Виды дымососов, их устройство, характеристики

В некоторых режимах работы электропривода электродвигатель осуществляет обратное преобразование энергии, то есть работает в режиме электрического генератора.

Назначение дымососа

Дымосос для твердотопливного котла — аппарат бытового и промышленного назначения. Он обеспечивает постоянство тяги и позволяет контролировать процесс сжигания топлива. Монтаж дымососа для печи необходим по нескольким причинам:

  • благодаря качественной тяге, дым из топки не проникает в помещение котельной через щели, а также при открывании дверцы;
  • возможность монтажа системы отопления в условиях отсутствия тяги;
  • реализация контроля за количеством сжигаемого и интенсивностью горения топлива посредством регулирования тяги.
Назначение дымососа

Существует такая разновидность оборудования, как дымососы-пылеуловители и пожарные. Первые выполняют функцию очистки выходящих дымовых газов. Вторые обеспечивают очищение воздуха от продуктов горения во время пожаров и имеют функцию подачи свежего воздуха (не все модели).

Есть аппараты для отвода аэрозолей, мелких порошкообразных взвесей, газов. Самые мощные агрегаты способны обеспечить очистку воздуха в течение нескольких секунд. Такие машины оснащены системой фильтров, абсорбирующих продукты горения и другие попадающие в них вещества. Пожарные дымососы могут быть малогабаритными и крупногабаритными (прицепными).

Виды теплообменных аппаратов

Теплообменные аппараты подразделяются на несколько групп в зависимости от:

  • типа взаимодействия сред (поверхностные и смесительные);
  • типа передачи тепла (рекуперативные и регенеративные);
  • типа конструкции;
  • направления движения теплоносителя и теплопотребителя (одноходовые и многоходовые).

Наиболее наглядно классификация теплообменных аппаратов представлена на следующем изображении (если нужно увеличить картинку, то просто кликните по ней):

Рис. 1. Виды устройств теплообменников в зависимости от принципа работы

По типу взаимодействия сред

Поверхностные

Теплообменные аппараты данного вида подразумевают, что среды (теплоноситель и теплопотребитель) между собой не смешиваются, а теплопередача происходит через контактную поверхность – пластины в пластинчатых теплообменниках или трубки в кожухотрубных.

Смесительные

Кроме поверхностных теплообменников используются агрегаты, в основе эксплуатации которых лежит непосредственный контакт двух веществ.

Наиболее известным вариантом смесительных теплообменников являются градирни:

Рис. 2. Градирни – один из видов смесительных ТО

Градирни используются в промышленности для охлаждения больших объемов жидкости (воды) направленным потоком воздуха.

К смесительным теплообменникам относятся:

  • паровые барботеры;
  • сопловые подогреватели;
  • градирни;
  • барометрические конденсаторы.

По типу передачи тепла

Рекуперативные

В данном виде устройств теплопередача происходит непрерывно через контактную поверхность. Примером такого теплообменного аппарата является пластинчатый разборный теплообменник.

Регенеративные

Отличаются от рекуператоров тем, что движение теплоносителя и теплопотребителя имеют периодический характер. Основная область применения таких установок – охлаждение и нагрев воздушных масс.

Установки с подобным типом действия нужны в многоэтажных офисных зданиях, когда теплый отработанный воздух выходит из здания, но его энергию передают свежему входящему потоку.

Рис. 3. Регенеративный теплообменник

На изображении видно, как в теплообменник поступают 2 потока: горячий (I) и холодный (II). Проходя через коллектор 1, горячая среда нагревает гофрированную ленту, свернутую в спираль. В это время через коллектор 3, проходит холодный поток.

Спустя какое-то время (от нескольких минут до нескольких часов), когда коллектор 1, заберет достаточное количество тепла (точное время зависит от тех. процесса), крыльчатки 2 и 4 поворачиваются.

Таким образом изменяется направление потоков I и II. Теперь холодный поток идет через коллектор 1 и забирает тепло.

По типу конструкции

Вариаций конструкций теплообменных аппаратов очень много. Их выбор и подбор конкретной модели зависит от большого количества условий эксплуатации и технических характеристик:

  • мощность теплообменника;
  • давление в системе;
  • тип сред (агрессивные или нет);
  • рабочие температуры;
  • прочие требования.

Подробную классификацию типов конструктивов теплообменных аппаратов можно посмотреть выше на Рис. 1.

По направлению движения сред

Одноходовые теплообменники

В данном виде агрегатов теплоноситель и теплопотребитель пересекают внутренний объем теплообменника однократно по кратчайшему пути. Наглядно это показано в следующем видео:

Подобная схема движения в ТО используется в простых случаях, когда не требуется повышать теплоотдачу от теплоносителя хладогенту. Кроме того, одноходовые теплообменники требуют более редкого обслуживания и промывки, так как на внутренних поверхностях скапливается меньше отложений и загрязнений.

Многоходовые теплообменники

Применяются, когда рабочие среды плохо отдают или принимают тепло, поэтому КПД теплообменного аппарата увеличивают за счет более длительного контакта теплоносителя с пластинами агрегата.

Пример работы двухходового пластинчатого теплообменника представлен в данном видео:

Центробежные (радиальные) вентиляторы

В устройствах этого типа происходит всасывание воздуха по оси рабочего колеса и выброс его под действием центробежных сил, развиваемых в зоне его лопастей, в радиальном направлении. Использование центробежных сил позволят использовать такие устройства в случаях, когда требуется высокое давление.

Характеристики радиальных вентиляторов в значительной мере зависят от конструкции рабочего колеса и формы лопастей (лопаток).

Читайте также:  Как самому подключить кондиционер к электросети

По этому признаку крыльчатки радиальных вентиляторов разделяют на устройства с лопатками:

  • загнутыми назад;
  • прямыми, в том числе, отклоненными;
  • загнутыми вперед.

Рабочие колеса с загнутыми назад лопастями

Для такой крыльчатки (B на рисунке) характерна значительная зависимость производительности от давления. Соответственно, радиальные вентиляторы такого типа оказываются эффективны при работе на восходящей (левой) ветви характеристики. При их использовании в таком режиме достигается уровень эффективности до 80%. При этом геометрия лопаток позволяет добиться низкого уровня рабочего шума.

Основной недостаток таких устройств – налипание находящихся в воздухе частиц на поверхности лопастей. Поэтому такие вентиляторы не рекомендуется применять для загрязненных сред.

Рабочие колеса с прямыми лопатками

В таких крыльчатках (форма R на рисунке) устранена опасность загрязнения поверхности содержащимися в воздухе примесями. Такие устройства демонстрируют эффективность до 55% . При использовании прямых отклоненных назад лопастей характеристики приближаются к показателям устройств с загнутыми назад лопатками (достигается эффективность до 70%).

Крыльчатки с загнутыми вперед лопастями

Для вентиляторов, использующих такую конструкцию (F на рисунке) влияние изменения давления на воздушный поток незначительно.

В отличие от крыльчаток с загнутыми назад лопастями наибольшая эффективность таких рабочих колес достигается при работе на правой (нисходящей) ветви характеристики, при этом ее уровень составляет до 60%. Соответственно, при прочих равных, вентилятор с крыльчаткой типа F выигрывает у устройств, снабженных крыльчаткой, по размерам рабочего колеса и общим габаритным показателям.

Специальные вентиляторы

Специалисты разделяют вентиляторы на четыре типа по их характеристикам, например, по виду конструкции или по тому принципу, как они работают.

Типы вентиляторов:

1. Аксиальные или осевые вентиляторы. Лопатки таких приборов вокруг своей оси перемещают воздух. У аксиальных вентиляторов очень легкая конструкция, благодаря этому, они достаточно популярно в быту. Зачастую, такой вид вентиляторов применяют для охлаждения технических систем и в таких же подобных конструкциях. КПД аксиального типа гораздо больше, чем радиального. Это происходит потому, что у осевых вентиляторов присутствует невысокое сопротивление воздуха, который движется, к тому же есть сравнительно маленькие потери из-за трения воздуха, который исходит от лопаток.

2. дикальные или центробежные вентиляторы. Такие виды в основном применяют в промышленности. Система такова, что сначала воздух проникает вглубь ротора с помощью входного отверстия, затем уже начинает вращаться. Лопатки напоминают спирали и создают центробежную силу, благодаря чему, воздух попадает в последнее отверстие, которое выглядит как улитка или спиралевидный кожух. Особенность радиальных вентиляторов заключается в том, что конечный поток всегда имеет угол в 90 градусов по отношению к входному воздуху.

Специальные вентиляторы

3. Диагональные вентиляторы. Такой вид в своей конструкции совмещает элементы осевого и радикального вентилятора. Входной поток воздуха принимает движение по своей осе, но после этого лопатками ротора изменяются на сорок пять градусов. Из-за этого воздух увеличивается центробежной силой, как и радикальные вентиляторы. Диагональный тип в сравнении с другими издает мало шума и обладает удобной компактностью, а также значение его КПД 80%.

4. Безлопастные вентиляторы. Их система и конструкция значительно отличаются от остальных. В таком вентиляторе основой служит турбина, её задача заключается в подаче воздуха в овальную форму через маленькие отверстия. В этой системе воздушные массы увеличиваются примерно в двадцать раз. С помощью аэродинамического эффекта появляется больше воздуха с внешней стороны устройства. В конечном выходе скорость воздуха достигает скорости девяносто километров в час.

: Радиальные вентиляторы: принцип работы и виды | Дом и семья за (Февраль год)

Одним из самых привычных и знакомых устройств является вентилятор. Используется он в быту и в промышленности. В зависимости от конструкции различают осевые и радиальные вентиляторы. Впервые появились такие механизмы, предназначенные для перемещения воздуха, более 200 лет назад в Британии.

Радиальный вентилятор

Это устройство используется в основном в вентиляционных системах торговых, промышленных и общественных помещений с целью очистки, увлажнения воздуха, для создания благоприятного микроклимата.

Свое название центробежный радиальный вентилятор получил благодаря принципу действия, когда воздух выбрасывается за счет центробежной силы. Механизм его состоит из лопастей, помещенных в спиральный кожух, рабочего колеса и двигателя.

Вращающиеся лопасти засасывают воздух, подавая его в кожух, затем в воздуховоды, и поступает он уже очищенным в выходное отверстие. Таким образом, механическая энергия преобразуется в энергию потока воздуха.

Радиальные вентиляторы требуют особых условий эксплуатации: в воздухе наличие механических примесей не должно превышать 1 г/м3, а его температура не может быть более 80 ⁰С.

Разновидности радиальных вентиляторов

Эти агрегаты классифицируются по разным параметрам. В зависимости от того, в каком направлении происходит движение воздуха, различают вентиляторы вытяжные и двустороннего всасывания.

В зависимости от величины давления воздуха они могут быть низкого давления, среднего или высокого. Радиальные вентиляторы классифицируются как устройства правого или левого вращения.

Это зависит от того, в каком направлении двигаются лопасти – по часовой стрелке или против.

Преимущества

Специальная конструкция этих устройств гарантирует отличную шумоизоляцию, отсутствие вибрации и очень продолжительный срок эксплуатации. Долгая непрерывная работа обеспечивается наличием асинхронных двигателей, рабочих колес и особо сконструированного вала.

Читайте также:  Какие очистители воздуха лучше выбрать для аллергика или астматика

В обычных условиях используются агрегаты, корпус которых выполнен из оцинкованной стали. Для эксплуатации вентилятора в агрессивных условиях проводят дополнительно его антикоррозийную обработку. Из сверхпрочных алюминиевых сплавов изготавливают взрывозащищенный корпус.

: Радиальные вентиляторы: принцип работы и виды | Дом и семья за (Февраль год)

Радиальные вентиляторы предназначены для установки в комплексах кондиционирования, в системах подачи-отвода воздуха, используются для охлаждения оборудования. Высокое давление, создаваемое ими, обеспечивает мощный воздушный поток, который легко регулируется понижением давления. Простота и легкость обслуживания – еще одно из немаловажных их преимуществ.

Широкий выбор вентиляторов, предлагаемых самыми различными производителями, позволяет подобрать устройство для определенных условий эксплуатации и снизить затраты на потребление электроэнергии.

Довольно большой ассортимент дает возможность выбрать и более подходящий по стоимости радиальный вентилятор. Цена его зависит от размеров, параметров двигателя, класса защищенности, поэтому разброс ее немаленький – от 6 до 350 тысяч рублей.

Крышные вентиляторы

Для того чтобы обеспечить эффективную вентиляцию помещений и избавить их от отработанного воздуха и агрессивных газов, применяют специальные устройства, которые крепятся на крыше. Функционируют они по принципу наружной вентиляции.

Вентилятор крышный радиальный имеет надежную защиту от влаги и перегрева и рассчитан на длительный срок эксплуатации. Устанавливается такое климатическое оборудование на косых и плоских крышах. При монтаже в сеть вентиляторов среднего давления (двух и более агрегатов) можно значительно уменьшить энергопотребление и снизить уровень шума.

Установка радиального вентилятора

Монтаж этих устройств производится по одинаковой технологии и не зависит от конструкции. Для оконных или настенных вентиляторов оборудуют специальный проем.

Если крепление выполняется на жесткое основание, то при помощи анкерных болтов его устанавливают очень плотно с прокладкой, чтобы обеспечить звукоизоляцию.

Выполняя монтаж описанных вентиляторов, нельзя забывать о зазорах, оставляемых между входным патрубком и передним диском колеса. Они должны быть определенного размера. Зазор не должен превышать 1/100 диаметра рабочего колеса.

Устанавливая оборудование в вентиляционную сеть, необходимо обеспечить наличие прямых участков с обеих сторон, предназначенных для стабилизации воздушных потоков и, соответственно, уменьшения аэродинамических потерь. На входе размер такого участка составляет 1,5 диаметра вентиляционного колеса и 3 диаметра на нагнетании.

При монтаже радиальных вентиляторов на кухне обязательно наличие воздухоотводящей сети. При этом устройство специальной гибкой вставки и виброизолятора – обязательное условие для снижения вибрации, возникающей в процессе работы этого оборудования.

Источник

Крышные вентиляторы

Для того чтобы обеспечить эффективную вентиляцию помещений и избавить их от отработанного воздуха и агрессивных газов, применяют специальные устройства, которые крепятся на крыше. Функционируют они по принципу наружной вентиляции.

Вентилятор крышный радиальный имеет надежную защиту от влаги и перегрева и рассчитан на длительный срок эксплуатации. Устанавливается такое климатическое оборудование на косых и плоских крышах. При монтаже в сеть вентиляторов среднего давления (двух и более агрегатов) можно значительно уменьшить энергопотребление и снизить уровень шума.

Типы центробежных вентиляторов

Схема устройства центробежного насоса.

Есть определенные стандарты, по которым изготавливается данная техника. Следует выделить следующие типы:

    1. Аэродинамическое крыло. Такие модели имеют широкое применение в сфере непрерывных работ, где постоянно присутствуют высокие температуры, чаще всего это нагнетательные и вытяжные системы. Имея высокий показатель по производительности, они бесшумны.
    2. Обратно загнутые лопасти. Обладают высокой эффективностью. Конструкция этих вентиляторов препятствует накоплению пыли и мелких частиц на лопастях. Имеет достаточно прочную конструкцию, что позволяет применять их для областей с высоким угнетением.
    3. Ребра, изогнутые в обратную сторону. Рассчитаны для большой кубатуры воздушных масс с относительно низким уровнем давления.
    4. Радиальные лопасти. Достаточно прочны, могут обеспечить высокое давление, но со средним уровнем эффективности. Направляющие ротора имеют специальное покрытие, которое защищает их от эрозии. Кроме того, такие модели имеют достаточно компактные габариты.
    5. Ребра, загнутые вперед. Предназначены для тех случаев, когда предстоит работа с большими объемами воздушных масс и наблюдается высокое давление. Эти модели тоже имеют хорошую стойкость к эрозии. В отличие от моделей «заднего» типа такие агрегаты имеют меньшие размеры. Такой вид крыльчатки имеет самый большой расход объема.
    6. Гребное колесо. Данное устройство – открытое колесо без какого-либо корпуса или кожуха. Применим для помещений, где присутствует большая запыленность, но при этом, увы, такие устройства не обладают высокой эффективностью. Допустимо использование при высоких температурах.

Вентилятор зачастую устанавливают в печах, где очень высокая температура.

На выбор центробежного вентилятора могут влиять многие факторы: чистота «рабочего» воздуха, сфера предприятия (автомобильная, металлургическая и т.д.), плотность воздуха, высота над уровнем моря и другие.

Типы электродвигателей

Коллекторные электродвигатели

Коллекторная машина — вращающаяся электрическая машина, у которой хотя бы одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, соединена с коллектором [1]. В коллекторном двигателе щеточно-коллекторный узел выполняет функцию датчика положения ротора и переключателя тока в обмотках.

Универсальный электродвигатель Может работать на переменном и постоянном токе. Широко используется в ручном электроинструменте и в некоторых бытовых приборах (в пылесосах, стиральных машинах и др.). В США и Европе использовался как тяговый электродвигатель. Получил большое распространение благодаря небольшим размерам, относительно низкой цены и легкости управления.Коллекторный электродвигатель постоянного тока Электрическая машина, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую. Преимуществами электродвигателя постоянного тока являются: высокий пусковой момент, быстродействие, возможность плавного управления частотой вращения, простота устройства и управления. Недостатком двигателя является необходимость обслуживания коллекторно-щеточных узлов и ограниченный срок службы из-за износа коллектора.

  • С постоянными магнитами
  • С обмоткой возбуждения
Читайте также:  Затвор дисковый поворотный: типы и применение

Бесколлекторные электродвигатели

У бесколлекторных электродвигателей могут быть контактные кольца с щетками, таким образом не надо путать бесколлекторные и бесщеточные электродвигатели.

Бесщеточная машина — вращающаяся электрическая машина, в которой все электрические связи обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, осуществляются без скользящих электрических контактов [1].

Асинхронный электродвигатель Наиболее распространенный электродвигатель в промышленности. Достоинствами электродвигателя являются: простота конструкции, надежность, низкая себестоимость, высокий срок службы, высокий пусковой момент и перегрузочная способность. Недостатком асинхронного электродвигателя является сложность регулирования частоты вращения.

  • Однофазный
  • Двухфазный
  • Трехфазный

Cинхронный электродвигатель Синхронные двигатели обычно используются в задачах, где требуется точное управление скоростью вращения, либо где требуется максимальное значение таких параметров как мощность/объем, КПД и др.

  • С обмоткой возбуждения
  • С постоянными магнитами
  • Реактивный
  • Гистерезисный
  • Реактивно-гистерезисный
  • Шаговый

Виды вентиляционных систем

Вентиляция помещения бывает нескольких видов:

  1. Естественная – так называемая вентиляция с естественным побуждением. Функционирует за счет разницы температуры и давления внутри и снаружи помещения.
  2. Принудительная — приток и отток воздушных масс происходит за счет механических приборов (вентиляторов).
  3. Комбинированная – только приток или отток воздушных масс происходит за счет механических приборов (вентиляторов).

Схема работы принудительных проветривателей

Принцип действия естественного типа вентиляции представляет собой приток чистого воздушного потока и отток уже загрязненного и насыщенного углекислым газом воздуха без использования механических средств. Поступление нового воздуха осуществляется через окна, форточки и открытые двери балкона. Вытяжка отработанного — через вентлюки, расположенные в санузлах, кухне и кладовках.

В небольших жилых помещениях естественной вентиляции вполне достаточно. Для многокомнатной квартиры или загородного 2- или 3-этажного дома потребуется установка принудительной приточно-вытяжной вентиляционной системы.

Чтобы понять, нужно ли модифицировать естественную вентиляцию, необходимо обратить внимание на определенные показатели наличия плохого воздухообмена и разобраться, что требуется усилить — приток или отток воздуха. Часто необходимо сделать принудительным как поступление воздуха, так и его вытяжку

Существует несколько признаков, свидетельствующих о том, что в квартире недостаточно хорошо функционирует вентиляция:

  • повышенная влажность в летний период
  • низкая влажность в зимнее время года
  • на кухне, в санузле появляется плесень на стенах
  • чувствуется постоянная духота
  • воздух имеет запах пищи или канализационных стоков

Если обнаружены хотя бы несколько из вышеперечисленных факторов, то установка принудительной системы вентиляции является обязательной для данного помещения. Она поможет избавиться от различных заболеваний дыхательной системы всех жильцов дома или квартиры, наличия повышенного уровня углекислого газа, скопления неприятных запахов, развития патогенных микроорганизмов.

Достоинства принудительной (механической) приточно-вытяжной системы вентиляции:

  1. Качественная фильтрация воздуха.
  2. Увлажнение и ионизация частиц.
  3. Процесс как подогрева, так и охлаждения воздуха.

Расчет мощности

Для создания должной вытяжки для всякого вентилятора нужны правильные вычисления его производительности. Иначе он может не справиться с нагрузками, и коэффициент полезного действия будет низок. Мощность вытяжного механизма необходимо рассчитывать с учетом вида комнаты и объема воздушной массы, которую необходимо обновлять.

По нормативным расчетам, на кухне воздух посредством вентилирующего прибора должен обмениваться не менее 9-14 раз за час. В ванной комнате обновление воздушной массы может происходить реже, примерно 5-8 раз в течение одного часа. В то же время при пользовании душем это значение необходимо увеличивать до 17-20 раз в час.

Для туалетов обычно хватает 5-9 обновлений за вышеупомянутый промежуток времени. Чтобы правильно высчитать минимальную мощность вентилятора, нужно, прежде всего, подсчитать объем обслуживаемого помещения, а затем умножить на требуемое количество замены воздушной массы за час. Например, на кухне с объемом 30 м³ требующаяся наименьшая мощность вентилятора должна быть 30 м³ х 14 = 420 м³/час.

Большую роль для полной вытяжки играет и расположение устройства. Ведь удаляемый из комнаты воздух необходимо полностью заменить свежим. Обычно это происходит через щели в двери или специально предусмотренные для этого отверстия в стене. А когда прибор находится рядом с выходом на улицу, то он создаст обмен воздуха только вблизи и не сможет повлиять на остальную воздушную массу в комнате.

Специалисты рекомендуют располагать вентилятор наверху, чтобы всасывать теплый воздух, при этом источник для его поступления должен быть напротив прибора.

На кухне вытяжной вентилятор устанавливать желательно около плиты, поскольку это будет способствовать дополнительной вытяжке вредных запахов от приготовления пищи.

В случае, когда в комнате стоят приборы с дымоходом, то располагать вентиляторы нужно так, чтобы не происходило всасывания угарных газов из дымоходной трубы обратно в помещение. Такие требования не распространяются на котлы с распределенной тягой, в которых внутри трубы происходит обмен свежего воздуха с отработанным газом.