팬 유형 : 분류, 목적 및 작동 원리

팬은 모든 인공 환기 시스템의 기본입니다. 이 장치는 일상 생활에서 널리 사용되며 인간 생활의 여러 영역에서 없어서는 안될 요소입니다.환기 장비 구매를 계획할 때는 설계 및 작동의 세부 사항을 이해해야 합니다.

검토를 위해 제시된 기사에서는 팬 유형, 설계 특징, 작동 원리 및 각 장치의 목적을 자세히 설명합니다. 적절한 모델을 선택하기 위한 우선순위 영역에 대해 알려드리겠습니다. 여기서는 작동 조건에 따라 장치를 선택하는 방법을 알아봅니다.

기본 매개변수에 따른 팬 분류

팬은 공기 및 가스 덩어리를 이동, 공급 또는 배출하도록 설계된 기계 장치입니다. 환기 장치의 입구 채널과 출구 채널 사이의 압력 차이로 인해 공기 순환이 발생합니다.

팬은 어디에서나 사용됩니다. 정리할 때 꼭 필요한 장치 공급 및 배기 환기 단지 건물, 에어컨 및 난방 장치의 작동 요소를 부는 것.

팬은 압축비가 1.15를 초과하지 않는 가스와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 동시에 입구/출구의 압력 표시기 차이는 15kPa로 제한됩니다. 더 큰 값의 경우 압축기가 사용됩니다.

환기 장치의 일반적인 분류는 다양한 매개변수를 기반으로 합니다.

주요 그라데이션 기준은 다음과 같습니다.

• 장치의 설계 및 작동 원리;
• 팬의 목적 및 작동 조건;
• 설치방법;
• 장치를 전기 모터에 연결하는 방법;
• 기술적 특징: IP 보호 수준, 생성된 압력, 전력 소비, 회전 속도, 효율성 및 음압 수준.

설계 유형에 따라 팬에는 축형, 원심형, 대각선형, 직경형, 블레이드리스형 등 5가지 수정 사항이 있습니다.

대각선 및 직경 단위는 두 가지 주요 환기 장치 그룹인 축형 및 원심형의 변형으로 간주됩니다. 새로운 블레이드리스 제품은 기존 제품과 근본적으로 다릅니다.

작동 조건에 따라 다음 유형의 가스 송풍 기계가 구분됩니다.

• 일반용 기기;
• 특별한 목적을 위한 팬.

첫 번째 그룹에는 온도가 +50°C를 초과하지 않는 공기 및 비활성 가스 흐름과 함께 작동하도록 설계된 장치가 포함됩니다. 두 번째 그룹에는 내열성, 방폭성, 방진성, 내식성 및 연기 제거 기능과 같은 특수 장비가 포함됩니다.

설치 방법에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

• 표준 – 설치는 지지대에서 수행됩니다.
• 지붕 - 건물 옥상에 설치;
• 덕트 - 환기 덕트 내부에 배치됩니다.
• 다중 구역 - 여러 공기 채널에 연결하도록 설계된 모델입니다.

전기 모터는 환기 장치를 구동하는 데 사용됩니다.

엔진을 임펠러에 연결하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

• 직접 연결;
• V-벨트 전동;
• 무단 히치.

적절한 팬 유형을 결정한 후 최적의 기술적 특성을 갖춘 모델이 선택됩니다.

서비스 영역, 설치 위치, 허용 소음 수준, 실내 습도, 이물질로부터 장치를 보호해야 할 필요성 등이 고려됩니다.

다양한 유형의 장치 작동 원리

팬을 선택하는 주요 기준은 디자인과 작동 원리입니다. 디자인 특징과 기술적 뉘앙스는 장치의 효율성, 소음 수준, 작동 효율성 및 특정 조건에서의 사용 가능성을 결정합니다.

축 유닛 - 클래식 팬

축 (축) 팬은 가정용으로 널리 사용됩니다. 개인 주택의 환기 시스템, 욕실 후드, 복잡한 배기 후드, 다양한 장비 및 전자 장치의 냉각 요소는 물론 항공 분야의 풍동 및 터보 환기 엔진에도 사용됩니다.

모델의 디자인은 실행이 간단하고 크기가 작은 것이 특징입니다. 주요 요소: 원통형 본체, 블레이드가 있는 휠 및 드라이브.실린더의 내부 직경은 임펠러의 원활한 회전을 보장해야 합니다. 블레이드와 하우징 사이의 간격은 회전 블레이드 길이의 1.5%로 제한됩니다.

유압손실을 줄이고 공기역학적 특성을 향상시키기 위해 임펠러 양쪽에 컬렉터, 디퓨저, 페어링 등을 디자인 보완하였습니다.

작동 원리: 회전 블레이드는 공기를 포착하여 임펠러 축을 따라 밀어냅니다. 반경 방향으로 공기 흐름의 움직임이 거의 없습니다. 장비의 성능은 블레이드를 회전시켜 조절됩니다.

축 모델의 특징:

• 설치에 넓은 공간이 필요하지 않습니다.
• 경제적 에너지 소비;
• 낮은 소음 수준;
• 작동 및 수리 용이성;
• 저렴한 비용.

축류 팬의 작동 및 사용의 장점으로 인해 일상 생활에서 폭넓은 인기를 얻었습니다. 전기 제품 냉각용 케이스 모델과 그릴이 있는 휴대용 축 장치가 널리 사용됩니다.

공기 교환을 향상시키기 위해 벽 패널이 있는 축 팬이 벽 개구부 및 기타 지지 구조물에 설치됩니다. 장치는 공기 흡입 및 공기 주입의 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다.

원심분리형 모델 - 강도와 고출력

원심(방사형) 팬은 효율성이 매우 높습니다. 이 장치는 고압을 생성하고 열악한 조건에서도 작동할 수 있습니다. 장비 설계에는 다음 요소가 포함됩니다.

액자. 디퓨저 케이싱은 리벳 또는 용접된 판금으로 만들어집니다. 중공 몸체는 달팽이 모양의 나선형 모양이며 흡입 및 배출 파이프가 포함된 디자인입니다. 강성을 높이기 위해 케이싱은 골지 또는 가로 줄무늬로 강화됩니다.

"달팽이"의 상단은 추가 상자로 닫혀 있거나 소음 흡수 패널이 늘어서 있습니다. 이는 환기 장치 작동 중 소음을 줄이기 위해 필요합니다.

일하는 바퀴. 베인 로터는 두 개의 디스크, 블레이드 및 허브로 구성됩니다.

휠 디자인에 따라 팬 사용 조건이 결정됩니다.

• 디스크가 없는 – 고체 구성요소가 있는 흐름의 운송;
• 단일 디스크 – 고체 함량이 낮은 공기 매체의 이동;
• 이중 디스크 – 다양한 압력 범위에서 깨끗한 공기 덩어리의 순환;
• 3디스크 – 양방향 흡입 제공.

휠은 허브를 사용하여 샤프트에 부착됩니다. 블레이드는 디스크와 허브에 고정되어 있습니다.

견갑골. 전체적으로 장치의 성능 특성과 효율성은 블레이드의 모양에 따라 크게 달라집니다.

• 공기 역학적 날개 - 무소음, 우수한 성능 및 고온에 대한 장치의 저항을 보장합니다.
• 뒤로 구부러진 형태 - 팬 내부에 먼지가 쌓이는 것을 방지하여 압박이 심한 환경에서 사용하기에 적합합니다.
• 앞으로 구부러진 모양 - "전면" 핀이 있는 팬은 대량의 공기와 고압에서 작동하도록 설계되었으며 부식에 강합니다.
• 방사형 - 평균 효율성을 갖춘 컴팩트한 크기의 설치로 로터 가이드는 부식 방지용 화합물로 처리됩니다.

"후면" 블레이드가 있는 휠에서는 정압과 전체 압력의 차이가 크지 않으므로 효율성 수준이 높습니다. 운영 효율성은 80%에 도달합니다.

전방으로 구부러진 블레이드는 배출구에서 높은 공기 흐름을 생성합니다. 장치는 60%의 효율을 유지합니다. "전면" 블레이드의 장점은 더 작은 팬 크기로 필요한 매개변수를 얻을 수 있다는 것입니다.

원심 설치에서는 공기가 축 방향으로 유입되고 반경 방향으로 배출됩니다. 기단은 원통형 몸체에서 원심력의 영향을 받아 움직입니다.

전체 프로세스는 여러 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 바퀴가 회전하면 블레이드 공간 사이의 공기가 로터 가장자리로 돌진합니다.
2. 결과적으로 휠 중앙에 낮은 압력 영역이 형성됩니다. 이로 인해 외부에서 공기 질량이 흡수됩니다.
3. 챔버 중앙에서 공기 흐름의 방향이 축 방향에서 방사형으로 변경되어 블레이드 사이의 구획으로 들어갑니다.
4. 빠른 회전으로 인해 기단이 하우징 내부 벽으로 돌진합니다.
5. 운동 에너지는 부분적으로 압축 에너지로 변환되고 공기 속도는 감소합니다. 체적 공기 흐름이 "달팽이" 내부에 모여 과도한 압력이 형성됩니다.
6. 기체 덩어리는 출구 파이프로 돌진하여 파이프라인으로 들어간 다음 작업 영역으로 들어갑니다.

원심 장치는 지속적으로 강력한 환기가 필요한 대규모 건물, 차고, 쇼핑 센터 및 건물의 공급 및 배기 시스템에 사용됩니다.

방사형 장치는 위험한 산업에서 오염된 공기를 신속하게 제거하는 데 사용됩니다. 예를 들어 목재 또는 금속 가공 작업장, 연기 및 유해 가스 배출 작업장

대각선 – 축형 및 방사형 팬의 조합

대각선 모델은 축형과 원심형이라는 두 가지 유형의 팬을 종합한 것입니다. 장치의 임펠러는 특별한 모양을 가지고 있습니다. 임펠러의 구조는 방사형 팬의 드럼 구조와 유사합니다. 임펠러 블레이드는 회전축과 평행하게 위치합니다.

콤비네이션 팬은 원통형 본체를 갖고 있으며 모양이 축형 모델과 더 유사합니다.그러나 임펠러의 설계 특성으로 인해 작동 원리가 다릅니다. 공기는 먼저 축을 따라 이동한 다음 방향을 45° 변경합니다.

원심분사로 인해 공기의 유속이 증가하며, 이는 환기장치의 효율이 증가함을 의미합니다. 대각선 모델의 효율성 수준은 80%에 도달합니다.

혼합형 팬의 가장 큰 장점은 소음 특성, 성능 및 장치 크기 간의 절충안을 달성한다는 것입니다.

대부분의 경우 원심 축 단위가 다음과 같이 사용됩니다. 덕트 팬 긴 공기 덕트가 있는 중소형 환기 시스템에 사용됩니다. 이는 공급형 압력 시스템의 배기 장치 및 흡입구로 사용됩니다.

접선 설치 - 균일한 공기 흐름

접선(직경) 팬은 디퓨저와 노즐이 장착된 긴 하우징과 경사 블레이드가 있는 드럼형 임펠러로 구성됩니다. 공기는 실린더의 회전축에 수직으로 두 번 이동합니다.

직경 모델의 케이싱은 방사형 팬의 케이싱과 유사합니다. 차이점은 접선 단위에서 공기 덕트가 측면 패널을 따라 위치한다는 것입니다.

직경 장치의 특징:

• 높은 공기역학적 성능;
• 균일한 흐름을 공급하는 능력;
• 공기 흐름의 방향을 선택하여 팬을 회전시키는 기능;
• 조용한 작동;
• 고효율 - 최대 60-70%.

적용 범위: 에어 커튼, 팬 코일 장치 생성 및 분할 시스템에서의 사용.

무블레이드 팬 - 혁신적인 기술

가정용 블레이드리스 팬이 최근 국내 환기 시스템 시장에 등장했습니다.작동 원리는 위에서 설명한 수정 사항과 근본적으로 다릅니다.

혁신적인 장치의 작용은 장치 외부와 내부의 압력 간의 균형을 균등하게 하려는 환경의 요구와 "공기 증배기" 기술을 기반으로 합니다.

장치 구성요소:

• 공기 덩어리를 흡입하고 배출하도록 설계된 원형 또는 타원형 프레임;
• 프레임을 고정하기 위한 베이스;
• 팬 바닥에 장착된 미니 터빈;
• 모터.

혁신적인 팬은 다음 원리에 따라 작동합니다.

1. 엔진을 켜면 터빈이 활성화됩니다.
2. 터빈이 회전하면서 베이스 하우징의 천공을 통해 공기를 끌어옵니다.
3. 난기류의 영향으로 공기는 15배 가속되어 프레임 주변에 위치한 배출구 슬릿을 통해 빠져나갑니다.

기류는 링 표면 주위로 구부러져 원하는 방향으로 돌진합니다.

환기 장치의 공기역학적 특성으로 인해 환형 프레임 측면과 후면의 공기가 결과적인 공기 흐름으로 유입됩니다.

기존 모델에 비해 블레이드 없는 팬 여러 가지 장점이 있습니다:

• 공기 흐름 강도의 원활한 조정;
• 사용의 편의성과 절대적인 안전성;
• 링의 위치를 ​​조정하여 공기의 방향을 변경합니다.
• 운영 효율성 - 에너지 소비는 축형 모델에 비해 20% 적습니다.

장치의 주요 단점은 높은 비용과 높은 소음 수준입니다.

작동 조건에 따른 의존성

팬을 선택할 때 사용 조건을 고려하는 것이 중요합니다. 공격적인 환경에서 사용할 수 있도록 고도로 전문화된 설비가 개발되었습니다.

일반적인 사용을 위한 단위

범용 팬은 탄소강으로 만들어집니다.

필수 작동 조건에 따라 장치 설치가 허용됩니다.

• 방사형 장치의 경우 공기 중 먼지 함량 – 0.01g/cub.m 이하, 축형 장치의 경우 – 최대 0.01g/cub.m
• 작업 환경 온도 – 최대 +50°С;
• 공기 중에 화학적으로 공격적인 폭발성 구성 요소, 섬유 및 끈적한 입자가 없습니다.

가스-증기-공기 환경은 가속화된 부식 과정을 유발해서는 안 되며, 허용되는 금속 파괴율은 연간 0.1mm입니다. 작동 온도가 한계값 이상으로 올라가면 일반적으로 움직이는 기단의 흐름에 위치하는 엔진의 작동이 저하됩니다.

범용 강철 내열 팬이 있습니다. 운송되는 열차의 최대 온도는 최대 +200°C입니다. 국내 제품에는 "Zh" 및 "Zh2" 문자가 표시되어 있습니다.

범용 모델은 시스템에 사용됩니다. 공기 가열 공공, 주거 및 산업 건물의 환기는 물론 기타 위생 및 기술 목적을 위한 것입니다.

특수 목적 환기 장치

특수 목적 팬은 일반적으로 5개 그룹으로 나뉩니다.

• 무미 건조한;
• 내열성;
• 폭발 방지;
• 부식 방지;
• 연기 추출기.

먼지 장치는 목재 및 금속 톱밥, 용접 슬래그, 곡물 폐기물과 같은 먼지 및 먼지 입자로부터 기단을 청소하는 데 사용됩니다. 노즐을 통과하는 공기 흐름의 방향은 축 방향에서 방사형으로 변경됩니다. 원심력으로 인해 공기 흐름의 속도도 변경됩니다.

분진 장치는 황동, 탄소강 또는 스테인리스강으로 제작됩니다. 작업 환경의 최대 온도는 +80°C입니다. 혼합형 모델이 있습니다: 방진, 방폭 및 내열

저전력 방사형 먼지 팬은 곡물 구성물을 운반하는 차량에 설치됩니다. 대규모 생산 작업장에서는 고압 장치가 사용됩니다.

내열 장치는 온도가 +80°C를 초과하는 공기를 이동하도록 설계되었습니다.

열악한 작동 조건으로 인해 팬은 다음과 같은 특별한 특성을 가져야 합니다.

• 전기 모터의 단열 및 공기 흐름 외부의 제거;
• 높은 수준의 엔진 보호 – IP44 이상;
• 내열성 재료(내열성 폴리아미드, 알루미늄 합금, 스테인리스 또는 탄소강)로 구조 요소 생산;
• 광범위한 작동 온도.

가구에는 내열팬이 사용됩니다. 목욕 환기 시스템 사우나, 벽난로나 스토브에서 고온 배기 공기 제거, 생산 구역에서 연소 생성물 제거.

내열 장치는 축형 또는 방사형 디자인을 가질 수 있습니다. 대부분 환기 덕트에는 고온 팬이 사용되지만 공기 덕트 없이 장착되는 수정 사항도 있습니다.

방폭 환기 장비는 폭발성 가스 혼합물을 제거하도록 설계되었습니다. 이 범주에는 가장 작은 입자가 발화할 때 나머지 가스 전체가 발화되는 구성이 포함됩니다.

전기 장비의 폭발 안전 요구 사항은 ATEX EC 지침에 의해 규제됩니다. 해당 지역의 폭발 위험 정도에 따라 환기 장치를 다음과 같이 보호할 수 있습니다.

• 전도성 부품 쉘의 석영 또는 오일 충전;
• 화합물로 밀봉 – 고분자 재료;
• 방폭 코팅.

입구 매니폴드, 임펠러 및 하우징을 제조하는 데 사용되는 재료는 스테인리스강, 알루미늄 합금 및 스테인리스강-황동, 청동, 전기 전도성 플라스틱 등의 이종 재료 그룹입니다.

이종재료를 서로 부딪히거나 문질러도 스파크가 발생하지 않도록 결합한 것입니다.

부식 방지 팬은 먼지 함량이 낮고 섬유질 및 끈적끈적한 구성 요소가 없는 공격적인 비폭발성 공기-가스 혼합물을 운반하도록 설계되었습니다.

장치 부품 제조용 재료: 티타늄 합금, 폴리프로필렌, 비닐 플라스틱. 옵션으로 작업 요소에 부식 방지 코팅(부식 방지 강철 등급 08Х13 또는 티타늄 합금)이 스프레이됩니다.

"녹슬지 않는" 팬의 적용 범위:

• 철 야금;
• 광물질 비료 생산 기술 라인;
• 탄소 생산;
• 끓는 구성을 가진 보일러에 공기 공급;
• 페놀, 알칼리 및 황화수소의 불순물로 수증기 순환 조직;
• 코크스 공장 라인.

연기 추출 팬은 건물의 환기 시스템에 내장되어 연기를 실내 밖으로 내보내는 강력한 내화 장치입니다. 장치에는 높은 기술 요구 사항이 적용됩니다.

화재가 발생한 경우 팬은 최대 +400°C의 송풍 온도에서 2시간 동안 연속 작동해야 합니다. 온도가 +600°C로 상승할 때 – 최대 1시간

적용 범위: 다양한 목적을 위한 건물의 연기 환기 시스템. "연기 배출 장치"는 장착 플랜지를 사용하여 실내 지붕에 설치되고 연기 배출 덕트에 연결됩니다.

팬의 디자인에 따라 양방향 또는 4방향 연기 배출이 수평 또는 수직 방향으로 수행될 수 있습니다. 집안의 일반 환기 모드에서 장치를 작동하는 것이 가능합니다.

설치 방법별 팬 종류

위에 표시된 바와 같이 설치 방법에 따라 환기 장치는 표준, 지붕, 덕트 및 다중 구역의 4개 그룹으로 구분됩니다.

기존 팬에는 일반적으로 지지 프레임이나 홀더가 함께 제공됩니다. 설치로 인해 어려움이 발생하지 않습니다.

루프 유닛은 건물 옥상에 설치되며 건물 환기 시스템의 최종 링크 역할을 합니다. 이러한 팬은 부정적인 외부 요인(비, 눈, 돌풍)에 노출되므로 특히 내구성이 뛰어난 소재로 만들어졌습니다. 거의 모든 모델에는 하우징 막힘을 방지하기 위한 보호 콘이 장착되어 있습니다.

지붕 환기 장치는 축 또는 원심 원리로 작동합니다. 첫 번째 옵션은 일반 환경에 더 자주 사용되며, 두 번째 옵션은 먼지가 많고 공격적인 환경에 사용됩니다.

지붕 선풍기를 선택할 때 장착할 공간의 특성을 고려하십시오. 예를 들어 유치원, 병원, 학교 등에는 소음 수준이 낮은 모델이 선택됩니다. 생산 작업장의 경우 우선순위는 장비의 성능입니다.

덕트 환기 장치는 환기 덕트에 배치되며 공기 덕트 시스템을 통해 공기 배출 및 공급을 제공합니다. 덕트 팬의 디자인은 일반적으로 대각선 또는 방사형이며 덜 자주 축 방향입니다.

장치 선택은 공기 덕트의 모양에 따라 수행됩니다. 유닛은 원형, 정사각형 및 직사각형 샤프트용으로 생산됩니다.

직사각형 또는 정사각형 덕트 팬은 금속으로 만들어지고 원형 팬은 플라스틱으로 만들어집니다.금속 케이스는 내마모성과 내구성이 뛰어나며 플라스틱 케이스는 소음이 적습니다.

다중 구역 환기 장치에는 서로 다른 구역에서 나오는 여러 흡입 공기 덕트를 연결할 수 있는 하우징이 장착되어 있습니다. 이러한 팬은 다른 방에 후드를 설치해야 하는 방에 없어서는 안 되는 요소이지만 배기 덕트가 하나만 있습니다.

다중 채널 장치를 사용하면 공기 덕트의 복잡성을 최적화하고 주택의 환기 시스템 배치에 대한 자본 비용 및 노동 강도를 줄일 수 있습니다.

추가적인 이점은 사용이 간편하다는 것입니다. 여러 개가 아닌 하나의 팬을 서비스해야 합니다.

다양한 가정용 환기 모델

국내 팬은 설치 위치에 따라 더 분류됩니다.

창문. 장치는 창이나 창 근처의 벽에 장착되며 공기 덕트가 없습니다. 이러한 장비는 주로 공공기관(카페, ​​미용실 등)에서 사용됩니다. 설치된 PVC 창에 독립적으로 설치하는 것은 문제가 있습니다.

창문 팬은 원형 및 정사각형 프로파일로 생산됩니다. 일부 모델에는 먼지가 집으로 들어오는 것을 방지하는 체크 밸브가 장착되어 있습니다.

주방. 조리 시 발생하는 연기 및 각종 냄새를 제거합니다. 팬은 배기 후드에 직접 장착됩니다. 디자인에 따라 플랫형, 돔형, 내장형 후드가 있습니다. 주방 팬은 내열성이 있어야 하며 외부 보호 메쉬가 있어야 합니다.

욕실 장비. 배기 효율을 높이기 위해 화장실과 욕실의 환기 머리 위 벽과 천장 선풍기가 사용됩니다. 소형 장치는 경제적이며 설치가 쉽습니다.

하우징의 내부 부분은 환기 덕트에 배치되며 외부 부분은 돌출되어 환기 그릴로 덮여 있습니다. 욕실에서는 유압 센서가 있는 팬을 사용하는 것이 좋습니다.

선택한 팬 유형에 관계없이 장치 표시, 즉 IP 보호 등급에 특별한 주의를 기울여야 합니다. IP 표준은 공격적이지 않은 환경에서 장비의 보안을 특징으로 합니다.

첫 번째 숫자는 0-6 범위의 값을 가지며 이물질 침투, 먼지 및 손 접촉에 대한 보호 수준을 나타냅니다.

하우징 내부로 들어가는 습기에 대한 보호 수준은 표시의 두 번째 숫자로 표시됩니다.

값이 "0"인 경우 장치에 물이 침투할 확률이 높습니다. "건조한" 공간에만 설치가 허용됩니다. 가장 높은 보호 등급 "8"은 물에 완전히 잠겼을 때 팬의 안전을 보장합니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

비디오 #1. 날개 없는 팬의 작동 원리와 경쟁 우위:

비디오 #2. 원심 팬 VTsUN의 설계:

비디오 #3. 원형 덕트 팬 디자인:

팬의 모델 설계와 기술 및 작동 특성을 통해 가정용 및 산업용으로 최적의 장비를 선택할 수 있습니다. 환기 장치의 디자인은 고객의 요구에 맞춰 지속적으로 개선되고 있습니다.

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