что такое осевой вентилятор устройство принцип работы
Осевые вентиляторы и их применение
Вентиляторов существует довольно много. Однако наиболее распространены именно осевые вентиляторы и их применение – очень частая практика. Их распространённость обуславливается не только эффективностью и простотой изготовления, но и компактностью, неприхотливостью и низким энергопотреблением. Это те факторы, которые важны на производстве, поскольку владелец всегда старается минимизировать затраты.
Что такое осевой вентилятор?
Подобный тип встречается буквально на каждом шагу. На улице это – некоторые кондиционеры, в зданиях – вентиляция помещений, и даже за компьютером он нас настигает – в виде системы охлаждения процессора или видеокарты. Иначе такие вентиляторы могут называться аксиальными.
Без подобного устройства в современной жизни очень трудно обойтись – система охлаждения необходима многим приспособлениям и производствам, а человек не может дышать спёртым воздухом. И осевой вентилятор, как самый распространённый, справляется со своей миссией на ура. Но что это такое? Это устройство, состоящее из крутящейся оси и насаженных на него лопастей. Эти лопасти перемещают воздух вокруг их собственной оси.
История создания и развития осевого вентилятора
Подобная конструкция была изобретена в Великобритании, его создание относится к первой половине XVIII века. Самый первый прообраз подобного вентилятора создавался в 1830 году. Изобретателем оказался Джон Барон. Изначально конструкция была необычной для современного человека. Она представляла собой пластину, которая приводилась в движение замысловатым сложным механизмом. И только на рубеже XIX и XX веков были придуманы привычные лопасти.
Созданные устройства работали изначально за счёт водяной энергии. Вода подавалась на несколько приводов, и за счёт них вращались лопасти. Несколько позже додумались сделать двигатель не на воде, а на горючих веществах – керосине или спирте. На электричестве же он стал работать только после создания электродвижка Томасом Эдисоном. И после открытия такого масштаба производство вентиляторов встало на промышленный путь.
Переломный момент в создании осевых вентиляторов и их применении наступил после открытия Николаем Егоровичем Жуковским вихревой теории крыла, то есть в 1904 году. Именно тогда вентилятор стал таким, каким мы его привыкли видеть. В дальнейшем его развитие не претерпевало кардинальных перемен – менялось применение, внешний вид. Но суть работы оставалась неизменной.
Внутреннее строение
Аксиальный вентилятор состоит из крыльчатки (лопастей, винта), корпуса и небольшого двигателя, за счёт работы которого крутится ось. Корпус имеет круглое сечение. За счёт того, что воздух проталкивается винтом вдоль оси вращения, циркуляция воздуха будет осуществляться принудительно.
Осевой вентилятор не имеет строго регламентированных размеров. В промышленности могут стоять устройства с диаметром крылатки до нескольких метров, а в домашнем использовании хорошо, если диаметр превысит 10-15 сантиметров. Мощность двигателя и количество лопастей также может изменяться в зависимости от назначения.
При работе приспособления вся энергия вала двигателя передается на рабочее колесо. Сколько сделал оборотов двигатель – столько раз провернётся ось, а вместе с ней – и крылатка. Так как лопасти закреплены под определённым углом, а само устройство – на оси вращения, то в процессе работы воздух перемещается вдоль оси, попутно закручиваясь.
Крыльчатка делается из лёгких материалов, чтобы не возникало серьёзного сопротивления. Это же решение способствует тому, что для движения винта достаточно не самого мощного двигателя. Часты в применении моторы до 0,8 кВт и производительностью до 16080 м3 в час. Диаметр винта нечасто в массовом производстве превышает 70 сантиметров.
Осевые вентиляторы подразделяются следующим образом:
Достоинства и характеризующие особенности
Точная характеристика устройства может быть определена по его маркировке. Отечественные производители стараются лишней информации туда не вносить, ограничиваясь диаметром винта. В этом плане отличаются зарубежные модели – в их маркировке содержится куда более подробная информация о технических характеристиках устройства.
Аксиальный вентилятор имеет характеристики, которые закладываются в зависимости от назначения. Изменяться могут такие особенности, как:
Встречаются нагнетающие и вытяжные вентиляторы. Первые выдувают воздух более активно, чем вторые, но им труднее его всасывать. При применении, если необходима активная циркуляция воздуха, лучше использовать оба типа. Однако можно задать лопастям реверсивное движение. Но при этом эффективность работы упадёт примерно на 30-40%. Важно помнить одну особенность – воздух внутри кожуха вентилятора перемещается лишь в осевом направлении. В радиальном же воздух почти не перемещается.
К достоинствам осевых вентиляторов и их применения можно отнести несколько факторов:
Низкая шумность лопастей вызывается их необычной формой. Она выглядит как серп, при этом снижение уровня звука – далеко не единственный плюс. Помимо этого своими изгибами винт захватывает воздух и направляет его по направлению оси движения. Именно из-за этой особенности он способен выдать мощную направленную струю воздуха, которая так ценна при охлаждении какого-либо элемента. И она же создаёт мощный «всасывающий» эффект при направленности на выдув.
Также в его пользу как охладителя играет форм-фактор корпуса. На выходе направление воздуха поправляется специальной перемычкой-коллектором. Она выпрямляет струю и не позволяет ей лишний раз отклоняться в сторону.
Благодаря тому факту, что сопротивление винта движущемуся воздуху довольно мало, а трение не вызывает крупных потерь в производительности, осевые собратья радиальных вентиляторов заметно выигрывают у них по производительности. Да ещё и электричества «кушают» меньше.
Двигатель этого устройства надёжно защищён. У него имеется защита от перегрузок, что не позволяет ему выходить из строя. Также в наличии имеется обмотка, не позволяющая моторчику искрить. Эта же обмотка дополнительно защищает от влаги.
Области и способы применения
Подобные устройства применяются в самых разных отраслях. Его можно увидеть как внутри самого обычного компьютера, так и в авиационном двигателе. Чаще всего вентиляторы подобной конструкции применяются при вентиляции жилых или сельскохозяйственных помещений. Из-за низкого уровня шума именно осевой вентилятор очень популярен у создателей вентиляционных систем. Звук, издаваемый им, не раздражает ухо человека или животного, что наиболее удобно при вентиляции рабочих помещений или зданий для скота.
Выгоднее всего применять подобную конструкцию для точечного активного охлаждения. Поэтому часто можно увидеть его в электронике, механизмах. Плюсом также можно считать его компактность и её соотношение к мощности. В вентиляции подобный тип охлаждения устанавливается в очень ограниченном пространстве, куда попросту не получится впихнуть более крупный охладитель.
Помимо промышленного применения аксиальные вентиляторы встречаются и в быту. Самым часто попадающимся примером можно считать кулер внутри системного блока компьютера и самый обыкновенный бытовой напольный или потолочный охладитель. Да и вообще любой, у которого имеется ось, таковым является.
Однако есть у этого приспособления ещё одна функция – очистительная. Очень часто они устанавливаются в шахты, штольни и прочие подземные коммуникации. Их назначение – вытягивать из рабочей зоны газы, дым и прочие примеси, которые могут быть опасны для человека. Для этого их устанавливают на выдув – и винт заставляет воздух всасываться в вентиляционную шахту, в то время как из другой шахты поступает чистый воздух с поверхности.
Чем отличаются осевой и радиальный вентиляторы
В промышленности вентиляторы используются для обдува производственного оборудования, а также различных его блоков. Также вентиляторы являются одним из основных блоков холодильных установок, где они обеспечивают циркуляцию воздуха как внутри самой установки, так и в охлаждаемом помещении. На сегодняшний день существует большое количество различных типов и моделей вентиляторов, однако в промышленности чаще всего используются осевые и радиальные вентиляторы. Эти устройства отличаются не только конструкцией, но и рабочими параметрами и способами монтажа.
Принцип работы осевых вентиляторов
Осевые вентиляторы отличаются от центробежных вентиляторов самой простой конструкцией, так как они состоят из электродвигателя, на роторе которого закреплены лопасти. Электродвигатель расположен в корпусе, а лопасти закрыты специальной защитной сеткой. В таких устройствах воздух перемещается вдоль оси вращения ротора.
Осевые вентиляторы не могут создавать мощный поток воздуха, поэтому для увеличения их производительности к основной конструкции добавляют дополнительные ступени. Кроме того, в осевых вентиляторах можно менять направление потока воздуха на противоположное путем изменения положения рабочего колеса и лопастей.
Устройство радиального вентилятора
Радиальный или центробежный радиатор состоит из колеса, на котором расположены лопасти, а также электромотора, нагнетающего газ или жидкость в устройство. Все эти блоки размещены в корпусе, выполненном из высококачественной легированной стали.
В радиальном вентиляторе в отличие от осевого вентилятора перемещение жидкостей или газов происходит за счет действия центробежной силы. Благодаря этому перемещаемое вещество сначала затягивается в центральную часть вентилятора, откуда затем выталкивается наружу при помощи лопастей. При этом входящий и выходящий потоки взаимоперпендикулярны.
Радиальные вентиляторы в отличие от осевых также могут быть оборудованы дополнительными защитными системами, например, защитой от взрывов, антикоррозионным покрытием корпуса и т.д.
Сравнительная таблица осевых и радиальных вентиляторов
Технические характеристики | Осевой | Радиальный |
---|---|---|
Управление воздушным потоком | Есть | Нет |
Температура воздуха | до + 40 … +50 0С | до + 80 0С |
Уровень загрязненности воздуха | Низкий | Могут работать в высокозапыленной среде |
Габаритные размеры | Небольшое компактное устройство | Достаточно большие габаритные размеры |
Наличие защиты от действия агрессивных сред | Нет | Защита от взрыва, пыли и коррозии |
Уровень энергопотребления | Низкий | Низкий |
Тип монтажа | Встраиваемый | Канальный, выносной |
Применение | Вентиляционные системы с низким давлением и расходом воздуха; холодильные установки малой и средней мощности. | Вентиляционные системы с высоким давлением и расходом воздуха; различные промышленные установки высокой мощности. |
Из приведенной выше таблицы видно, что радиальные вентиляторы по сравнению с осевыми являются более универсальными, поэтому именно они чаще используются в промышленных целях. Они обладают достаточно большой мощностью при низком уровне энергопотребления, а также представлены в нескольких исполнениях (взрыво-, пылезащитном и др.).
Какой вентилятор лучше: осевой или радиальный
Так, радиальные вентиляторы в отличие от осевых вентиляторов чаще всего используются в промышленности, а осевые устанавливаются в системы кондиционирования и вентилирования помещений (магазинов, офисов, жилых домов и т.д.). Однако это вовсе не означает, что радиальные вентиляторы не могут использоваться в быту, а осевые – в промышленности.
Осевой вентилятор в отличие от радиального распределяет воздух от своей оси в окружающее пространство по окружности. Радиальный вентилятор же в сравнении с осевым заключается в том, что он направляет воздушный поток от дуги окружности к центру. Отличием осевого прибора является распространение воздушного потока от оси в пространство по окружности. Иначе говоря, основная разница в осевом и радиальном вентиляторе состоит в их устройстве направлении воздуха.
Для крупных индустриальных установок лучше подойдут радиальные вентиляторы, а осевые чаще всего используются в местах простого и быстрого проветривания.
Отличие осевого вентилятора от радиального: видео
Выбор осевого вытяжного вентилятора: принцип работы, виды, лучшие модели и их стоимость
Самые распространенные в быту и на производстве вентиляторы — осевые. Они легко узнаваемы по круглому кожуху и лопастному колесу. Эти приборы выпускают все ведущие производители климатической техники. Широчайший ассортимент моделей вытяжных осевых вентиляторов позволяет найти тот, который подойдет по всем параметрам.
Что из себя представляют осевые вытяжные вентиляторы?
Осевой вытяжной вентилятор формирует поток воздуха за счет вращения специальным образом изогнутых лопастей. Полную информацию о приборе предоставляет его маркировка. Для ее правильно прочтения нужно хотя бы в общих чертах быть знакомым с устройством и принципом работы этих аппаратов.
Где применяются?
Сложно найти предприятие, жилое, торговое или офисное помещение, в которых не использовались бы осевые вентиляторы. Именно они установлены в подавляющем большинстве систем вентиляции и кондиционирования, вытяжных устройствах для кухонь и ванных комнат. Сфера применения чрезвычайно широка:
Как работает: устройство и принцип действия
Осевой вентилятор иначе называют «аксиальным». Конструкция прибора проста и состоит и нескольких элементов:
Классификация по способу крепления
Монтаж осевых вентиляторов осуществляется тремя способами:
Для настенного и оконного монтажа требуется металлический уголок, из которого изготавливают раму. Ее крепят в нужном месте наиболее удобным способом: на кронштейны, дюбели, анкеры или болты.
Для производственных помещений существует требование: размещать вентиляторы на высоте не менее 2-х метров. В раму устанавливают корпус вентилятора и фиксируют его.
Потолочный монтаж необходим при устройстве систем вентиляции. Приборы устанавливают в гипсокартонные, натяжные и любые подвесные потолки. Соединяют выходной патрубок вентилятора в воздуховодом, подключенным к вентиляционной шахте здания.
Канальная установка предусматривает монтаж прибора в ограниченном пространстве: канале. Используется при устройстве систем приточно-вытяжной вентиляции.
Отзывы о вытяжных осевых вентиляторах: плюсы и минусы
Виды и технические характеристики
Бытовые вытяжные
Бытовые вытяжные вентиляторы предназначены для отвода из помещений пара, газов и отработанного воздуха. Приборы являются частью системы приточно-вытяжной вентиляции. Устанавливаются на кухнях, в санузлах и ванных комнатах. Встраиваются в воздуховоды или непосредственно в отверстия вентиляционных шахт.
Ценовый диапазон 800-12400 руб.
Канальные
Особенность канальных вентиляторов в наличии выходного отверстия в виде удлиненного канала. Таким способом создают целенаправленный поток воздуха в нужном направлении. Неотъемлемая часть конструкции приборов этого типа — виброизоляционные прокладки, минимизирующие уровень шума, издаваемого работающим прибором.
Ценовый диапазон 12 341-138 400 руб.
Промышленные
Промышленные осевые вентиляторы — широкий спектр устройств разного назначения. В их числе мощные крупногабаритные агрегаты дымоудаления, являющиеся составной частью противопожарных и аварийных систем. Широко используются во всех отраслях промышленности для нагнетания воздуха, отвода тепла, дыма, газов, содержащихся в воздухе различных частиц и примесей.
Ценовый диапазон 11 970-214 110 руб.
Все существующие размеры устройств
Каждый производитель климатической техники предлагает широкий модельный ряд вентиляторов разного назначения. При этом придерживается принятых для каждой категории приборов типоразмеров.
Это обеспечивает простоту и удобство монтажа, так как все инженерные сети разрабатываются с учетом заранее известных габаритов вентиляторов, которые впоследствии будут установлены. Аналогично с возведением зданий и сооружений.
По назначению, особенностям конструкции и применения, различают множество видов осевых вентиляторов:
Все виды этих приборов имеют свой ряд типоразмеров, соответствующих требованиям наиболее вероятной сферы применения.
Размеры осевых вентиляторов стандартизированы ГОСТ 10616-90, характеризуются номером прибора. Он (номер) соответствует номинальному диаметру рабочего колеса.
Номер вентилятора | Диаметр рабочего колеса (мм) |
100 | |
1,12 | 112 |
1,25 | 125 |
1,4 | 140 |
1,6 | 160 |
1,8 | 180 |
2 | 200 |
2,24 | 224 |
2,5 | 250 |
2,8 | 280 |
3,15 | 315 |
3,55 | 355 |
4 | 400 |
4,5 | 450 |
5 | 500 |
5,6 | 560 |
6,3 | 630 |
7,1 | 710 |
8 | 800 |
9 | 900 |
10 | 1000 |
11,2 | 1120 |
12,5 | 1250 |
14 | 1400 |
16 | 1600 |
18 | 1800 |
20 | 2000 |
Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены
Обзор лучших моделей бытовых осевых вентиляторов поможет выбрать наиболее надежные и имеющие множество положительных отзывов пользователей.
Бытовые для ванной
Средняя цена 756 руб.
Электродвигатель присоединен к корпусу через систему сайлент-блоков, минимизирующих передачу вибрации и шума, производимых работающим вентилятором.
Средняя цена 2760 руб.
Средняя цена 948 руб.
Средняя цена 669 руб.
Канальные
Средняя цена 2022 руб.
Средняя цена 1277 руб.
Средняя цена 628 руб.
Средняя цена 2388 руб.
Промышленные
Средняя цена 13650 руб.
Средняя цена 3990 руб.
Средняя цена 15660 руб.
Средняя цена 2170 руб.
Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3
Среди всех производителей техники для вентиляционных систем лучше других зарекомендовали себя «Вентс», Ballu, ERA, Vokker, SILENT. Продукция этих фирм отличается высокой надежностью, долгим сроком безупречной службы, стильным дизайном.
Что учитывать при выборе устройства?
При выборе вентилятора прежде всего обращают внимание на его производительность и рекомендуемую производителем площадь обслуживания. Не менее важно, чтобы прибор имел защиту от перегрева и низкий уровень шума.
3 лучших модели
Среди ассортимента осевых вентиляторов можно выделить три лучших модели:
Все эти вентиляторы могут устанавливаться на стену или потолок, имеют защиту от перегрева, высокопроизводительны.
Стоимость
Цена осевых вентиляторов зависит от нескольких параметров:
Средняя цена лучших моделей:
Где купить вытяжной осевой вентилятор?
В Москве
В Санкт-Петербурге
Производители осевых вентиляторов бытового и промышленного назначения позаботились о безопасности и удобстве эксплуатации этих приборов. Все изделия сопровождаются подробной инструкцией по монтажу.
Принцип работы осевых вентиляторов
Особенности устройства и принцип работы осевых вентиляторов
Конструкционно такое устройство состоит из крыльчаток (винт с лопастями), несущей оси, корпуса и электродвигателя. По размерам лопасти могут варьироваться в зависимости от вида кондиционеры вентилятора. Двигатель крепится к оси и отдает на нее вращающую энергию, при этом количество оборотов оси аналогично показателям силовой установки. Благодаря закреплению лопастей под определенным углом поток воздуха движется вдоль оси.
Изобретение и совершенствование
Осевая модель изобретена в 18 веке в Великобритании. Прообраз устройства создал в 1830 г. Дж. Барон. В первоначальном варианте это была пластина, которая двигалась с помощью сложного механизма. Но в конце 19 – в начале 20 века вместо этого были использованы лопасти, вращаемые за счет водяной энергии. Электричество было применено для этого только после создания электродвигателя Эдисона. Это дало мощный толчок популяризации устройства и сделало вентиляторы с таким принципом действия очень востребованными в промышленности. Свой окончательный вид устройство получило после открытия вихревой теории Н. Жуковским (1904 г).
Преимущества аксиальных вентиляторов
Характеристики вентиляционных вентиляторов осевого типа определяются стороной вращения винта, количеством лопастей и их форм-фактором, мощностью двигателя, диаметром крыльчаток и разновидностью корпуса. Длина лопастей является пропорциональной частоте оборотов двигателя. Если зазор между ними уменьшить, напор движущегося воздуха усилится. Плоские лопатки позволяют вентилятору работать в реверсном режиме, а вогнутые – предполагают лишь однонаправленное движение. Стоит учитывать, что в центробежных вентиляторах воздух перемещается только в направлении оси. Этим они отличаются от радиальных.
К основным плюсам осевых устройств относятся:
Области применения
Осевые вентиляторы являются широко востребованными в различных сферах, что обусловлено надежностью конструкции, низкой шумностью и способностью выдерживать интенсивные условия эксплуатации. Такие устройства можно увидеть даже в обычных компьютерах. Но некоторые разновидности применяются только в отдельных отраслях. Так, канальный вентилятор устанавливается только в вентиляционных системах.
В целом, осевые вентиляционные устройства устанавливают в:
Чаще всего такие агрегаты используются для интенсивного точечного охлаждения. Именно этим оправдано их применением в электронных приборах и различных механизмах, поскольку вентилятор эффективен даже в условиях ограниченного пространства. Поэтому там, где невозможность установить крупный охладитель, выручит вентиляционное устройство осевого типа.
В повседневной жизни человека аксиальные вентиляторы также незаменимы. Их устанавливают для охлаждения помещений в качестве потолочного или напольного устройства. Современные модели позволяют настраивать режим работы в соответствии показателями микроклимата внутри офиса, квартиры или дома.
На промышленных объектах совершенствованные устройства также отвечают за очистку воздуха. Такие вентиляторы незаменимы в шахтах, штольнях, сетях подземных коммуникаций. Благодаря им следы дыма, газов и примесей вытягиваются из рабочего пространства, а винт активизирует проникновение чистых воздушных масс в обратном направлении. Имеющийся ассортимент устройств позволяет подобрать оптимальную модификацию в зависимости от характеристик помещения.