Радиальные вентиляторы: устройство, принцип работы и сфера применения

В системах принудительной вентиляции ключевую роль играют специальные механизмы, обеспечивающие циркуляцию воздуха по воздуховодам. Среди множества конструкций, предлагаемых производителями, выделяются радиальные (центробежные) вентиляторы, которые являются неотъемлемой частью современных инженерных систем.

Классификация и технические параметры

Радиальные вентиляторы различаются по мощности и направлению воздушного потока.

Центробежные вентиляторы производятся в различных исполнениях и классифицируются по нескольким ключевым признакам:

• Направление движения воздуха: определяет, как воздух поступает и выходит из устройства.
• Величина создаваемого давления: от этого параметра зависит эффективность работы вентилятора в системах с разным аэродинамическим сопротивлением.
• Направление вращения рабочего колеса: правое или левое.

По направлению всасывания агрегаты делятся на две основные группы: с односторонним и двусторонним подводом воздуха. Что касается давления, то здесь спектр шире:

• вентиляторы низкого давления;
• вентиляторы среднего давления;
• вентиляторы высокого давления.

Также оборудование различается по способу установки: существуют канальные модели, монтируемые непосредственно в воздуховод, и отдельно стоящие (выносные) агрегаты.

Ключевые технические характеристики

Модели мощностью до 5 кВт обычно подключаются к стандартной однофазной сети 220 В.

При выборе вентиляционного оборудования необходимо обращать внимание на следующие технические показатели:

• Потребляемая электрическая мощность.
• Тип и величина питающего напряжения (переменный/постоянный ток, вольтаж).
• Уровень производимого шума.
• Степень защиты корпуса от пыли, влаги и агрессивных сред (класс IP).
• Диапазон рабочих температур.

Как правило, маломощные вентиляторы (до 5 кВт) работают от однофазной сети 220 В. Более производительные и мощные модели требуют подключения к трехфазной сети 380 В.

Для вентиляторов среднего давления важным критерием является стойкость к воздействию химических веществ и запыленности. Максимально допустимая концентрация пыли в транспортируемой среде обычно не должна превышать 100 мг/м³. Кроме того, в воздухе не должно быть взрывоопасных компонентов, а также волокнистых или липких частиц, которые могут нарушить работу лопаток.

Конструктивные особенности и принцип действия

Радиальный вентилятор, встроенный в систему воздуховодов.

Принцип работы радиального вентилятора основан на действии центробежной силы и состоит из трех основных этапов:

1. Воздух поступает во входной патрубок агрегата.
2. Вращающееся рабочее колесо с лопатками захватывает воздух и, благодаря центробежной силе, отбрасывает его к периферии кожуха.
3. Воздушный поток собирается в спиральном кожухе (улитке) и направляется к выходному отверстию, расположенному под углом к входу.

Конструктивно такой вентилятор представляет собой колесо с лопатками, закрепленное на валу, который вращается в подшипниковых опорах. Вся эта система помещена в спиральный кожух. Привод осуществляется с помощью электродвигателя. Рабочее колесо состоит из лопаток, переднего и заднего дисков, а также ступицы. Форма и количество лопаток напрямую влияют на производительность и эффективность модели.

Существует два основных типа лопаток: загнутые назад и загнутые вперед. Колеса с лопатками, загнутыми назад, считаются более энергоэффективными и могут экономить до 20% электроэнергии. Модели с лопатками, загнутыми вперед, работают тише, так как для создания того же давления им требуется меньшая частота вращения. Это также позволяет уменьшить габариты всего агрегата.

Важно отличать радиальные вентиляторы от осевых. Осевые вентиляторы, известные человечеству дольше, перемещают воздух вдоль оси вращения лопастей. В радиальных же устройствах поток воздуха меняет свое направление на 90 градусов: он входит параллельно оси вращения, а выходит радиально, перпендикулярно ей.

Сферы применения

Промышленный радиальный вентилятор в работе.

Центробежные вентиляторы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. Их используют везде, где требуется:

• Организовать эффективную принудительную вентиляцию и конвекцию воздуха.
• Обеспечить очистку или осушение воздушных потоков.
• Поддерживать комфортный микроклимат в жилых, офисных и производственных помещениях.
• Управлять процессами сушки или обогрева.

Конкретная область применения напрямую зависит от давления, которое способен создавать вентилятор: низконапорные модели используются в бытовых системах, а высоконапорные — в промышленных установках, системах дымоудаления и технологических процессах.

Маркировка согласно ГОСТ

Обозначение радиальных вентиляторов регламентируется стандартами, в частности ГОСТ 5976-90. Основная классификация по давлению:

• Низкого давления (ВРНД): до 1000 Па.
• Среднего давления (ВРСД): от 1000 до 3000 Па.
• Высокого давления (ВРВД): от 3000 до 12000 Па.

Структура маркировки включает в себя несколько элементов:

• «В» — вентилятор.
• «Р» или «Ц» — радиальный или центробежный (используются как синонимы).
• Первое число — коэффициент полного давления (например, 0.86).
• Второе число — коэффициент быстроходности.
• Последнее число — номинальный диаметр рабочего колеса в дециметрах.

Пример: Вентилятор ВР-86-77-6,3. Это радиальный вентилятор с коэффициентом полного давления 0,86, быстроходностью 76,5 и диаметром рабочего колеса 630 мм (6,3 дм).

Критерии выбора оборудования

Маломощный вентилятор для системы вентиляции в квартире.

При подборе радиального вентилятора следует ориентироваться на несколько ключевых факторов:

• Энергоэффективность и КПД: выбирайте модели с высоким КПД в рабочем диапазоне, это снизит эксплуатационные расходы.
• Габариты и способ монтажа: особенно важно для ограниченного пространства, например, в кухонных вытяжках или компактных венткамерах.
• Соответствие параметров системы: вентилятор должен обеспечивать необходимую производительность (м³/ч) и преодолевать полное давление (Па) в конкретной сети воздуховодов.

Для точного подбора используют аэродинамические характеристики вентиляторов — графики или таблицы зависимости давления (Pv) от производительности (Q). Производительность, в свою очередь, зависит от мощности двигателя и конструкции колеса.

Популярные модели и производители

На рынке представлено множество моделей от различных производителей. Рассмотрим несколько примеров:

1. ВЦ 14-46-4,0 (Россия, «Ровен»)
Промышленная модель среднего давления.
Характеристики:

• Мощность двигателя: 1,5 кВт.
• Производительность: 5400 м³/час.
• Напряжение: 380 В (трехфазное).
• Примерная цена: 25 000 руб.

2. Mystery MSF-2406
Напольный бытовой вентилятор радиального типа.
Характеристики:

• Мощность: 45 Вт.
• Особенности: встроенный таймер, 3 скорости вращения.
• Примерная цена: 1 500 руб.

Радиальный вентилятор «Улитка» модели ВАНВЕНТ BP-16M-160.

3. ВАНВЕНТ BP-16M-160 («Улитка»)
Название «улитка» такие вентиляторы получили из-за характерной формы спирального корпуса. Данная модель — типичный представитель.
Характеристики:

• Мощность: 0,55 кВт.
• Производительность: 1700 м³/час.
• Напряжение: 230 В.
• Примерная цена: 8 000 руб.