Ventiliatorių tipai: klasifikacija, paskirtis ir jų veikimo principas
Ventiliatorius – bet kurios dirbtinio tipo vėdinimo sistemos pagrindas. Prietaisas plačiai naudojamas buityje ir yra nepamainomas daugelyje žmogaus veiklos sričių. Planuodami įsigyti vėdinimo įrangą, turėtumėte išsiaiškinti jos sandaros ir veikimo specifiką.
Šiame straipsnyje, pateiktame susipažinimui, išsamiai aprašomi ventiliatorių tipai, jų konstrukciniai ypatumai, veikimo principai ir kiekvieno agregato paskirtis. Mes papasakosime Jums apie prioritetines tinkamo modelio pasirinkimo kryptis. Pas mus sužinosite, kaip parenkamas įrenginys priklausomai nuo eksploatacijos sąlygų.
Straipsnio turinys:
Ventiliatorių klasifikacija pagal pagrindinius parametrus
Ventiliatoriai – mechaniniai prietaisai, skirti oro ir dujų masių perkėlimui, tiekimui ar išsiurbimui. Oro cirkuliacija vyksta dėl slėgių skirtumo tarp vėdinimo įrenginio įėjimo ir išėjimo kanalų.
Ventiliatoriai naudojami visur. Prietaisai yra nepamainomi įrengiant pastato tiekiamojo-ištraukiamojo vėdinimo kompleksą, pučiant darbo elementus kondicionieriuose ir šildymo įrenginiuose.

Bendra vėdinimo įrenginių klasifikacija grindžiama skirtingais parametrais.
Tarp pagrindinių gradavimo kriterijų galima išskirti:
- įrenginio konstrukcija ir veikimo principas;
- ventiliatoriaus paskirtis ir funkcionavimo sąlygos;
- montavimo būdas;
- prietaiso sujungimo su elektros varikliu metodai;
- techninės ypatybės: apsaugos laipsnis IP, sukuriamas slėgis, sunaudojama galia, sukimosi dažnis, naudingumo koeficientas ir akustinio slėgio lygis.
Pagal konstrukcijos tipą išskiriamos penkios ventiliatorių modifikacijos: ašiniai, išcentriniai, įstrižiniai, diametraliniai ir bementiniai.

Atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas, išskiriami šie dujų pūtimo mašinų tipai:
- bendro naudojimo prietaisai;
- ypatingos paskirties ventiliatoriai.
Pirmajai grupei priklauso agregatai, skirti darbui su oro ir neaktyviais dujų srautais, kurių temperatūra neviršija +50°C. Antrąją grupę sudaro speciali įranga: atsparūs karščiui, sprogimui atsparūs, dulkių, korozijai atsparūs ir dūmų šalinimo.
Pagal montavimo būdą skiriami:
- standartiniai – montuojami ant atramos;
- stoginiai – montuojami ant pastato stogo;
- kanaliniai – įrengiami vėdinimo ortakyje;
- daugiazoniai – modeliai, skirti prijungti prie kelių oro kanalų.
Vėdinimo įrenginio pavarai naudojami elektros varikliai.
Galimi keli variklio sujungimo su sparnuote būdai:
- tiesioginis sujungimas;
- klininė diržinė pavara;
- be pakopų sukabinimas.
Nustačius tinkamą ventiliatoriaus tipą, parenkamas modelis su optimaliomis techninėmis charakteristikomis.

Įvairių tipų prietaisų veikimo principas
Pagrindinis ventiliatoriaus pasirinkimo kriterijus – jo konstrukcija ir veikimo principas. Konstrukcinės savybės ir techniniai niuansai lemia prietaiso efektyvumą, triukšmo lygį, darbo ekonomiškumą ir galimybę jį naudoti tam tikromis sąlygomis.
Ašinis agregatas – klasikinis ventiliatorius
Ašinis (aksialinis) ventiliatorius plačiai naudojamas buitinėse privačių namų vėdinimo sistemose, sanitarinių mazgų traukos įrenginiuose, kompleksiniuose ištraukiamuosiuose variantuose, kaip įvairios technikos ir elektronikos aušinimo elementas, taip pat aerodinaminėse vamzdžiuose ir turboventiliaciniuose varikliuose aviacijos srityje.
Modelių konstrukcija yra paprasta ir kompaktiška. Pagrindiniai elementai: cilindrinis korpusas, mentinis ratas ir pavara. Vidinis cilindro skersmuo turi užtikrinti netrukdomą darbinio rato sukimąsi. Tarpas tarp menčių ir korpuso ribojamas 1,5% besisukančios mentės ilgio.

Veikimo principas: besisukančios mentės užčiumpa orą ir išstumia jį išilgai sparnuotės ašies. Oro srautų judėjimas radialine kryptimi beveik nevyksta. Įrangos našumas reguliuojamas sukant mentes.
Išskirtinės ašinių modelių savybės:
- nereikalauja didelės montavimo ploto;
- ekonomiškas elektros energijos suvartojimas;
- žemas triukšmo lygis;
- paprastas eksploatavimas ir remontas;
- nedidelė kaina.
Ašinių ventiliatorių darbo ir naudojimo pranašumai lėmė jų platų populiarumą buityje. Masiškai naudojami korpusiniai modeliai elektrinių prietaisų vėsinimui ir nešiojamieji ašiniai agregatai su grotelėmis.

Išcentrinis modelis – tvirtumas ir didelė galia
Išcentriniai (radialiniai) ventiliatoriai yra labai efektyvūs – agregatai gali sukurti aukštą slėgį ir būti naudojami atšiauriomis sąlygomis. Įrangos konstrukciją sudaro šie elementai.
Korpusas. Difuzorinis gaubtas gaminamas iš lakštinio metalo kniedyto arba suvirinto. Tuščiaviduris korpusas turi spiralinę sraigės formą, konstrukcijoje numatyti siurbimo ir tiekimo vamzdžiai. Siekiant standumo, gaubtas sutvirtinamas briaunomis arba skersinėmis juostomis.

Darbinis ratas. Mentinis rotorius sudarytas iš dviejų diskų, menčių ir stebulės.
Rato konstrukcija lemia ventiliatoriaus naudojimo sąlygas:
- be disko – srautų su kietosiomis dalelėmis transportavimas;
- vieno disko – oro terpių su mažu kietųjų frakcijų kiekiu pernešimas;
- dviejų diskų – švarių oro masių cirkuliacija skirtingame slėgio diapazone;
- trijų diskų – dvipusio siurbimo užtikrinimas.
Rato tvirtinimas prie veleno atliekamas per stebules. Prie diskų ir stebulių tvirtinamos mentės.
Mentės. Agregato darbo charakteristikos ir efektyvumas apskritai labai priklauso nuo menčių formos:
- aerodinaminis sparnas – užtikrina tylų veikimą, gerą našumo rodiklį, prietaiso atsparumą aukštai temperatūrai;
- atgal išlenktos – trukdo dulkėms kauptis ventiliatoriaus viduje, tinkamos naudoti aukšto slėgio aplinkoje;
- pirmyn išlenktos – ventiliatoriai su «priekiniais» mentėmis skirti darbui su dideliu oro kiekiu ir aukštu slėgiu, pasižymi atsparumu erozijai;
- radialiniai – kompaktiškų matmenų instaliacijos su vidutiniu efektyvumu, rotoriaus kreiptuvai apdorojami apsaugine priemone nuo erozijos.
Ratų su «galinėmis» mentėmis statinio ir pilno slėgio rodiklių skirtumas nėra didelis, todėl jų naudingumo koeficientas yra aukštas. Darbo efektyvumas siekia 80%.

Išcentrinėse instaliacijose oras patenka ašine kryptimi, išstumiamas – radialine. Oro masės, veikiamos išcentrinės jėgos, juda cilindriniame korpuse.
Visą procesą galima suskirstyti į kelis etapus:
- Kai ratas sukasi, oras tarp menčių erdvės veržiasi prie rotoriaus krašto.
- Dėl to rato centre susidaro žemo slėgio zona. Tai lemia oro masių įsiurbimą iš išorės.
- Kameros centre oro srautai keičia kryptį iš ašinės į radialinę, patekdami į skyrius tarp menčių.
- Dėl greito sukimosi oro masės veržiasi prie vidinės korpuso sienelės.
- Kinetinė energija iš dalies virsta suspaudimo energija, ir oro greitis sumažėja – „sraigės“ viduje susikaupia tūrinis oro srautas ir susidaro perteklinis slėgis.
- Dujinė masė veržiasi prie išėjimo vamzdžio, patenka į vamzdyną, o toliau – į darbo zoną.
Išcentriniai agregatai naudojami didelių patalpų tiekimo-ištraukimo kompleksuose, garažuose, prekybos centruose ir pastatuose, kur reikalingas nenutrūkstamas galingas vėdinimas.

Įstrižinis – ašinio ir radialinio ventiliatoriaus derinys
Įstrižinis modelis – dviejų tipų ventiliatorių: ašinio ir išcentrinio sintezė. Prietaiso sparnuotė turi ypatingą formą – darbinio rato sandara primena būgno įrenginį radialiniame ventiliatoriuje. Sparnuotės mentės yra lygiagrečios sukimosi ašiai.
Kombinuoti ventiliatoriai turi cilindrinį korpusą ir išoriškai labiau primena ašinius modelius. Tačiau jų veikimo principas skiriasi dėl sparnuotės konstrukcinių ypatumų. Oras iš pradžių juda išilgai ašies, o tada pakeičia kryptį 45°.

Pagrindinis mišraus tipo ventiliatoriaus privalumas – kompromisas tarp triukšmo charakteristikų, našumo ir įrenginio matmenų.
Dažniausiai išcentriniai-aksialiniai agregatai naudojami kaip kanaliniai ventilatoriai mažose ir vidutinėse vėdinimo sistemose su ilgais ortakiais. Jie naudojami kaip ištraukimo įrenginiai ir tiekimo įrenginiai slėginėse tiekimo tipo sistemose.
Tangentinis įrenginys – oro srauto tolygumas
Tangentinis (diametralinis) ventilatorius susideda iš pailgo korpuso su difuzoriumi ir antgaliu, ir būgno tipo darbaračio su pasvirusiomis mentėmis. Oras du kartus juda statmenai cilindro sukimosi ašiai.

Išskirtinės diametralinių prietaisų savybės:
- aukšti aerodinaminiai rodikliai;
- gebėjimas tiekti tolygų srautą;
- galimybė pasukti ventiliatorių ir pasirinkti oro srauto kryptį;
- tylus darbas;
- aukštas naudingumo koeficientas – iki 60-70%.
Taikymo sritis: oro užuolaidų, fan coil įrenginių kūrimas ir naudojimas split sistemose.
Bementinis ventiliatorius – inovacinė technologija
Buitiniai bementiniai ventilatoriai palyginti neseniai pasirodė vietinėje vėdinimo sistemų rinkoje. Jų veikimo principas kardinaliai skiriasi nuo aukščiau aptartų modifikacijų.

Prietaiso sudedamosios dalys:
- apvalaus arba ovalo formos rėmelis, skirtas oro masių įsiurbimui ir išmetimui;
- pagrindas rėmeliui tvirtinti;
- mini turbina, įmontuota ventiliatoriaus pagrinde;
- variklis.
Inovatyvus ventilatorius veikia tokiu principu:
- Įjungus variklį, pradedama sukti turbina.
- Sukdamasi turbina įtraukia orą per perforacijas pagrindo korpuse.
- Veikiant turbulencijai, oras pagreitėja 15 kartų ir išeina pro išėjimo plyšius, esančius per visą rėmelio perimetrą.
Oro srautai apsuka žiedo paviršių ir nukreipiami reikiama kryptimi.

Palyginti su tradiciniais modeliais, vėduokliai be mentelių turi keletą privalumų:
- sklandus oro srauto intensyvumo reguliavimas;
- patogumas ir absoliutus naudojimo saugumas;
- oro krypties keitimas reguliuojant žiedo padėtį;
- darbo efektyvumas – elektros energijos sąnaudos 20% mažesnės, palyginti su ašiniais modeliais.
Pagrindiniai prietaiso trūkumai: didelė kaina ir aukštas triukšmo lygis.
Priklausomybė nuo eksploatacijos sąlygų
Renkantis ventiliatorių svarbu atsižvelgti į jo naudojimo sąlygas. Agresyvioje aplinkoje naudoti sukurtos siauros specializacijos įrenginiai.
Agregatai naudojimui įprastomis sąlygomis
Bendrosios paskirties ventiliatoriai gaminami iš anglinio plieno.
Prietaisus leidžiama montuoti, jei laikomasi privalomų eksploatavimo sąlygų:
- dulkių kiekis ore radialiniams agregatams – ne didesnis kaip 0,01 g/kub.m, ašiniams prietaisams – iki 0,01 g/kub.m;
- darbinės terpės temperatūra – iki +50°C;
- ore nėra chemiškai agresyvių, sprogstamųjų komponentų, pluoštų ir lipnių dalelių.
Dujų garų oro terpė neturi skatinti pagreitėjusių korozijos procesų, leistinas metalo irimo greitis – 0,1 mm per metus. Jei eksploatacijos temperatūra pakyla virš ribinės vertės, pablogėja variklio darbas, kuris paprastai yra judančių oro masių sraute.

Bendrosios paskirties modeliai naudojami oro šildymo ir vėdinimo sistemose viešuosiuose, gyvenamuosiuose ir gamybiniuose pastatuose, taip pat kitiems sanitariniams techniniams tikslams.
Specialios paskirties vėdinimo įrenginiai
Specialiosios paskirties ventiliatorius įprasta skirstyti į penkias grupes:
- dulkių;
- termoatsparūs;
- sprogimo saugūs;
- korozijai atsparūs;
- dūmų šalinimo.
Dulkių agregatai naudojami oro masėms valyti nuo dulkių ir nešvarumų dalelių: medžio ir metalo pjuvenų, suvirinimo šlako, grūdų atliekų. Oro srautas, eidamas pro antgalius, keičia savo kryptį iš ašinės į radialinę. Dėl išcentrinės jėgos keičiasi ir oro srauto greitis.

Radialiniai mažos galios dulkėms skirti ventiliatoriai montuojami automobiliuose, kurie veža grūdų mišinius. Aukšto slėgio prietaisai naudojami dideliuose gamybos cechuose.
Karščiui atsparūs agregatai skirti perkelti orą, kurio temperatūra viršija +80°C.
Dėl griežtų eksploatavimo sąlygų ventiliatoriai turi pasižymėti ypatingomis savybėmis:
- elektros variklio šiluminė izoliacija ir jo išvedimas už oro srauto ribų;
- aukštas variklio apsaugos lygis – IP44 ir aukštesnis;
- konstrukcinių elementų gamyba iš karščiui atsparių medžiagų (karščiui atsparaus poliamido, aliuminio lydinio, nerūdijančio ar anglinio plieno);
- platus darbo temperatūrų diapazonas.
Karščiui atsparūs ventiliatoriai naudojami įrengiant pirtių ir saunų vėdinimo sistemas, aukštos temperatūros ištraukiamo oro pašalinimui iš židinio ar krosnies, degimo produktų šalinimui iš gamybinių vietų.

Sprogimui atspari vėdinimo įranga skirta sprogiosioms dujų maišaloms pašalinti. Šiai kategorijai priklauso mišiniai, kuriuose užsiliepsnojus mažiausiai dalelei, užsidega visas likęs dujų tūris.
Elektros įrangos sprogimui atsparumo reikalavimai yra reglamentuoti ATEX EB direktyvomis. Priklausomai nuo zonų sprogumo laipsnio, vėdinimo įrenginiai gali būti apsaugomi:
- kvarciniu arba alyviniu laidžiųjų dalių apvalkalų užpildymu;
- sandarinimu kompaundu – polimerine medžiaga;
- sprogimui atspariomis dangomis.
Įėjimo kolektorių, darbinių ratų, korpuso gamybos medžiaga yra nerūdijantis plienas, aliuminio lydiniai ir skirtingų medžiagų grupės: nerūdijantis plienas-žalvaris, bronza, elektrai laidus plastikas.

Korozijai atsparūs ventiliatoriai skirti transportuoti agresyvius, nesprogius oro-dujų mišinius su nedideliu dulkių kiekiu ir be pluoštinių bei lipnių komponentų.
Prietaiso dalių gamybos medžiagos: titano lydiniai, polipropilenas, vinilplastikas. Kaip variantas, darbiniai elementai padengiami antikorozine danga – korozijai atspariu 08Х13 markės plienu arba titano lydiniu.
„Antirūdinių“ ventiliatorių taikymo sritys:
- juodoji metalurgija;
- mineralinių trąšų gamybos technologinės linijos;
- anglies gamyba;
- oro tiekimas į katilus su verdančiu mišiniu;
- vandens garų su fenolio, šarmo ir vandenilio sulfido priemaišomis cirkuliacijos organizavimas;
- koksochemijos kombinato linijos.
Dūmų šalinimo ventiliatoriai – galingi ugniai atsparūs įrenginiai, įmontuojami į pastato vėdinimo sistemą ir veikiantys išpučiant dūmus iš patalpos. Įrenginiams keliami aukšti techniniai reikalavimai.

Taikymo sritis – skirtingos paskirties pastatų priešdūminės vėdinimo sistemos. „Dūmų siurbliai“ montuojami ant patalpos stogo naudojant montažinį flanšą ir prijungiami prie dūmus šalinančių ortakių.
Priklausomai nuo ventiliatoriaus konstrukcijos, gali būti vykdomas dviejų arba keturių pusių dūmų išmetimas horizontalia arba vertikalia kryptimi. Numatyta galimybė įrenginiams veikti bendrosios oro mainų vėdinimo režimu.
Ventiliatorių tipai pagal montavimo būdą
Kaip buvo nurodyta aukščiau, pagal montavimo metodą vėdinimo įrenginiai skirstomi į 4 grupes: standartiniai, stoginiai, kanaliniai ir daugiazoniniai.
Paprasti ventiliatoriai paprastai tiekiami su atramine rėma arba laikikliu. Jų montavimas nesukelia jokių sunkumų.
Stoginiai įrenginiai montuojami ant pastato stogo ir yra paskutinė pastato vėdinimo sistemos grandis. Tokie ventiliatoriai yra veikiami neigiamų išorinių veiksnių (lietaus, sniego, vėjo gūsių), todėl gaminami iš ypač tvirtų medžiagų. Beveik visi modeliai turi apsauginį kūgį, neleidžiantį užsiteršti korpusui.

Renkantis stoginį ventiliatorių, atsižvelgiama į įrengiamos patalpos specifiką. Pavyzdžiui, darželiui, ligoninei ar mokyklai parenkamas modelis su žemu triukšmo lygiu. Gamybos cechui prioritetas bus įrangos galia.
Kanaliniai vėdinimo įrenginiai montuojami vėdinimo kanaluose ir atlieka oro ištraukimą bei tiekimą per ortakių sistemą. Kanalinių ventiliatorių konstrukcija paprastai yra įstrižainio arba radialinio tipo, rečiau – ašinio.
Prietaiso pasirinkimas atliekamas atsižvelgiant į ortakio formą. Gaminami įrenginiai apvalioms, kvadratinėms ir stačiakampėms šachtoms.

Daugiazonalinės vėdinimo sistemos turi korpusą, leidžiantį prijungti kelis siurbimo ortakius, kurie ateina iš skirtingų zonų. Tokie ventiliatoriai yra nepakeičiami patalpose, kuriose reikia įrengti ištraukimą skirtinguose kambariuose, o ištraukiamasis ortakis yra tik vienas.

Papildomas privalumas – eksploatacijos supaprastinimas. Reikia prižiūrėti vieną, o ne kelis ventiliatorius.
Buitinių vėdinimo modelių atmainos
Buitiniai ventiliatoriai papildomai klasifikuojami pagal montavimo vietą.
Langiniai. Prietaisas montuojamas į lango angą arba sieną prie lango, ortakio nėra. Tokia įranga dažniausiai naudojama viešosiose įstaigose: kavinėse, kirpyklose ir pan. Savarankiškas įpjovimas į sumontuotus PVC langus yra problemiškas.

Virtuviniai. Jie šalina garus ir įvairius kvapus, atsirandančius ruošiant maistą. Ventiliatorius montuojamas tiesiai į ištraukiamąjį gaubtą. Pagal konstrukciją skiriami plokštieji, kupoliniai ir įmontuojami gartraukiai. Virtuviniai ventiliatoriai turi būti atsparūs karščiui ir turėti išorinį apsauginį tinklelį.
Įranga sanitariniam mazgui. Siekiant padidinti ištraukiamosios ventiliacijos tualete ir vonioje efektyvumą, naudojami ant sienos ir lubų montuojami ventiliatoriai. Kompaktiški agregatai yra ekonomiški ir lengvai montuojami.

Nepriklausomai nuo pasirinkto ventiliatoriaus tipo, ypatingą dėmesį reikėtų skirti prietaiso ženklinimui, o tiksliau – IP apsaugos lygiui. IP standartas apibūdina įrangos apsaugotumą neagresyvioje aplinkoje.

Apsaugos nuo drėgmės patekimo į korpuso vidų lygį nurodo antrasis ženklinimo skaitmuo.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema
Vaizdo įrašas #1. Bekraščio ventiliatoriaus veikimo principas ir konkurenciniai pranašumai:
Vaizdo įrašas #2. Išcentrinio ventiliatoriaus VTSUN įrenginys:
Vaizdo įrašas #3. Apvalios formos kanalinio ventiliatoriaus konstrukcija:
Modelių asortimentas ir ventiliatorių techninės eksploatacinės charakteristikos leidžia parinkti optimalią įrangą, tiek buitiniam, tiek pramoniniam naudojimui. Ventiliacijos įrenginių konstrukcijos nuolat tobulinamos, prisitaikant prie pirkėjų poreikių.
Ar atsirado klausimų skaitant straipsnį? Norite pranešti apie naudingus niuansus renkantis įrangą? Rašykite, prašome, komentarus toliau esančiame bloke.

Susidomėjau bekraščiu ventiliatoriumi. Į tokį vaikas nekiš rankos. Pati kelis kartus užkliuvau už panašaus agregato. Tiesa, jo mentės buvo minkštos ir jis tuoj pat sustodavo, bet vis tiek pojūčiai nemalonūs. Bekraščiame ventiliatoriuje šie dalykai iš esmės pašalinti. Triukšmas ne stipresnis nei akvariumo kompresoriaus darbas. O dėl kainos gamintojai dar padirbės, toks ventiliatorius gali būti parduodamas masiškai.
Iš ventiliacijos įrenginių turiu tik vieną ventiliatorių: virtuvėje, sujungtą su gartraukiu. Visiškai paprastas, kainavo kokius centus, veikia iki šiol.
Dabar galvoju apie ventiliatoriaus įrengimą tualete, bet tai, ką siūlo, per brangu, kaina po 150-200 €. Taigi ir galvoju, jei pats įsirengčiau paprastą ašinį ventiliatorių ištraukimui, ar jis susitvarkys su kvapų šalinimu?
Sveiki, Vadimai. Greičiausiai konsultantai parduotuvėje, kurioje teiravotės apie ventiliatorių tualeto ištraukimui, nusprendė Jūsų sąskaita padidinti savo pardavimų rodiklį.
Jūsų atveju galima pritaikyti standartinius skaičiavimus atsižvelgiant į tipinius tualeto matmenis 1,7×1,5×2,5 m. Keitimo dažnis maždaug aštuoni, todėl reikalingas ištraukiklis, kurio rodiklis ne mažesnis nei 50 kub. m/val. Jei rinksitės ašinius ventiliatorius, jų minimali galia yra 80 kub. m/val., o išcentriniai ventiliatoriai – 40-100 kub. m/val. Tai reiškia, kad parinkti tinkamą ventiliatorių tualeto ištraukimui nebus sunku.
Jums tiks šie modeliai:
– ERA ašinis ištraukiamasis ventiliatorius Slim 5, d 125;
– ERA ašinis ištraukiamasis ventiliatorius 4S-02, d 100.
Išvardytų modelių kaina yra apie 10 €. Tai visiškai priimtina kaina už įrangą tipinio plano buto tualeto ištraukimui. Ištraukiamojo ventiliatoriaus prijungimas atliekamas pagal paprasčiausią schemą, viską galima padaryti pačiam.