Вентиляторы крышные ВКР

Вентиляторы крышные ВКР: конструкция, типы, применение и технические аспекты

Вентиляторы крышные радиальные (ВКР) представляют собой специализированное вентиляционное оборудование, предназначенное для монтажа на кровле зданий и сооружений. Их основная функция – удаление загрязненного, запыленного, перегретого воздуха или воздуха с повышенной влажностью из внутренних объемов промышленных, коммерческих и административных зданий, а также подача свежего воздуха. Конструкция ВКР изначально разработана для работы в условиях атмосферных воздействий (дождь, снег, ветер, ультрафиолетовое излучение) и обеспечения пожарной безопасности при транспортировке сред с различными температурными параметрами.

Конструктивные особенности и составные элементы

Конструкция вентилятора ВКР является радиальной (центробежной). Основные узлы и элементы включают в себя:

• Электродвигатель. Устанавливается на раме внутри корпуса на виброизоляторах. Для моделей, перемещающих высокотемпературные или агрессивные среды, применяются двигатели с соответствующим исполнением (термостойкие, взрывозащищенные).
• Колесо рабочее радиальное. Состоит из лопаток, заднего и переднего дисков, ступицы. Лопатки могут быть загнуты вперед или назад. Колеса с лопатками, загнутыми назад, обладают более высокой энергоэффективностью и устойчивой аэродинамической характеристикой.
• Корпус (улитка). Изготавливается из листовой стали (обычной, оцинкованной или нержавеющей) и имеет спиральную форму для преобразования кинетической энергии потока в статическое давление. Оснащен фланцем для подключения к воздуховоду.
• Основание (рама, стакан). Прочная металлоконструкция, которая крепится к кровле. Обеспечивает устойчивость всего агрегата.
• Защитный кожух (зонт). Устанавливается над выходным отверстием корпуса для предотвращения попадания атмосферных осадков внутрь вентилятора и в вентиляционную систему. Может иметь различные формы (конус, грибок).
• Привод. Передача вращения от двигателя к рабочему колесу осуществляется, как правило, посредством ременной передачи (клиноременной или поликлиновой), что позволяет изменять частоту вращения колеса путем замены шкивов. Существуют также модели с прямым приводом.

Классификация и типы вентиляторов ВКР

Вентиляторы ВКР классифицируются по нескольким ключевым параметрам, что отражено в их условном обозначении.

По направлению вращения и стороне выхода воздуха (аэродинамическая схема):

• ВКР №X-Y-Z, где:
  • X – номер вентилятора (диаметр рабочего колеса, деленный на 10).
  • Y – вариант аэродинамической схемы (1-8). Определяет положение улитки и направление вращения. Например, схемы 1, 2, 5, 6 – вращение правое (по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода), а 3, 4, 7, 8 – левое.
  • Z – скорость вращения (1 – 750 об/мин, 2 – 1500 об/мин, 3 – 1000 об/мин, 4 – 3000 об/мин для колес малых номеров).

По типу исполнения и назначению:

• ВКР обычного исполнения (У1). Для перемещения воздуха температурой до +80°C, не содержащего липких веществ, волокнистых материалов и взрывоопасных примесей.
• ВКР термостойкие (Т1, Т2, Т3). Для перемещения газовоздушных смесей с температурой до +200°C, +300°C, +400°C и более. Используются в системах дымоудаления (СДУ) и противодымной вентиляции, а также в технологических процессах. Комплектуются термостойкими двигателями, подшипниковыми узлами и изоляцией.
• ВКР взрывозащищенные (В1, В2). Для перемещения взрывоопасных смесей. Имеют соответствующее исполнение двигателя и электрооборудования, предотвращающее возникновение искр.
• ВКР коррозионностойкие (Х1). Изготавливаются из нержавеющих сталей (например, AISI 304, 316) или с покрытиями для работы в агрессивных средах (химические производства, лаборатории).

Основные технические характеристики и аэродинамические параметры

Выбор вентилятора ВКР осуществляется на основе расчета системы вентиляции и анализа следующих ключевых параметров:

• Производительность (расход воздуха, L). Измеряется в м³/ч. Определяет объем воздуха, перемещаемый вентилятором в единицу времени.
• Полное давление (P). Измеряется в Па (Паскалях). Сумма статического и динамического давления, которое вентилятор способен создать для преодоления аэродинамического сопротивления сети (воздуховодов, фильтров, нагревателей и т.д.).
• Частота вращения рабочего колеса (n). Измеряется в об/мин.
• Потребляемая мощность (N). Измеряется в кВт. Мощность, потребляемая электродвигателем вентилятора.
• Уровень звуковой мощности (Lw). Измеряется в дБ. Критичный параметр для объектов, расположенных в жилой застройке.
• КПД (η). Коэффициент полезного действия, отражающий энергоэффективность вентилятора.

Взаимосвязь параметров отражена в аэродинамической характеристике вентилятора – графике зависимости давления, мощности и КПД от расхода воздуха. Рабочая точка системы должна находиться в зоне максимального КПД.

Таблица: Примерные параметры вентиляторов ВКР (стандартного исполнения, 1500 об/мин)

Типоразмер (№)	Диаметр колеса, мм	Производительность, м³/ч	Полное давление, Па	Мощность двигателя, кВт
ВКР 4	400	900 – 2200	180 – 300	0.25 – 0.55
ВКР 6.3	630	2500 – 6000	250 – 450	0.75 – 2.2
ВКР 10	1000	8000 – 18000	350 – 600	3.0 – 7.5
ВКР 12.5	1250	15000 – 35000	400 – 800	7.5 – 18.5

Примечание: Конкретные значения зависят от аэродинамической схемы, типа колеса и производителя.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж вентиляторов ВКР требует тщательной подготовки и должен выполняться в соответствии с проектной документацией и инструкцией завода-изготовителя.

• Подготовка основания. На кровле устанавливается специальный стакан или рама (часто поставляется отдельно), которая герметично соединяется с кровельным покрытием. Основание должно иметь достаточную прочность и жесткость для восприятия веса вентилятора и динамических нагрузок.
• Установка вентилятора. Агрегат монтируется на основание через виброизоляторы. Необходимо обеспечить соосность и герметичное соединение выходного фланца вентилятора с воздуховодом, проходящим через стакан.
• Электроподключение. Выполняется квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ. Для взрывозащищенных исполнений – с учетом требований к соответствующим видам защиты.
• Эксплуатация. Требует регулярного технического обслуживания: проверка и подтяжка ременной передачи, контроль состояния подшипников, очистка рабочего колеса и корпуса от загрязнений, проверка целостности виброизоляторов и антикоррозионных покрытий.

Области применения

• Промышленная вентиляция: удаление загрязненного воздуха из цехов, окрасочных камер, сварочных постов, мест образования пыли и стружки.
• Противодымная вентиляция (СДУ): удаление дыма из коридоров, холлов, атриумов и с путей эвакуации при пожаре. Используются термостойкие исполнения ВКР.
• Общеобменная вентиляция: торговые центры, спортивные комплексы, склады, гаражи.
• Химическая и пищевая промышленность: применение коррозионностойких исполнений.
• Деревообработка и металлообработка.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая надежность и приспособленность к наружной установке.
• Создание значительного давления, возможность работы на разветвленные сети воздуховодов.
• Широкий диапазон рабочих температур и специализированные исполнения.
• Относительная простота обслуживания благодаря ременному приводу.
• Экономия полезной площади внутри здания.

Недостатки:

• Более высокий уровень шума по сравнению с некоторыми типами осевых крышных вентиляторов.
• Большие габариты и масса.
• Необходимость устройства прохода через кровлю (стакана) и качественной гидроизоляции.
• Снижение КПД при засорении ременной передачи.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ВКР от крышного осевого вентилятора (ВКО)?

ВКР – радиальный вентилятор, создающий давление за счет центробежной силы. Он способен развивать высокое давление (500-1000 Па и более), что делает его пригодным для систем с длинными воздуховодами и высоким сопротивлением. ВКО – осевой вентилятор, перемещающий воздух вдоль оси вращения колеса. Он характеризуется высокой производительностью при низких и средних давлениях (до 150-250 Па), имеет более компактные размеры и часто меньший уровень шума. Выбор зависит от аэродинамического сопротивления сети.

Как правильно подобрать вентилятор ВКР для системы дымоудаления?

Подбор осуществляется строго по проекту, учитывающему требования СП 7.13130.2013. Ключевые критерии: обеспечение необходимого расхода и давления при температуре транспортируемой среды +400°C (или другой, указанной в расчете) в течение заданного времени (как правило, 1 или 2 часа). Применяется термостойкое исполнение (Т3 или выше). Важно учитывать, что при высокой температуре плотность воздуха падает, и фактическая производительность вентилятора в массовом выражении снижается. Необходимо выбирать вентилятор по характеристикам, приведенным для рабочей температуры.

Как часто требуется обслуживание ременной передачи ВКР?

Первичную проверку натяжения ремней и их состояние рекомендуется проводить через 48-72 часа после начала эксплуатации. Далее плановое техническое обслуживание (ТО) ременной передачи, включающее визуальный осмотр на наличие трещин и следов износа, проверку натяжения и при необходимости регулировку, следует выполнять не реже одного раза в 3 месяца при круглосуточной работе. При интенсивной эксплуатации в запыленной среде интервал ТО сокращается.

Можно ли установить ВКР на плоскую кровлю без стакана, прямо на парапет?

Нет, это нарушение типовой схемы монтажа и приведет к проблемам. Стакан (основание) выполняет несколько функций: обеспечивает необходимую высоту для забора/выброса воздуха, служит несущей конструкцией, а главное – обеспечивает герметичный проход воздуховода через кровельный пирог. Установка непосредственно на парапет или кровлю без стакана грозит нарушением гидроизоляции, протечками, повышенными вибрациями и некорректной работой вентилятора из-за нарушения условий входа воздуха.

Что означает маркировка ВКР 8-2.5-2.2-Т2?

Данная маркировка расшифровывается следующим образом: Вентилятор Крышный Радиальный, номер 8 (диаметр рабочего колеса ~800 мм), вариант аэродинамической схемы №2 (определяет положение выходного патрубка и вращение), номер скорости 2 (1500 об/мин), мощность электродвигателя 2.2 кВт, исполнение термостойкое для температур до +300°C (Т2).

Как бороться с обледенением и конденсатом на вентиляторе ВКР зимой?

Обледенение возникает из-за выброса влажного теплого воздуха в холодную среду. Меры борьбы:

• Применение вентиляторов с термостатами, включающими антиобледенительный электрический или паровой подогрев выходного патрубка и зонта.
• Увеличение скорости выброса воздуха для отбрасывания конденсата.
• Правильный расчет системы: по возможности избегать выброса насыщенного влагой воздуха при крайне низких температурах через ВКР, используя внутренние системы осушения или рекуперации с отводом конденсата.
• Регулярный осмотр и удаление наледи вручную в рамках зимнего техобслуживания.

Заключение

Вентиляторы крышные радиальные ВКР остаются востребованным и надежным решением для организации вытяжной и приточной вентиляции, а также систем дымоудаления на различных объектах. Правильный выбор типоисполнения, грамотный расчет аэродинамических параметров и соблюдение норм монтажа и эксплуатации являются залогом долговечной, эффективной и безопасной работы оборудования на протяжении всего жизненного цикла. При выборе между различными производителями следует уделять внимание качеству материалов (толщина металла, тип покрытия), комплектации двигателями известных брендов и наличию полного комплекта сопроводительной документации, включая сертификаты соответствия и пожарные сертификаты для специализированных исполнений.