Радиальные вентиляторы среднего давления до 6000 Па (35)

Что такое радиальные вентиляторы среднего давления и где они применяются

Радиальный вентилятор среднего давления перемещает воздух по вентиляционной сети с повышенным аэродинамическим сопротивлением. Рабочее колесо захватывает поступающий поток, сообщает ему энергию и направляет в спиральный корпус, который часто называют «улиткой». Отсюда и второе название, центробежный вентилятор. По ГОСТ 34002-2016 полное давление таких машин лежит в диапазоне от 2 до 6 кПа в классификационных условиях. Применяют их в разветвлённых системах приточной и вытяжной вентиляции, воздушного отопления, а также в технологических установках. Для перемещения агрессивных или взрывоопасных сред требуется специальное исполнение.

Назначение радиальных вентиляторов среднего давления

Вентилятор среднего давления подаёт и удаляет воздух в системах, где нужно преодолеть значительное сопротивление воздуховодов и оборудования. Основные задачи выглядят так:

1. Подача воздуха в разветвлённые приточные сети.
2. Удаление воздуха через системы местной и общеобменной вытяжки.
3. Обеспечение воздухообмена в производственных, складских и административных зданиях.
4. Подача воздуха в системы воздушного отопления и кондиционирования.
5. Перемещение воздуха и допустимых газовоздушных смесей в технологических установках.

Области применения вентиляторов среднего давления

Вентилятор среднего давления обслуживает приточные и вытяжные системы с повышенным сопротивлением сети. Конкретная область применения определяется аэродинамическими характеристиками, конструкцией и исполнением. Типовые задачи:

1. Производственные цеха и мастерские с разветвлёнными вентиляционными сетями.
2. Системы местной вытяжной вентиляции производственного оборудования.
3. Складские и административные здания с протяжёнными воздуховодами.
4. Установки воздушного отопления и кондиционирования.
5. Приточные и вытяжные системы с фильтрами, клапанами и теплообменниками.
6. Технологические линии с допустимыми газовоздушными смесями.

Что означает среднее давление

По ГОСТ 34002-2016 среднее давление характеризуется степенью сжатия более 1,02 и менее 1,06. Для стандартного воздуха это соответствует давлению от 2 до 6 кПа. Такие вентиляторы применяют в системах с повышенным аэродинамическим сопротивлением, которое создают протяжённые воздуховоды, фильтры, клапаны, теплообменники и другое оборудование. Фактический рабочий режим выбирают по аэродинамической характеристике конкретной модели, а не только по принадлежности к классу. Отдельные исполнения могут иметь рабочую точку ниже нижней границы классификационного диапазона.

Как расшифровать маркировку вентилятора

Для примера возьмём реальное обозначение из заводского каталога: ВР-280-46-4,0-0,75/1500/220-380-Л0-У2.

• Серия ВР 280-46;
• типоразмер 4,0 (диаметр колеса 400 мм);
• двигатель мощностью 0,75 кВт;
• номинальная частота 1500 оборотов в минуту;
• напряжение питания 220–380 В;
• левое вращение с углом корпуса 0 градусов;
• климатическое исполнение У2 по ГОСТ 15150.

Формат у разных заводов свой, поэтому расшифровку всегда берут из паспорта или карточки товара. Указанные в маркировке обороты иногда расходятся с фактическими рабочими оборотами асинхронного двигателя.

Основные технические характеристики вентиляторов среднего давления

Радиальный вентилятор характеризуют производительность, полное давление, мощность двигателя и частота вращения. Эти величины связаны: ошибка в одной тянет пересчёт остальных. Ниже приведены основные параметры и пример реальной комплектации из каталога производителя.

• Производительность. Объёмный расход составляет до 127 500 м³/ч.
• Полное давление. Для среднего давления по ГОСТ 34002 ориентир от 2 до 6 кПа.
• Мощность электродвигателя. Встречаются модификации с двигателями до 110 кВт.
• Частота вращения рабочего колеса. Обороты достигают 3000 об/мин.

Окончательный выбор выполняют по аэродинамической кривой с учётом сопротивления сети.

Конструкции и принцип работы

Радиальный вентилятор собирают из рабочего колеса, спирального корпуса, входного коллектора и электродвигателя. Корпус направляет поток, колесо передаёт ему энергию. Основные элементы:

• рабочее колесо с лопатками, количество которых зависит от серии;
• спиральный корпус, он же улитка;
• входной коллектор и присоединительные фланцы;
• асинхронный электродвигатель, характеристики которого зависят от модели;
• рама, опоры, виброизоляторы.

У представленных в каталоге серий среднего напора рабочие колёса могут иметь лопатки, загнутые вперёд или назад. Конструкция привода определяется серией и конкретной моделью.

Принцип работы радиального вентилятора

Поток заходит через входной патрубок и коллектор, попадает на лопатки вращающегося колеса, приобретает энергию и движется от центра к стенкам спирального корпуса. Там скоростной напор частично превращается в воздушный напор. Поток поступает через выходной патрубок в подключённый воздуховод или другую предусмотренную систему. Спираль определяет равномерность потока и уровень шума.

Конструктивные особенности и схемы привода

Радиальные вентиляторы среднего давления выпускают с разными конструкциями рабочих колёс. В сериях ВР 280-46, ВЦ 14-46 и ВР 300-45 применяют колёса с 32 загнутыми вперёд лопатками. Центробежные вентиляторы ВЦ 5-35, ВЦ 5-45 и ВЦ 5-50 относятся к группе с загнутыми назад лопатками. Конструкция колеса влияет на аэродинамическую характеристику, КПД, потребляемую мощность и поведение при изменении сопротивления сети.

По схемам привода картина такая. Схема 1 ставит колесо прямо на вал двигателя. Схема 3 использует промежуточную подшипниковую опору. Схема 5 предполагает ременную передачу со шкивами, что позволяет подбирать частоту вращения, но требует контроля натяжения и состояния ремней. Для ВР 280-46 и ВР 300-45 производитель указывает несколько вариантов привода. ВЦ 5-35, ВЦ 5-45 и ВЦ 5-50 представлены с прямым приводом по схеме 1.

Направление вращения определяют со стороны входа в рабочее колесо. По часовой стрелке обозначают «Пр», против часовой «Л». Угол поворота корпуса указывают отдельно, например Пр90 или Л0.

Варианты исполнения радиальных вентиляторов среднего давления

Центробежные вентиляторы среднего давления выпускают в нескольких исполнениях. Модификация задаёт допустимую среду, температурный режим и требования безопасности. Неверный выбор ведёт к отказу оборудования или несоответствию проекту.

Не все перечисленные модификации доступны для каждой серии, это проверяют по конкретной карточке или паспорту.

1. Общепромышленное исполнение делают из углеродистой или оцинкованной стали. Оно рассчитано на неагрессивный воздух с температурой от минус 50 до плюс 80 градусов и запылённостью до 100 мг на кубометр. Применяют в цехах, на складах, в офисах и общественных зданиях.
2. Коррозионностойкое исполнение изготавливают из нержавеющей стали. Перед заказом проверяют состав и концентрацию компонентов среды, поскольку универсальной стойкости не существует. Применяют в гальванических и химических производствах.
3. Для взрывозащищённых вентиляторов применяют специальные конструктивные решения и сочетания материалов, снижающие вероятность опасных источников воспламенения. Возможность установки во взрывоопасной зоне подтверждается характеристиками и документацией конкретного вентилятора и электродвигателя.
4. Теплостойкое исполнение Ж2 рассчитано на газ с температурой до 200 градусов. Применяют в сушильных камерах, печах и технологических линиях.

Дополнительная комплектация повышает удобство и снижает эксплуатационные риски. Гибкие вставки гасят передачу вибрации на воздуховод, виброизоляторы разгружают основание, защитные сетки закрывают вращающиеся части, регулирующие устройства помогают настроить режим. Полностью убрать шум и вибрацию эти элементы не могут, но заметно улучшают ситуацию. Монтажные принадлежности вроде опор и переходников лучше заказывать вместе с центробежным вентилятором, чтобы присоединительные размеры совпали с первого раза.

Таблица типоразмеров и номинальных диаметров рабочего колеса

Номер вентилятора связан с номинальным диаметром рабочего колеса. Например, №4 соответствует 400 мм, №8 соответствует 800 мм. Доступность конкретного размера зависит от серии. При подборе учитывают фактические габариты корпуса и присоединительные размеры патрубков.

Как правильно подобрать радиальный вентилятор среднего давления

Сначала считают воздухообмен по проекту, затем сопротивление сети, и только потом ищут рабочую точку на характеристике агрегата. Обратный порядок ведёт к переплате или недобору расхода. Для среднего давления особенно важно учитывать сопротивление фильтров, теплообменников, клапанов и протяжённых воздуховодов.

Подбор по производительности и давлению

Определите требуемый расход в кубометрах в час и вид давления, полное или статическое. Суммируйте сопротивления участков: воздуховоды, фильтры, клапаны, калориферы, диффузоры. Нанесите точку на аэродинамическую кривую конкретного исполнения при выбранных оборотах. При создаваемом давлении выше 3 кПа учитывайте изменение плотности воздуха согласно ГОСТ 34002-2016.

Рассмотрим ВР 280-46 №8,0 в схеме 1. При 725 об/мин и двигателе 15 кВт производительность составляет 14 400–24 100 м³/ч при полном давлении 1250–1530 Па. Для комплектации с двигателем 45 кВт и частотой 960 об/мин рабочая область составляет 20 500–40 000 м³/ч и 2200–2850 Па. Это два варианта одного типоразмера, показывающие влияние параметров привода. Окончательный выбор выполняют по аэродинамической характеристике с учётом сопротивления сети.

Подбор по условиям эксплуатации

Температура, влажность, запылённость, состав среды, длительность работы, наличие агрессивных или взрывоопасных компонентов сужают список допустимых исполнений. Для общепромышленных вентиляторов среднего давления учитывают ограничения по пыли и температуре. В каталоге ВЦ 14-46 и ВР 280-46 для обычной версии указана температура до плюс 80 градусов и содержание взвешенных частиц до 100 мг на кубометр. Для горячих или химически активных сред подбирают специальные модификации. Наличие в описании технологических применений не означает, что обычную модель можно использовать для транспортирования любого запылённого материала.

Подбор по размерам и условиям монтажа

Учитывают присоединительные размеры, монтажную базу, направление вращения, положение выходного патрубка и доступность узлов для обслуживания. Проверяют возможность закрепления на несущем основании и необходимость виброизоляторов и гибких вставок. Для схемы 5 с ременным приводом предусматривают доступ к ремням и шкивам. Монтажные размеры согласуют с проектом воздуховодов и чертежом конкретной модели.

Нормативная база и техническая документация

Нормативные документы устанавливают требования к конструкции, регламентируют методы испытаний и определяют порядок подтверждения соответствия. Без опоры на них подбор вентилятора превращается в догадку. Ниже собраны в одну таблицу основные ГОСТы и технические регламенты, применимые к радиальным вентиляторам среднего давления.

Перед выпуском технического задания сверяйте действующие редакции. На сайтах производителей иногда сохраняются ссылки на отменённые документы. При выборе учитывают не только нормативные требования, но и паспорт конкретной модели, аэродинамические характеристики, руководство по эксплуатации и документацию на электродвигатель. Для специальных версий дополнительно проверяют сертификаты и разрешённые условия применения.