Вентилятор
Вентиля'тор (от лат. ventilo — вею, махаю), машина для подачи воздуха или др. газа при давлении не выше 12—15 кн/м2 (0,12—0,15 кгс/см2 ). В. служат для вентиляции зданий и рудников, для подачи воздуха в котельные и печные агрегаты и удаления из них дымовых газов, сушки материалов, охлаждения деталей машин и механизмов, создания воздушных завес, пневматического транспортирования сыпучих и волокнистых материалов, обеспечения некоторых технологических процессов, для охлаждения радиаторов, конденсаторов, подачи воздуха. Кроме промышленных. В., широкое распространение получили настольные и подвесные В. различных типов.
Центробежный, или радиальный, В. (рис. 1 ) имеет расположенное в спиральном кожухе лопаточное колесо, при вращении которого газ, поступающий через входное отверстие, попадает в каналы между лопатками и под действием возникающей центробежной силы перемещается в спиральный кожух и направляется в выпускное отверстие. Осевой В. (рис. 2 ) имеет расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное колесо, при вращении которого поступающий газ перемещается в осевом направлении. Осевые В. по сравнению с центробежными проще, имеют больший кпд, реверсивны (при изменении направления вращения колеса изменяется направление движения газа), но не обеспечивают больших давлений. Диаметральный, или поперечно-проточный, В. имеет центробежное колесо с загнутыми лопатками, частично заключённое в кожух. При вращении колеса создаётся несимметричное вихревое поле, вызывающее течение воздуха в диаметральном направлении. При этом поток двукратно проходит через вращающуюся решётку лопаток колеса. Диаметральные В. по сравнению с центробежными и осевыми могут создавать большие давления и более производительны. В. для перемещения дымовых газов называются дымососами, а для воздуха, засорённого механическими примесями, — пылевыми; В., встраиваемые в кровлю, — крышными. В специальном исполнении выпускаются взрывобезопасные и кислотоупорные В.
В. приводится в действие двигателем через ремённую передачу или непосредственно с помощью упругой муфты. Колёса малых В. могут укрепляться на валу двигателя. Крупные В. имеют также регулировочные и виброизоляционные устройства.
Для классификации В. пользуются понятиями: критерий быстроходности ny , выражающий связь между производительностью, давлением, угловой скоростью, и критерий давления Y, зависящий от формы и числа лопаток колеса. Их значения входят в маркировку В. Среди центробежных В. общего назначения имеют применение Ц4-70, ЦП7-40, П8-18 и др. Буква Ц означает «центробежный», П — «пылевой», следующая цифра или число — Y, умноженное на 10, и далее — ny . Для увеличения производительности и развиваемого давления В. соединяют соответственно параллельно и последовательно, например осевые В. для рудников и метрополитена. Совершенствование В. идёт по пути улучшения аэродинамической схемы и конструктивного исполнения с целью обеспечения большей экономичности и производительности в прежних габаритах.
В. выбирают по характеристикам (рис. 3 ), построенным для наиболее выгодных условий работы. На графике для различных типоразмеров в системе координат р—L (р — давление в н/м2 , L — производительность в м3 /сек ) нанесены линии неизменных угловых скоростей w и кпд h). В соответствии с L и р на характеристике находят точку, определяющую искомые угловую скорость и кпд, после чего подсчитывается мощность.
Лит.: Экк Б., Проектирование и эксплуатация центробежных и осевых вентиляторов, пер. с нем., М., 1959; Калинушкин М. П., Вентиляторные установки, 6 изд., М., 1967.
М. П. Калинушкин.
Рис. 1. Центробежный вентилятор:1 — входное отверстие; 2 — спиральный кожух; 3 — двигатель; 4 — выпускное отверстие.
Рис. 2. Осевой вентилятор: 1 — лопаточное колесо; 2 — цилиндрический кожух; 3 — двигатель.
Рис. 3. Характеристика вентилятора.
Вентиляция
Вентиля'ция (от лат. ventilatio — проветривание), регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. В. предназначена для обеспечения необходимых чистоты, температуры, влажности и подвижности воздуха. Эти требования определяются гигиеническими нормативами: наличие вредных веществ в воздухе (газы, пары, пыль) ограничивается предельно допустимыми (безвредными для здоровья людей) концентрациями, а температура, влажность и подвижность воздуха устанавливаются в зависимости от условий, необходимых для наиболее благоприятного самочувствия человека. Для многих производственных помещений (цехи сборки точных механизмов, радиоэлектроники и др.) чистота воздуха, его температура и влажность определяются также особенностями технологического процесса. В ряде случаев температура и влажность воздуха в помещениях должны отвечать условиям наилучшей сохранности находящихся в них предметов и материалов (фондохранилища музеев, архивы, склады), оборудования, а также строительных конструкций.
Основной источник выделения вредных веществ, тепла и влаги в производственных помещениях — происходящий в них технологический процесс. В жилых домах эти выделения имеют место, главным образом, в санитарных узлах и кухнях, особенно во время пользования газовыми плитами. Жизнедеятельность человеческого организма также сопровождается выделением вредных веществ (углекислый газ), запахов, тепла и влаги. Приготовление пищи, стирка, купание, чистка одежды повышают температуру и влажность воздуха помещений, увеличивают его запылённость и бактериальную загрязнённость (особенно при наличии больных). Все эти вещества подлежат удалению посредством В. При загрязнении воздушного бассейна (например, выхлопными газами автомобильного транспорта, промышленными выбросами и др.) вредные вещества могут попадать в помещения с наружным воздухом.
Источниками дополнительных теплопоступлений в помещения являются солнечная радиация (в основном через окна), а также искусственное освещение. Уменьшение выделения вредных веществ, избытков тепла и влаги — существенный фактор улучшения состояния воздушной среды в производственных помещениях, оно создаёт также более благоприятные условия для действия В. В этих целях в производственных процессах применяют нетоксичные или малотоксичные вещества, герметизируют технологическое оборудование и коммуникации, покрывают тепловой изоляцией поверхности, выделяющие тепло. Снижение избыточных теплопоступлений достигается применением солнцезащитных устройств на окнах, теплопоглощающих стекол, использованием для освещения светильников с принудительным отводом тепла и др. мероприятиями. Гигиенические нормы, действующие в СССР, предусматривают, что воздух жилых помещений должен иметь (в зимний период): температуру 18—22°С, относительную влажность 40—60%, подвижность 0,1—0,2 м/сек, содержание CO2 не более 0,1%; в воздухе не должно быть примесей вредных газов.
Различают В.: приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, общеобменную, местную, естественную и механическую.
Приточная В. обеспечивает только подачу чистого воздуха в помещение; удаление воздуха из него происходит в основном через неплотности в ограждающих конструкциях и открывающиеся двери, за счёт возникающего избыточного давления.
Вытяжная В. предназначена для удаления воздуха из вентилируемого помещения и создания в нём разрежения, за счёт которого в это помещение через неплотности в ограждениях и двери может поступать воздух снаружи и из соседних помещений.
Приточно-вытяжная В. обеспечивает одновременно подачу воздуха в помещение и организованное удаление его; при этом в зависимости от соотношения количества подаваемого и извлекаемого воздуха в помещении может быть избыточное давление или разрежение. В смежных помещениях избыточное давление и разрежение препятствуют проникновению загрязнённого воздуха из одного помещения в другое (например, из курительной в фойе, из кухни в обеденный зал, из гальванического отделения в сборочный цех и т.д.). Для эффективности этого приёма необходимо, чтобы избыточное давление или разрежение в вентилируемых помещениях создавалось устойчиво интенсивным воздухообменом. Показателем интенсивности воздухообмена, который может происходить без вентиляционного устройств (через неплотности в ограждениях, под действием ветра и разности температур внутреннего и наружного воздуха), является кратность воздухообмена, то есть отношение объёма поступающего или удаляемого в течение 1 ч воздуха к внутреннему объёму помещения.
