Există două clasificări generale ale ventilatoarelor: ventilatorul cu elice sau cu debit axial și ventilatorul cu debit centrifugal sau radial. În sensul cel mai larg, ceea ce le diferențiază este modul în care aerul trece prin rotor. Elicea sau ventilatorul cu flux axial propulsează aerul într-o direcție axială (Figura 1a) cu o mișcare tangenţială învolburată creată de paletele rotorului rotative.
Într-un ventilator centrifugal aerul pătrunde axial în rotor și este accelerat de pale și evacuat radial (Figura 1b). Singura excepție de la aceasta este ventilatorul tangențial/transversal în care aerul intră și se descarcă radial prin rotor.
Ventilatorul cu flux axial crește viteza aerului prin forță de rotație sau tangențială care produce presiune de viteză (VP), energie cinetică, cu o creștere foarte mică a presiunii statice (SP), energie potențială.
Ventilatorul centrifugal induce fluxul de aer prin forța centrifugă generată într-o coloană rotativă de aer producând energie potențială (SP) și, de asemenea, prin viteza de rotație (tangențială) transmisă aerului atunci când părăsește vârful palelor producând energie cinetică (VP).
Figura 2 ilustrează componentele care alcătuiesc un ventilator centrifugal tipic și acoperă terminologia comună a acestor componente.
Tipuri de roți
Ventilatoarele centrifugale pot fi clasificate în trei tipuri de bază în funcție de configurația palelor:
1. Curba înainte
2. Înclinat înapoi
3. Lamă radială sau dreaptă
Fiecare tip are propriul domeniu de aplicare și limite. Modificările acestor tipuri de bază includ vârful radial, fluxul mixt și fluxul tangenţial.
Viteza vârfului necesară pentru a produce viteza necesară a particulelor de aer variază substanțial în funcție de tipul de lamă utilizat. Figurile 3a, 3b și 3c (Figura 3) prezintă diagrame vectoriale ale forțelor în curba înainte, curba înapoi și, respectiv, rotoarele cu pale radiale. Vectorul V1reprezintă viteza de rotație sau tangențială și V2reprezintă viteza radială a fluxului de aer dintre lame în raport cu diferitele forme ale lamei.
Vectorul R reprezintă viteza rezultată pentru fiecare dintre aceste forme de lame. Rețineți că R pentru rotorul cu curbă înainte este cel mai mare, cu rotorul înclinat înapoi cel mai mic, în timp ce ventilatorul cu palete radiale se află undeva la mijloc. Această relație este cel mai bine ilustrată în Figura 4, care arată o relație tipică între viteza vârfului/presiunea statică pentru diferite tipuri de ventilatoare centrifuge.
Ventilatoare cu curbă înainte
Aceste ventilatoare sunt uneori cunoscute ca suflante „volum”, „cușcă de veverițe” sau „sirocco”. Paletele rotorului sunt mici și numeroase, cu o curbură pronunțată și lungime scurtă a coardei. Curbura lamei concave este orientată spre direcția de rotație. Aceste ventilatoare funcționează la viteze și presiuni relativ scăzute (figura de referință 4), ceea ce permite o construcție ușoară a rotorului, arborelui, rulmenților și carcasei.
Ventilatoare înclinate înapoi
Acestea sunt uneori numite ventilatoare „limitatoare de sarcină” sau „nesupraîncărcare”. Paletele rotorului sunt mai mari și mai grele decât paletele curbe înainte, de obicei numărate de la opt la
doisprezece și sunt înclinate departe de direcția de rotație. Sunt oferite standard în trei forme de lame:
1. Plată o singură grosime (Figura 6a)
2. Grosime unică curbată (Figura 6b)
3. Profil curbat (Figura 6c)
Ventilatoare cu pale radiale
„Placă de oțel” sau „roată cu zbaturi” sunt două dintre denumirile comune pentru ventilatoarele cu pale radiale. Paletele rotorului sunt în general mai înguste, mai adânci și mai grele decât palele curbe înainte și înclinate înapoi. Un rotor cu palete radiale cuprinde de obicei șase până la douăsprezece lame plate distanțate egal, care se extind radial din centrul butucului. Aceste rotoare au, în general, un design simplu, care se pretează unei construcții robuste și oferă un minim de corniche, etc., pentru acumularea de praf sau materiale lipicioase.
Există mai multe variații ale ventilatoarelor cu pale radiale decât tipurile curbe înainte și înclinate înapoi. Trei dintre cele mai comune rotoare sunt ilustrate în Figura 8.
