Ventilators

Ventilators ir ierīce gāzu pārvietošanai. Tos lieto, ja gāzes pārvietošanai nepieciešamais spiediens ir mazāks par ~150 kPa. Iekārtas, kas nodrošina lielākus spiedienus, sauc par kompresoriem.

Ventilatorus iedala:

• Aksiālie ventilatori. Tiem ir relatīvi mazi izmēri, liela ražība un mazs maksimālais spiediens. Gāzes plūsma tajos nemaina virzienu.
• Centrbēdzes ventilatori. Tiem ir iespējams lielāks maksimālais spiediens, un gāze, ieejot darba ratā, maina virzienu par 90°; šī iemesla dēļ tiem ir lielāki izmēri nekā aksiālajiem ventilatoriem ar tādu pašu ražību.

Tie ir plaši izplatīti dažādās dzesēšanas sistēmās (piemēram, datoriem, automašīnām, utt). Ja gāzi ir jāpārvieto caur cauruli, ventilatoru parasti ievieto caurules iekšienē; ja gaisu nepieciešams tikai samaisīt, lieto ventilatorus bez apvalka. Aksiālos ventilatorus iespējams darbināt arī reversīvi (var sūknēt gāzi uz vienu pusi, bet, ja griež uz otru pusi, var sūknēt arī uz otru pusi).

Aksiālajos ventilatoros gāzes plūsma ir paralēla vārpstai. Sprauga starp apvalku un darba ratu ietekmē sasniedzamo spiedienu. Lāpstiņu forma būtiski ietekmē ventilatora efektivitāti. 20. gs. 20. gados, kad mēģināja izveidot pirmos aksiālos kompresorus, pirmie mēģinājumi izgāzās, jo tika lietotas plakanas lāpstiņas, ar kurām nebija iespējams sasniegt pietiekošu efektivitāti. Visefektīvākie ir aksiālie ventilatori ar uz vienu pusi izliektām, mainīga biezuma lāpstiņām (airfoil), taču tie darbojas tikai vienā virzienā. Ja nepieciešams reversīvais ventilators, tad tam vajag simetriskas formas lāpstiņas.

Ja nepieciešams lielāks spiediens, iespējams vairākus ventilatorus salikt citu aiz cita (virknē). Ventilatoriem šādu risinājumu parasti nelieto. Šādi ir aksiālie kompresori, kurus lieto gāzturbīnās. Tiem ir mazāks ārējais diametrs pie tādas pašas ražības nekā centrbēdzes kompresoriem.

Centrbēdzes ventilators sastāv no skrejrata (rotora), darba lāpstiņām un spirālkameras. Skrejratu veido rumba, kas nostiprināta uz vārpstas, disks un darba lāpstiņas. Sūcvads pievienots spirālkamerai ass virzienā, bet spiedvads iziet no tās rata pieskares virzienā. Skrejratam griežoties, ventilatora sūces atvērumā rodas retinājums un gaiss ieplūst ventilatorā. Skrejratā gaiss maina virzienu par 90^o, saspiežas, un centrbēdzes spēku iedarbības rezultātā tiek izmests spirālkamerā un tālāk spiedvadā.

Skrejrata darba lāpstiņas var būt izliektas uz priekšu, atpakaļ vai var būt radiālas. Ventilatori, kuriem ir uz priekšu izliektas lāpstiņas, attīsta lielāku spiedienu, bet ventilatoriem ar atpakaļ izliektām lāpstiņām ir lielāks lietderības koeficients un mazāks trokšņa līmenis.

Atkarībā no attīstītā spiediena, ventilatorus iedala:
• zemspiediena (1000 Pa);
• vidēja spiediena (1000-3000 Pa);
• augstspiediena (3000-12000 Pa).

Centrbēdzes ventilatorus lieto ēku piespiedu ventilācijas, gaisa kondicionēšanas, pneimotransporta sistēmās. Centrbēdzes ventilatori konstruktīvi ir līdzīgi centrbēdzes sūkņiem. Lai arī centrbēdzes ventilatorus ir iespējams izgatavot bez apvalka, tādus tomēr lieto visai reti (lai sūknētu gaisu no dažiem pagrabiem). Centrbēdzes ventilatoru apvalks parasti ir spirālveida. Centrbēdzes ventilatoru lieto arī dažos fēnos, jo tie var nodrošināt lielāku spiedienu. Centrbēdzes ventilatoriem vienā pakāpē var sasniegt lielāku spiediena starpību kā aksiālajiem ventilatoriem. Augstspiediena ventilatori ir visai skaļi. Dažu paveidu sirēnas būtībā ir modificēti centrbēdzes ventilatori.

Galvenie ventilatora darbības parametri ir: • pārvietojamā gaisa daudzums vai ražīgums L, m³/h (m³/s); • pilnais spiediens ρ, Pa; • skrejrata apgriezienu skaits minūtē n, apgr/min (rpm); • patērētā jauda N, kW; • lietderības koeficients η. Ventilatora darbība atkarīga no ventilācijas sistēmas gaisa vadu īpatnībām. Viens un tas pats ventilators pie viena un tā paša apgriezienu skaita minūtē dažādos sistēmas tīklos radīs dažādus spiedienus un pievadīs atšķirīgus gaisa daudzumus.

Jācenšas izvairīties no vairāku ventilatoru vienlaicīgas darbības, tomēr var būt gadījumi, kad ar vienu ventilatoru nevar nodrošināt nepieciešamo ražīgumu vai spiedienu. Ventilatori var būt savienoti paralēli vai virknē. Ja jāpalielina pārvietojamais gaisa daudzums, ventilatorus saslēdz paralēli, ja jāpalielina spiediens (pie nemainīga gaisa daudzuma), tad ventilatorus slēdz virknē.