Energy
education

сайт для тех, кто хочет изучать энергетику

Двигатели и нагнетатели

Теплопроводность

Нагнетатели

Нагнетателем называется машина преобразующая механическую энергию в энергию потока жидкости. Нагнетателем подразделяются на насосы, вентиляторы и компрессоры. Насос перемещает капельные жидкости. Вентилятор газы при малых перепадах давлений до 15 КПа, а компрессор при больших перепадах давлений.

8. Вентиляторы

Вентилятор — устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1.15. Основное применение: системы принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, обдув нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также обдув радиаторов охлаждения различных устройств. Вентиляторы обычно используются как для перемещения воздуха — для вентиляции помещений, охлаждения оборудования, воздухоснабжения процесса горения.

В общем случае вентилятор — ротор, на котором определенным образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха: осевые (аксиальные); центробежные (радиальные); безлопастные.

Осевой (аксиальный) вентилятор. Данный вид вентилятора содержит лопасти (в некоторых случаях вместо понятия «лопасти» применяется понятие «лопатки»), которые перемещают воздух вдоль оси, вокруг которой они вращаются. В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространенным. Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы охлаждения электроники (кулеры), бытовые вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.

Осевой (аксиальный) вентилятор.
Осевой (аксиальный) вентилятор.

Центробежный (радиальный) вентилятор. Данный вид вентилятора имеет вращающийся ротор, состоящий из лопаток спиральной формы. Воздух через входное отверстие засасывается вовнутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и, за счет центробежной силы и специальной формы лопаток, направляется в выходное отверстие специального спирального кожуха (так называемой "улитки", от внешнего сходства). Таким образом, выходной поток воздуха находится под прямым углом к входному. Данный вид вентилятора широко применяется в промышленности. В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

Центробежный (радиальный) вентилятор.
Центробежный (радиальный) вентилятор.

Безлопастный вентилятор. В безлопастном вентиляторе воздушный поток формирует турбина, спрятанная в основании и подающая воздух сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха. За счет аэродинамических эффектов, истекающий из щелей воздух увлекает за собой соседние слои. В основном, окружающий воздух засасывается с тыльной стороны за счет возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. В результате поток воздуха усиливается до 15-18 раз по сравнению с прокачиваемым турбиной объемом. Направление потока может быть изменено путем регулировки положения рамки. Достоинство такой схемы — отсутствие доступных извне корпуса движущихся деталей. Форма рамки может быть в виде кольца или в виде вытянутого овала.

Безлопастный вентилятор.
Безлопастный вентилятор.