• Ln — необходимая производительность, м³/ч;
• t — температура воздуха, проходящего через вентилятор, °C;
• tr — температура воздуха в рабочей зоне помещения, °C.

Вернуться к оглавлению

Определение мощности

После того как необходимое количество воздуха окончательно определено, нужно выяснить мощность, необходимую для создания расчетного давления при этом расходе. Расчет мощности на валу рабочего колеса производится по формуле:

NB (кВт) = (L x p) / 3600 x 102ɳв x ɳп, здесь:

• L — производительность агрегата в м³ за 1 секунду;
• p — необходимый напор вентилятора, Па;
• ɳв — значение КПД, определяется по аэродинамической характеристике;
• ɳп — значение КПД подшипников агрегата, принимается 0,95-0,98.

Значение установочной мощности электродвигателя отличается от мощности на валу, последняя учитывает только нагрузку в рабочем режиме. При пуске любого электродвигателя происходит скачок силы тока, следовательно, и мощности. Этот пусковой пик должен быть учтен при расчете, поэтому установочная мощность электродвигателя будет:

Ny = K NB, где K — коэффициент запаса на пусковой момент.

Значения коэффициентов запаса при различной мощности на валу отражены в Таблице 2.

Таблица 2

Если агрегат устанавливается в помещении, в котором температура воздуха может достигать по разным причинам +40° C, то параметр Ny следует увеличить на 10%, а при +50° C установочная мощность должна быть выше расчетной на 25%. Окончательно этот параметр электродвигателя принимают по каталогу завода-производителя, выбрав ближайшее большее значение к расчетному Ny с просчетом всех запасов. Как правило, воздуходувную машину устанавливают до теплообменника, который нагревает воздух для дальнейшей его подачи в помещения. Тогда электродвигатель будет запускаться и работать на холодном воздухе, что есть более экономично в плане расхода электроэнергии.

Воздуходувные машины разных типоразмеров могут быть укомплектованы электродвигателями различной мощности в зависимости от напора, который требуется получить. Каждая модель агрегата имеет свою аэродинамическую характеристику, которую завод-производитель отражает в своем каталоге в графическом виде. Коэффициент полезного действия — величина переменная для различных условий работы, окончательно ее можно будет выяснить по графической характеристике вентилятора, опираясь на величины производительности, расхода и установочной мощности, вычисленные ранее.