Вентилятор роторный: устройство и рейтинг моделей

Для отведения излишков тепла, возникающего в процессе работы двигателя, и его более эффективного охлаждения в конструкции автомобиля предусмотрен специальный вентилятор. Он может располагаться со стороны моторного отсека или перед радиатором системы охлаждения. В современном автомобилестроении применяется несколько типов вентиляторов, которые отличаются типом привода, способом управления и геометрическими параметрами.

Фактор Что нужно понимать еще до процесса подбора

Канальные вентиляторы скрыто монтируются в систему воздуховодов в запотолочном пространстве или в вентиляционных каналах, а также между подвесным и основным потолком.

Первое, с чем вы столкнетесь, это – выбор наиболее подходящей по производительности и энергоэффективности модели вентилятора. Она должна быть с наилучшими техническими показателями для поддержания необходимых параметров микроклимата, чтобы идеально «вписаться» именно в ваш проект.

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя

Конструктивно вентилятор для охлаждения мотора автомобиля представляет собой простой механизм, состоящий из шкива, на котором расположены лопасти (крыльчатка). Они установлены с некоторым углом наклона по отношению к плоскости вращения, что улучшает их аэродинамические характеристики и повышает интенсивность нагнетания воздуха. Количество лопастей (от 4 и более), а также их геометрические размеры (диаметр вентилятора, частота расположения) зависят от модели автомобиля и подбираются индивидуально.

Современные автомобили оснащены так называемой комбинированной системой охлаждения, состоящей не только из вентилятора, но также имеющей радиатор и специальные контуры (магистрали) с охлаждающей жидкостью. А потому “кулер” двигателя часто называют вентилятором радиатора.

В ряде конфигураций автомобилей могут использоваться сдвоенные вентиляторы системы охлаждения двигателя, в которых предусмотрено два шкива с независимыми лопастями. Они могут приводиться в рабочий режим одновременно или по отдельности, поскольку каждый имеет свою систему подключения.

Расположение ветилятора охлаждения двигателя

При интенсивном вращении шкива поток воздуха “всасывается” снаружи при помощи лопастей. Тем самым увеличивается и объем воздуха, проходящий через радиатор, что обеспечивает его более эффективную работу и ускоряет процесс отведения тепла. Для принудительного вращения шкива (лопастей) и обеспечения необходимой скорости могут быть использованы несколько типов привода:

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя
  • механический;
  • гидромеханический;
  • электрический.

Как работает механический привод

Самый простой тип привода вентилятора для охлаждения радиатора мотора основан на передаче вращательного движения от коленчатого вала с помощью ремня. Этот способ является полностью механическим и постоянным, обеспечивая запуск “кулера” синхронно с работой двигателя.

Несмотря на простоту конструкции, такой привод снижает полезную мощность мотора, поскольку часть энергии затрачивается на нагнетание воздуха. Помимо этого, отсутствует возможность регулировки интенсивности работы лопастей. В силу этих особенностей механический привод в современных автомобилях практически не применяется.

Особенности гидромеханического типа привода

Для более рациональной эксплуатации вентилятора системы охлаждения двигателя используется гидромеханический тип привода. Его особенность заключается в том, что лопасти соединены со шкивом посредством герметичной муфты. Она может быть двух типов:

  • вязкостная (вискомуфта);
  • гидравлическая.

Главной задачей муфты является запуск вентилятора охлаждения радиатора при увеличении нагрузки на двигатель. Когда же двигатель работает на малых оборотах, принудительного нагнетания воздуха не происходит. Вязкостная или вискомуфта соединена с коленвалом мотора. Внутри нее находится силиконовая жидкость (гель), которая реагирует на температуру. При нагревании муфты гель изменяет свои свойства и происходит блокировка. В гидравлической муфте блокировка обеспечивается благодаря изменению объема масла.

Читайте также:  Вентиляция в гараже зимой – методы обустройства

Электрический и электромагнитный привод

Помимо вязкостных и гидравлических муфт в системе привода вентилятора радиатора может быть использована электромагнитная муфта. Она реагирует на температуру охлаждающей жидкости, поддерживая ее в диапазоне от 80-85°C. Электромагнитные муфты устанавливаются преимущественно на грузовом транспорте и строительной технике.

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя

Электрический вентилятор охлаждения

Такая конструкция состоит из электромагнита, установленного на ступице вентилятора. Последняя соединена с якорем при помощи пластинчатой пружины и совершает вращательные движения. При температуре ниже 80°C якорь находится вне электромагнитной катушки и вентилятор отключен, если же температура поднимается свыше 85°C срабатывает тепловой датчик, замыкающий контакты и включающий электромагнит. Якорь втягивается внутрь катушки и вентилятор приводится в движение.

Наиболее популярным типом привода для современных автомобилей является электрический. Он предполагает установку в системе дополнительного электродвигателя. Его работа контролируется блоком управления, который фактически и запускает вентилятор, когда это необходимо. Также как и для электромагнитной муфты, режим включения и отключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая фиксируется термодатчиком.

Преимуществом использования электродвигателя для запуска вентилятора системы охлаждения является возможность реализации управляемого выбега вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения мотора автомобиля, ускоряя его охлаждение.

Изобретение и совершенствование

Осевая модель изобретена в 18 веке в Великобритании. Прообраз устройства создал в 1830 г. Дж. Барон. В первоначальном варианте это была пластина, которая двигалась с помощью сложного механизма. Но в конце 19 – в начале 20 века вместо этого были использованы лопасти, вращаемые за счет водяной энергии. Электричество было применено для этого только после создания электродвигателя Эдисона. Это дало мощный толчок популяризации устройства и сделало вентиляторы с таким принципом действия очень востребованными в промышленности. Свой окончательный вид устройство получило после открытия вихревой теории Н. Жуковским (1904 г).

Самые новые модели имеют функции: увлажнения воздуха; ионизации; быстрого изменения воздушного потока; таймера; гидростата; датчика передвижения; проветривания; защиты от брызг; обратного клапана.

Электропривод для вытяжной вентиляции

Системы вытяжной вентиляции представляют собой определенную технологическую структуру, и основные её элементы – вентиляционные воздуховоды и сами вентустановки, которые работают, как правило, в системе двухстороннего обмена воздухом с внешней средой. Данные вентустановки способствуют оттоку воздуха из вентилируемого пространства, осуществляя в комплексе с приточной вентиляцией полноценный воздухообмен.

Вытяжная вентиляция

Применение в системах вытяжной вентиляции современного электропривода для выполнения плавного пуска, торможения и регулирования режимов работы вентиляторов снижает вероятность механических повреждений вентилятора и электродвигателя, позволяет сократить количество профилактических ремонтов оборудования и вероятность аварийных ситуаций.

Поскольку для систем вытяжной вентиляции регулирование скорости вентилятора, во многих случаях, необязательно, наиболее оптимальным будет выбор устройства плавного пуска (УПП) в качестве электропривода для данного оборудования.

УПП обеспечит плавный запуск вентилятора с кратностью тока не более 3,5 от номинала, грамотно дополнит защитные функции вентагрегата и будет наиболее экономически выгодным решением, так как УПП в несколько раз дешевле преобразователя частоты. К тому же, устройство плавного пуска более компактно по своим габаритам и весу, нежели ПЧ, а УПП малой и средней мощности не требуют дополнительного охлаждения.

Рассмотрим подробнее процесс подбора устройства плавного пуска для вытяжного вентилятора.

Примем следующие исходные данные:

  • Вентилятор осевой для вытяжной вентиляции.
  • Электродвигатель трехфазный:
    • 11 кВт,
    • напряжение 380 В,
    • ток 21 А.

Устройство плавного пуска подбирается таким образом (его основные характеристики), чтобы номинальное значение напряжения двигателя совпадало с напряжением УПП, а мощность и ток УПП были больше или равны мощности и току двигателя.

Таким образом, выбирается такой УПП, у которого:

  • длительный максимальный выходной ток будет больше или равен 21 А;
  • номинальная мощность будет больше или равна 11 кВт;
  • номинальное напряжение будет равно 380 В.
Читайте также:  Как выбрать и установить обратный клапан для канализации

В данном случае можем подобрать устройство плавного пуска фирмы INSTART модель SBI-11/23-04.

Его характеристики:

  • напряжение 3-фазное 380 В,
  • мощность 11 кВт,
  • длительный выходной ток 23 А.

УПП INSTART предназначен для обеспечения плавного запуска и плавной остановки вентилятора, и в нем доступны, в том числе, прикладные встроенные функции для оптимизации и защиты вентиляционного оборудования.

При выборе устройства плавного пуска необходимо учитывать, что такие устройства могут быть как со встроенным байпасным контактором (для переключение на сеть питания после разгона двигателя), так и без него.

Важным преимуществом устройства плавного пуска является возможность одновременного управления группой вентагрегатов при помощи одного УПП. Устройством плавного пуска совместно с алгоритмом системы управления производится последовательное включение или отключение вентиляторов, организуя тем самым эффективный режим работы вентиляционного комплекса.

При этом, выбирая характеристики плавного пуска, следует учитывать, что при последовательном включении в работу двигателей, УПП будет работать в режиме более длительной токовой нагрузки, быстрее «нагружаться» и нагреваться, поэтому подбирать УПП для подобного режима нужно с запасом по току на одну ступень нагрузки, использовать дополнительную вентиляцию и обеспечивать для каждого двигателя индивидуальную защиту после перехода на сеть питания. Важно учесть, что большинство УПП позволяют запустить несколько двигателей только одинаковой мощности.

Рекомендуемый алгоритм выбора центробежного насоса

Чтобы определиться в тем или иным оборудованием, нужно учесть несколько технических моментов. К ним относятся глубина, на которой находится источник перекачиваемой воды. Коэффициент полезного действия показывает на эффективность насоса. Производительность – это объем жидкости, который проходит через выходной патрубок за конкретный промежуток времени.

Погружение насоса в скважину Источник

Другая группа параметров связано с мощностью оборудования. Это касается характеристик двигателя и вращений вала, максимального давления во время перекачки и гидравлического при транспортировке (оно снижается). Напор потока указывается в метрах, показывает разницу давлений потока на входном и выходном патрубке. Энергоэффективность – показатель затрачиваемого электричества на выдачу конкретного объёма жидкости.

Список наиболее популярных моделей

Радиальные вентиляторы OBR компании BAHCIVAN ELEKTRIK MOTOR.

  • Изготавливаются различной мощности от 140 Вт до 1500 Вт. Напряжение цепи, в основном требуется 230 В.
  • Материал, из которого он изготовлен металлический, покрывается порошком, гасящим статическое электричество. Корпус сделан из алюминия.
  • Изоляционный класс: В
  • Контроль скорости: для изменения скоростного режима вмонтирован регулятор увеличения или уменьшения скоростей BSC-1, BSC-2
  • Где применить: OBR можно использовать в теплицах, на складе, цехах покраски и торговых центрах. Незаменимы будут такие машины в цехах по производству пластмассовых изделий, машин по производству упаковки.
  • Цена на модельный ряд: зависит от выбранной модели и колеблется от 8000 рублей до 18000 рублей.

Вентиляторы завода Вентмаш

  • Модель Ц 9-55 предназначен для среднего давления.
  • Всасывание воздуха производится, с одной стороны.
  • Корпус изготавливается из углеродистой стали и предназначен для общего назначения. Вариант изготовления корпуса из нержавеющей стали имеет высокий процент стойкости к коррозии.
  • Используют данную модель для кондиционирования, вентиляции и отопления. Также широко применяется в цехах на производстве.
  • Работать может в диапазонах температур от -40 до +40 С.
  • Цена на данную модель колеблется от 8000 рублей и более точную стоимость может предоставить только производитель по запросу.
  • Завода «Вентилятор»

Модель радиального вентилятора ВР 280-46 предназначен для среднего давления.

  • Всасывание воздуха производится, с одной стороны.
  • Конструкция оборудования моноблочная и с помощью рамы крепится на крыше здания. Корпус изготавливается из различных материалов: углеродистая сталь, нержавеющая и оцинкованная сталь, латунь, а также алюминиевые сплавы.
  • Модель применяется в производственных мало запылённых помещениях для вентиляции и отопления.
  • Работать оборудование может при температуре -40 до +40 С.
  • Цена будет зависеть от материала изготовления корпуса, модели и характеристик двигателя. Стандартная сборка будет стоить от 8000 рублей.
Читайте также:  Общие правила установки водонагревателей

Канальный и бесканальный вентилятор – основные отличия

Ключевое отличие бесканального от канального вентилятора заключается в месте расположения техники. Канальные варианты, о чем говорит и их наименование, работают внутри вентиляционных систем.

Бесканальные аппараты находятся на границах внутренней и внешней среды воздухообмена – в отверстии стены (в области окна), на крыше или на выходном отверстии шахты. Для оборудования данного типа свойственна малая производительность. Монтировать его рекомендуется в подсобках, гаражах и других помещениях, к которым не предъявляются суровые требования по параметрам микросреды, и где нет повышенных значений вредности или, например, влажности воздуха.

Спецификация тангенциального вентилятора

На рисунке ниже представлен чертеж тангенциального вентилятора, на примере модели QL100.

Рис.5 – Габаритные размеры вентилятора QL100

Характеристические кривые

Кривые производительности тангенциального вентилятора указаны на диаграмме на примере двух моделей QL80 и QL100.

Рис.6 — График производительности

По шкале Y отмечено максимальное противодавление, по шкале X – расход воздуха в час для каждой модели соответственно.

Схема подключения и разъемы

Рис.7 – Схема подключения вентиляторов QL80 и QL100

Технические параметры

Ознакомимся с техническими характеристиками на примере агрегата QL80.

QL80 – это тангенциальный вентилятор с ЕС-двигателем, имеет следующие параметры:

Вытяжные системы с использованием радиальных вентиляторов

Эффективные и простые устройства пользуются заслуженной популярностью и в бытовых условиях. Вытяжка улитка, как по-другому называют такие вентиляторы, быстро справляется с устранением запахов, излишней влажностью, снижением температуры на кухне, в ванной комнате, в гараже, подвальных помещениях или в погребах. Такие системы используются, например, в котельных или многоквартирных домах.

На рисунке показана схема, обеспечивающая вытяжку воздушных масс при помощи радиального вентилятора.

Расчет мощности вентилятора

Чтобы рассчитать мощность вентилятора. нужно выполнить следующие действия:

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

  1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
  2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
  3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
  4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
  5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Мощность вытяжки для разных помещений.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.