Вентиляторы
Центробежные вентиляторы. Принцип действия.
В центробежных вентиляторах воздух всасывается в осевом направлении, а выдувается в радиальном, перемещаясь в спиральном корпусе под действием
центробежных сил. Весь процесс можно описать следующим образом:
Как только рабочее колесо (2) начинает вращение, воздух из зоны между лопатками рабочего колеса (1) под действием центробежной силы направляется
к краю колеса (3). Как следствие, в центре (4) рабочего колеса образуется зона низкого давления, что приводит к всасыванию воздуха извне в заборное
отверстие (5). В центре камеры (6) поток воздуха изменяет направление своего движения с осевого на радиальное и поступает в свободное пространство
между лопатками рабочего колеса (7). Поскольку рабочее колесо вращается с высокой скоростью, воздух направляется к внутренней стенке спирального корпуса (8).
На данном этапе скорость воздуха замедляется, так как часть кинетической энергии преобразуется в энергию сжатия. Внутри спирального корпуса образуется
мощный поток воздуха, и избыточное давление. Через выходное отверстие (9) воздух поступает в трубопровод, а оттуда - в рабочую зону.
Когда требуется создать вакуум, трубопровод подсоединяется к заборному отверстию (5) вентилятора.
При повышении скорости вращения рабочего колеса, производительность вентилятора и создаваемая им разница давлений увеличиваются, однако также возрастает и
требуемая мощность двигателя.
 |
 |
Вентиляторы отводного канала. Принцип действия.
Принцип действия вентиляторов отводного канала или, по другому, воздуходувок, несколько отличается от обычных "улиток".
Воздуходувки используются в случаях, когда требуется создавать и давление и вакуум одновременно. Также их можно классифицировать как вентиляторы, создающие давление до 30000 Па (300 мбар).
Иногда такой тип вентилятора называют "динамическим компрессором". Воздуходувки используют бесконтактный принцип работы, что делает практически невозможным их ранний износ и значительно уменьшает стоимость обслуживания. Также, в отличие от обычных компрессоров и насосов, не происходит загрязнения воздуха угольной пылью и маслами.
Принцип работы:
Рабочая камера в форме незамкнутого тора (1) имеет круглый канал (2). Одна полусфера канала образована рабочим колесом (3) и его радиальными лопатками (4), другая, неподвижная полусфера - канавкой в корпусе вентилятора (5). Рабочая камера имеет всасывающее отверстие (6) и выхлопное отверстие (7) (считаем, что показанное на схеме рабочее колесо вращается против часовой стрелки). Между всасывающим и выхлопным отверстиями установлена крышка (8), закрывающая отводной канал. Воздух захватывается карманами вращающегося рабочего колеса и разгоняется под действием центробежной силы. Далее, под действием центробежной силы поток воздуха направляется обратно в канал вентилятора. После этого, воздух захватывается следующим карманом рабочего колеса и весь цикл повторяется вновь.
Таким образом, воздух в рабочем колесе разгоняется и сжимается много раз. При перекрывании всасывающего или выхлопного отверстия вентилятора, растет число циклов захвата воздуха в карманы рабочего колеса, что в свою очередь увеличивает сжатие воздуха.
Можно сравнить траекторию движения молекулы воздуха в отводном канале с пружиной, шаг которой тем меньше, чем больше перекрыт поток воздуха (например, посредством клапана). Если измерить давление в различных точках круглого канала, можно увидеть, что оно постоянно повышается по мере движения от всасывающего отверстия (6) до выходного отверстия (7). При перекрывании всасывающего отверстия вентилятор функционирует как вакуумный насос, а при перекрывании выхлопного отверстия - как компрессор.
|
