1. Вентиляторы

Для подачи или удаления воздуха из производственного помещения применяются воздуходувные машины, называемые вентиляторами. По принципу работы различают осевые, радиальные, диаметральные и диагональные вентиляторы, однако наиболее широко применяются радиальные и осевые вентиляторы.

Радиальный (центробежный) вентилятор состоит из трех основных элементов: лопаточного радиального колеса (иногда называемого турбиной, ротором), которое размещено в спиральном корпусе (также именуемого кожухом или улиткой), при этом колесо соединено с корпусом с помощью вала и подшипников.

При вращении колеса воздух, поступающий через входное отверстие в корпусе, попадает в каналы между лопатками колеса, под действием возникающей центробежной силы он перемещается по этим каналам, собирается спиральным корпусом и направляется в его выпускное отверстие.

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное колесо, при вращении которого поступающий в вентилятор воздух под действием лопаток перемещается в осевом направлении. Это наиболее простая конструкция осевого вентилятора, состоящего только из лопаточного колеса и кожуха. Широко применяются более сложные вентиляторы, снабженные направляющими и спрямляющими аппаратами. Такие вентиляторы удобно регулировать в широких пределах путем изменения угла поворота или числа лопаток рабочего класса.

Наконец, преимущество осевых вентиляторов состоит в том, что они реверсивны, т.е. при изменении направления вращения рабочего колеса изменяется направление потока, что невозможно в радиальных вентиляторах.

Но поскольку при действии осевых вентиляторов не используются центробежные силы, при прочих равных условиях они создают гораздо меньше давления. Для повышения его приходится усложнять конструкцию добавлением числа ступеней или значительным увеличением частоты вращения рабочих колес, что увеличивает шум и силовые напряжения.

Осевые вентиляторы целесообразно использовать при больших производительностях и малых давлениях (больших критериях быстроходности), например для проветривания тоннелей или в системах рудничной вентиляции, где немаловажное значение имеет возможность простого и быстрого реверсирования, т.е. изменения направления движения потока. В сложных же системах промышленной вентиляции, кондиционирования, аспирации, в тягодутьевых вентиляторных установках, где требуются значительно большие давления, обычно используют радиальные вентиляторы.

Таким образом, осевые вентиляторы не заменяют, а дополняют радиальные в соответствии с условиями использования.

Перемещаемый вентиляторами воздух может содержать самые разнообразные примеси в виде пыли, газов, паров, кислот и щелочей, а также взрывоопасные смеси. Поэтому в зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготовляют из определенных материалов и различной конструкции:

а) обычного исполнения – для перемещения чистого или малозапыленного воздуха (до 150 мг/м³ с температурой не выше 150°С);

б) антикоррозионного исполнения – для перемещения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в этом случае вентиляторы изготовляют из стойких против этих сред материалов - железохромистой и хромоникелевой стали, винипласта и т.д.;

в) взрывобезопасного исполнения – для перемещения взрывоопасных смесей, например, содержащих водород, ацетилен и т.д.; основное требование, предъявляемое к таким вентиляторам, - это полное исключение искрения при их работе (вследствие ударов или трения), поэтому колеса, корпуса и входные патрубки таких вентиляторов изготовляют из алюминия или дюралюминия; участок вала, находящийся в потоке взрывоопасной смеси, закрывается алюминиевыми колпаками и втулкой, а в месте прохода вала через кожух ставится сальниковое уплотнение;

г) пылевые – для перемещения пыльного воздуха (содержание пыли более 150 мг/м³); рабочие колеса этих вентиляторов изготавливаются из материалов повышенной прочности.

По типу привода вентиляторы изготавливают с непосредственным соединением с электродвигателем (колесо вентилятора находится на валу электродвигателя или вал колеса соединен с валом электродвигателя при помощи соединительной муфты) и с клиноременной передачей (на валу колеса есть шкив).

Радиальные вентиляторы изготавливают различных размеров и каждому из вентиляторов соответствует определенный номер, показывающий величину диаметра рабочего колеса в дециметрах. Например, вентилятор Ц4-70 № 6 имеет диаметр колеса 6 дм или 600 мм.

Вентиляторы различных номеров, выполненные по одной и той же аэродинамической схеме, имеют геометрически подобные размеры и составляют одну серию или тип, например Ц4-70. Рекомендуются следующие номера вентиляторов: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20,25; 31,5; 40; 50.

Эжекторы применяют в вытяжных системах в тех случаях, когда необходимо удалить очень агрессивную среду, пыль, способную к взрыву не только от удара, но и от трения или легко воспламеняющиеся и взрывоопасные газы (ацетилен, эфир и т.д.).