Центробежные вентиляторы

 

Вентиляторами называются машины, служащие для перемещения воздуха или других газов при общем напоре, не превышающем 1500 мм. вод. ст.

Степень сжатия воздуха (или газа) в вентиляторах невелика и не оказывает какого-либо существенного влияния на процесс в вентиляторе. Поэтому при исследовании работы и расчете вентилятора можно считать, что газ не сжимается.

Вентиляторы выпускаются центробежные и осевые.

7.1 Принцип действия и основные части центробежного вентилятора

Центробежные вентиляторы работают по тому же принципу, что и центробежные насосы.

Обычный центробежный вентилятор (рисунок 25) состоит из трех основных частей: центробежного колеса 2 с рабочими лопатками, спирального кожуха 7 и станины 8.

Колеса вентиляторов изготовляются чаще всего из листовой стали с применением клепальных и сварочных работ.

Колеса с лопатками, загнутыми вперед, дают возможность получить требуемый напор при меньших оборотах при меньших окружных скоростях, чем при других типах лопаток. Но следует также иметь в виду, что при лопатках, загнутых вперед, статическая часть напора, получаемая непосредственно в каналах колеса, меньше чем при других типах лопаток. Требуемая меньшая окружная скорость при загнутых вперед лопатках позволяет при одинаковых оборотах брать диаметр колеса, а следовательно, и вентилятор, меньших размеров. Однако гидравлический к.п.д. вентиляторов с загнутыми назад лопатками выше, чем при лопатках, загнутых вперед.

Вентиляторы с высокими значениями к.п.д. отечественного производства и заграничные имеют колеса с лопатками, загнутыми назад.

Рисунок 25 - Центробежный вентилятор

 

Инженер С.А.Рысин предложил очень легкий и дешевый способ изготовления колес - штамповкой. Колесо С.А.Рысина состоит из трех частей: диска, к которому крепятся ступица и свернутая по окружности полоса листовой стали, в которой предварительно делаются высечки, отгибаемые затем в виде лопаток. Специального переднего кольца не требуется, оно образуется отогнутой кромкой полосы, в которой высечены лопатки. Такой способ очень выгоден при серийном выпуске вентиляторов, ввиду простоты и быстроты изготовления.

Центробежное колесо служит для создания напора и по­дачи воздуха в сеть (рисунок 25). Колесо состоит из заднего диска 2 к которому крепятся лопатки 3, и ступица 4 и переднего кольца 5. Ступица, литая или точеная, изготовляется отдельно и служит для наса­живания колеса на вал.

Крепление ступицы к заднему диску осуществляется при помощи болтов, заклепок или же она приваривается. К дискам прикрепляются лопатки в количестве от 6 до 64 шт.

Лопатками передается мощность двигателя воздуху. В зависимости от типа вентилятора они могут быть загнутые назад, радиальные или загнутые вперед.

В центробежных вентиляторах преимущественно применяются лопатки, загнутые вперед.

Рисунок 26 - Профиль кожуха вентилятора и диффузор за спиральным кожухом

Кожух, имеющий форму улитки, служит для собирания потока воздуха, сбегающего с лопаток колеса, и для преобразования динамического давления в статическое. Кожух имеет коллектор (собиратель) 6 для подвода воздуха к колесу с малыми гидравлическими потерями. Зазор между колесом и входным патрубком (коллектором) кожуха не должен превышать 0,01 диаметра колеса. При большем зазоре количество перетекающего через него воздуха становится значительным.

Спиральные кожухи преимущественно изготовляют сварными из листовой стали, некоторые клепаными на фальцах или литыми (малые кожухи).

Кожух небольшого вентилятора может крепиться непосредственно к станине. У больших же вентиляторов, ввиду значительного веса кожух устанавливается на самостоятельных опорах. С целью дальнейшего увеличения давления за спиральным кожухом устанавливается трапецеидальный диффузор (на рисунке 43 изображено правильное раскрытие трапецеидального диффузора). Этот диффузор иногда применяется также для обеспечения перехода от выходного отверстия вентилятора к воздухопроводу большего сечения.

7.2 Классификация центробежных вентиляторов

По создаваемому напору вентиляторы различают:

а) низкого давления (до 100 мм вод.ст.);

б) среднего давления (100 - 400 мм вод.cm);

в) высокого давления (выше 400 мм вод.ст.)

Однако следует отметить, что вентилятор низкого давления при увеличении числа оборотов может работать как вентилятор среднего давления, и наоборот. Поэтому приведенная выше классификация вентиляторов по создаваемому напору является условной.

В зависимости от коэффициента быстроходности вентиляторы подразделяются на:

а) быстроходные (осевые) при n_s > 1500 об/мин;

б) средней быстроходности (центробежные) при n_s =800 - 1400 об/мин;

в) тихоходные (центробежные) при n_s =500 - 700 об/мин;

г) весьма тихоходные (центробежные) при n_s<500 об/мин;

Вентиляторы также различают и по назначению: вентиля­торы для подачи воздуха, дымососы — для отсоса газа и пылевые (пылесосы).

 

7.3 Пылесосы, дымососы и их особенности

Центробежные пылевые вентиляторы ВНИИСТО серии Ц7-40 и ВПР № 97 г. имеют шестилопастные бездисковые колеса с радиальными бронированными лопатками, доходящими до втулки. Они обладают высокой механической прочностью и могут быть использованы для пневматического транспортирования горелой земли, асбеста, торфа, песка и т. п. при суммарной потере давления до 320 мм вод.ст.

При выборе пылевого вентилятора или дымососа необхо­димо учитывать, что скорость во входном и выходном отверстиях вентилятора должна быть не меньше скорости транспортирования твердых частиц, в противном случае эти частицы будут выпадать и засорять вентилятор.