Главная страница » БЛОГ » Диаметральный вентилятор

Диаметральный вентилятор

    Диаметральный вентилятор

    Диаметральный вентилятор по применению стоит на третьем ме­сте после радиальных и осевых вентиляторов. Наиболее широко диаметральные вентиляторы используются в воздушно-тепловых завесах, бытовых вентиляторах электронагревателях, внутренних блоках кондиционеров. Основное достоинство диамет­ральных вентиляторов — относительно большие скорости потока на выходе свободно работающего вентилятора при малом диаметре и большой осевой про­тяженности рабочего колеса. Это дает возможность конструировать «плоское» оборудование, раздающее воздух через длинную узкую щель. Примеры таких установок приведены на рис. 5.1.

    Примеры использования диамет­ральных вентиляторов
    Рис. 5.1. Примеры использования диамет­ральных вентиляторов: а — воздушно-тепловая завеса; б — внутренний блок кондиционера

    Аэродинамика диаметрального вентилятора

    С аэродинамической точки зрения диаметральный вентилятор представ­ляет собой лопаточную машину с очень сложным течением, характеризующим­ся наличием отрывных зон и вихрей значительных размеров, определяющих в конечном счете аэродинамические характеристики вентилятора. Типич­ная внутренняя геометрия вентилятора и схема течения в нем в плоскости се­чения, перпендикулярной оси рабочего колеса, показаны на рис. 5.3.

    Картина течения в диаметральном вентиляторе
    Рис. 5.3. Картина течения в диаметральном вентиляторе (плоскость сечения, перпендику­лярного оси рабочего колеса): 1 — рабочее ко­лесо; 2 — корпус вентилятора; 3 — язык корпу­са; 4 — вихревое течение на входе в корпус; 5 — вихревое течение у языка в выходной части корпуса; 6 — направляющая входного патрубка

    Вентиля­тор имеет входное отверстие с сектором входа, определяемым углом 0ВХ. Рабо­чее колесо вентилятора в этой плоско­сти похоже на рабочее колесо радиаль­ного вентилятора с сильно загнутыми вперед лопатками. Вдоль оси ко­леса вентилятор имеет неизменную форму и ограничен длиной рабочего колеса. Выходная часть корпуса очень похожа на спиральный корпус радиаль­ного вентилятора. Вход и выход венти­лятора разделены с одной стороны де­талью, которая называется языком, с другой стороны — началом спирали выхода. Вентилятор называется диаме­тральным, поскольку поток пересекает рабочее колесо поперек, по диаметру.

    Устройство рабочего колеса

    Вентилятор как бы состоит из двух ступеней: в первой ступени поток со входа вентилятора проходит через лопаточную систему внутрь колеса, а во второй — через лопаточную систему изнутри колеса наружу. В некоторых конструкциях диаметральных вентиляторов внутри колеса между первой и второй ступенями устанавливается неподвижный направляющий аппарат. Вторая ступень имеет течение, сходное с течением в радиальном вентиляторе с загнутыми вперед ло­патками колеса.

    Таким образом, одна и та же лопаточная система в первой и вто­рой ступенях с точки зрения аэродинамики ведет себя совершенно по-разному, поскольку поток проходит ее сначала в одном, а затем в другом направлении. При этом характерной особенностью течения в диаметральном вентиляторе яв­ляется наличие двух вихревых зон (4, 5, рис. 5.3). Эти зоны могут быть более или менее интенсивными, больше или меньше по размерам, могут несколько менять свое местоположение, больше или меньше входить внутрь колеса или корпуса, но обязательно присутствуют, поскольку в этих местах меняется на противопо­ложное направление течения через лопаточную систему.

    Где применяется диаметральный вентилятор

    Диаметральные вентиляторы могут обеспечивать значения коэффициентов производительности ср до 1,1 и коэффициентов полного давления Ф до 4 и бо­лее, т.е. больше, чем у радиальных и осевых вентиляторов. Однако из-за наличия развитой вихревой структуры течения на всех режимах работы и неоптимальных режимов течения в соответствующих зонах рабочего колеса диаметральные вентиляторы имеют меньший КПД, чем осевые и радиальные вентиляторы. Но диаметральные вентиляторы можно делать с длинными (протяженными в осевом направлении) колесами и создавать «плоские» вентиляторные уста­новки. Это и определило основное применение диаметральных вентиляторов в воздушно-тепловых завесах (см. рис. 5.1).

    Воздушные завесы

    Завесы предназначены для уста­новки в дверных проемах малых и средних размеров, они подвешиваются, как правило, над дверями и создают щелевую направленную вниз струю. В них ис­пользуются длинные рабочие колеса (одно или два колеса на электродвигателе с двумя концами вала). Аэродинамическая нагрузка обычно небольшая — элект­рический или водяной теплообменник (может еще быть установлен фильтр гру­бой очистки воздуха), — поэтому вентилятор работает, как правило, на правой ветви аэродинамической характеристики (при больших значениях коэффициен­та производительности). Максимально используется свойство вентилятора соз­давать большой скоростной напор на выходе для предотвращения проникнове­ния наружного воздуха через дверной проем.

    Диаметральный вентилятор

    Системы кондиционирования

    Преимущество использования длинного рабочего колеса реализовано так­же и во внутреннем блоке кондиционера (см. рис. 5.1 6). Однако в подобных конструкциях аэродинамическое сопротивление теплообменника (охладителя/нагревателя) уже может быть существенным, и тогда вентилятор будет рабо­тать в средней части аэродинамической характеристики, т. е. будет использо­ваться также способность вентилятора создавать большие коэффициенты давления.