Перемещение воздуха при искусственной вентиляции производится вентиляторами, которые, вращаять от электромотора, создают тягу, т. е. движение воздуха в требуемом направлении. В зависимости от направления движения воздуха вентиляторы называются приточными или вытяжными. Вытяжные вентиляторы иногда называют эксгаусторами, а в тех случаях, когда они служат для дымовой тяги, дымососами.
Винтовые (осевые) вентиляторы, устроены подобно гребному винту парохода, они ввинчиваются в воздух, но так как сами они не перемещаются, то в движение приходит воздух. Все системы винтовых вентиляторов имеют однородные составные части и отличаются лишь формой крыла.
Легкий крыльчатый вентилятор с прямыми лопатками. Оконные вентиляторы лучше устанавливать не в окнах, а в отверстиях наружной стены, так как вентилятор, установленный в окне, отнимает свет и расшатывает оконную раму. Производительность вентиляторов с плоскими лопастями зависит главным образом от угла, на который повернуты лопасти к направлению движения; для нормальной работы таких вентиляторов угол должен быть 15 — 20°, а зазор между крылом и кожухом быть всюду не более 5 мм.
Имеет лопасти из полосового железа, согнутого треугольником. Лопастей 8, укрепленных на втулке (звездочке) под углом 40 — 45°.
Имеют шесть прямых лопаток прямоугольной формы, укрепленных на втулке под углом около 40°.
Имеют 5 лопастей, расширяющихся кокружности. Лопасти вырезаются (штампуются) из железа и края их отгибаются (отбиваются) в разные стороны. Втулку вентилятора «Сирокко» делают как чугунную с выступами для приклепывания лопастей (по два выпуска на каждую лопасть), так и железную (сварную) с приваренными лопастями.
Cконструированы на основе опытов Центрального аэрогидродинамического иститута и выпускаются в пяти промышленных сериях:
Вентиляторы ЦАГИ первых четырех типов не реверсивны и работают нормально лишь в одном направлении, а в случае пуска в обратную сторону без перестановки крыла производительность вентилятора будет не больше 30% нормальной. Для изменения направления потока воздуха в обратную сторону крыло этих вентиляторов должно быть повернуто на 180°, т. е. та сторона крыла, которая была обращена в помещение, теперь будет снаружи.
В отличие от указанных типов реверсивные вентиляторы ЦАГИ имеют поворотные лопасти, которые позволяют в зависимости от того, на какой угол они повернуты, изменять производительность вентилятора, а при пуске в обратную сторону изменять направление потока воздуха без перестановки крыла.
Из осевых вентиляторов наиболее современными являются вентиляторы ЦАГИ, так как правильно построенная конструкция их крыла позволяет получать требуемую производительность с меньшей затратой энергии, чем у других осевых вентиляторов. Отношение количества полезно используемой энергии к общему расходу энергии называется коэфициентом полезного действия (КПД) и показывает, насколько экономична машина в работе. Вентиляторы ЦАГИ имеют КПД 0,45 — 0,50, т. е. половина энергии, потраченной на их вращение, отдается ими в виде полезной работы, тогда как КПД вентиляторов других типов значительно ниже: «Блекман-Стримлейн» — 0,35; «Сирокко» — 0,30; «Двойной Блекман» — 0,23, т. е. расход силы при работе вентиляторов ЦАГИ сравнительно меньше и для них требуются моторы меньшей мощности. Вторым важным преимуществом вентиляторов ЦАГИ является их способность создавать большие напоры, благодаря чему они могут успешно работать в установках с разветвленными воздуховодами, тогда как осевые вентиляторы других типов могут работать нормально только при открытом входе и выходе. Когда требуется перемещать большие объемы воздуха и при этом преодолевать сопротивление разветвленной сети сложных и длинных воздуховодов, применяются центробежные вентиляторы.
Центробежные вентиляторы состоят из кожуха, внутри которого вращается колесо с лопатками, которые гонят воздух в выхлопное отверстие кожуха по его спирали, в кожухе образуется разрежение, и туда стремится воздух снаружи. Входное отверстие для притока воздуха находится на боковой стенке кожуха. Воздух отбрасывается с лопаток центробежной силой, которая получается от быстрого движения воздуха между лопатками вращающегося колеса.
Устройство центробежных вентиляторов несколько видоизменяется в зависимости от их назначения, вследствие чего центробежные вентиляторы делятся на следующие 3 группы:
Работа вентиляторов всех типов характеризуется:
Производительность вентилятора зависит:
Напор, создаваемый вентилятором, должен преодолеть все сопротивления проходу воздуха и обеспечить перемещение требуемого часового объема воздуха. Напор измеряется миллиметрами водяного столба. Давление 1 мм вод. ст. соответствует давлению груза весом в 1 кг на площадку в 1 м2.
Напор, создаваемый вентилятором, зависит:
Расход энергии, которую потребляет вентилятор, зависит:
При определении производительности вентилятора с изменением напора в сети и числа его оборотов исходят из указанной зависимости этих величин, которая хорошо поясняется следующим простым примером: при увеличении числа оборотов вентилятора вдвое производительность увеличивается в 2 раза, напор увеличивается в 22, т. е. в 4 раза, расход силы увеличивается в 23, т. е. в 8 раз. Этот пример наглядно показывает, насколько опасно увеличивать число оборотов вентилятора без расчета расхода энергии, так как электромотор при этом легко может быть перегружен и сгореть.