Как устроен безлопастной вентилятор: устройство и принцип работы прибора

Как выбрать вентилятор

Перед покупкой вентилятора вы уже знаете, для каких целей он вам нужен – для бытовых или производственных.

Определите место установки. Например, крышные вентиляторы рассчитаны для обслуживания больших площадей, помещений и их принято относить к производственным. Но это не значит, что его нельзя установить на крыше дачи и подключить к системе воздуховодов (если таковая имеется). Или в общем понятии напольный тип применяется только в бытовых целях – дома, в квартире, офисе. Но существуют напольные устройства, устанавливаемые в производственных цехах средних размеров, и они прекрасно справляются со своими задачами.

Следующий шаг подбор давления, производительности и мощности – обеспечить хороший воздухообмен в помещении. Давление измеряется в паскалях (Па), производительность в кубических метрах за час/минуту/секунду, мощность в киловаттах (кВт)

Обращайте внимание на габариты устройства – должны соответствовать месту установки, не приносить дискомфорта находящимся в помещении людям, но при этом обеспечивать требуемую производительность. Уровень шума не должен превышать допустимых значений, указывается в паспорте к вентилятору, измеряется в децибелах (дБ)

Уровень шума не должен превышать допустимых значений, указывается в паспорте к вентилятору, измеряется в децибелах (дБ).

Безопасность – все движущиеся части должны быть закрыты решетками или спрятаны в корпусе.

При выборе напольных вентиляторов обращайте внимание на устойчивость модели – должен твердо стоять на горизонтальной поверхности и не падать при случайных касаниях. Напольные модели рекомендуем приобретать с ножками не с ровной крестовиной, а конусообразной, приподнятой у центра от пола — более устойчивы

Дополнительные функции значительно облегчают использование устройства и повышают комфорт в его использовании. Решите нужны ли вам скоростные режимы, возможность переключения работы двигателя на вдув/выдув, поворотные устройства, клапана обратного потока и пульт ДУ. Кроме того, современные бытовые вентиляторы оснащают функциями типа обогрева, ионизации или увлажнения воздуха и т.д. Далеко не всегда эти возможности востребованы, а стоимость модели увеличивают существенно.

Что такое радиальный вентилятор: Сфера использования агрегата

Область применения радиальных вентиляторов зависит от типа используемой техники. Сегодня можно приобрети такой агрегат для работы в системах: высокого, среднего и низкого давления. Вентиляторы применяются для:

• Дымоотведения. Агрегат обеспечивает откачку горячих газов из помещений, где наблюдается задымление. Это позволяет снизить температуру и уменьшить интенсивность распространения огня. Системы дымоотведения на основе радиальных вентиляторов создают условия для проведения спасательных работ.
• Вентиляция. Приточно-вытяжные системы используются для откачки из помещения отработанного воздуха и закачки свежего. Для такой работы также используются радиальные вентиляторы. Особенностью применения таких агрегатов является то, что их можно монтировать в вентканалы или использовать для откачки воздуха напрямую из помещения.
• Охлаждение оборудования. На некоторых производственных площадках с помощью радиальных вентиляторов делают принудительное охлаждение оборудование. С помощью обдува холодным воздухом и отводом теплых масс создаются оптимальные условия для работы техники.

Радиальные вентиляторы обладают высоким КПД. Такое устройство было придумано русским инженером Александром Саблуковым и приводилось в движение ручным приводом. Современная техника далеко ушла от своего прообраза. Благодаря наличию мощных электродвигателей появилась возможность использования таких вентиляторов большого диаметра.

Что необходимо знать о сборке и монтаже вентиляторов

Как и у любого другого устройства, у радиальных приборов есть свои особенности установки. При монтаже данного устройства специалисты рекомендуют оборудовать корпус гнущейся вставкой, для снижения вибрации в момент использования прибора.

Установка вентиляционная

Для монтажа кулера, согласно с требованием к помещениям, необходимо устанавливать на поверхность плиты системы вентиляции вибро изолятор. Соединительная конструкция между воздуховодами и вентиляторами должна быть в полтора или два раза больше чем отверстие для выхода.

Любое вентиляционное оборудование требует качественного звуко изолирования. Это объясняется большой мощностью используемой техники. Поэтому внутрь патрубка, который соединяет центробежную вентиляторную установку и воздуховод устанавливают специальный глушитель, выполненный из звукоизолирующего материала, имеющего толщу свыше 2,5 сантиметров.

Для снижения шумового фона, а также во избежание чрезмерного гула, заборные патрубки необходимо размещать под углом не менее 60 градусов, а выбросные патрубки – не меньше чем 30 градусов.

Строго запрещено использование центробежных вентиляторов отдельно от системы вентилирования. Если вы планируете одновременно применять несколько устройств, то предварительно соедините их сетью.

Снятие и замена резистора вентилятора

Чтобы понят, работают они или нет, нужно от их двигателей отсоединить разъем, и к проводам через которые подается напряжение подключить лампу, аналогично делаем и с датчиком, если обе лампочки загораются, то проблема в вентиляторах.

Чтобы их снять нужно, проделать следующие действия:

1. Отключаем все провода
2. Снимаем верхний патрубок
3. Снимаем бампер
4. Если имеется кондиционер, отгибаем трубки (делать это нужно аккуратно, так как они могут лопнуть) или сливаем фреон (залить обратно будет стоить не дёшево) затем снимаем радиатор кондиционера.
5. На кожухе радиатора нужно ослабить гайки
6. Наклоняем радиатор таким образом, чтобы можно было извлечь блок вентиляторов
7. Откручиваем болты, которые крепят блок и извлекаем его

Если электродвигатели вентиляторов не запускаются при подключении проводов от АКБ непосредственно к клеммам питания, необходимо заменить устройства.

А еще интересно: Вентилятор охлаждения Нива Шевроле

Для этого понадобится набор гаечных ключей размером от 10 до 17 мм и крестовая отвертка.

Перед началом работ нужно загнать машину на смотровую канаву или подъемник и обесточить бортовую сеть, сняв минусовую клемму аккумулятора.

Демонтаж вентиляторов выполняется следующим образом:

• Снять защиту картера и грязезащитный кожух.
• Открутить саморезы и снять толстую пластину в форме паука и пару жестяных крышек, которые находятся спереди под днищем авто.
• Открутить крепление поперечины рамки радиатора.
• Ослабить натяжение и снять ремень гидроусилителя руля и помпы.
• Выкрутить 4 болта, удерживающих насос ГУР.

• Задвинуть насос назад, вывесив на шлангах.
• Демонтировать ремень привода кондиционера.
• Открутить болт, удерживающий зубчатый шкив ГРМ.
• Снять шкив и ремень.
• Открутить четыре гайки по углам корпуса электровентиляторов и два болта, фиксирующих его посередине.
• Снять вентиляторный блок со шпилек и вытащить вниз.

Этот способ наверняка подходит для рестайлинговых моделей Нива Шевроле. На машинах постарше придется снимать решетку радиатора и бампер, откручивать крепления и отводить вперед радиаторы кондиционера и охлаждения. После этого доступ к электровентиляторам будет открыт.

Во время демонтажа следует внимательно запоминать порядок действия. Сборка производится в обратной последовательности.

Перед началом работ необходимо заехать на смотровую яму и снять клемму с аккумулятора. Для ремонта понадобятся гаечные ключи 10-13, отвертка и новый резистор. Деталь установлена в балке снизу под радиатором. Порядок снятия следующий:

1. Открутить болты крепления и снять защиту картера вместе с грязезащитным кожухом.
2. Демонтировать защитную планку резистора и выкрутить деталь.

Сборка выполняется в обратной последовательности.

3 Устройство прибора

Вращающиеся элементы находятся на оси, а воздушный поток движется параллельно к ней. На входе в механизм установлен коллектор, улучшающий аэродинамические свойства всей системы. Если встречный поток отсутствует, процент потребляемой мощности устройства существенно снижается. При наличии интенсивного воздушного потока он сильно вырастает.

Диагональные вентиляторы работают по аналогичному принципу, что и предыдущий тип, а единственное отличие заключается в специфическом выпуске воздуха. Здесь он осуществляется диагональным образом. Кожух обладает конической формой, что увеличивает скорость потока при появлении давления на вращающийся пропеллер. Для таких вентиляторов характерна высокая скорость обдува и минимальный уровень шума (аксиальные приборы работают более шумно).

Радиальные агрегаты представляют собой незамысловатую конструкцию, которая включает в себя рабочее колесо, зафиксированное в спиральный кожух. Во время вращения этого механизма воздушная масса направляется в радиальном направлении и сжимается. После этого поток подается в кожух под воздействием центробежной силы и возвращается в отверстие нагрева.

Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения

Ни самый инновационный электрический мотор, имеющий большую мощность, ни сверхнадежный блок или регулятор управления не в состоянии на все сто процентов защитить охлаждающую систему от поломок. Учитывая то, что вышедший из строя вентилятор охлаждения, который дует не туда, куда надо, или вовсе не вращается, способен стать виновником перегрева двигателя, следить за его нормальным функционированием требуется постоянно.

Вовремя сделанный ремонт компонентов системы убережет ваш автомобиль от многих неприятностей, но здесь важно правильно установить причину поломки вентилятора. Другими словами, сначала нужно найти проблему, по которой, например, не работает регулятор оборотов коленвала либо блок управления, либо электрический мотор

Диагностику неисправностей вентилятора может провести любой водитель, ориентируясь на далее приведенные рекомендации.

Проверку следует начинать с демонтажа разъема (штекерного) температурного датчика и его обследования. В тех случаях, когда датчик является одинарным, нужно взять небольшой кусок обычной проволоки и замкнуть в штекере клеммы. При исправном вентиляторе блок управления или реле должны дать команду на его включение при замыкании. Если интересующее нас устройство не включается при такой проверке, это значит, что требуется его ремонт либо замена.

При наличии двойного термодатчика принцип проверки немного изменяется, и выполняется в два этапа:

1. Замыкают красный и красно-белый проводок. При этом должно фиксироваться медленное вращение вентилятора.
2. Замыкают проводки красного и черного цвета. Теперь вращение должно значительно ускориться.

Если вращения не наблюдается, вентилятор придется демонтировать и установить на его место новое устройство. Если постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора (дует без перерывов), есть вероятность того, что из строя вышел датчик его включения. Проверить такое подозрение несложно. Необходимо включить зажигание, а затем удалить наконечник провода с датчика.

Если выключения устройства после этого не произошло, можно смело покупать новый регулятор (датчик) отключения устройства. Ситуации, когда постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора, встречаются не редко, и теперь вы знаете, как решить такую проблему. Также имеет смысл выполнить проверку предохранителя в тех случаях, когда вы сомневаетесь в работоспособности описываемого в статье механизма. Делается это так:

• от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи подают на красно-черный или красно-белый проводок в разъеме вентилятора питание;
• от минусовой клеммы подают заряд на проводок коричневого цвета.

Если регулятор либо блок не отреагировал (устройство не включилось), проверьте провод температурного датчика (все имеющиеся на нем разъемы и штекера). Возможно, понадобится простой ремонт кабеля (например, его изолирование, замена штекера). Если дело не в проводе, значит, придется приобретать новый вентилятор, так как ваш сломался.

Устройство кулера: разбираем.

Большинство вентиляторов поддаются демонтажу и ревизии. Снимем наклеенный шильдик со стороны проводов, открыв доступ к пластиковой/резиновой заглушке, которую и извлекаем:

Подцепим пластмассовое или металлическое полукольцо любым предметом с острым концом (нож канцелярский, часовая отвёртка с плоским шлицем  и т.п.) и снимаем с вала. Взору открывается моторчик, работающий от постоянного тока по бесщёточному принципу. На пластиковой основе ротора с крыльчаткой по кругу вокруг вала закреплен цельнометаллический магнит, на статоре – магнитопровод на медной катушке. При подаче напряжения на статор вал кулера начинает вращаться. Номинал напряжения – 12 Вольт:

жало отвёртки приклеилось к цельнометаллическому магнитопроводу

Щёточных механизмов для кулера я не видел. Есть подозрение, что у всех таких вентиляторов бесщёточный механизм вращения: это, всё-таки, надёжность, экономичность, низкая шумность и возможность регулировки. Но перед тем, как перейти к электрической схеме, вспомним, что кулеры бывают нескольких типов по принципу подключения:

Однако помните. Если, например, вас заинтересует установленный внутри датчик, кулером, скорее всего, придётся пожертвовать. Почти все эти устройства неремонтопригодны.

Характеристики создаваемого давления

Для создания эффективной вентиляционной системы необходимо установить вентилятор способный создать правильное давление в системе. Именно от давления зависит качество и количество обновления воздуха в помещениях.

Давление может быть:

• статическим;
• динамическим;
• полным.

Под полным давлением понимают перепад давлений между созданным выходящим напором (динамическим давлением) и сжатием потока при столкновении с преградой (статическим давлением).

Вентиляторы по типу создаваемого полного давления делятся на устройства:

• Низкого – до 1000 Па,
• Среднего – 1000-3000 Па,
• Высокого давления – выше 3000 Па.

Вентиляторами низкого давления создают небольшой напор воздуха в несколько десятков паскалей и неспособны полноценно справиться с большими объемами. Вентиляторы среднего давления подразумевают использования конструкции, которая создает сотни паскалей давления и может использоваться в несложных бытовых системах воздуховодов.

Вентиляторы высокого давления используются в специализированных технологических установках, в воздуховодах имеющих большую протяженность. Чем выше напор выходящего воздуха, тем больше воздуховодов можно к нему присоединить.

В инструкции производители указывают статическое и полное давление. Однако, заводские данные часто расходятся с фактическими показателями на месте установки. Это связанно с особенностями конструкции воздуховода – большая протяженность каналов, повороты, изгибы увеличивают сопротивление напору, тем самым уменьшая давление.

Монтаж

Перед началом монтажа визуально убедиться в целостности, проверить, соответствуют ли характеристики по паспорту с документами.

Прозвонить на сопротивление изоляции, просушить. Проверить состояние ростверка по СНиП. Далее монтаж радиальных вентиляторов сводится к следующему списку действий:

1. Установить рамы.
2. Укрепить.
3. Подготовить подъёмные механизмы.
4. Застропить модуль, сделать пробный подъём.
5. Установить, временно закрепить агрегат к раме.
6. Соединить двигатель с вентилятором.
7. Удалить временные подставки.
8. Установить.
9. Окончательный крепёж.
10. Монтировать ограждение.
11. Пробный пуск.

Далее необходимо отбалансировать, турбину, проверив баланс нанесением одной риски на турбину и корпус. При прокручивании риски никогда не совпадают, если балансировка сделана правильно и наоборот – если метка постоянно занимает одно положение.

Зазор между корпусом и турбиной не допускается более четырёх процентов от диаметра колеса, а между колёсами не более одного.

ППР – проект производства работ оговаривает способы монтажа, мест и механизмы.

Стропы для монтажа обязательно инвентарные.

Чтобы не повредить анкерные болты подкладывают деревянные бруски, по окончании монтажных работ снимают.

Окончательная установка делается по байпасу с помощью деревянных клиньев на резиновую виброизолирующую прокладку толщиной до двадцати пяти миллиметров.

Разновидности устройства

Сегодня выпускается множество разных вариантов вентиляторных агрегатов. Каждый рассчитан на определённые условия эксплуатации, которые везде разные, поэтому универсальных решений в этой области нет.

Центробежные вентиляторы делятся по направлению вращения:

• правого (по часовой стрелке) вращения;
• левого (против часовой).

Вентиляторы также делят за типом приводных механизмов:

• ременной;
• прямой;
• регулируемый.

Вентиляторы делятся за уровнем давления и выделяют следующие типы:

• высокого (3 кПа — 12 кПа);
• среднего (1 кПа — 3 кПа);
• низкого (до 1 кПа) давления.

По направленности движения воздушных потоков вентиляторные установки классифицируют следующим образом:

• вытяжные;
• и двустороннего всасывания.

Обычные вентиляторы рассчитаны на эксплуатацию при температуре газа до 80 градусов, и содержании в нём твёрдых примесей не более 100 мг на кубометр. Существуют также установки для применения в запылённых средах, т. н. пылевые вентиляторы, у которых содержание твёрдых примесей в рабочем теле ограничено одним килограммом на м³. Достойны упоминания и роторные вентиляторы во взрывобезопасном исполнении, с пневматическим приводом, применяемые в шахтной вентиляции, и на прочих взрывоопасных предприятиях.

По приводам также есть существенные различия, самый простой и надёжный из них — прямой. В нём крыльчатка установлена непосредственно на вал двигателя, ломаться практически нечему. Недостаток у этого привода все же есть — необходимость иметь регулятор оборотов для мотора при потребности в регулировке мощности вентиляторной установки, так как конструкция привода не позволяет изменять скорость вращения крыльчатки без изменения оборотов двигателя.

Следующим идёт ременной привод, надёжность у него пониже, чем у прямого (ремень может соскочить со шкива или порваться), но зато уже имеется возможность изменять скорость вращения ротора без изменения таковой у двигателя. Состоит из двух шкивов (первый стоит на валу мотора, второй — на одном валу с крыльчаткой), имеющих несколько канавок с разными диаметрами, перебрасывая ремень между которыми, можно изменять передаточное соотношение, там самым изменяя обороты вентилятора, не затрагивая при этом двигатель.

Последний тип привода, самый современный из всех — регулируемый. В нём передача вращательного движения осуществляется через магнитную или гидравлическую муфту, расположенную между валами двигателя и вентилятора. Так как такой привод технически сложнее всех предыдущих, то для простоты управления в нём применяется микроконтроллер, что делает возможным использование вентиляторов с таким приводом в централизованных системах, где реализована функция удалённого управления.

Что касается разницы между вентиляторными установками двустороннего всасывания и вытяжными, то она очевидна: у вытяжного забор газа происходит с одного торца, а у первого — с обоих.