Осевые вентиляторы и их конструкция
Осевым называется вентилятор, в котором воздух (или газ) перемещается вдоль оси рабочего колеса, вращаемого двигателем (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Схема осевого вентилятора
1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – обтекатель; 4 – входной коллектор
Рабочее колесо осевого вентилятора обычно устанавливается в обечайке или цилиндрическом корпусе. Чаще всего лопастное колесо закрепляется непосредственно на выступающем конце вала электродвигателя, располагающегося в корпусе. Однако при больших размерах вентиляторов или при несовпадении числа оборотов вентилятора и электродвигателя предусматривается привод. В этом случае колесо крепится на валу вентилятора, удерживаемом двумя опорными подшипниками, а на конец вала насаживается шкив под клиновые ремни.
Осевое рабочее колесо состоит из втулки относительно большого диаметра и прикреплённых к ней глухих или поворотных равномерно расположенных лопаток. Систему таких лопаток называют также лопаточным венцом. В лопаточном венце все лопатки, как правило, одинаковы и установлены под одним и тем же углом. Число лопаток в таких венцах может составлять от 2 до 30 в зависимости от типа вентилятора и его особенностей.
Лопатки изготавливаются из металла или пластмасс, листовые и объёмные, монолитные или пустотелые. Втулки осевых вентиляторов выполняются сварными, литыми и штампованными. Штампуют одновременно лопатки и втулки, т.е. всё колесо полностью. Лопатки к втулкам привариваются либо крепятся при помощи стержней. В последнем случае при регулировании можно менять угол поворота лопаток относительно плоскости вращения. С повышением быстроходности осевого вентилятора число лопаток уменьшают. Для улучшения аэродинамических характеристик лопатки осевых рабочих колёс по мере приближения к втулке расширяют и закручивают. Но находят применение и незакрученные лопатки постоянной ширины, что несколько ухудшает аэродинамические характеристики рабочих колёс.
Лопатки могут быть симметричного и несимметричного профилей. Наиболее совершенную форму имеют лопатки с профилем, подобным профилю крыла самолёта. Лопатки с симметричным профилем могут работать при любом направлении вращения. Вентиляторы с такими лопатками называются реверсивными. Если форма профиля несимметрична, то лопатки устанавливаются так, чтобы вогнутая их часть двигалась по направлению вращения колеса (рис. 3.5). Для изменения направления потока в таких вентиляторах необходимо повернуть лопатки на 180°.
Рис. 3.5. Осевые вентиляторы с поворотными лопастями.
Осевые вентиляторы имеют большой КПД, в конструктивном исполнении они значительно проще радиальных и металлоёмкость значительно меньше.
Канальные вентиляторы
К канальным вентиляторам относятся радиальные вентиляторы, у которых течение в рабочем колесе радиальное, а направления потока воздуха на входе и выходе вентилятора совпадают. При этом ось вращения колеса может быть расположена произвольно относительно оси канала (воздуховода). Канальные вентиляторы предназначены для встраивания в вентиляционную сеть и имеют присоединительные размеры под стандартные сечения круглых и прямоугольных воздуховодов (рис. 3.6, 3.7, 3.8).
Рис. 3.6. Канальные вентиляторы в круглом корпусе
Рис. 3.7. Канальные вентиляторы в прямоугольном корпусе