Как сэкономить деньги на вентиляции

Чем отличается вентилятор низкого давления от высокого давления?

По ГОСТ 5976-90 вентиляторы низкого давления должны создавать полное давление до 1000 Па, вентиляторы среднего давления – свыше 1000 до 3000 Па, вентиляторы высокого давления – свыше 3000 до 12000 Па.
Условность этого разделения можно увидеть на примере вентилятора ВВД-8.

При оборотах рабочего колеса 730 об/мин вентилятор относится к вентиляторам низкого давления (953 Па). При оборотах рабочего колеса 970 об/мин к вентиляторам среднего давления (1683 Па). При оборотах рабочего колеса 1470 об/мин к вентиляторам высокого давления (3686 Па). А при оборотах рабочего колеса 2960 об/мин к воздуходувкам (16193 Па)!
Вентилятор ВВД-8 в данном случае универсален.

Чем отличается дымосос от вентилятора?

Прежде всего, дымосос служит для удаления горячего дыма. Для этого в конструкции дымососа должно быть предусмотрено охлаждение подшипников (электродвигателя или подшипникового узла). Как правило – это принудительное воздушное охлаждение для дымососов первого конструктивного исполнения и водяное или воздушное для дымососов третьего конструктивного исполнения (с применением подшипникового узла с маD1ляной ванноB9). Если такое охлаждение не предусмотреть, смазка из подшипников вытечет или выгорит, что приведет к выходу из строя подшипников. При перемещении рабочей среды с температурой до 200⁰С, проточная часть дымососа выполняется из обычной стали Ст.3, при температуре свыше 200⁰С проточная часть дымососа (или только рабочее колесо) выполняется из жаропрочных сталей. Следующее отличие дымососа от вентилятора – это более тяжелое рабочее колесо (выполненное из более толстого металла). Данная конструктивная особенность связана с тем, что такое колесо меньше подвержено разбалансировке от налипания продуктов горения, или от абразивного износа. Примером такой разницы могут служить, внешне очень похожие, вентилятор ВЦ 14-46 и дымосос Д-3,5.

Фото вентилятор ВЦ 14-46  № 3,15

Фото дымосос Д-3,5

Поэтому дымосос использовать вместо вентилятора можно, а вот вентилятор вместо дымососа без специальной доработки нет.

Почему обычный вентилятор нельзя применять вместо пылевого вентилятора. Например: почему вентилятор ВЦ 14-46 нельзя использовать как пылевой вентилятор.

Вентиляторы пылевые служат для перемещения воздуха, загрязненного пылью, опилками и т.п. Вентиляторы пылевые отличаются от обычных вентиляторов, как правило, меньшим количеством лопаток и отсутствием переднего диска на рабочем колесе. Для упрочнения колеса используется более толстый металл. Для абразивных примесей могут применяться броневые накладки, наплавки на лопатки и т.д. – это теория.
Практика подсказывает и другие варианты. Только опытным путем можно определить насколько примесь абразивная (шелуха семечек, например, съедает и сварку и листовой металл). На скорость износа очень сильно влияет скорость вращения рабочего колеса. Чем больше обороты колеса, тем больше износ. В вентиляторе ВЦ 14-46 металл тоньше, чем на пылевых вентиляторах и относительно легкое колесо. Если износ не равномерный, возникает дисбаланс и как следствие от вибрации летят подшипники, в плоть до разрушения вентилятора. Если износ равномерный и вибрация не возникает, вы не будете предупреждены вибрацией об износе колеса. Может произойти следующее: наиболее протёртая лопатка в месте максимального износа (в месте крепления лопатки к заднему диску колеса) отрывается, тянет за собой передний диск, диск тянет другие лопатки и все идет в разнос.
Если через вентилятор проходят опилки, мелкая стружка и щепа, конечно количество лопаток играет большую роль. В вентиляторе ВЦ 14-46 рабочих лопаток 32 штуки и щепка или стружка застрянет в колесе. Дальше возникает дисбаланс со всеми прелестями.
Примесь может быть налипающая. Например: вытягивает воздух с малярного участка. Если налипание равномерное, со временем ухудшится тяга вентилятора и возрастает масса колеса (увеличатся пусковые токи электродвигателя). Восстановить колесо конечно можно, но что проще: почисть 32 профильные лопатки вентилятора ВЦ 14-46 или почистить несколько лопаток пылевого вентилятора. Если налипание неравномерное все прелести дисбаланса.
Примесь может быть налипающая, но отваливаться кусками (типа мела). Ответ очевиден – дисбаланс.
Учитывая выше сказанное, и было введено понятие пылевого вентилятора: с меньшим количеством лопаток, отсутствием переднего диска на рабочем колесе, с более толстого металла, тяжелым колесом (менее чувствительным к дисбалансу), как бы на все случаи жизни. Выбор конечно за заказчиком – чаще или реже ремонтировать (менять) вентилятор.

По какому конструктивному исполнению выбрать вентилятор по первому, третьему или пятому

Разберем плюсы и минусу каждого конструктивного исполнения:
1-ое исполнение (рабочее колесо на валу электродвигателя).
─ Для обслуживания электродвигателя (заменить консистентную смазку в подшипниках или заменить подшипники, заменить электродвигатель и т.д.) необходимо полностью демонтировать вентилятор, снять колесо с вала электродвигателя. Все эти работы занимают продолжительное время.
─ После снятия колеса с вала электродвигателя, обычно требуется балансировка рабочего колеса вентилятора, так как при демонтаже могут быть нарушены посадочные места вала электродвигателя и ступицы колеса. На выполнение этих работ потребуется привлечение специалистов по балансировке или наличие балансировочного оборудования.
─ При нештатной ситуации (разрушении вентилятора, например от попадания в вентилятор стороннего предмета), лапы электродвигателя могут быть оторваны, после чего электродвигатель отремонтировать уже невозможно.
+ Габаритные размеры меньше, чем у вентиляторов по 3-му и 5-му исполнению.
+ Дешевле вентиляторов по 3-му и 5-му исполнению.
3-е исполнение (рабочее колесо на валу подшипникового узла, электродвигатель собран через муфту).
+ Для обслуживания электродвигателя (заменить консистентную смазку в подшипниках или заменить подшипники, заменить электродвигатель и т.д.) достаточно демонтировать электродвигатель и снять с него полумуфту. При этом не требуется балансировка рабочего колеса вентилятора. Отпадает необходимость в привлечении специалистов по балансировке или наличие балансировочного оборудования.
+ Подшипники на жидкой смазке в подшипниковом узле, служат на много дольше, чем на консистентной смазке. Уровень масла в подшипниковом узле виден через смотровое стекло и его достаточно при необходимости доливать или сливать старое масло и заливать новое.
+ При нештатной ситуации (разрушении вентилятора), пальцы муфты срезаются, и электродвигатель остается в рабочем, исправном состоянии.
─ По мере износа, менять резиновые кольца на пальцах муфты.
─ Дороже 1-ого исполнения.
5-е исполнение (рабочее колесо на валу подшипникового узла, электродвигатель собран через клиноременную передачу).
+ Для обслуживания электродвигателя (заменить консистентную смазку в подшипниках или заменить подшипники, заменить электродвигатель и т.д.) достаточно демонтировать электродвигатель и снять с него шкив. При этом не требуется балансировка рабочего колеса вентилятора. Отпадает необходимость в привлечении специалистов по балансировке или наличие балансировочного оборудования.
+ Подшипники на жидкой смазке в подшипниковом узле, служат на много дольше, чем на консистентной смазке. Уровень масла в подшипниковом узле виден через смотровое стекло и его достаточно при необходимости доливать, или сливать старое масло и заливать новое.
+ При правильном подборе оборотов на рабочем колесе, отпадает необходимость в частотном регулировании.
+ При нештатной ситуации (разрушении вентилятора), ремни со шкивов слетают, и электродвигатель остается в рабочем, исправном состоянии.
─ По мере износа, менять ремни.
─ Дороже 1-ого исполнения.
+ Если на 1-ом исполнении приходится использовать частотное регулирование, то стоимости сопоставимы.
Подведем итог: На выбор схемы вентилятора влияет много факторов – это требование к надежности, фактор времени на обслуживание, ограничения по габаритам, исключение человеческого фактора, конечно цена и т.д. Выбор, конечно, остается за потребителем.

Как снизить шум вентилятора, почему вентилятор шумит, как уменьшить шум промышленного вентилятора

Советы о неправильном или правильном выборе вентилятора бесят и раздражают! Вентилятор уже есть и нужно снизить его шум!
Попробуем разобраться, как можно снизить шум промышленного вентилятора, который уже смонтирован. Вопросы об аэродинамическом шуме, возникающем при вращении колеса вентилятора и вызывающем вихреобразования, оставим на совести проектировщиков и изготовителя вентилятора.
Более интересный вопрос – почему одинаковые вентиляторы в разных системах шумят по-разному, создают разный механический шум и как это можно исправить.
1. Прежде всего, надо принять, что у любого промышленного вентилятора есть дисбаланс. Конечно, чем он меньше, тем лучше, пусть минимальный, но он есть. Даже если возьмем идеально отбалансированный узел колесо плюс ротор, мы не найдем под них идеальных подшипников и опор. В итоге получаем вибрацию вентилятора, другими словами колебание частей вентилятора, разное в разных точках вентилятора. Эти колебания нужно изолировать от других частей вентиляционной системы. Между фундаментом и вентилятором устанавливают виброизоляторы или другие приспособления, материалы, которые не передают колебания (вибрацию) на фундамент. На входе и выходе воздуха из вентилятора устанавливают мягкие вставки, которые не передают вибрацию на воздуховоды. Убрать предметы, которые могут лежать на вентиляторе или его касаться. При необходимости обшить вентилятор шумоизолирующими материалами, или установить вокруг вентилятора шумоизолирующую камеру.
2. Если электродвигатель вентилятора подключен через частотный регулятор, необходимо убедиться, что выбранные обороты (частоты) не являются резонансными частотами для вентилятора. Необходимо снизить или повысить обороты колеса – не допускать работу вентилятора в резонансных частотах.
3. Шум в вентиляторе может создавать электродвигатель. Такой шум возникает при повышенной нагрузке электродвигателя. Вам приходилось слышать, как при пуске вентилятора на пусковых токах возникает шум (рёв, вой), который пропадает после выхода вентилятора на нормальный режим, т.е. нагрузка от вентилятора становится меньше или равна установочной мощности электродвигателя. Так вот, если нагрузка от вентилятора выше возможности электродвигателя, то шум остаётся. Как это происходит: при включении вентилятора, из-за пусковых токов или из-за завышенного количества проходящего воздуха, выбивает тепловая защита. Тепловую защиту монтажники завышают (зачем им выяснять причины выбивания: проверять сечение проводов, параметры тока, ставить направляющие аппараты или плавный пуск электродвигателя, регулировать количество воздуха проходящего через вентилятор, сравнивать его с аэродинамической характеристикой и уменьшать количество воздуха заслонкой ). Электродвигатель выходит на нагрузку работы вентилятора. В этом и может скрываться опасность. Электродвигатель уже не защищен от перегрузки тепловой защитой (хотя она стоит!), и если он нагружен больше указанного на бирке, создаётся шум, не только электромагнитный шум, но и шум подшипников. Если потребитель смерился с шумом и его убедили, что все так и должно быть, скоро у него на вентиляторе сгорят обмотки электродвигателя или начнутся проблемы с подшипниками. Такое происходит, когда вентилятор комплектуют электродвигателем, не перекрывающим аэродинамическую характеристику вентилятора, а только ее часть. Как сказал бы автомобилист – любой шум в автомобиле предупреждает о будущей поломке, так же можно сказать о вентиляторе.
4. Устранить подсосы и выброс воздуха из воздуховодов или на соединениях системы вентиляции. Проще говоря: уберите милицейский свисток (тромбон, флейту кому как нравится называть) из потока воздуха.
5. Рассмотреть возможность поглощения пульсации давления потока (возникающее при работе вентилятора) и рассеивание звуковых волн с преобразованием их энергии в тепловую. Применение глушителей и т.д.
6. Рассмотреть возможность, перевода турбулентного движения воздуха (связанного со скоростью закручивания потока за рабочим колесом) в ламинарный (прямолинейный) поток. Применение спрямляющих аппаратов, прямолинейных участков воздуховодов и т.д.
7. Убедиться, что жесткость воздуховодов достаточна для потока воздуха проходящего через вентилятор, и они сами не создают шум. Резкое изменение сечения воздуховодов, резкие повороты переводят ламинарный поток воздуха в турбулентный поток, повышается сопротивление системы и как следствие появляется шум.
8. Шум в подшипниках. Вероятная причина – отсутствие в них смазки. Смазка могла вытечь из подшипников при перегреве или от старости. Устранение зависит от того на каком этапе это было обнаружено. Просто пополнение смазки, замена погибшего подшипника, ремонт посадочных мест с заменой подшипника.
Надеюсь, что приведенные рекомендации помогут Вам минимизировать шум вентиляции.

Аэродинамические характеристики вентилятора или зачем проводят аэродинамические испытания вентиляторов

Аэродинамические характеристики Вентиляторного завода Укрвентсистемы построены в соответствии с ГОСТ 10616-90 п.п.2.16. Для вентиляторов, работающих при различных частотах вращения, приведены рабочие участки кривых Рv(Q), построенные в логарифмическом масштабе, на которых нанесены линии постоянных значений КПД η, мощности N, указаны окружная скорость U рабочего колеса и его частота вращения n.
Аэродинамические характеристики вентиляторов производства Вентиляторного завода Укрвентсистемы построены по данным аэродинамических испытаний, проведенных в соответствии с ГОСТ 10921-90 на двух стендах типа А.
В своё время эти стенды принадлежали Всесоюзному научно исследовательскому институту ВНИИкондиционер. В его лаборатории «Вентиляторов и вентсистем», проводились испытания вентиляторов большинства заводов СССР. На этих стендах, ВНИИкондиционером совместно с ЦАГИ в 1978-1980 гг. выполнена работа по созданию аэродинамической схемы Ц4-75. Разработаны: аэродинамическая схема Ц14-46 (защищена авторским свидетельством № 382849), аэродинамическая схема В-06-300 (защищена авторским свидетельством № 376595), аэродинамическая схема В-06-290 (рабочее колесо с литой цилиндрической втулкой и 8 литыми профильными поворотными лопатками), аэродинамическая схема В-2,3-130 (защищена авторским свидетельством № 804864).
Принципиальное отличие стендов ВНИИкондиционера от сейчас рекламируемых, в том что на них можно испытывать вентиляторы не разбирая (снимается только крыльчатка обдува электродвигателя, которая на работу вентилятора не влияет). Зазоры остаются те, которые выставил изготовитель. Электродвигатель вентилятора при этом не включается. При проведении испытаний, на этих стендах, не влияют скачки в электрических сетях. В них нет тарированных двигателей и частотных преобразователей. Все это позволяет снимать реальную аэродинамическую характеристику с учетом всех нюансов производства: сварочные швы, зазоры, раскатки, болты и т.д. Никакая современная компьютерная программа не сможет учесть все нюансы производственных технологий, в отличие от старого проверенного метода испытаний.
На аэродинамических стендах, которые сейчас принадлежат Вентиляторному заводу Укрвентсистемы, работники ВНИИкондиционера, по требованию ГОСТа 5976-90, проводили приёмо-сдаточные и периодические испытания вентиляторов для предприятий СССР.
Приёмо-сдаточные испытания вентиляторов служат для проверки заявляемых параметров, (прежде всего – производительности, давления и КПД) и должны проводиться каждым изготовителем при начале производства любого вентилятора. У каждого изготовителя свои технологии производства (сварки, раскроя, литья, и т.д.) но конечный контроль – обеспечивает или нет вентилятор заявленные параметры. Если такого контроля нет – проектные организации не могут правильно подобрать вентиляторы и в итоге потребитель как минимум несет затраты на излишне потраченную электроэнергию, а может вообще получить вентиляционную систему которая не обеспечивает необходимый режим работы. Каждый производитель, перед запуском вентилятора в производство, не однократно перерабатывал, дорабатывал, присылал на испытание не менее двух вентиляторов одного типа. Разрешение на начало производства, давалось только после полного соответствия вентилятора всем параметрам.
Периодические испытания служили для контроля стабильности заявленных параметров и проводились не реже одного раза в год. Изменились или нет технологии производства, выработали ресурс инструменты, поменялся штат специалистов задействованных в процессе изготовления вентиляторов и т.д. Даже любая кажущаяся мелочь в изменении конструкции: изменили количество, диаметр или длину болтов которыми крепится ступица к заднему диску колеса; изменили зазоры, наклон или размер лопатки и т.д., могут в корне изменить аэродинамическую характеристику вентилятора. Затраты на проведение этих работ были не малые, но гарантировали качество изготавливаемых вентиляторов. Более полную информацию Вы сможете прочитать в выше приведенный ГОСТах.

Заговор вентиляторщиков. Как отличить поддельную аэродинамическую характеристику вентилятора от настоящей характеристики. Или чего боятся и скрывают изготовители вентиляторов.

1. Начнем с азов, т.е. с утверждённых ГОСТов:
По ГОСТ10616-90 п.п.2.11:
Аэродинамические характеристики вентилятора должны строиться по данным аэродинамических испытаний, проведенных в соответствии с ГОСТ 10921.

По ГОСТ10616-90 п.п.2.16:
Для вентиляторов, работающих при различных частотах вращения, должны приводиться рабочие участки кривых Рv(Q) (1), построенные в логарифмическом масштабе, на которых должны быть нанесены линии постоянных значений КПД η (2), мощности N (3), указаны окружная скорость U (4) рабочего колеса и его частота вращения n (5).

Если на аэродинамической характеристике не указаны все выше перечисленные параметры, кто-то «случайно» отклонился от требования ГОСТов. Возникает законный вопрос, а можно ли доверять таким «случайным» характеристикам
2. Конечно, возникает следующий вопрос: А что тяжело сделать более качественную подделку как бы с соблюдением норм ГОСТов
К сожалению, я вынужден Вам ответить: Таких подделок очень много! И в подтверждение своего мнения, предлагаю простой метод проверки!

Умышленно беру характеристику ВЦ 4-75-4 из советской литературы:

 Выбираю пересечение линии мощности N с логарифмической сеткой (для более точного подсчета):
Точка №1. N≈0,55 кВт; Q≈3500 м3/ч; Рv≈350 Па; КПД η≈0,792
Подставляю данные в формулу (из ГОСТ 10616, приложение п.8) и получаю КПД η вентилятора:

где ƞ- коэффициент полезного действия (КПД); Р_V – полное давление, Па (при температурах перемещаемой среды 20^оС); Q – производительность по воздуху, тыс. м³/ч; N – потребляемая мощность двигателя, кВт (приведена при температуре перемещаемой среды 20^оС); U- окружная скорость колеса, м/с; n – частота вращения рабочего колеса, об/мин; ƞ- коэффициент полезного действия (КПД);

О чудо КПД η вентилятора 0,619, а не 0,792! Другими словами реальная характеристика вентилятора завышена на 28%! Какие параметры завышены производительность или давление – загадка, а может он крутит электрический счетчик больше на 28%
Точка №2. N≈3 кВт; Q≈5500 м3/ч; Рv≈1400 Па; КПД η≈0,82
Подставляю данные в формулу и получаю КПД η вентилятора 0.713! О счастье меня обманули только на 15%!
Точка №3. N≈0,75 кВт; Q≈3500 м3/ч; Рv≈500 Па; КПД η≈0,815
Подставляю данные в формулу и получаю КПД η вентилятора 0.648! Уже становится грусно – обманули на 25,7%!
Подвожу итог: Обмануть эту формулу не возможно. Завышаешь производительность или давление – можно нарваться на скандал с заказчиком. Занизишь потребляемую мощность – сгорит электродвигатель. А блеснуть высоким КПД – это же круто, энергосбережение, выигранные тендеры и т.п.

3. Расскажу, как свой обман производители вентиляторов могут прикрывать ГОСТами:
Для радиальных вентиляторов общего назначения, по ГОСТ 5976 п.п. 2.1.6. , допускаются отклонения действительной аэродинамической характеристики от типовой характеристики в пределах рабочего участка по величине снижения полного КПД до 4%, по величине полного давления до 4%. Отклонение по производительности вообще не ограничивается.
Для осевых вентиляторов общего назначения, по ГОСТ 11442 п.п. 2.1.22. , допускаются отклонения действительной аэродинамической характеристики от типовой характеристики в пределах рабочего участка по величине снижения полного КПД до 0.1(1- ηmax), по величине полного давления до 5%. Отклонение по производительности вообще не ограничивается.
О специальных вентиляторах лучше вообще промолчать.

4. Некоторые предпочитают всё свалить на неправильную систему воздуховодов и других элементов вентиляции. Не разбираясь в истинных причинах.

5. Находятся уникумы, засовывающие прибор измерения давления в сам вентилятор. Ни о каком выравнивании потока воздуха по всей площади выходного отверстия не может быть и речи! Но кого это волнует. Ищут точку с максимальным давлением и рассказывают о проведении аэродинамических испытаний!

6. Могут играться с плотностями воздуха при разных температурах (характеристики обычно строят для 20⁰С и если провести испытание при 0⁰С, давление вентилятора вырастет на 7,3%).

7. На некоторых радиальных вентиляторах, частично или полностью перекрывают выход воздуха, рабочая точка смещается из рабочей зоны вентилятора, при этом падает производительность, возрастает давление с падением КПД. Давление замеряется, все хлопают в ладоши, а о производительности и КПД забывают.

8. Очень важно, чтобы на аэродинамической характеристике указывалась асинхронная частота вращения электродвигателя, то есть та на которой будет работать электродвигатель, а не синхронная, на которую электродвигатель без частотного преобразователя не выйдет. Покажу на примере: электродвигатель 3 кВт синхронная частота вращения – 1500 об/мин, а реальная, асинхронная частота вращения при нагрузке – 1420 об/мин. Чем ниже обороты, тем ниже производительность и давления вентилятора.  Другими словами – характеристика становится трудно читаема и производитель вправе сказать, что вентилятор не был запущен на обороты, которые указаны на графике.

Этот перечень можно продолжать, но подведу итог:
Самое печальное в этой ситуации, что обманывать потребителя научились почти все. А вот проводить испытания и давать реальные аэродинамические характеристики почти никто. Сейчас каждый, кто нашел старые чертежи или скопировал, чужой вентилятор уже считает себя специалистом в вентиляторах, копирует чужие аэродинамические характеристики, сам не зная, что выдает его вентилятор. А затем пытается обманом всучить свою подделку. В эту игру втянуты проектировщики, которые считают, что не могут доверять никаким характеристикам, и закладывают вентиляторы с максимальным запасом по мощностям в свои проекты. А в итоге потребитель, как минимум, переплачивает громадные суммы за электричество.