От центра под углом. Устройство центробежного вентилятора

Устройство центробежного вентилятора должно рассматриваться совместно с устройством всей системы вентиляции, так как некоторые конструкции центробежных вентиляторов выполняются для определенных задач (крышные вентиляторы, бытовые настенные вентиляторы и т.д.).
Рассматривая принцип работы центробежного вентилятора, который основан на перемещении воздуха из центра рабочего колеса в стороны, нужно учитывать особенности такой работы. То есть всасывание воздуха в корпус центробежного вентилятора может производиться через различные отверстия, и он подается в центр крыльчатки. Вращаюсь, крыльчатка распределяет воздух от центра к краям, тем самым создавая зону разряжения в центре и зону повышенного давления за пределами лопастей. Разряженная зона втягивает новый объем воздуха, а зона с повышенным давлением выталкивает воздух далее по вентиляционным каналам.
Но представленная схема не отражает всех особенностей конструкции и не может считаться полноценной. Для детального ознакомления необходимо разобрать конструкцию по элементам и выяснить их назначение.

Конструкция корпуса центробежного вентилятора

Корпус центробежного вентилятора может быть различным от классической "улитки" до современных каплеобразных моделей. Также корпуса могут содержать электрический двигатель внутри или иметь выход основного вала для подключения внешних приводов.
Конструкция корпуса предусматривает наличие входного отверстия, которое расположено в одной оси с рабочим колесом. Выходное отверстие обычно выполняется под углом 90° и со смещением (ось выходного отверстия является касательной к внешней окружности рабочего колеса). Это обусловлено наилучшим выбросом воздуха из центробежного вентилятора в таком направлении.
Но существуют другие конструкции корпусов центробежных вентиляторов, которые производят выброс в различных направлениях или с созданием воздушного потока в одной оси с входящим отверстием. Такая конструкция обладает меньшими габаритами и может использоваться в качестве канальных вентиляторов. Но такой принцип работы значительно уступает по производительности стандартной конструкции из-за большого количества поворотов направленности воздушного потока внутри устройства.

Конструкция рабочего колеса (крыльчатки) центробежного вентилятора

Рабочее колесо (или крыльчатка) центробежного вентилятора своим внешним видом напоминает колесо водяной мельницы. То есть стандартная (классическая) конструкция предполагает наличие одного сплошного диска и одного плоского кольца того же диаметра. Лопасти крыльчатки располагаются максимально ближе к краю диска и соединяются кольцом. Угол наклона лопастей зависит от конкретного назначения и принципа работы центробежного вентилятора (реверсивный, с минимальным энергопотреблением, определенный уровень создаваемого давления и т.д.).
Захват воздуха происходит по центру рабочего колеса и распределяется по всему периметру лопастями. За пределами рабочего колеса создается высокое давление, что обуславливает вытеснение воздуха через выходное отверстие.
Описанный принцип работы в последнее время несколько изменен некоторыми производителями, которые применяют сложные конструкции крыльчаток и особую форму лопастей. Это делается с целью повышения основным параметров центробежного вентилятора и минимизации негативных составляющих.

Привод центробежного вентилятора и способы подключения

В последнее время повсеместно применяются электрические двигатели в качестве привода для вентиляционного оборудования. Многие производители стараются создать такие электродвигатели, которые будут иметь максимально удобную форму и минимальные размеры с сохранением мощности и скорости вращения. Эти задачи трудновыполнимы и исключают взаимозаменяемость двигателей разных моделей.
Подобные проблемы возникают при создании центробежных вентиляторов с двигателем, размещенным внутри корпуса. Но промышленные центробежные вентиляторы для больших вентиляционных систем полностью лишены похожих сложностей благодаря расположению двигателя за пределами корпуса.
Электрический двигатель с внешней установкой располагается на специальных конструкциях, кронштейнах или подставках (полках). Соединение двигателя с валом вентилятора происходит посредством муфт или через ременные передачи. Применение ременной передачи позволяет добиться необходимой скорости вращения рабочего колеса отличной от скорости вращения двигателя. Также ременная передача допускает некоторые отклонения от параллельности валов, исключает их повреждение при заклинивании и не передает вибрации между вентилятором и приводом.
В качестве электрических двигателей применяются однофазные или трехфазные модели, а также двигатели с подключением к сети постоянного тока. Не исключается применение других (не электрических) двигателей для центробежных вентиляторов с выходом основного вала за пределы корпуса (промышленные центробежные вентиляторы большой мощности). Применение электродвигателей стандартной номенклатуры позволяет подключать их к системе управления и автоматизации технологического процесса.

Конструкция и устройство центробежных вентиляторов современных производителей снабжаются всевозможными новшествами, которые направлены на улучшение характеристик. Подобные усовершенствования касаются все элементов конструкции и могут представлять собой совсем другие конструкции от описанных. Это связано с тем, что все производители стремятся создать универсальное устройство, которое может выполнять широкий спектр задач в области вентиляции. Не всегда эти попытки приводят к хорошему результату. Обычно конструкция нагромождается всевозможными электронными устройствами или классические решения выдаются за новые. Это приводит к удорожанию центробежного вентилятора без существенных изменений его основных параметров.
Надежный и долговечный центробежный вентилятор - это простая конструкция, которая обладает высокими показателями и выполнена с четкой проработкой всех параметров механических элементов.