Un ventilador es la base de cualquier sistema de ventilación artificial. El dispositivo se usa ampliamente en la vida cotidiana y es indispensable en muchas áreas de la actividad humana. Cuando planifique la compra de equipos de ventilación, debe comprender los detalles de su dispositivo y acción.
El artículo presentado para familiarización describe en detalle los tipos de ventiladores, sus características de diseño, principios operativos y el propósito de cada unidad. Le informaremos sobre las áreas prioritarias para elegir el modelo correcto. Aquí aprenderá a seleccionar un dispositivo según las condiciones de funcionamiento.
Clasificación del ventilador por parámetros principales
Ventiladores: dispositivos mecánicos diseñados para mover, suministrar o extraer masas de aire y gas. La circulación de aire ocurre debido a la diferencia de presión entre el canal de entrada y el de salida de la unidad de ventilación.
Los aficionados se utilizan en todas partes. Dispositivos indispensables al organizar el complejo de suministro y ventilación de escape de un edificio, soplando elementos de trabajo en aires acondicionados y dispositivos de calefacción.
Los ventiladores están diseñados para trabajar con gases, cuya relación de compresión no supera 1.15. En este caso, la diferencia en los indicadores de presión en la entrada / salida está limitada a 15 kPa: a una velocidad mayor, se utiliza un compresor
La clasificación general de las unidades de ventilación se basa en varios parámetros.
Entre los criterios principales para la gradación están:
- diseño y principio de funcionamiento del dispositivo;
- propósito y condiciones de operación del ventilador;
- metodo de instalacion;
- métodos para conectar el dispositivo a un motor eléctrico;
- Características técnicas: grado de protección IP, presión generada, consumo de energía, velocidad, eficiencia y nivel de presión acústica.
Cinco tipos de ventiladores se distinguen por el tipo de diseño: axial, centrífugo, diagonal, diametral y sin aspas.
Las unidades diagonales y diametrales se consideran una variedad de dos grupos principales de unidades de ventilación: axial y centrífuga. Los nuevos productos sin cuchilla son fundamentalmente diferentes de sus contrapartes
Según las condiciones de funcionamiento, se dividen los siguientes tipos de máquinas de soplado de gas:
- dispositivos de uso general;
- Ventiladores especiales.
El primer grupo incluye unidades diseñadas para trabajar con flujos de aire y gas inactivo, cuya temperatura no excede + 50 ° С. El segundo grupo incluye equipos especiales: resistentes al calor, a prueba de explosiones, a prueba de polvo, resistentes a la corrosión y al humo.
Según el método de instalación, distinguen:
- estándar: la instalación se realiza sobre un soporte;
- techo - instalación en el techo del edificio;
- canalizado: colocado dentro del conducto de ventilación;
- multizona: modelos diseñados para conectarse a múltiples canales de aire.
Los motores eléctricos se utilizan como accionamiento para la unidad de ventilación.
Hay varias formas de acoplar el motor con el impulsor:
- conexión directa;
- Transmisión por correa trapezoidal
- acoplamiento continuo
Después de determinar el tipo apropiado de ventilador, se selecciona un modelo con características técnicas óptimas.
Se tiene en cuenta el área de servicio, el lugar de instalación, el nivel de ruido permisible, la humedad ambiental, la necesidad de proteger el dispositivo de objetos extraños.
El principio de funcionamiento de diferentes tipos de dispositivos.
El criterio principal para elegir un ventilador es su dispositivo y principio de funcionamiento. Las características de diseño y los matices técnicos determinan la eficiencia del dispositivo, el nivel de ruido, la eficiencia del trabajo y la posibilidad de su uso en ciertas condiciones.
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Foto de
Ventilador axial doméstico
Dispositivo axial para instalación en el conducto.
Modelo de ventilador centrífugo
Ventilador sin cuchilla innovador
Ensamblaje axial - Ventilador clásico
El ventilador axial (axial) se usa ampliamente en sistemas de ventilación domésticos de casas particulares, en campanas de escape de baño, en variantes de escape complejas, como elemento de enfriamiento para diversos equipos y dispositivos electrónicos, así como en túneles de viento y motores de turboventilador en el campo de la aviación.
El diseño de los modelos se caracteriza por la simplicidad de ejecución y las pequeñas dimensiones. Los elementos principales: un cuerpo cilíndrico, una rueda con cuchillas y una transmisión. El diámetro interno del cilindro debe garantizar una rotación sin obstáculos del impulsor. El intervalo entre las cuchillas y el cuerpo está limitado al 1.5% de la longitud de la cuchilla giratoria.
Para reducir las pérdidas hidráulicas y mejorar las características aerodinámicas, el diseño se complementa con un colector, difusor y carenado en ambos lados del impulsor.
Principio de acción: las palas giratorias capturan el aire y lo empujan a lo largo del eje del impulsor. El movimiento de los flujos de aire en la dirección radial está casi ausente. El rendimiento del equipo está regulado por la rotación de las cuchillas.
Características distintivas de los modelos axiales:
- no requieren un área grande para la instalación;
- consumo económico de energía;
- bajo nivel de ruido;
- simplicidad de operación y reparación;
- bajo costo.
Las ventajas de trabajar y usar ventiladores axiales los han hecho muy populares en la vida cotidiana. Los modelos de carcasa para enfriar electrodomésticos y unidades axiales portátiles con parrilla son ampliamente utilizados.
Para mejorar el intercambio de aire, se instalan ventiladores axiales con un panel de pared en aberturas de pared y otras estructuras de soporte. Los dispositivos pueden funcionar en dos modos: succión de aire e inyección de aire
Modelo centrífugo: resistencia y alta potencia
Los ventiladores centrífugos (radiales) son altamente eficientes: las unidades pueden generar altas presiones y operar en condiciones difíciles. El diseño del equipo incluye los siguientes elementos.
Cuerpo. La carcasa del difusor está hecha de chapa remachada o soldada. El cuerpo hueco tiene una forma espiral de cóclea, el diseño proporciona tuberías de succión y descarga. Para dar rigidez, la carcasa está reforzada con nervaduras o rayas transversales.
Desde arriba, el "caracol" se cierra con una caja adicional o se cubre con paneles que atenúan el ruido. Esto es necesario para reducir el ruido durante el funcionamiento de la unidad de ventilación.
Rueda de trabajo La pala del rotor consta de dos discos, palas y un cubo.
El diseño de la rueda determina las condiciones para usar el ventilador:
- sin disco: transporte de corrientes con componentes sólidos;
- disco único: el movimiento del aire con un bajo contenido de fracciones sólidas;
- doble disco: circulación de masas de aire puro en un rango de presión diferente;
- tres discos: proporciona succión bidireccional.
La rueda está unida al eje por medio de cubos. Las cuchillas se fijan a los discos y cubos.
Omóplatos. El rendimiento y la eficiencia de la unidad en su conjunto dependen en gran medida de la forma de las cuchillas:
- ala aerodinámica: proporciona silenciosidad, un buen indicador de rendimiento, resistencia del instrumento a altas temperaturas;
- curvado hacia atrás: evita la acumulación de polvo dentro del ventilador, adecuado para operar en un entorno con alta depresión;
- curvado hacia adelante: los ventiladores con aletas "frontales" están diseñados para trabajar con un gran volumen de aire y alta presión, son resistentes a la erosión;
- radial: instalaciones de tamaños compactos con eficiencia media, las guías del rotor están tratadas con una composición protectora contra la erosión.
En las ruedas con cuchillas "traseras", la diferencia entre los indicadores de presión estática y total no es grande, por lo tanto, su nivel de eficiencia es alto. La eficiencia alcanza el 80%.
Hacia adelante, las cuchillas dobladas crean una alta tasa de flujo de aire en la salida. La unidad conserva el 60% de eficiencia. Aspas "frontales" más: obtener los parámetros correctos con dimensiones de ventilador más pequeñas
En las plantas centrífugas, el aire entra en la dirección axial, se expulsa en la dirección radial. Las masas de aire bajo la acción de fuerzas centrífugas se mueven en un cuerpo cilíndrico.
Todo el proceso se puede dividir en varias etapas:
- Cuando la rueda gira, el aire entre el espacio de las palas se precipita hacia el borde del rotor.
- Como resultado, se forma una zona de baja presión en el centro de la rueda. Esto conduce a la absorción de masas de aire desde el exterior.
- En el centro de la cámara, los flujos de aire cambian de dirección de axial a radial, entrando en los compartimientos entre las cuchillas.
- Debido a la rápida rotación, las masas de aire corren hacia la pared interior de la carcasa.
- La energía cinética se convierte parcialmente en energía de compresión y la velocidad del aire disminuye: se recoge un volumen de flujo de aire dentro de la "cóclea" y se genera un exceso de presión.
- La masa gaseosa se precipita hacia la tubería de salida, ingresa a la tubería y luego al área de trabajo.
Las unidades centrífugas se utilizan en sistemas de suministro y escape de grandes locales, garajes, centros comerciales y edificios, donde se requiere una ventilación continua y potente.
Las plantas radiales se utilizan en industrias peligrosas para eliminar rápidamente el aire contaminado. Por ejemplo, en talleres de carpintería de madera o metal, en talleres de humo y humos nocivos.
Diagonal: combinación de ventilador axial y radial
El modelo diagonal es una síntesis de dos tipos de ventiladores: axial y centrífugo. El impulsor del dispositivo tiene una forma especial: la estructura del impulsor se asemeja a un dispositivo de tambor en un ventilador radial. Las palas del impulsor son paralelas al eje de rotación.
Los ventiladores combinados tienen un cuerpo cilíndrico y se parecen más a los modelos axiales. Sin embargo, el principio de funcionamiento es diferente debido a las características de diseño del impulsor. El aire primero se mueve a lo largo del eje, y luego cambia su dirección en 45 °.
Debido a la inyección centrífuga, el caudal de aire aumenta, lo que significa que también aumenta la eficiencia de la unidad de ventilación. El nivel de eficiencia de los modelos diagonales alcanza el 80%.
La principal ventaja de un ventilador de tipo mixto es lograr un compromiso entre las características de ruido, el rendimiento y las dimensiones del dispositivo.
Muy a menudo, las unidades centrífugas axiales se utilizan como ventiladores de conductos en sistemas de ventilación pequeños y medianos con conductos de aire largos. Se utilizan como instalaciones de escape y entradas de aire en sistemas de presión del tipo de suministro.
Instalación tangencial - flujo de aire uniforme
El ventilador tangencial (diametralmente) consiste en una caja alargada equipada con un difusor y una boquilla, y un impulsor tipo tambor con aspas inclinadas. Dos veces el movimiento del aire perpendicular al eje de rotación del cilindro.
La carcasa del modelo diametral se asemeja a la caja de un ventilador radial. La diferencia es que en la unidad tangencial, el conducto está ubicado a lo largo del panel lateral
Características distintivas de los dispositivos diametrales:
- alto rendimiento aerodinámico;
- capacidad de suministrar flujo uniforme;
- la capacidad de desplegar el ventilador, eligiendo la dirección del flujo de aire;
- operación silenciosa;
- alta tasa de eficiencia: hasta 60-70%.
Alcance: creación de cortinas de aire, fancoils y uso en sistemas divididos.
Ventilador sin ventilador: tecnología innovadora
Los ventiladores domésticos sin ventilador aparecieron en el mercado interno de sistemas de ventilación no hace mucho tiempo. Su principio de funcionamiento es fundamentalmente diferente de las modificaciones anteriores.
La acción del dispositivo innovador se basa en el deseo del medio de igualar el equilibrio entre las presiones externas e internas del dispositivo, así como en la tecnología del "multiplicador de aire".
Componentes del dispositivo:
- un marco redondo u ovalado diseñado para atraer y liberar masas de aire;
- base para fijar el marco;
- mini turbina montada en la base del ventilador;
- motor.
Un ventilador innovador funciona de acuerdo con este principio:
- Después de encender el motor, se acciona la turbina.
- Al girar, la turbina extrae aire a través de perforaciones en el cuerpo base.
- Bajo la influencia de la turbulencia, el aire acelera 15 veces y sale a través de las ranuras de salida ubicadas alrededor del perímetro del marco.
El aire fluye alrededor de la superficie del anillo y corre en la dirección correcta.
Debido a las propiedades aerodinámicas del dispositivo de ventilación, el aire ingresa al flujo de aire desde el costado y detrás del marco anular.
En comparación con los modelos tradicionales, los ventiladores sin ventilador tienen una serie de ventajas:
- ajuste suave de la intensidad del flujo de aire;
- conveniencia y seguridad absoluta de uso;
- cambio en la dirección del aire ajustando la posición del anillo;
- eficiencia de trabajo: el consumo de energía eléctrica es un 20% menor en comparación con los modelos axiales.
Las principales desventajas del dispositivo: alto costo y alto nivel de ruido.
Dependiendo de las condiciones de operación
Al elegir un ventilador, es importante tener en cuenta las condiciones para su uso. Para su uso en un entorno agresivo, se han desarrollado instalaciones altamente especializadas.
Unidades para uso en condiciones normales
Los ventiladores de uso general están hechos de acero al carbono.
Se permite la instalación de dispositivos sujetos a las condiciones de funcionamiento obligatorias:
- contenido de polvo en el aire para unidades radiales - no más de 0.01 g / m3, para dispositivos axiales - hasta 0.01 g / m3;
- temperatura media - hasta + 50 ° С;
- falta de componentes explosivos químicamente agresivos, fibras y partículas pegajosas en el aire.
El medio de vapor de gas no debe provocar procesos de corrosión acelerados, la tasa permisible de destrucción del metal es de 0.1 mm por año. Si la temperatura de funcionamiento aumenta por encima del valor límite, el motor, que generalmente se encuentra en el flujo de masas de aire transportadas, se deteriora.
Hay ventiladores de acero de uso general resistentes al calor. La temperatura máxima de la composición transportada es de hasta + 200 ° С. Los productos nacionales están marcados con las letras "Zh" y "Zh2"
Los modelos de uso general se utilizan en sistemas de calefacción y ventilación de aire de edificios públicos, residenciales e industriales, así como para otros fines sanitarios.
Unidades de ventilación para propósitos especiales
Los ventiladores de propósito especial generalmente se dividen en cinco grupos:
- polvo;
- resistente al calor;
- a prueba de explosiones;
- resistente a la corrosión;
- eliminación de humo
Los agregados de polvo se utilizan para limpiar las masas de aire del polvo y las partículas de suciedad: aserrín de madera y metal, escoria de soldadura, residuos de granos. El flujo de aire que pasa a través de las boquillas cambia su dirección de axial a radial. Debido a la fuerza centrífuga, el caudal de aire también cambia.
Los dispositivos antipolvo están hechos de latón, carbono o acero inoxidable. La temperatura máxima del medio de trabajo es + 80 ° C. Existen varios tipos de modelos: antipolvo, a prueba de explosiones y resistentes al calor.
Los ventiladores de polvo radiales de baja potencia se instalan en vehículos que transportan trenes de granos. Los dispositivos de alta presión se utilizan en grandes salas de producción.
Las unidades resistentes al calor están diseñadas para mover aire cuya temperatura excede + 80 ° C.
Debido a las duras condiciones de funcionamiento, los ventiladores deben tener características especiales:
- aislamiento térmico del motor eléctrico y su extracción más allá del flujo de aire;
- alto nivel de protección del motor: IP44 y superior;
- fabricación de elementos estructurales a partir de materiales resistentes al calor (poliamida resistente al calor, aleación de aluminio, acero inoxidable o acero al carbono);
- Amplio rango de temperaturas de funcionamiento.
Los ventiladores resistentes al calor se utilizan en la disposición del sistema de ventilación de baños y saunas, la eliminación del aire de escape a alta temperatura de una chimenea o estufa, la eliminación de productos de combustión de los sitios de producción.
Las unidades resistentes al calor pueden tener ejecución axial o radial. Muy a menudo, los ventiladores de alta temperatura se usan en los conductos de ventilación, pero hay modificaciones que se montan sin conductos
El equipo de ventilación a prueba de explosión está diseñado para la eliminación de mezclas de gases explosivos. Esta categoría incluye composiciones en las cuales, al encender la partícula más pequeña, se enciende todo el volumen restante de gas.
Los requisitos de protección contra explosiones para equipos eléctricos están regulados por las directivas ATEX EC. Dependiendo del grado de peligro de explosión, las unidades de ventilación pueden protegerse:
- relleno de cuarzo o aceite de los depósitos de las partes conductoras;
- sellado compuesto - material polimérico;
- revestimientos ignífugos.
El acero inoxidable, las aleaciones de aluminio y los grupos de materiales diferentes son acero inoxidable, latón, bronce y plástico eléctricamente conductor.
Los materiales diferentes se combinan de tal manera que no se produzca una chispa en caso de impacto o fricción.
Los ventiladores resistentes a la corrosión están diseñados para transportar mezclas agresivas no explosivas de aire-gas con un bajo contenido de polvo, así como la ausencia de componentes fibrosos y pegajosos.
Materiales para la fabricación de piezas del dispositivo: aleaciones de titanio, polipropileno, plástico vinílico. Como opción, los elementos de trabajo se rocían con un recubrimiento anticorrosión: acero resistente a la corrosión grado 08X13 o aleación de titanio.
Alcance de los ventiladores "antioxidantes":
- metalurgia ferrosa;
- líneas de producción de fertilizantes minerales;
- producción de carbono;
- suministro de aire a calderas con composición de ebullición;
- organización de la circulación del vapor de agua con impurezas de fenol, álcali y sulfuro de hidrógeno;
- líneas de plantas de coque.
Los extractores de humo son potentes unidades refractarias integradas en el sistema de ventilación del edificio y funcionan para expulsar el humo de la habitación. Las unidades están sujetas a altos requisitos técnicos.
En caso de incendio, el ventilador debe funcionar sin parar durante 2 horas a una temperatura de aire soplado de hasta + 400 ° С. Cuando la temperatura sube a + 600 ° C - hasta 1 hora
Alcance: sistemas de ventilación de humo para edificios con diversos fines. Los "extractores de humo" se instalan en el techo de la habitación con la ayuda de una brida de montaje y se conectan a los conductos de escape de humo.
Dependiendo del diseño del ventilador, se puede emitir humo de dos o cuatro lados en dirección horizontal o vertical. Se proporciona la posibilidad de funcionamiento de las unidades en el modo de ventilación general en el hogar.
Tipos de ventiladores por método de instalación
Como se indicó anteriormente, según el método de instalación, los dispositivos de ventilación se dividen en 4 grupos: estándar, techo, conducto y multizona.
Los ventiladores convencionales, como regla, vienen con un marco de soporte o soporte. Su instalación no causa ninguna dificultad.
Las unidades de techo se instalan en el techo del edificio y actúan como el eslabón final en el sistema de ventilación del edificio. Dichos ventiladores están expuestos a factores externos negativos (lluvia, nieve, ráfagas de viento), por lo tanto, están hechos de materiales especialmente duraderos. Casi todos los modelos están equipados con un cono protector para evitar la obstrucción de la carcasa.
Los dispositivos de ventilación del techo funcionan según un principio axial o centrífugo. La primera opción se usa a menudo para un entorno normal, y la segunda para polvo y agresivo.
Al elegir un ventilador de techo, tenga en cuenta los detalles de las instalaciones que se equiparán. Por ejemplo, se selecciona un modelo con un bajo nivel de ruido para un jardín de infantes, hospital o escuela. Para la sala de producción, la potencia del equipo es una prioridad.
Las unidades de ventilación por conductos están ubicadas en los conductos de ventilación y extraen y suministran aire a través del sistema de conductos. El diseño de los ventiladores de conducto suele ser de tipo diagonal o radial, con menos frecuencia axial.
La elección del dispositivo se lleva a cabo con referencia a la forma del conducto. Se producen unidades para ejes redondos, cuadrados y rectangulares.
Los ventiladores de conducto rectangular o cuadrado están hechos de metal, de plástico redondo. La carcasa de metal es duradera y duradera, mientras que la carcasa de plástico es menos ruidosa
Las unidades de ventilación multizona están equipadas con una carcasa que le permite conectar varios conductos de succión que provienen de diferentes zonas. Tales ventiladores son indispensables en habitaciones donde es necesario equipar la campana en diferentes habitaciones, y solo hay un conducto de escape.
Las unidades multicanal le permiten optimizar el complejo de conductos de aire, reducir los costos de capital y la complejidad del trabajo en la disposición del sistema de ventilación en el hogar
Un beneficio adicional es la operación simplificada. Es necesario dar servicio a uno, pero no a varios ventiladores.
Variedades de modelos de ventilación doméstica.
Los aficionados domésticos se clasifican además por ubicación.
Ventana. El dispositivo está montado en una ventana o pared cerca de la ventana, no hay conducto de aire. Dichos equipos se utilizan principalmente en instituciones públicas: cafeterías, peluquerías, etc. El autorroscado en ventanas de PVC instaladas es problemático.
Los ventiladores de ventana están hechos con un perfil redondo y cuadrado. Algunos modelos están equipados con una válvula de retención para evitar que entre polvo en la carcasa.
Cocina Elimine los humos y los diversos olores que se producen durante la cocción. El ventilador está montado directamente en la campana extractora. Según el diseño, hay campanas planas, abovedadas y empotradas. Los ventiladores de cocina deben ser resistentes al calor y tener una malla protectora externa.
Equipamiento para el baño. Para aumentar la eficiencia de la ventilación de escape del inodoro y el baño, se utilizan ventiladores de techo y pared. Las unidades compactas son económicas y fáciles de instalar.
La parte interior de la carcasa se coloca en el conducto de ventilación, y el exterior sobresale y se cierra con una rejilla de ventilación. En el baño, es recomendable utilizar un ventilador con sensor de agua.
Independientemente del tipo de ventilador seleccionado, se debe prestar especial atención al etiquetado del dispositivo, es decir, el grado de protección IP. El estándar IP caracteriza la seguridad de los equipos en un entorno no agresivo.
El primer dígito tiene un valor en el rango de 0-6 e indica el nivel de protección contra la penetración de objetos extraños, polvo y contacto con las manos.
El nivel de protección contra la humedad que ingresa al recinto se indica mediante el segundo dígito de la marca.
Alta probabilidad de penetración de agua en dispositivos con un valor de "0". Se permiten su instalación solo en habitaciones "secas". El más alto grado de protección "8" garantiza la seguridad del ventilador cuando está completamente sumergido en agua.
Video # 1. El principio de funcionamiento y las ventajas competitivas de un ventilador sin aspas:
Video # 2. El dispositivo del ventilador centrífugo VTsUN:
Video # 3. Diseño de ventilador de conducto circular:
El diseño del modelo y las características técnicas y operativas de los ventiladores le permiten elegir el mejor equipo para uso doméstico e industrial. El diseño de las unidades de ventilación se mejora constantemente, adaptándose a las necesidades de los clientes.
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