Конструкция и принцип работы осевого вентилятора, разновидности, назначение моделей и монтаж

Вентилятор – устройство, перемещающее смесь газов в заданном направлении.

Если внимательно присмотреться к окружающей нас технике, то легко заметить различные варианты использования и разнообразие этих приборов.

Наибольшее распространение получил осевой вентилятор. В статье рассматриваются его конструкция и принцип работы, разновидности и технические характеристики, сфера применения и правила установки.

Конструкция и принцип работы осевых вентиляторов

Распознать осевые вентиляторы можно по их лопастям.

Колесо с лопатками, закрепленное на валу двигателя, называется крыльчаткой. Плоскость лопасти образует угол с осью вращения. Вращаясь, фронтальное ребро захватывает порцию воздуха и смещает ее по плоскости крыла к тыльному ребру.

Крыльчатка как бы засасывает воздух с одной стороны и выталкивает его в другую. В результате возникает воздушный поток, направленный вдоль оси вращения.

Название «осевой» этот вид устройств получил благодаря тому, что поток воздуха, создаваемый устройствами такой конструкции, направлен вдоль оси вращения. У него есть и второе название – аксиальный, происходящее от латинского слова axialis («осевой»).

Составные части осевых вентиляторов:

двигатель;
рабочее колесо (крыльчатка);
корпус.

Технические характеристики

Государственным стандартом осевые вентиляторы обозначаются номерами по диаметру рабочего колеса. Умножив номер на 100, получим диаметр в миллиметрах.

Также важна информация о количестве лопастей, материале их изготовления и о форме корпуса устройства.

Параметры осевых вентилирующих устройств, учитываемые при выборе модели:

мощность электродвигателя, напряжение и тип потребляемой энергии (постоянный или переменный ток);
частота вращения (об/мин);
степень защищенности двигателя (от влаги, от пыли);
производительность устройства (в м3/час);
направление вращения;
уровень шума (в децибелах);
габариты;
наличие защитной решетки или жалюзи;
форма корпуса.

Преимущества и недостатки

Среди вентилирующих устройств осевые вентиляторы выделяются следующими достоинствами:

Большой диапазон типоразмеров. Габариты прибора зависят от размеров двигателя, обеспечивающего требуемую производительность. Миниатюрные модели, например, предназначенные для обдува радиатора видеокарты, являются уменьшенными копиями огромных осевых вентиляторов шахтных воздухоподающих стволов.
Возможности снижения уровня шума. В конструкцию устройства входит минимум издающих шум деталей. Это сам двигатель, его подшипники и лопасти. Применение амортизирующих прокладок ограничивает передачу вибрации от двигателя к корпусу. Использование малошумящих подшипников качения также уменьшает шумность устройства. В основном шум при работе осевого вентилирующего устройства издает воздушный поток, взаимодействуя с лопастями. Изменяя материал, из которого изготавливают лопатки, и их конфигурацию, конструкторы аксиальных вентиляторов добиваются требуемых показателей уровня шума.
Обслуживание осевых вентиляторов не представляет трудностей. Удобный доступ ко всем элементам обеспечивается простотой конструкции.
Долговечность. Применение качественных материалов для изготовления деталей и средств защиты двигателя от перегрева гарантирует надежность и большой срок службы прибора.
Экономичность. Для перемещения воздушных масс не требуется двигатель повышенной мощности.
Себестоимость производства осевых вентиляторов сравнительно невысока, следовательно, и их цена вполне доступна.
Независимость от расположения в пространстве. Вертикальное или горизонтальное положение прибора не влияет на его производительность.

Недостатками аксиальных вентиляторов являются:

невозможность создавать высокое давление на выходе;
повышение уровня шума при увеличении производительности.

Разновидности осевых вентилирующих приборов

осевые вентиляторы с разным количеством лопаток

Количество лопаток — одна из опций выбора

Подразделяются осевые вентиляторы на промышленные и бытовые. Кроме этого, существует ряд дополнительных классификаций.

По выполняемым функциям:

вентиляция;
обдув нагревающихся предметов для их охлаждения;
перемешивание воздуха;

По предпочтительному направлению воздушного потока:

всасывающие;
нагнетающие;

По месту установки:

крышные. Располагаются на крыше здания. Служат силовым устройством вытяжной вентиляции дома. Также возможно применение в качестве дымососов;
канальные. Устанавливаются непосредственно в вентиляционном канале;
настенные. Используются как элемент приточно-вытяжной вентиляции помещений (кухни, ванной, туалета и других);
оконные. Служат для вентиляции. Местом установки обычно служит форточка;
потолочные. Аксиальные устройства, применяемые для перемешивания воздуха, крепятся на потолке подобно люстре. Используемые в вентиляционной системе здания выглядят так же, как и настенные. Дополнительно могут оснащаться диффузором;
напольные и настольные. Аксиальные приборы в этом исполнении активно перемешивают воздух в помещении. Могут иметь защитную сетку вокруг крыльчатки.

По степени защиты от воздействия окружающей среды:

общего назначения. Температура перемещаемой среды не более 80 °С;
термоустойчивые. Лопасти крыльчатки и корпус двигателя способны выдерживать температуру до 200 °С;
устойчивые к коррозии. Корпус и рабочее колесо прибора выполнены из материалов, не поддающихся коррозии. Например, алюминиевый корпус и стеклотканевая крыльчатка;
взрывозащищенные. Двигатель вентилятора имеет взрывозащищенное исполнение. Такие устройства применяются для использования во взрывоопасной среде (шахты, лакокрасочное производство, мукомольные комбинаты).

Сфера применения

Возможности мотора с винтом, двигающего воздушные массы вдоль оси вращения, настолько широки, что стоит отдельно остановиться на области применения такой конструкции.

Охлаждение нагретых поверхностей. Включаясь, аксиальный вентилятор, установленный перед радиатором автомобиля, заставляет воздух проходить сквозь соты и отбирать излишнее тепло у охлаждающей жидкости.

Компактные и легкие модели этих устройств обдувают радиаторы процессора компьютера, тиристоров сварочного инвертора и всевозможных блоков питания.

Постоянный воздушный поток поддерживает нормальную температуру нагревающихся деталей.

Подача воздуха, необходимого для горения топлива в котле.

Принудительная подача воздуха. В шахтных тупиковых выработках для поддержания в норме качественного состава воздушной смеси применяют вентиляторы местного проветривания (ВМП).

Подвешенный на свежей струе ВМП вдувает через брезентовый рукав чистый воздух, который выгоняет из тупика запыленную газовую смесь.

Вентиляция зданий и помещений. Бытовые осевые вентиляторы для организации вытяжки хорошо зарекомендовали себя при устройстве вентиляции квартиры или жилого дома.

Они помогают активно удалять загрязненный воздух из кухни и туалета, уменьшать влажность в ванной комнате и в подвальных помещениях.

Подача теплого воздуха. Аксиальный вентилятор в бытовом отопительном приборе, обдувая нагревательный элемент, заставляет теплый воздух циркулировать в помещении. Таким же способом подается горячий воздух из бытового или строительного фена.

Надежность и невысокая стоимость аксиальных устройств вентиляции делает их очень популярными у потребителей.

С их помощью легко поддерживать микроклимат в теплицах, обеспечивать необходимую влажность и равномерное распределение тепла в сушильных камерах.

Правила установки осевого вентилятора

При установке промышленных моделей необходимо учитывать следующее:

В производственных помещениях вентиляторы положено размещать на высоте более 2 метров.
При монтаже в стенном проеме между стеной и рамой корпуса располагают резиновую прокладку, чтобы предотвратить передачу вибрации и снизить уровень шума.
При установке осевых вентиляторов обязательно проверяют зазор между корпусом и крыльчаткой, который не должен превышать диаметр устройства.

Если необходимо установить в стене кухни или туалета вентилятор для вытяжки, то придерживаются следующего порядка действий:

Выровнять поверхность стены вокруг вентиляционного отверстия для плотного прилегания к ней корпуса вентилятора. Неровности убирают при помощи шпатлевки или штукатурки.
Проложить в стене штробу (канавку) для укладки гофрированного рукава. Затянуть в рукав провод и подключить его к двигателю устройства.
Просверлить в стене отверстия для шурупов крепления корпуса.
Вставить устройство в вентиляционное отверстие и закрепить шурупами.
Второй конец провода подвести к выключателю и заделать штробу раствором или гипсом.

Вытяжку в ванной устанавливают аналогично, но стоит учесть одну особенность. Влажный и теплый воздух в вентиляционном канале остывает, и образуется конденсат, который стекает по стенкам канала.

Поэтому при установке вытяжного вентилятора в ванной комнате желательно использовать влагозащищенную модель устройства и установить в канале сборник конденсата.

Итоги и выводы

PMA-C

Прочно обосновавшиеся в мире окружающей нас техники осевые вентиляторы зарекомендовали себя как надежные, долговечные и недорогие устройства. Они бывают порой незаметны.

Бесшумные приборы помогают поддерживать в помещениях комфортную температуру и свежесть воздуха.

С их помощью можно просушить белье, удалить дым, подать чистый воздух в шахту и охладить нагревающиеся механизмы.