Вентилятор для двигателя характеристики

(ВД) — это промышленный центробежный вентилятор, также имеется и другое название, тягодутьевые машины.

Для обозначения типа установок принято использовать буквы, например, Д — дутьевой; М — мельничный; У — узкое рабочее колесо (крыльчатка); В — вентилятор; у — унифицированный; Г — вентиляторы горячего дутья; А — индексы аэродинамической схемы. Они обеспечивают непрерывную тягу в топку котла.

Другими словами, их задача, подача чистого и свежего воздуха в различные промышленные технологические устройства. Это могут быть на пример, тепловые электростанции, печи, газомазутные и пылеугольные котлы или простые котельные.

Вентиляторы такого типа используются в отраслях народного хозяйства не только для подачи свежего воздуха, но и в качестве дымососов. Агрегат состоит из таких узлов как, ходовая часть, рабочее колесо, улиткообразный корпус, нагнетательные и всасывающие патрубки и направляющий аппарат.

Температура при работе такого устройства должна варьироваться от -30 до +40 градусов по Цельсию.

Принципы работы и устройство дутьевого вентилятора

Развивается нужное, для сопротивления всего потока воздуха давление и самих горелок соответственно. Поскольку воздух преодолевает сопротивление лишь подогревателя, то у остальной его части давление понижается путем дросселирования перед входом. Это происходит по тому что, энергия, затраченная на сжатие, несколько теряется.

Устройство транспортирует часть как горячего, так и холодного воздуха. В результате этого работают не высокие температуры. Это дает отсутствие влияния каких-либо особенных условий. В итоге агрегат отличается высокой экономичностью.

Основные узлы

1. Электродвигатель. Вентиляторы оснащены много типовыми асинхронными двигателями, имеющие одну или две скорости. Что дает экономичность при работе благодаря возможности регулировки.
2. Направляющий аппарат. Им комплектуется (ВД), позволяющий регулировать мощность.

   В нем находятся так называемые лапотки, которые устанавливаются внутри каркаса, благодаря им можно изменять разрез отверстия, обеспечивающее всасывание воздуха.

3. Рама — каркасная конструкция.
4. Улитка — металлическая часть корпуса, которая имеет форму спирали, этот узел создает вихревой поток.

5. Ходовая часть — с помощью которого осуществляется передача на крыльчатку.

Изготовление тягодутьевых устройств промышленного типа не является сложным производственным процессом, поэтому практически каждая область на территории РФ имеет свой завод по производству таких агрегатов.

Вот несколько основных изготовителей и поставщиков, как отечественных, так и зарубежных, продукцией которых является (ВД) на ряду с другими подобными устройствами.

• ООО «Армада» Челябинская область
• ЗАО «Вент-Вентмаш» г. Москва
• ООО «Виктория» г. Москва
• Ventec AG Германия
• Asea velding Ю. Корея
• Завод «Взлет» г. Омск
• Усманский завод промышленного машиностроения Липецкая область
• ОАО «Вента» Свердловская область
• ООО «Сигма-Вент» г. Москва
• Comet Италия
• Cues США
• Ermaksan Турция

(ВД) осевые и радиальные, в чем разница

1. Дутьевые устройства и так называемые дымососы выполняются радиальным типом, но агрегаты мощных энергоблоков осевым. Первые имеют относительно удовлетворительные характеристики по уровню шума и сравнительно не большие скорости (до 100 м/с).

   Причем в лучших случаях КПД составляет 88-90% при одностороннем всасывании и двустороннем 86% соответственно.

2. Машины осевого типа стали появляться позже, но расширение областей их применения стремительно растет.

   Если поток воздуха через такой вентилятор теряет меньше давления, то таким образом достигается более высокие значения КПД. Эти устройства в конструктивном исполнении гораздо проще радиальных.

3. Металлоемкость в таких агрегатах значительно меньше.

   Существенное отличие заключается в том, что, машинах радиального типа невозможно изменить направление воздушного потока. Т. е. осевые агрегаты реверсивны. В сложных системах, там, где необходимы большие давления, как правило, используются радиальные устройства.

4. Давление, которое создает вентилятор, определяется сопротивлением воздушного потока, оно должно быть преодолимо. (ВД) которые инсталлируются непосредственно перед подогревателем, предназначенных для подачи не нагретого воздуха.

Примеры:моделей

Дутьевой вентилятор ВДН 19

• Мощность эл. дв. кВт — 160
• Частота вращ. об/мин — 750
• Эл. двигатель — 315В8
• Производительность. м3/час — 78000
• Полное давление, Па — 3300
• Сумарный уровень звуковой мощности дБ — 115
• Масса без эл. дв. кг — 3150
• Цена — от 622165 RUR без НДС
• Производитель (Россия) компания «Мегават» г. Санкт-Петербург

Читать еще:  Что такое руд двигателя

Дутьевой вентилятор ВДН 8

• Мощность эл. дв. кВт — 11
• Частота вращ. об/мин — 1000
• Эл. двигатель — 160S6
• Производительность. м3/час — 6500
• Полное давление, Па — 62
• Сумарный уровень звуковой мощности, дБ — 91
• Масса без эл. дв. кг — 316
• Цена — от 13800 RUR без НДС
• Производитель (Россия) компания «Крафт» Удмурдская республика г. Ижевск

Основные преимущества

Конечно использование дымососа при отоплении не является новым решением. В промышленности в теплосиловых установках давно используются дутьевые машины. Эффективность горения при сжигании большого количества топлива играет большую роль. Есть ряд преимуществ применения тягодутьевых вентиляторов, а именно:

1. Имеется возможность управлять процессом сжигания;
2. Благодаря дымососу исключается вероятность попадания дыма в помещение;
3. В разы повышается эффективность работы печи;
4. Делается возможным максимально точная регулировка теплоносителя;
5. Достигается стабилизация устойчивой работы прибора при плохой тяге в дымоходе.

Тягодутьевые агрегаты с успехом используются для подачи воздуха в различных процессах на производстве. Без них не обходятся электростанции, котельные цеха и другие крупные промышленные тепловые установки. Если же (ВД) используется не в помещении, а такое вполне допускается, то во избежание попадания воды в установку следует установить надежную защиту.

Какими бывают и для чего нужны вентиляторы охлаждения в автомобиле

В каждом автомобиле есть вентилятор охлаждения двигателя. Для чего он нужен?

Роль вентилятора в работе автомобиля

Вентилятор охлаждения двигателя выполняет функцию принудительного обдува радиатора и двигателя в момент, когда заведенный автомобиль не движется. Изначально при производстве машин было разработано два пути охлаждения двигателя:

При жидкостной системе для охлаждения используется жидкость, но также играет немаловажную роль и обдув, поэтому вентиляторы применяются в обоих случаях. Главная роль, что возлагается на вентилятор, заключается в равномерном отводе теплого воздуха от радиатора и горячего двигателя.

Классификация вентиляторов охлаждения двигателя

Существует всего два типа вентиляторов автомобильной системы охлаждения:

• механический вентилятор;
• электрический вентилятор.

Первый вид вентилятора приводится в движение благодаря специальному ремню, что соединяет вентилятор с приводом коленчатого вала. Чтобы лопасти не рассыпались от большой скорости при высоких оборотах двигателя, крыльчатка вентилятора присоединяется к шкиву коленчатого вала при помощи термомуфты или гидромуфты. Это специальный гидромеханический привод, являющийся разновидностью вискомуфты.

На высоких оборотах привод притормаживает вращение крыльчатки. Муфта устроена таким образом, что позволяет вращаться вентилятору на такой скорости, на какой это необходимо. Благодаря этому, производиться необходимый отвод тепла от двигателя.

Вентилятор, работающий от электрического привода, быстро завоевал свою популярность. Такой вентилятор работает на основе показателей датчиков температуры. Благодаря этому работа вентилятора стала более равномерной и эффективной.

Как устроены вентиляторы охлаждения двигателя

Механические вентиляторы

Поскольку электрические вентиляторы значительно эффективнее, то использование вентиляторов с вискомуфтой практически сошло на нет. Сегодня такие вентиляторы изредка применяют в некоторых моделях внедорожников. Это связано с тем, что электроника очень боится воды, а вот вискомуфта надежно защищена от любого попадания воды.

• Вентилятор с электронным блоком управления
• На основе показателей датчиков температуры, что чаще всего устанавливают в патрубке на выходе из радиатора и патрубке на выходе из двигателя, а также данных о работе двигателей электронный блок управления принимает решение о включении и выключении вентилятора, а также скорости вращения.
• Вентилятор с термовыключателем

Термовыключатель установлен на определенные показатели температуры, например 70 и 85 градусов. При достижении нижней или верхней границы вентилятор включается или выключается.

Такие вентиляторы применялись в более старых моделях. Сейчас профессионалы рекомендуют электровентиляторы охлаждения купить для своего автомобиля, так как их работа эффективнее.

Но при поломке электровентилятора придется обратиться к специалистам.

Центробежные вентиляторы

Центробежный вентилятор – это машина динамического действия для сжатия и перемещения воздуха или рабочего газа. При вращении рабочего колеса возникают центробежные силы, под действием которых происходит перемещение и сжатие воздуха на лопатках рабочего колеса и перемещение по направлению к выходному или нагнетательному патрубку. Впускное отверстие обычно находится по центру рабочего колеса – импеллера.

Читать еще:  Что такое торможение двигателем на механике

Главные характеристики центробежных вентиляторов – это давление, то есть разность давлений на выходе и входе, и производительность, то есть расход воздуха. Центробежные вентиляторы развивают давление от 330 Па у небольших вентиляторов низкого давления до 50 кПа у вентиляторов высокого давления, производительность – от 2,7 до 1 млн. м 3 /ч.

Центробежные вентиляторы делят на типы по давлению (низкого, среднего и высокого давления), материалу корпуса (литой алюминиевый, листовой из стали или нержавеющей стали) и специальные (конвейерные, взрывозащищенные и т.д.).

Для определенного достаточно широкого соотношения характеристик давление – производительность и широкого диапазона перемещения рабочей точки по кривой характеристики центробежные вентиляторы имеют очень высокий КПД до 91%, поэтому, несмотря на иногда достаточно сложное их устройство, центробежные радиальные вентиляторы находят широкое применение. Более сложное устройство вентиляторов, конечно, влияет на их стоимость, но учитывая высокие технические характеристики центробежных вентиляторов, это окупается со временем.

Высокие характеристики центробежных вентиляторов также сохраняются в широком диапазоне частот вращения, что прекрасно проявляется при их использовании вместе с частотными преобразователями. Центробежные вентиляторы прекрасно работают как на создание давления, так и на разрежение.

Вентиляторы низкого давления

Мы предлагаем несколько различных исполнений центробежных вентиляторов низкого давления, но основное – это с лопастями, изогнутыми назад, сделанные из алюминия, стали и нержавеющей стали, на давление до 8кПа. Серии ND, CFL, и ND-ATEX, — вентиляторы «беличья клетка», с барабанным рабочим колесом. Вентиляторы серии CFLD, всасывают с двух сторон и обеспечивают большую производительность — до 600000 м3/ч.

Вентиляторы низкого давления серии PFL, без корпуса, с открытой крыльчаткой — встраиваемые.

Серия	Давление до, кПа	Производительность до
ND	1,9	95 м 3 /мин
ND-ATEX	1,9	95 м 3 /мин
S-LP	3	115 м 3 /мин
CFL	8	400000 м 3 /ч
CFLD	2,7	580000 м 3 /ч
PFL	3,3	300000 м 3 /ч

Вентиляторы среднего давления

Вентиляторы среднего давления RD, S-MP, CFM и RD-ATEX создают давление до 17,5 кПа. Рабочее колесо с изогнутыми назад лопастями, изготовленное из алюминия, стали или нержавеющей стали.

Конвейерные вентиляторы RDF и CFMT — перемещают воздух и легкие сыпучие материалы. Сделаны из стали или нержавеющей стали.

Вентиляторы среднего давления PFM с открытой крыльчаткой без корпуса идеально подходят как встраиваемые. Привод прямой, через муфту или ремень. Возможно исполнение под частотный преобразователь.

Серия	Давление до кРа	Производительность до
RD	9,6	125 м 3 /мин
RD-ATEX	6,8	90 м 3 /мин
S-MP	10	180 м 3 /мин
RDF	7,1	62 м 3 /мин
CFMT	4,2	12000 м 3 /ч
CFM	17,5	360000 м 3 /ч
PFM	5	300000 м 3 /ч

Вентиляторы высокого давления

Используются когда необходимо большое давление. Серии HRD-FU/FUK, HRD-FU-ATEX и CFH предназначены для работы с частотным преобразователем. В вентиляторах серий HRD и CFH используется ременная передача.

Некоторые вентиляторы HRD могут поставляться без двигателя, со шкивом под клиновой ремень и внешний привод.

Для создания очень большого давления мы предлагаем вентиляторы серий HRD-BOOSTED, S-HP, S-XP и CFXH, под частотный преобразователь.

Высокоэффективные вентиляторы

Вентиляторы серии S-HE — точный выбор рабочей точки, улучшенная эффективность. Кроме прочего, специальная форма лопастей увеличивает коэффициент полезного действия вентилятора до 70% и выше.

Серия	Давление до кРа	Производительность до
S-HE	4,5	500 м 3 /мин

Центробежные вентиляторы из алюминия, стали или нержавеющей стали

Серии ND, RD, RDF, HRD-FU/FUK, HRD-BOOSTED, ND-ATEX, RD-ATEX и HRD-FU-ATEX выпускаются в литых корпусах из алюминия.

Жесткие и прочные литые корпуса обеспечивают центробежным вентиляторам легкость, компактность, устойчивость и защиту от коррозии.

Вентиляторы серий S-MP, S-XP, S-HE, CFL, CFM, CFH, CFXH, CFLD, CFMT, PFL, PFM в корпусах из листовой и нержавеющей стали, окрашенные порошковым напылением. Все части, соприкасающиеся с рабочим колесом, сделаны из нержавеющей стали.

Взрывозащищенные вентиляторы

Мы поставляем центробежные вентиляторы во взрывозащищенном исполнении, под заказ. Вентиляторы ATEX разработаны, чтобы исключить тепловые, механические и электрические факторы, которые могут привести к взрыву при контакте с взрывоопасной или воспламеняемой атмосферой.

Привод вентилятора

Центробежные вентиляторы могут иметь прямой привод, привод через муфту или ременную передачу, в зависимости от серии. Многие из них также могут поставляться с частотным преобразователем, при необходимости регулирования рабочей точки.

Сферы использования центробежных вентиляторов:

• Системы отопления
• Вентиляционные системы
• Кондиционирование воздуха
• Транспортировка сыпучих материалов
• Подача и отвод воздуха
• Пищевая промышленность
• Химические заводы
• Нефтепереработка
• Сушильные камеры
• Элеваторы
• Полиграфия
• Деревообработка
• Промышленные пылесосы
• Очистка сточных вод
• Печи для обжига
• Сжигание ТБО

Центробежный вентилятор создает большее давление, чем сопоставимый по мощности осевой вентилятор, но имеет меньшую производительность. В сравнении с вихревым вентилятором все наоборот. Также центробежные вентиляторы отличаются высокой плотностью мощности и долговечностью. Версии в алюминиевом корпусе очень легкие.

У нас есть полный ассортимент центробежных вентиляторов для любых условий и задач. Чтобы купить центробежный вентилятор, опишите нашим специалистом свои требования, и они помогут с выбором. Цена на вентиляторы со склада указана на странице склада, остальные цены мы высылаем по запросу.

Комплектация и условия работы вентиляторов

Вентиляторы ОАО «Вента» комплектуются двигателями обычного исполнения серии АИР монтажного исполнения IM1081, IM3081, а также взрывозащищенными — серии АИМ, исполнение — Im2081. Завод вправе комплектовать вентиляторы двигателями других типов, имеющими аналогичные технические характеристики.

Конструктивные исполнения радиальных вентиляторов даны по ГОСТ 5976-90. Конструктивные исполнения осевых вентиляторов — по ГОСТ 11442 — 90. Конструктивные исполнения крышных вентиляторов — по ГОСТ 24814 — 81.

Категории размещения — по ГОСТ 15150-90.

Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство

Для эффективной работы двигателя необходим соответствующий тепловой режим.

При сгорании топлива выделяются не только выхлопные газы, которые и обеспечивают работу мотора, но и тепловая энергия.

Чтобы избежать перегрева двигателя, его охлаждают с помощью различных жидкостей (тосол, антифриз, дистиллированная вода). Вентилятор необходим для того, чтобы снизить температуру охлаждающей жидкости.

ТИПЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Существует четыре типа вентиляторов:

• с прямым приводом от ремня (цепи) газораспределительного механизма (ГРМ);
• с прямым приводом от ремня генератора;
• с приводом от ремня ГРМ или генератора и тепловой муфтой;
• с электрическим приводом.

Вентилятор с прямым приводом от ремня или цепи ГРМ применялся на автомобилях, которые выпускали до девяностых годов прошлого века. Причем, производители иномарок отказались от такой системы еще в семидесятых годах прошлого века.

Единственное сомнительное преимущество такого привода – меньшее количество ремней, ведь привод ГРМ охватывал помпу, вентилятор, коленчатый и распределительный валы.

Нередко в таких системах натяжку ремня или цепи проводили с помощью водяного насоса (помпы), не устанавливая регулировочный ролик.

Вентилятор с приводом от ремня генератора получил большее распространение на недорогих автомобилях, выпускавшихся до двухтысячных годов.

По сравнению с приводом от ремня/цепи ГРМ, такая система имеет несколько преимуществ. Главное из них – отсутствие влияния вентилятора на работу системы ГРМ.

В случае заклинивания вентилятора или других неисправностей, работа ГРМ не нарушается и автомобиль может продолжать движение своим ходом. 

Вентилятор с тепловой муфтой вне зависимости от типа привода имеет главное преимущество – он лучше контролирует тепловой режим мотора. Пока муфта не нагрета, она слабо передает энергию вращения вентилятору, поэтому даже на максимальных оборотах двигателя скорость его вращения невелика.

По мере нагрева муфты коэффициент передачи возрастает и скорость вращения вентилятора все сильней зависит от оборотов двигателя.

Поэтому при прогреве мотора вентилятор снижает температуру охлаждающей жидкости незначительно, а при нагреве близком к максимальному, эффективность его работы возрастает.

Вентилятор с электрическим приводом наиболее эффективен и используется на большинстве современных автомобилей. Он включается лишь при определенной температуре охлаждающей жидкости, благодаря чему мотор быстро нагревается и работает в комфортном режиме.

Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения

Ни самый инновационный электрический мотор, имеющий большую мощность, ни сверхнадежный блок или регулятор управления не в состоянии на все сто процентов защитить охлаждающую систему от поломок.

Учитывая то, что вышедший из строя вентилятор охлаждения, который дует не туда, куда надо, или вовсе не вращается, способен стать виновником перегрева двигателя, следить за его нормальным функционированием требуется постоянно.

Вовремя сделанный ремонт компонентов системы убережет ваш автомобиль от многих неприятностей, но здесь важно правильно установить причину поломки вентилятора.

 Другими словами, сначала нужно найти проблему, по которой, например, не работает регулятор оборотов коленвала либо блок управления, либо электрический мотор.

Диагностику неисправностей вентилятора может провести любой водитель, ориентируясь на далее приведенные рекомендации.

Проверку следует начинать с демонтажа разъема (штекерного) температурного датчика и его обследования.

В тех случаях, когда датчик является одинарным, нужно взять небольшой кусок обычной проволоки и замкнуть в штекере клеммы. При исправном вентиляторе блок управления или реле должны дать команду на его включение при замыкании.

Если интересующее нас устройство не включается при такой проверке, это значит, что требуется его ремонт либо замена.

При наличии двойного термодатчика принцип проверки немного изменяется, и выполняется в два этапа:

1. Замыкают красный и красно-белый проводок. При этом должно фиксироваться медленное вращение вентилятора.
2. Замыкают проводки красного и черного цвета. Теперь вращение должно значительно ускориться.

Если вращения не наблюдается, вентилятор придется демонтировать и установить на его место новое устройство. Если постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора (дует без перерывов), есть вероятность того, что из строя вышел датчик его включения. Проверить такое подозрение несложно. Необходимо включить зажигание, а затем удалить наконечник провода с датчика.

Если выключения устройства после этого не произошло, можно смело покупать новый регулятор (датчик) отключения устройства.

Ситуации, когда постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора, встречаются не редко, и теперь вы знаете, как решить такую проблему.

Также имеет смысл выполнить проверку предохранителя в тех случаях, когда вы сомневаетесь в работоспособности описываемого в статье механизма. Делается это так:

• от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи подают на красно-черный или красно-белый проводок в разъеме вентилятора питание;
• от минусовой клеммы подают заряд на проводок коричневого цвета.

Если регулятор либо блок не отреагировал (устройство не включилось), проверьте провод температурного датчика (все имеющиеся на нем разъемы и штекера). Возможно, понадобится простой ремонт кабеля (например, его изолирование, замена штекера). Если дело не в проводе, значит, придется приобретать новый вентилятор, так как ваш сломался.

СИСТЕМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ

Датчик термовключения вентилятора (находится в нижнем левом углу радиатора) при нагревании замыкает цепь с малым током, идущую на разгрузочное реле. Отмечу, что данный датчик разрывает «минус», идущий к реле.

«Плюс» реле берет от замка зажигания и регулируется предохранителем №19 (находится в салоне автомобиля слева в панели приборов). Датчик чаще всего 3-х контактный. Коричневый провод берет «минус» с корпуса автомобиля.

Два других провода (полосатые) при замыкании на них контактов в датчике подают «минус» к разгрузочным реле. В зависимости от степени нагревания охлаждающей жидкости, датчик замыкает цепь, идущую к реле № 214 (первая скорость) или цепь, идущую к реле № 217 (вторая скорость).

Реле № 272 и датчики температуры, находящиеся на верхнем патрубке системы охлаждения (синий и серый), в управлении вентилятором охлаждения двигателя не участвуют ни коим образом, вопреки всеобщего убеждения.

Реле № 272 работает только при выключенном зажигании в режиме афтэкулинга, (этот режим я трогать не буду).
Далее, при получении «минуса» от датчика и «плюса» от замка зажигания, разгрузочное реле замыкает силовые контакты и подает «ПЛЮС» непосредственно на вентилятор охлаждения.

«МИНУС» вентилятор берет с корпуса автомобиля (с лонжерона). Силовой «ПЛЮС» реле берет с АКБ под защитой предохранителя на 40А (60А если на радиаторе 2 вентилятора), который находится за декоративной накладкой слева от ноги водителя (хрен найдешь, а если найдешь, хрен доберешься).

Ну в общем-то и все. В зависимости от того, на какое реле от датчика поступит «минус», такая и включится скорость.

Вентиляторы радиатора – назначение и устройство

Вентилятор охлаждения радиатора применяется для воздушного охлаждения, которое вместе с жидкостным обеспечивает оптимальный температурный режим работы мотора.

Для повышения эффективности жидкостного охлаждения применяется радиатор: встречный воздух проходит через его соты и охлаждает жидкость. Но при малой скорости движения или в городских пробках воздушный поток недостаточный.

Чтобы избежать перегрева, включается вентилятор, который направляет воздух на радиатор, охлаждая его.

На старых моделях и современных внедорожниках с продольно размещенным двигателем применяется механический привод вентилятора охлаждения. У старых автомобилей он работает постоянно, позже начали устанавливать вискомуфту, которая его отключает при необходимости. Применяется на крупных грузовиках и внедорожниках. Достоинства в том, что не боится попадания воды, в отличие от элекровентиляторов.

Вентиляторы с вискомуфтой

Система, в основе которой имеется вискомуфта, не распространена. Ею оборудуются машины с продольным расположением силового агрегата, а также она используется на крупногабаритных внедорожниках, применяемых для преодоления водных преград. Это обусловлено принципом работы подобного вентилятора охлаждения.

Вискомуфта является полностью герметичной конструкцией, поэтому надежно защищена от проникновения воды. Под ее воздействием электрические системы моментально выйдут из строя. Вискомуфта наполняется специальным силиконовым маслом или гелем. Оно меняет свои свойства при воздействии температур.

Скорость вращения устройства будет уменьшена или увеличена в зависимости от уровня нагрева. Данный вентилятор охлаждения состоит из герметичного корпуса, наполненного силиконовой жидкостью, а также пакетов дисков ведомого и ведущего валов.

Принцип работы основан на передаче вращения от ведущего к ведомому валу за счет пакетов дисков.

Вентиляторы с электроприводом

Вентилятор охлаждения радиатора и двигателя с наличием электропривода имеет более сложную конструкцию, нежели предыдущая система. Кроме того, она более современна, поэтому встречается на многих новых автомобилях.

Устройство включает в себя электродвигатель, датчик температуры, электронный блок управления, а также реле вентилятора охлаждения. В большинстве приборов устанавливается два датчика температуры. Одним оборудуется патрубок, выходящий из радиатора.

Второй датчик встраивается непосредственно в корпус термостата, а также может находиться в выходящем из мотора патрубке. Разница показаний датчиков влияет на работу блока управления вентилятора охлаждения.

Настройка режима работы электродвигателя прибора требует наличия расходомера воздуха, а также датчика, отслеживающего частоту вращения коленчатого вала.

Блок управления получит соответствующие сигналы со всех датчиков и обработает их. Затем активируется реле вентилятора охлаждения, которое будет отслеживать скорость вращение крыльчатки после включения системы.

Такие устройства нередко устанавливаются производителями автомобилей в наше время.

Вентиляторы с термовыключателем

Подобные механизмы устанавливались на автомобили до изобретения электронного блока. Например, вентилятор охлаждения ВАЗ также снабжается термовыключателем. Это устройство отвечает за включение/отключение электродвигателя системы.

Принцип действия вентиляторов охлаждения данного типа состоит в следующем: сигнал подается с температурного датчика, который установлен в корпусе блока цилиндров на специальную шкалу, размещенную в салоне автомобиля.

Этот показатель и реагирование термовыключателя на изменения температуры жидкости в радиаторе влияют на процедуру включения и выключении движка. Если температура охладителя будет увеличена до максимума, внутри термовыключателя будут замкнуты контакты, подключенные к цепи питания системы.

Затем будет подан ток на электродвигатель, который приведет крыльчатку вентилятора в режим вращения. Контакты будут размыкаться в случае понижения температуры до предельного минимума, что гарантирует выключение прибора.

Куда дует вентилятор охлаждения?

В этой статье мы не можем обойти вниманием вопрос о том, куда дует интересующий нас механизм. Именно его задают экспертам и коллегам-автолюбителям пользователи на десятках и сотнях форумах, посвященных обслуживанию транспортных средств. На самом деле ответ на него очень прост.

Само назначение охлаждающего устройства и принцип его работы, описанный выше, говорит нам о том, что дует он исключительно на двигатель, засасывая холодный воздух через радиатор.

Если в вашем автомобиле поток воздуха направлен не на мотор, а на радиатор, это означает только то, что вентилятор неправильно подключили после технического обслуживания либо выполнения ремонтных работ. Вероятнее всего, просто-напросто спутали клеммы. Следует установить их правильно, и больше никогда не задаваться вопросом, куда вентилятор должен направлять поток охлажденного воздуха.

Вентиляторы и их характеристики

Вентиляторы – устройства, предназначенные для создания воздушного (в общем случае, газового) потока. Основная задача, которую решают с применением этих устройств в оборудовании для вентиляции, кондиционирования и воздухоподготовки – создание в системе воздуховодов условий для перемещения воздушных масс от точек забора до точек выброса или потребителей.

Для эффективной работы оборудования воздушный поток, создаваемый вентилятором должен преодолеть сопротивление системы воздуховодов, обусловленное поворотами магистралей, изменением их сечения, появлением турбулентностей и прочими факторами.

В результате имеет место перепад давления, который является одним из важнейших характеристических показателей, влияющих на выбор вентилятора (кроме него основную роль играют производительность, мощность, уровень шума и т.д.). Зависят эти характеристики, прежде всего, от конструкции устройств и используемых принципов работы.

Все множество конструкций вентиляторов разделяют на несколько основных типов:

• Радиальные (центробежные);
• Осевые (аксиальные);
• Диаметральные (тангенциальные);
• Диагональные;
• Компактные (кулеры)

Центробежные (радиальные) вентиляторы

В устройствах этого типа происходит всасывание воздуха по оси рабочего колеса и выброс его под действием центробежных сил, развиваемых в зоне его лопастей, в радиальном направлении. Использование центробежных сил позволят использовать такие устройства в случаях, когда требуется высокое давление.

Характеристики радиальных вентиляторов в значительной мере зависят от конструкции рабочего колеса и формы лопастей (лопаток).

По этому признаку крыльчатки радиальных вентиляторов разделяют на устройства с лопатками:

• загнутыми назад;
• прямыми, в том числе, отклоненными;
• загнутыми вперед.

На рисунке упрощенно показаны типы крыльчаток (рабочее направление вращения колес обозначено стрелками).

Рабочие колеса с загнутыми назад лопастями

Для такой крыльчатки (B на рисунке) характерна значительная зависимость производительности от давления. Соответственно, радиальные вентиляторы такого типа оказываются эффективны при работе на восходящей (левой) ветви характеристики. При их использовании в таком режиме достигается уровень эффективности до 80%. При этом геометрия лопаток позволяет добиться низкого уровня рабочего шума.

Основной недостаток таких устройств – налипание находящихся в воздухе частиц на поверхности лопастей. Поэтому такие вентиляторы не рекомендуется применять для загрязненных сред.

Рабочие колеса с прямыми лопатками

В таких крыльчатках (форма R на рисунке) устранена опасность загрязнения поверхности содержащимися в воздухе примесями. Такие устройства демонстрируют эффективность до 55% . При использовании прямых отклоненных назад лопастей характеристики приближаются к показателям устройств с загнутыми назад лопатками (достигается эффективность до 70%).

Крыльчатки с загнутыми вперед лопастями

Для вентиляторов, использующих такую конструкцию (F на рисунке) влияние изменения давления на воздушный поток незначительно.

В отличие от крыльчаток с загнутыми назад лопастями наибольшая эффективность таких рабочих колес достигается при работе на правой (нисходящей) ветви характеристики, при этом ее уровень составляет до 60%. Соответственно, при прочих равных, вентилятор с крыльчаткой типа F выигрывает у устройств, снабженных крыльчаткой, по размерам рабочего колеса и общим габаритным показателям.

Осевые (аксиальные) вентиляторы

Для таких устройств и входной и выходной воздушный потоки направлены параллельно оси вращения крыльчатки вентилятора.

Главным недостатком таких устройств является низкая эффективность при использовании варианта установки со свободным вращением.

Значительное повышение эффективности достигается при заключении вентилятора в цилиндрический корпус. Существуют и другие методы улучшения характеристик, например, размещение непосредственно за рабочим колесом направляющих лопастей. Такие меры позволяют добиться эффективности аксиальных вентиляторов в 75% без использования направляющих лопастей и даже 85% при их установке.

Диагональные вентиляторы

При осевом воздушном потоке невозможно создать значительный уровень эквивалентного давления. Добиться увеличения статического давления позволяет использование для создания воздушного потока дополнительных сил, например, центробежных, которые действуют в радиальных вентиляторах.

Диагональные вентиляторы являются своеобразным гибридом аксиальных и радиальных устройств. В них всасывание воздуха осуществляется в направлении, совпадающем с осью вращения. За счет конструкции и расположения лопастей рабочего колеса достигается отклонение воздушного потока на 45 градусов.

Таким образом, в движении воздушных масс появляется радиальная составляющая скорости. Это позволяет добиться увеличения давления за счет действия центробежных сил. Эффективность диагональных устройств может составлять до 80%.

Диаметральные вентиляторы

В устройствах этого типа поток воздуха всегда направлен по касательной к рабочему колесу.

Это позволяет добиться значительной производительности даже при малых диаметрах крыльчатки. Благодаря таким особенностям диаметральные устройства получили распространение в компактных установках, таких как воздушные завесы.

Эффективность вентиляторов, использующих этот принцип действия, достигает уровня в 65%.

Аэродинамическая характеристика вентилятора

Аэродинамическая характеристика отражает зависимость расхода (производительности) вентилятора от давления.

На ней находится рабочая точка, показывающая актуальный расход при определенном уровне давления в систем.

Характеристика сети

Сеть воздуховодов при различных значениях расхода оказывает различное сопротивление движению воздуха. Именно это сопротивление определяет давление в системе. Отображается эта зависимость характеристикой сети.

При построении аэродинамической характеристики вентилятора и характеристики сети в единой систем координат рабочая точка вентилятора находится на их пересечении.

Расчет характеристики сети

• Для построения характеристик сети используется зависимость
• dP=k*q2
• В этой формуле:

• dP – давление вентилятора, Па;
• q – расход воздуха, куб.м/ч или л/мин;
• k – постоянный коэффициент.

Характеристика сети строится следующим образом.

1. На аэродинамическую характеристику наносится первая точка, соответствующая рабочей точке вентилятора. К примеру, работает при давлении 250 Па, создавая воздушный поток 5000 куб.м/ч. (точка 1 на рисунке).
2. По формуле определяется коэффициент kk = dP/q2Для рассматриваемого примера его величина составит 0.00001.

3. Произвольно выбираются несколько отклонений давления, для которых пересчитывается расход.К примеру, при отклонения давления -100 Па (результирующая величина 150 Па) и +100 Па (значение 350 Па), рассчитанный по формуле расход воздуха составит 3162 и 516 куб.м/ч соответственно.

Полученные точки наносятся на график (2 и 3 на рисунке) и соединяются плавной кривой.

Каждому значению сопротивления сети воздуховодов соответствует собственная характеристика сети. Строятся они аналогичным образом.

В результате, при сохранении скорости вращения вентилятора, рабочая точка смещается по аэродинамической характеристике. При увеличении сопротивления рабочая точка из положения 1 смещается в положение 2, что вызывает снижение расхода воздуха. Наоборот, при уменьшении сопротивления (переход в точку 3 а линии С) расход воздуха увеличится.

Таким образом, отклонение реального сопротивления системы воздуховодов от расчетного приводит к несоответствию величины воздушного потока проектным значениям, что может отрицательно сказаться на эксплуатационных показателях системы в целом. Главная опасность такого отклонения заключается в невозможности для вентиляционных систем эффективно выполнять возложенные на них задачи.

Компенсировать отклонение расхода воздуха от расчетного можно за счет изменения скорости вращения вентилятора. При этом получается новая рабочая точка, лежащая на пересечении характеристики сети и той аэродинамической характеристики из семейства, которая соответствует новой скорости вращения.

Соответственно, при повышении или уменьшении сопротивления потребуется отрегулировать скорость вращения таким образом, чтобы рабочая точка переместилась в положение 4 или 5 соответственно.

В этом случае наблюдается отклонение давления от расчетной характеристики сети (величина изменений отображена на рисунке).

На практике появления таких отклонений говорит о том, что режим работы вентилятора отличается от того, который был рассчитан из соображений максимальной эффективности. Т.е. регулирование скорости как в сторону увеличения, так и в сторону снижения ведет к потере эффективности работы вентилятора и системы в целом.

Зависимость эффективности вентиляторов от характеристик сети

1. Для упрощения выбора вентилятора на его аэродинамических характеристиках строят несколько характеристик сети.

   Чаще всего используются 10 линий, номера которых удовлетворяют условию

2. L = (dPd / dP)1/2
3. Здесь:

• L – номер характеристики сети;
• dPd – динамическое давление, Па;
• dP – величина общего давления.

На практике это означает, что в рабочей точке на каждой из построенных линий воздушный поток вентилятора составляет соответствующую величину от максимальной. Для линии 5 – это 50%, для линии 10 – 100% (вентилятор свободно дует).

• При этом эффективность вентилятора, которая определяется соотношением
• η = dP * q / P
• где:

• dP – общее давление, Па;
• q – расход воздуха, куб.м/ч;
• P – мощность, Вт

может оставаться неизменной.

В этом отношении интерес представляет сравнение эффективности радиальных вентиляторов с загнутыми назад и вперед лопастями рабочего колеса. Для первых максимальное значение этого показателя нередко оказывается выше, чем для вторых. Однако, такое соотношение сохраняется только при работе в области характеристик сети, соответствующим меньшему расходу при заданном значении давления.

Как видно из рисунка, при высоких уровнях расхода воздуха для получения равной эффективности вентиляторам с загнутыми назад лопатками потребуются больший диаметр рабочего колеса.

Аэродинамические потери в сети и правила монтажа вентиляторов

Технические характеристики вентиляторов соответствуют указанным производителем в технической документации в том случае, если выполняются требования по их установке.

Основным из них является монтаж вентилятора на прямом участке воздуховода, причем его длина должна составлять не менее одного и трех диаметров вентилятора со стороны всасывания и нагнетания соответственно.

Нарушение этого правила ведет к увеличению динамических потерь, и, как следствие, к росту перепада давления. При увеличении такого перепада расход воздуха может значительно уменьшится, по сравнению с расчетными значениями.

На уровень динамических потерь, производительность и эффективность влияет множество факторов. Соответственно, при установке вентиляторов необходимо выполнять и другие требования.

Со стороны всасывания:

• вентилятор устанавливают на расстоянии не менее 0.75 диаметра до ближайшей стены;
• сечение входного воздуховода не должно отличаться от диаметра входного отверстия более чем на +12 и -8%;
• длина воздуховода со стороны забора воздуха должна быть больше 1.0 диаметра вентилятора;
• наличие препятствий для прохождения воздушного потока (демпферов, ответвлений и др.) недопустимо.

Со стороны нагнетания:

• изменение поперечного сечения воздуховода не должно превышать 15% и 7% в сторону уменьшения и увеличения соответственно;
• длина прямолинейного участка трубопровода на выходе должна составлять не менее 3-х диаметров вентилятора;
• для уменьшения сопротивления не рекомендуется использовать отводы под углом 90 градусов (при необходимости поворота магистрали их следует получить из двух отводов по 45 градусов).

Требования к удельной мощности вентиляторов

Высокие показатели энергоэффективности – одно из главных требований, которое применяется в европейских странах ко всему оборудованию, в том числе, и к системам вентиляции зданий.

В соответствии с этим Шведским институтом внутреннего климата (Svenska Inneklimatinsitutet) была разработана концепция интегральной оценки эффективности для вентиляционного оборудования, основанная на так называемой удельной мощности вентиляторов.

Под этим показателем понимается отношение общей энергоэффективности всех входящих в систему вентиляторов к суммарному воздушному потоку в вентиляционных каналах здания. Чем ниже полученное в результате значение, тем эффективность оборудования выше.

Такая оценка легла в основу рекомендаций по покупке и установке вентиляционных систем для различных секторов и отраслей. Так для коммунальных зданий рекомендованное значение не должно превышать 1.5 при установке новых систем и 2.0 для оборудования после ремонта.