Відцентрові вентилятори - принцип дії

Відцентрові вентилятори - принцип дії
У відцентрових вентиляторах повітря всмоктується в осьовому напрямку, а видувається в радіальному, переміщаючись в спіральному корпусі під дією відцентрових сил. Весь процес можна описати таким чином:

Як тільки робоче колесо (2) починає обертання, повітря із зони між лопатками робочого колеса (1) під дією відцентрової сили направляється до краю колеса (3). Як наслідок, в центрі (4) робочого колеса утворюється зона низького тиску, що призводить до всмоктування повітря ззовні в забірний отвір (5). У центрі камери (6) потік повітря змінює напрямок свого руху з осьового на радіальне і надходить у вільний простір між лопатками робочого колеса (7). Оскільки робоче колесо обертається з високою швидкістю, повітря спрямовується до внутрішньої стінки спірального корпусу (8).

На даному етапі швидкість повітря сповільнюється, так як частина кінетичної енергії перетворюється на енергію стиснення. Усередині спірального корпусу утворюється потужний потік повітря, і надлишковий тиск. Через вихідний отвір (9) повітря надходить в трубопровід, а звідти - в робочу зону.

Там, де необхідно створити вакуум, трубопровід під'єднується до забірному отвору (5) вентилятора. При підвищенні швидкості обертання робочого колеса, продуктивність вентилятора і створювана ним різниця тисків збільшуються, однак також зростає і необхідна потужність двигуна.

Принцип дії іншого виду вентиляторів - вентиляторів відвідного каналу або повітродувок, дещо відрізняється від звичайних "равликів".

Повітродувки використовуються у випадках, коли потрібно створювати і тиск і вакуум одночасно. Також їх можна класифікувати як вентилятори, що створюють тиск до 30000 Па (300 мбар).

Іноді такий тип вентилятора називають "динамічним компресором". Повітродувки використовують безконтактний принцип роботи, що робить практично неможливим їх ранній знос і значно зменшує вартість обслуговування. Також, на відміну від звичайних компресорів і насосів, не відбувається забруднення повітря вугільним пилом і маслами.

Робоча камера в формі незамкнутого тора (1) має круглий канал (2). Одна півсфера каналу утворена робочим колесом (3) і його радіальними лопатками (4), інша, нерухома півсфера - канавкою в корпусі вентилятора (5). Робоча камера має всмоктуючий отвір (6) і вихлопний отвір (7) (вважаємо, що показане на схемі робоче колесо обертається проти годинникової стрілки). Між всмоктуючим і вихлопним отворами встановлена ​​кришка (8) закриває відвідної канал. Повітря захоплюється кишенями обертового робочого колеса і розганяється під дією відцентрової сили. Далі, під дією відцентрової сили потік повітря спрямовується назад в канал вентилятора. Після цього, повітря захоплюється таким кишенею робочого колеса і весь цикл повторюється знову.

Таким чином, повітря в робочому колесі розганяється і стискається багато разів. При перекривання всмоктуючого або вихлопного отвору вентилятора, росте число циклів захоплення повітря в кишені робочого колеса, що в свою чергу збільшує стиснення повітря.

Можна порівняти траєкторію руху молекули повітря в відвідної каналі з пружиною, крок якої тим менше, чим більше перекритий потік повітря (наприклад, за допомогою клапана). Якщо виміряти тиск в різних точках круглого каналу, можна побачити, що воно постійно підвищується в міру руху від отвору всмоктування (6) до вихідного отвору (7). При перекривання отвору всмоктування вентилятор функціонує як вакуумний насос, а при перекривання вихлопного отвору - як компресор.

Схожі статті