2. Канальные вентиляторы со спиральным корпусом

Эту группу составляют вентиляторы с прямоугольным корпусом, так называемые вентиляторы с «положенными на бок рабочими колесами» (рис.7а) и вентиляторы в боксе (рис.7б).

Канальные вентиляторы с прямоугольным корпусом («положенные на бок рабочие колёса», тип 2.1).В каталогах западных производителей название вентиляторов - Rectangularin-line (ducts) fans, то есть прямоугольные канальные вентиляторы. Вентиляторы этого типа предназначены для подсоединения к воздуховодам прямоугольного сечения, хотя ряд фирм комплектует их переходами для воздуховодов круглого сечения (интересно, что вентиляторы при этом называются так же - Rectangularfans). Можно предположить, что изначально вентиляторы были предназначены для установки в ограниченном пространстве, например, в подшивных потолках. Поэтому в конструкции вентиляторов все подчинено уменьшению его высоты, для чего используются электродвигатели только с внешним ротором. Однако некоторые отечественные производители выпускают такие вентиляторы с обычным трехфазным электродвигателем, располагаемым снаружи корпуса. При этом теряется основное достоинство этих вентиляторов – их поперечные габариты увеличиваются на длину двигателя.

Э та группа вентиляторов включает в себя вен­тиляторы, содержащие ра­ди­альные колёса с загну­тыми назад лопатками – тип 2.1.B (рис.13а) и ради­аль­ные колёса с загнутыми вперед лопатками - тип 2.1.F(рис.13б). Оба типа вентиляторов, кроме обыч­ного, могут иметь и зву­ко­поглощающее исполнение. Вентиляторы этой группы конструктивно достаточно сложны, но отличаются разнообразием исполнения и, соответственно, аэродинамических характеристик.

В вентиляторах «с положенными на бок колесами» реализуется следующая схема течения (рис. 14) - воздух входит в вентилятор в направлении перпендикулярном оси вращения колеса и, при входе в колесо изменяет свое направление на 90^о (некий аналог входной коробки). На выходе из колеса поток выбрасывается в радиальном направлении. Основные потери давления имеют место на входе и на выходе потока из вентилятора. Чтобы получить минимальную высоту вентилятора, необходимо уменьшать расстояние от стенки до входного коллектора, что приводит к увеличению скорости потока и, соответственно, аэродинамических потерь при повороте потока перед колесом, особенно при большой производительности. Кроме того, такое сложное течение является неустойчивым, склонным к закрутке по вращению на входе в колесо, что может ухудшить аэродинамическую характеристику вентилятора. В ряде случаев, для предотвращения закрутки потока на входе в колесо используют специальные разделительные перегородки. На выходе из колеса основные потери имеют место при внезапном расширении потока при переходе от выходного сечения элемента спирального корпуса к присоединительной рамке. Выходное отверстие вентиляторов этого типа занимает обычно не более четверти площади выходной присоединительной рамки (рис. 15), поэтому скоростной напор на выходе вентилятора практически полностью теряется. Особенно это важно для вентиляторов с колесами с загнутыми вперед лопатками, которые имеют более высокие скорости на выходе из корпуса, чем у колес с загнутыми назад лопатками.

Р ассмотрим вентиляторы с колесами с загнутыми назад лопатками - 2.1.В. Существуют вентиляторы со спиральным корпусом вокруг колеса (рис. 15) или с упрощенным спиральным корпусом, в виде прямоугольного ящика со свободным выходом потока (рис.13а). Спиральный корпус позволяет получить более высокое давление, однако прямоугольный ящик прост в изготовлении, а снижение давления по сравнению со спиральным корпусом невелико. Размещение электродвигателя с внешним ротором внутри рабочего колеса с загнутыми назад лопатками приводит к некоторому снижению области производительности вентилятора.

Рассмотрим вентиляторы с рабочими колесами с загнутыми вперед лопатками - 2.1.F. Такого типа колеса могут эффективно работать только в спиральном корпусе (рис. 13б). Размещение электродвигателя с внешним ротором внутри такого колеса существенно сужает рабочую область производительности канального вентилятора, а отмеченные потери приводят к тому, что на режиме максимальной производительности снижение полного КПД по сравнению с вентиляторами в спиральном корпусе и с обычным асинхронным двигателем может достигать 20…25%.

К анальные вентиляторы - вентиляторы в боксе (2.2). Эту группу составляют обычные радиальные вентиляторы в спиральном корпусе, установленные допол­нительно в бокс (рис.16а) или бокс со звукоизолирующими (реже - звукопоглощающими) стен­ками (рис.16б). Для умень­шения высоты бокса в этих вентиляторах всегда используются электродвигатели с внешним ротором. Как правило, эти вентиляторы имеют фланцы для присоединения к круглым воздуховодам.

Течение воздуха в них такое же, как и в вентиляторах с «положенными на бок рабочими колёсами», за исключением того, что поток при входе в вентилятор внезапно расширяется, что является источником дополнительных потерь, поэтому вентиляторы имеют, в среднем, несколько меньшую эффективность 0,2…0,35. Вентилятор без звукопоглощения и со звукопоглощением имеют практически одинаковые аэродинамические характеристики. Звукопоглощающий бокс су­щес­твенно снижает уровни корпусного шума и шума на входе в вентилятор. Выход потока происходит из спирального корпуса, где нет звукопоглощения, поэтому шум практически не меняется. Если требуется снижать шум ещё и на выходе, необходимо использовать дополнительно глушитель шума.

Как и в обычных радиальных вентиляторах со спиральными корпусами колеса могут быть:

- с вперед загнутыми лопатками - 2.2.F (например, вентиляторы типа

LPK, IRE, KVKF, KVO, ZERO;

- назад загнутыми лопатками - 2.2.B (например, вентиляторы типа IRE, KVKE.

Вентиляторы с вперед загнутыми лопатками имеют следующие исполнения:

-с колесами одностороннего всасывания 2.2.F.SS (например, вентиляторы типа LPK, KVKF, IRE, ZERO);

- c колесами двустороннего всасывания 2.2.F.DS (например, вентиляторы типа KVK, IRE). Здесь нет ошибки. Производители под одним и тем же наименованием выпускают совершенно разные вентиляторы, в данном случае, это говорит о том, что наименование вентилятора не отражает его аэродинамических и кон­структивных особенностей.

Существуют также ряд экзотических вентиляторов c вперед загнутыми лопатками:

- сдвоенные вентиляторы с колесами двухстороннего всасывания, один из которых - резервный (например, вентиляторы типа KVKDUO, IRE);

- вентиляторы с двумя, тремя входами (например, вентилятор типа IFA).

Эти вентиляторы нами не включены в классификацию, так как они образованы за счет простого увеличения функциональных элементов.

Сравнивать канальные вентиляторы в боксах крайне сложно, так они имеют огромный диапазон характеристик, и тем более трудно давать рекомендации по их выбору. В качестве примера приведем аэродинамические характеристики двух радиальных вентиляторов в звукопоглощающих боксах, которые имеют одинаковые патрубки и одинаковую мощность электродвигателей: вентилятор KVKF250L (колесо одностороннего всасывания с назад загнутыми лопатками, тип 2.2.B) и вентилятор KVK 250 (вентилятор двухстороннего всасывания с лопатками загнутыми вперед, тип 2.2.F.DS). Вентиляторы предназначены для установки в подшивных потолках и имеют примерно одинаковую высоту – 320…381мм.

Канальные вентиляторы в боксе можно использовать (если есть жесткие требования по корпусному шуму) в качестве вытяжных, додувающих в длинных системах при небольших расходах воздуха.