Осевые вентиляторы

Простейший вид конструкции осевого вентилятора представлен на рис. 5.10. Более сложная конструкция изображена на рис. 5.11.

Входной направляющий аппарат выравнивает профиль скоростей на входе в колесо, а выходной (спрямляющий) аппарат преобразует динамическое давление, связанное со скоростью закручивания потока за рабочим колесом, в статическое. В результате увеличиваются полное давление, статический и полный КПД.

Осевые вентиляторы могут быть многоступенчатыми. Одним из вариантов такой конструкции являются вентиляторы встречного вращения, у которых колеса вращаются в противоположных направлениях.

Рис.5.10. Осевой вентилятор

Рис. 5.11. Схема осевого вентилятора:1- коллектор; 2- входной направляющий

аппарат; 3-рабочее колесо;4- выходной направляющий аппарат;

5-корпус; 6-обтекатель

Получив энергию в первом колесе, закрученный поток поступает во второе колесо, где закручивается в противоположном направлении, получая дополнительную энергию и т.д. Осевые вентиляторы могут быть реверсивными, т.е. воздух через них может подаваться в обоих направлениях.

Реверс может осуществляться следующими способами.

1. Изменением направления вращения колеса за счет переключения фаз электродвигателя. Этот метод является наиболее простым и наименее экономичным (см. раздел 2.5).

2. Поворотом лопаток на 180° (если это предусмотрено конструкцией вентилятора).

3. Одновременным поворотом лопаток и изменением направления вращения колеса. Этот метод является наиболее экономичным, но и более сложным. Применяется, если не допускается уменьшение производительности вентилятора при реверсе.

Осевые вентиляторы могут быть крышными (рис. 5.12). Некоторые конструкции не имеют корпуса (настольные, напольные на подставках, потолочные). Этот вид вентиляторов предназначен для создания охлаждающего эффекта в некоторой зоне помещения. КПД осевых вентиляторов примерно тот же, что и радиальных, а у некоторых конструкций даже несколько выше. Недостаток осевых вентиляторов – невысокое давление. Достоинства: простота конструкции, компактность, возможность обеспечения большей производительности установки при меньших, чем у радиальных вентиляторов, габаритов установки.

Рис. 5.12. Осевой крышный вентилятор

Эти положительные особенности осевых вентиляторов обеспечили им широкое применение там, где не требуется наличие большого давления: при работе без сетей или на сети с небольшим аэродинамическим сопротивлением. Однако температурный предел перемещаемой среды ограничивается величиной 40°. Это объясняется ухудшением теплоотдачи обмоток электродвигателя, находящегося в перемещаемом потоке, при более высоких температурах. Более высокие температуры допускаются для конструкций, где электродвигатель вынесен за пределы воздуховода или применен в специальном исполнении.

Осевые вентиляторы общего назначения применяются в системах общеобменной вентиляции помещений различного назначения, в качестве побудителя тяги в отопительно-вентиляционных агрегатах и воздушно-тепловых завесах. Специальные осевые вентиляторы используются для перемещения агрессивных и

взрывоопасных сред, проветривания шахт, рудников, метрополитенов, охлаждения градирен, электродвигателей, машин, оборудования и т.д.

Схема шахтного вентилятора представлена на рис. 5.13. На выходе из таких вентиляторов устанавливается выходная коробка и диффузор, аэродинамические сопротивления которых учитываются при составлении характеристики вентилятора (рис.5.14).

Рис. 5.13. Схема вертикального одноступенчатого осевого вентилятора

с диффузором:1 – диффузор предотрывный; 2 – вентилятор;

3 – спрямляющий аппарат; 4 – рабочее колесо вентилятора;

5 – лопатка рабочего колеса; 6 – направляющий аппарат;

7 – коллектор; 8 – обтекатель

Рис.5.14. Схема выходной части установки с осевым вентилятором:

1 – диффузор предотрывный; 2 –коробка выходная;

3 – колено; 4 – диффузор вертикальный;5 – направляющие

листовые лопатки

ГОСТ 11442-90 предусматривает следующие варианты конструктивных исполнений осевых вентиляторов и схем их соединения с электродвигателем.

Соединение на одном валу. Горизонтальная компоновка: 1– без спрямляющего аппарата; 1а – со спрямляющим аппаратом; исполнение 2– с входным направляющим аппаратом; 2а – со входным направляющим и спрямляющим аппаратами. Вертикальная компоновка: исполнение 3 – вентилятор расположен выше электродвигателя; исполнение 4–ниже электродвигателя.

Муфтовая передача: исполнения 5 и 5а – электродвигатель вынесен за пределы корпуса. Клиноременная передача – 6 (рис.5.15).

Рис.5.15. Схемы соединения осевых вентиляторов с электродвигателями

Маркировка осевых вентиляторов аналогична маркировке радиальных. Например, обозначение ВО-13-284-5ДУ расшифровывается: вентилятор осевой, y =0,13; n_s =284, №5, для дымоудаления. Аэродинамическая схема обозначается буквами следующим образом. Для одноступенчатых конструкций, состоящих из одного колеса, схема обозначается буквой К; при наличии спрямляющего аппарата – буквами К+СА; входного аппарата – буквами ВНА+К+СА. Варианты обозначения двухступенчатых систем: К+СА+К+СА; ВНА+К+СА+К+СА. Примеры компоновок осевых вентиляторов с указанием маркировки приведены на рис. 5.16.