Подбор вентилятора для системы вентиляции: Пример подбора вентиляторов для системы вентиляции

alexxlab
16.05.2023
Комментарии: 0

Содержание

Публикации: Как подобрать необходимый вентилятор?

Вентиляция играет огромную роль для бан, сауны, дома, предприятия. От нее напрямую зависит комфортабельность пребывания в ней людей и срок эксплуатации древесины, из которой она сделана. Правильный подбор вентиляторов для систем вентиляции вам поможет осуществить специалист в этой области, но если вы все же хотите самостоятельно разобраться в вопросе, то в первую очередь надо обратить внимание на тип системы вентиляции.

Приточно-вытяжная вентиляция пользуется особой популярностью, благодаря своим основным достоинствам – это надежность, качество и доступность. Конечно же, если вы обратились за помощью к профессиональным проектировщикам, то они подберут правильно соответствующее оборудование, но если оно выйдет из строя или же вы самостоятельно хотите построить баню, то нужно знать по каким критериям выбирается вентилятор для данной системы вентиляции.

Нехитрые расчеты

Двумя основными факторами при выборе вентилятора являются это его постоянный расход , а так же величина потерь давления вентиляционной системы. Расход воздуха определяется по формуле, для которой вам надо будет знать показатель сечение самого крупного воздуховода – сборника, для круглых вы должны замерить диаметр, а для прямоугольных – длины двух сторон. А максимально допустимый показатель скорости движения воздуха по каналу воздуховоду – 6 м/с.

По существующим формулам определите один из параметров для правильного подбора вентилятора. Утраты показателя давления в системе вентиляции при аналогичной скорости хода воздушных потоков в воздуховоде, рассчитываются из расчета, что на каждых метр трубы приходиться 3-6 Па давление. Когда вы знаете эти параметры, можете отправляться за покупкой необходимого вам вентилятора.

Типы вентиляторов

Поскольку чаще всего воздуховод имеет диаметр в районе десяти сантиметров, то для него выбираются канальные вентиляторы. Они предназначены для транспортировки и повышения скорости хода воздушных потоков внутри вентиляционного канала, монтируется он непосредственно в воздуховод.

Приточные вентиляционные системы оснащаются необходимыми вентиляторами по тому же принципу. Приточная вентиляция специализируется на подачи холодного воздуха извне, и без нее нельзя себе представить нормальную работу парилки. Однако, устанавливая такой тип вентиляции важно позаботиться и о вытяжном вентиляторе, который будет выводить воздух и влагу наружу после процедур. Решить проблему с вытяжкой вам помогут крышные вентиляторы. Они предназначены для быстрого удаления ара и влажного воздуха из помещения, также, если появляется дым он быстро выводиться из помещения посредством работы такого вентилятора.

Важно обращать внимание на характеристики материала, из которого сделан сам вентилятор, он должен быть прочный металл, который бы выдерживал температуру воздуха выше 120 градусов. Высокотемпературные вентиляторы для всех типов систем вентиляции должны быть выполнены из оцинкованной стали и иметь крышку из алюминия или другого надежного метала, способного перенести действия высоких температур без потерь для своей функциональности.

Канальные вентиляторы для круглых и прямоугольных каналов – это прекрасное решение проблемы с вентиляцией в жилых помещениях, в кухнях, ванных комнатах, санитарных узлах. Оборудование легко устанавливается и характеризуется высокой надежностью и долгой эксплуатацией. К тому же, они обладают низким уровнем шума и вибрации. Производители выпускают такие вентиляторы разной формы и размера, они монтируются непосредственно в воздуховод и помогают быстрее осуществлять циркуляцию воздушных масс.

Если же есть острая необходимость свести шум к минимуму, настолько, что он не будет восприниматься на слух, то вентиляторы в шумоизолированном корпусе помогут вам справиться с этой задачей. Корпус вентилятора выполнен из прочной стали, а шумоизоляция достигается благодаря минероловатному изолятору.

Выбор вентиляторов

Вентиляторы являются неотъемлемой частью вентиляционной системы любого предприятия, независимо от его сферы деятельности. В основном, данные агрегаты используют:

для подсоса чистого воздуха для осуществления производственных процессов,
выведения отработанных газов или продуктов горения,
в охладительных системах,

для проветривания помещений – в составе общей вентиляционной сети предприятия.

Расчет и подбор вентиляционного оборудования осуществляют по техническим характеристикам каждого конкретного агрегата, а также, исходя из тех задач, которые ставятся перед данным оборудованием.

Технические характеристики

Рассмотрим главные эксплуатационные параметры, которые учитываются при расчете и выборе промышленных вентиляционных установок.

Производительность. Данный параметр показывает объем пыле-газовоздушной массы, транспортируемой за единицу времени. Диапазон значений мощности составляет от 1 до 1000000 м3/сек. Производительность вентиляторного агрегата напрямую зависит от его аэродинамических характеристик. Рассчитывается данный показатель по формуле: объем перемещаемой рабочей среды поделить на время.

Давление (напор). Параметр показывает, с какой силой воздушная струя выбывает из выходного патрубка. Давление измеряется в Паскалях. Также, многие производители указывают другую единицу измерения – мм ртутного столбца и т.д.

Мощность эл.мотора. Рассчитывается данный показатель, исходя из того, какая производительность и давление должны быть обеспечены. Например, мощность для вытяжного осевого вентилятора можно вычислить по известным параметрам давления и производительности, взяв за основу данные аэродинамических характеристик в графиках для стандартных вентиляторов. Если требуется вентилятор специального назначения с повышенной мощностью двигателя, то данный агрегат изготавливается на заказ или в стандартную модель устанавливается нестандартный двигатель.

Как осуществляется подбор вентилятора

Выбор по назначению.

Первоначально, подбор модели осуществляется, исходя из тех задач, которые необходимо решить на производстве: выведение дыма, подача воздуха в рабочие помещения. Соответственно, подбирается по схеме сборки и назначению: центробежный, осевой, безлопастный и т.д. Центробежные вентиляционные агрегаты производят высокое давление с высоким КПД, поэтому их целесообразно использовать для сложных условий эксплуатации, например на металлургических производствах для подачи чистого воздуха в цеха. Что касается осевых вентиляторов, то их задействуют в вытяжных вентиляционных системах, центробежные шахтные вентиляторы – для работы в подземных условиях, а безлопастные – для создания комфортного микроклимата в помещениях.

Выбор мощности двигателя.

Стоит знать, что при одинаковых типоразмерах вентилятора мощность эл.мотора может быть различной, т.к. в качестве привода производитель может использовать разные электродвигатели. Кроме того, мощность двигателя не зависит от материала, из которого выполнен корпус, от того – в какой системе будет установлен агрегат: вытяжной или нагнетательной.

Данный параметр рассчитывается абсолютно одинаково для обеих систем. Мощность двигателя зависит от схемы сборки и рабочих параметров самого вентилятора. Небольшие вентиляторы выпускают со встроенным электродвигателем, большие – с двигателем, который поставляется отдельно. Чем выше мощность эл.мотора у одного и того же вентилятора, тем больше производительность и давление, и, соответственно, стоимость вентилятора.

Аэродинамика и точность геометрических размеров.

Правильная аэродинамика вентилятора обеспечивает требуемое давление и расход воздуха при минимальном использовании энергии, соответственно, снижает производственные расходы и срок окупаемости агрегата. Проверка вентиляторов на соответствие характеристикам действующих стандартов выполняется на аттестованных стендах в лабораториях, после чего составляется соответствующий документ.

Рисунок. Схема аэродинамических характеристик, по которой вычисляются рабочие параметры вентилятора (на примере моделей ВЦП7-40 (ВР140-40, ВРП100-45, ВРП115-45, ВРП122-45) №5).

Рабочее колесо.

Срок эксплуатации рабочего колеса зависит от его прочности и правильно выполненной балансировки. Тогда как производительность, давление и габаритные размеры вентилятора напрямую зависят от диаметра крыльчатки. Чем больше сечение колеса, тем больше данные параметры.

Сравнение осевых и центробежных вентиляторов

В основе работы этих двух типов вентиляторов лежат кардинально разные принципы действия. В центробежном агрегате воздушная масса от входного патрубка проходит вдоль оси вала, после чего меняет направление и выходит из выходного патрубка под углом 90 градусов (перпендикулярно оси). Ввиду большого количества модификаций, диапазона создаваемых давлений и производительности данный тип вентиляторов широко используется во многих сферах деятельности.

Рисунок. Строение радиального агрегата

Рисунок. Строение осевого агрегата.

В зависимости от вида и характеристики рабочей среды центробежные вентиляторы бывают общего и специального назначения. Агрегаты специального назначения способны перемещать взрывоопасные смеси, воздушные массы высокой степени запыленности с включением твердых частиц, газовоздушные потоки при высоких температурах и т.д.

Соответственно, вентиляторы специального назначения подразделяются на следующие классы:

Шахтные
Взрывозащищенные
Коррозионностойкие
Пылевые
Мельничные
Тягодутьевые.

Рисунок. Шахтный газоотсасывающий вентилятор.

Каждый из вышеперечисленных классов вентиляторов имеют свои особенности изготовления. Дутьевые транспортируют газовоздушные смеси при повышенных температурах, поэтому для их производства используют жаростойкие марки стали. Взрывозащищенные агрегаты производят из мягких сплавов во избежание воспламенения от образующихся искр. Шахтные вентиляторы имеют особо прочный корпус, защищающий от обрушения пород.

Однако, промышленные центробежные вентиляторы, особенно средней и высокой производительности, имеют большие габариты, соответственно для их монтажа потребуется больше площади.

В осевом вентиляторе рабочая среда проходит от входного патрубка в выходной непосредственно вдоль оси, не меняя дальнейшего направления. Данные электроприборы отличаются компактными габаритами, способностью обеспечить перемещение больших объемов воздушных масс в короткие сроки и на длительные расстояния, а также – экономичностью.

Основная область применения: в составе приточно-вытяжной сети (канальные агрегаты, крышные агрегаты), в системе градирен. В большинстве случаев исполнения электромотор вентилятора находится внутри кожуха, что создает ограничения по виду перемещаемой среды, ее температуре и содержанию пыли. Важное отличие работы осевых вентиляторов от радиальных – уровень шума. В связи с тем, что скорость вращения крыльчатки у первых выше, соответственно они более шумные, чем центробежные агрегаты.

Сравнение вентиляторов ВД, ВДН и дымососов Д, ДН

Дымососы и вентиляторы данных марок различаются по сфере использования: дымососы предназначены для транспортирования дыма, газов, летучих продуктов горения при высоких температурах, вентиляторы – газовоздушных потоков с более низким температурным режимом. Соответственно, дымососы производят из стали большей толщины.

Также, данные типы вентиляторов различаются по количеству лопастей крыльчатки: у дымососов Д и вентиляторов ВД их количество составляет 32, а у марок ВДН и ДН – 16, что соответственно сказывается на эксплуатационных характеристиках.

Как подобрать вентилятор по стоимости?

В последние годы российским потребителям предлагают данное оборудование наиболее используемых схем сборки по невысокой стоимости. По внешним признакам дешевые модели мало чем отличаются от вентиляторов известных брендов, и даже промаркированы. Основное их отличие – низкая стоимость и отсутствие сервисного обслуживания в дальнейшем. Несомненно, в условиях кризиса многие хотят приобрести электрооборудование по приемлемым ценам, однако, последствия могут быть самыми негативными.

Практически во всех случаях недорогие вентиляторы изготавливают из марок стали или сплавов, несоответствующих принятым стандартам. Также, толщина стенок изделия, к примеру – корпуса вентилятора, может быть визуально меньше, чем у оригиналов. В некоторых случаях отсутствует элементы конструкций, например – виброопоры, а в прилагаемых документах не проставлена отметка о проведенных испытаниях. В результате, потребитель получает вентилятор с низкими показателями аэродинамики и прочности.

Именно поэтому, одним из определяющих условий подбора модели должна быть проверка документов, в которых указан факт осуществления производителем аэродинамических, акустических, вибрационных и других испытаний в лабораторных условиях. Все заявленные характеристики вентилятора должны максимально соответствовать параметрам, утвержденным в ГОСТах и ТУ.

Неопытного потребителя низкие цены на промышленное оборудование могут сбить с толку и заставить совершить необдуманную покупку. Поэтому, выбирая вентилятор по нужным параметрам, следует обратить внимание на статус бренда, наличие документов о проведенных испытаниях, сертификатов качества.

Рисунок. Лабораторные испытания промышленных вентиляторов на стенде

Вывод! Выбор той или иной модели промышленного вентилятора сводится к тому, чтобы для выполнения конкретной производственной задачи подобрать агрегат требуемой производительности и потребляющего наименьшее количество эл. энергии. Также, в случае ограниченности площади для размещения вентилятора учитывается габариты электроприбора.

Правильный выбор вентилятора для систем промышленной вентиляции

Поиск

Вентилятор является первичным устройством подачи воздуха в промышленной вентиляционной системе. Промышленные вентиляторы делятся на три группы: осевые, центробежные и специальные. При выборе промышленного вентилятора необходимо учитывать не только соответствие требуемому расходу воздуха и давлению, но и характеристики воздушного потока, рабочую температуру, расположение и монтаж привода.

Осевые вентиляторы

Осевые вентиляторы, иногда называемые «встроенными», перекачивают большие объемы воздуха с меньшим сопротивлением, всасывая воздух прямо через вентилятор. Осевые вентиляторы, как правило, не используются в промышленных вентиляционных системах с устройствами очистки воздуха, поскольку они не создают большого статического давления.

Типы осевых вентиляторов

Пропеллерные вентиляторы: Наиболее часто используемые вентиляторы для общей вентиляции, например, для разбавляющей вентиляции или охлаждения.
Вентиляторы осевые или канальные: Также пропеллерные вентиляторы, предназначенные для установки в воздуховодах с цилиндрическим корпусом, обычно без каких-либо выпрямляющих лопаток и перекачивающие воздух против умеренного статического давления (до 4 дюймов водяного столба). Их лучше всего использовать для очистки воздуха, например, для выхлопных труб, проходящих через крышу.
Осевые вентиляторы: Имеют такие же характеристики, как и пропеллерные вентиляторы. В отличие от трубоосевых вентиляторов осевые вентиляторы имеют ступицу и лопатки аэродинамического профиля, установленные в цилиндрических корпусах, обычно со спрямляющими лопатками на нагнетательной стороне рабочего колеса. Осевые вентиляторы также выдерживают более высокое статическое давление (до 10 дюймов водяного столба). Как и трубные осевые вентиляторы, лопастные осевые вентиляторы лучше всего использовать для работы с чистым воздухом.

Центробежные вентиляторы

Говорят, что центробежные вентиляторы выглядят как «беличьи клетки». Они передают небольшое количество воздуха с более высоким уровнем сопротивления, втягивая воздух через центр вентилятора. Затем воздух выпускается через выхлопную трубу под углом 90 градусов. Лопасть вентилятора определяет три типа центробежных вентиляторов.

Типы лопастей центробежного вентилятора

Лопасти с наклоном вперед: Лопасти изгибаются в направлении вращения и работают бесшумно. Из-за коротких изогнутых лопастей эти вентиляторы не рекомендуется использовать для пыли или твердых частиц.
Радиальные лопасти: Лопасти прямо из втулки. Их форма препятствует накоплению материала, что позволяет использовать их в различных выхлопных системах, работающих с чистым или грязным воздухом.
Наклоненные назад лопасти: Лопасти изгибаются против направления вращения, работают бесшумно и имеют самый высокий механический КПД среди всех лопастей вентилятора. Поскольку вентиляторы с такими лопастями склонны к налипанию, они лучше всего подходят для слабозапыленной среды или среды с чистым воздухом.

Как правильно выбрать вытяжной вентилятор

Вентиляция здания просто заменяет спертый или грязный воздух чистым, свежим воздухом. Несмотря на то, что процесс вентиляции требуется для многих различных приложений, основные принципы воздушного потока никогда не меняются: нежелательный воздух выходит, свежий воздух поступает. Ключевые переменные, которые действительно меняются в зависимости от приложений, — это модель вентилятора и объемный расход воздуха (куб. фут/мин). Другие соображения включают сопротивление воздушному потоку (статическое давление или SP) и шум, создаваемый вентилятором (sones).

Иногда нужен вытяжной вентилятор для выполнения той или иной функции, но непонятно, какую модель использовать или даже какой CFM нужен. Если это так, вам нужно будет выполнить некоторую работу по спецификации вентилятора. Спецификация вентилятора не является точной наукой, но ее можно сделать уверенно, если понять назначение вентилятора.

В зависимости от приложения необходимо определить четыре параметра: модель вентилятора, поток воздуха в кубических футах в минуту (CFM), статическое давление в системе и предел громкости окружающей среды.

1. Модель вентилятора

Все вентиляторы выполняют основную функцию перемещения воздуха из одного помещения в другое. Но большое разнообразие областей применения вентиляторов требует от производителей разработки множества различных моделей. Каждая модель имеет преимущества для определенных приложений, предоставляя наиболее экономичные средства выполнения функции движения воздуха. Уловка для большинства пользователей заключается в том, чтобы перебрать все доступные модели, чтобы найти ту, которая подходит для их нужд. Вот о чем стоит подумать:

Прямой или ременный привод? Вентиляторы с прямым приводом экономичны при малом объеме (2000 кубических футов в минуту или меньше) и низком статическом давлении (0,50 дюйма или меньше). Они требуют минимального обслуживания, а некоторые двигатели с прямым приводом можно использовать с регулятором скорости для регулировки CFM. Вентиляторы с ременным приводом лучше подходят для больших объемов воздуха выше 2000 кубических футов в минуту или статического давления выше 0,50 дюйма. Регулируемые шкивы позволяют регулировать скорость вентилятора и CFM примерно на 25%. Высокотемпературные вентиляторы для работы при температуре выше 50°C (выше 122°F) почти всегда имеют ременный привод.
Осевой или центробежный? Пропеллерные осевые вентиляторы обеспечивают экономичный способ перемещения больших объемов воздуха (5000+ кубических футов в минуту) при низком статическом давлении (0,50 дюйма или меньше). Двигатели обычно устанавливаются в воздушном потоке, что ограничивает применение относительно чистым воздухом при максимальной температуре 40°C (104°F). Центробежные вентиляторы более эффективны при более высоком статическом давлении и работают тише, чем пропеллерные вентиляторы. Многие модели центробежных вентиляторов имеют двигатели, установленные вне воздушного потока, для вентиляции загрязненного и высокотемпературного воздуха.
Крыша, стена или воздуховод? Модели вентиляторов предназначены для установки в трех распространенных местах: на крыше, в стене или в воздуховоде. Независимо от местоположения, основные компоненты вентилятора не меняются. Меняется только корпус вентилятора, чтобы максимально упростить установку. Выбор наилучшего места для вентилятора зависит от желаемой схемы воздушного потока и физических характеристик здания. При осмотре конструкции здания и визуализации того, как должен проходить воздух, обычно становится очевидным место для размещения вентилятора.

2. Кубические футы в минуту (CFM) воздушного потока

После того, как тип вентилятора известен, необходимо определить объем обмениваемого воздуха. Ваши местные строительные нормы и правила должны содержать информацию, касающуюся предлагаемых воздухообменов для надлежащей вентиляции. Указанные диапазоны в большинстве случаев обеспечивают достаточную вентиляцию соответствующих помещений. Однако в экстремальных условиях может потребоваться расход воздуха за пределами указанного диапазона. Чтобы определить фактическое количество изменений, необходимых в пределах диапазона, рассмотрите географическое положение и средний уровень нагрузки в этом районе. Для жаркого климата и интенсивного использования выберите меньшее число в диапазоне, чтобы сменить воздух быстрее. Для умеренного климата с более легким использованием выберите более высокое число в диапазоне.

Рассчитайте объем комнаты, умножив ее длину, ширину и высоту. Затем используйте следующую формулу для расчета CFM, необходимого для адекватной вентиляции помещения:

CFM = объем помещения ÷ мин./изменение

Вот диаграмма, показывающая некоторые рекомендуемые воздухообмены для различных типов помещений.

Зона	минут на изменение
Актовый зал	от 3 до 10
Чердак	2–4
Аудитория	от 3 до 10
Пекарня	от 2 до 3
Бар	от 2 до 4
Сарай	от 12 до 18 лет
Салон красоты	от 2 до 5
Котельная	от 1 до 3
Боулинг	от 3 до 7
Кафетерий	от 3 до 5
Церковь	от 4 до 10
Класс	от 4 до 6
Клубный номер	от 3 до 7
Коридоры/Холлы	от 6 до 20
Молочные продукты	от 2 до 5
Столовая	от 3 до 7
Столовая	от 4 до 8
Общежития	от 5 до 8
Химчистка	от 2 до 5
Машинное отделение	от 1 до 3
Заводской	от 2 до 7
Литейный цех	от 1 до 5
Гараж	от 2 до 10
Генераторная	от 2 до 5
Гимназия	от 3 до 8
Кухня	от 1 до 5
Лаборатория	от 2 до 5
Прачечная	от 2 до 4
Механический цех	от 3 до 6
Конференц-зал	от 3 до 10
Мельница	от 3 до 8
Офис	от 2 до 8
Упаковочное производство	от 2 до 5
Гальваническая комната	от 1 до 5
Типография	от 3 до 8
Проекционный зал	от 1 до 2
Комната отдыха	от 2 до 8
Резиденция	от 2 до 8
Ресторан	от 5 до 10
Туалет	от 5 до 7
Магазин	от 3 до 7
Комната передачи	от 1 до 5
Склад	от 3 до 10

Соны	дБА	Тип номера
от 1,3 до 4	от 32 до 48	Частные дома (сельские и пригородные)
от 1,7 до 5	от 36 до 51	Конференц-залы
от 2 до 6	от 38 до 54	Гостиничные номера, библиотеки, кинотеатры, административные офисы
от 2,5 до 8	от 41 до 58	Школы и классы, больничные палаты, операционные
от 3 до 9	от 44 до 60	Залы судов, музеи, квартиры, частные дома (городские)
от 4 до 12	от 48 до 64	Рестораны, вестибюли, открытые офисы, банки
от 5 до 15	от 51 до 67	Коридоры и холлы, коктейль-холлы, умывальники и туалеты
с 7 до 21	от 56 до 72	Гостиничные кухни и прачечные, супермаркеты
от 12 до 36	от 64 до 80	Легкие машины, сборочные линии
от 15 до 50	от 67 до 84	Механические мастерские
от 25 до 60	от 67 до 84	Тяжелая техника