ГОСТ Р 58642-2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЕНТИЛЯТОРЫ КАНАЛЬНЫЕ

Классификация и параметры

In-line fans. Classification and parameters

ОКС 23.120

Дата введения 2020-09-01

Предисловие

     

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 061 "Вентиляция и кондиционирование"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2019 г. N 1293-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Канальные вентиляторы (КВ) широко применяют в приточных и вытяжных системах вентиляции и кондиционирования, в установках местного отсоса, для создания воздушных завес и в других установках. Основной особенностью КВ является возможность их встраивания в компактную систему прямолинейных воздуховодов, обеспечивающих перемещение воздуха на большие расстояния. В случае протяженной вентиляционной системы последовательная установка нескольких встроенных ВК позволяет заменить один высоконапорный вентилятор, что позволяет повысить эффективность системы и снизить создаваемый шум.

Преимущества КВ состоят в разнообразии компоновочных решений, простоте конструктивных схем, удобстве монтажа, эксплуатации и возможной замены в случае необходимости без демонтажа воздуховодов. К недостаткам вентиляторов этого класса следует отнести их низкую энергоэффективность, связанную с небольшими размерами рабочих колес и с использованием двигателей малой мощности с низким КПД, а также с отсутствием геометрического подобия отдельных образцов, принадлежащих одной серии, что приводит к необходимости проводить аэродинамические и акустические испытания каждого образца.

На протяжении многих лет передовые зарубежные и российские компании изготавливают КВ различных схем и компоновок. Проведены масштабные исследования по оптимизации параметров КВ различного назначения. Необходимость разработки настоящего стандарта связана с отсутствием единой терминологии, классификации и общепринятых основных параметров, определяющих эффективность и качество КВ и позволяющих выполнять сравнение и определять дальнейшие пути совершенствования воздуходувных машин этого класса.

     1 Область применения

Настоящий стандарт разработан для установления единой терминологии и классификации канальных вентиляторов (КВ), широко используемых в общепромышленных и специальных системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Настоящий стандарт распространяется на KB общего и специального назначения с горизонтально и вертикально расположенной осью вращения, встроенные в прямолинейные воздуховоды с прямоугольными фланцами с линейным размерами не более 1000 мм и с круглыми фланцами диаметром не более 800 мм, обеспечивающие расход воздуха не более 30 тыс. м/ч и полное давление не выше 2000 Па.

Канальные вентиляторы специального назначения, предназначенные для работы в особых системах, должны иметь представленные в технической документации специальные требования, а также компоновки и конструкции, обеспечивающие их надежную и бесперебойную работу при эксплуатации.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 10616 Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры

ГОСТ 10921 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 31350 (ИСО 14694:2003) Вибрация. Вентиляторы промышленные. Требования к производимой вибрации и качеству балансировки

ГОСТ 31353.1 (ISO 13347-1:2004) Шум машин. Промышленные вентиляторы. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 1. Общая характеристика методов

ГОСТ 34002 (ISO 13349:2010) Вентиляторы. Термины и классификация

Примечание - При пользовании настоящим стандартом необходимо проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 канальный вентилятор; КВ: Встраиваемый в прямолинейный воздуховод вентилятор с радиальным или диагональным рабочим колесом и корпусом специальной формы, имеющим соосные входной и выходной фланцы, обеспечивающий прямолинейное движение газовоздушной смеси в воздуховоде.

3.2 канальный прямоугольный вентилятор; КПВ: Канальный вентилятор с прямоугольными сечениями корпуса, имеющий прямоугольные соосные входной и выходной фланцы, встраиваемый в вентиляционные каналы (воздуховоды) и компактные панельные кондиционеры с прямоугольными поперечными сечениями [рисунок 1а)].

Рисунок 1 - Канальные вентиляторы с прямоугольным корпусом (а) и с круглым корпусом (б)

3.3 канальный круглый вентилятор; ККВ: Канальный вентилятор с круглыми сечениями корпуса, имеющий круглые соосные входной и выходной фланцы, встраиваемый в вентиляционные каналы (воздуховоды) с круглыми поперечными сечениями [рисунок 1б)].

3.4 радиальное рабочее колесо: Рабочее колесо с плоским задним диском с лопатками, загнутыми назад или загнутыми вперед по отношению к направлению вращения колеса.

3.5 диагональное рабочее колесо: Рабочее колесо с коническим задним и передним диском с загнутыми назад лопатками колеса.

3.6 корпус канального вентилятора: Корпус специальной формы с прямоугольными или круглыми поперечными сечениями по отношению к направлению движения воздуха, содержащий входной коллектор, рабочее колесо, спрямляющий аппарат, двигатель и прямоугольные или круглые соосные входной и выходной фланцы.

Примечания

1 Входной коллектор может быть выполнен из передней боковой стенки корпуса путем вытяжки.

2 Двигатель может быть расположен как внутри, так и вне корпуса вентилятора.

3 В корпусе канального прямоугольного вентилятора с вертикальной осью вращения колеса может быть установлена входная коробка упрощенной формы.

3.7 входной и выходной фланцы: Фланцы корпуса канального вентилятора, являющиеся соосными, имеющие одинаковые размеры и форму и служащие для присоединения вентилятора к воздуховодам.

3.8 спрямляющий аппарат: Система неподвижных лопаток, установленных в корпусе вентилятора за рабочим колесом, обеспечивающих снижение закрутки потока в выходном сечении вентилятора и повышение создаваемого давления.

Примечание - Спрямляющий аппарат может быть выполнен в виде стоек для крепления двигателя.

3.9 привод канального вентилятора: В качестве привода используют или расположенный внутри корпуса канального вентилятора непосредственно присоединенный к валу рабочего колеса двигатель, или встроенный в рабочее колесо двигатель с внешним ротором (мотор-колесо), или расположенный вне корпуса вентилятора двигатель, соединенный с рабочим колесом напрямую или с помощью ременной передачи.

Примечание - Двигатели могут иметь систему управления режимом работы вентилятора, позволяющую изменять подаваемое напряжение или частоту тока питающей электрической сети.

3.10

3.11

3.12

3.13

3.14

3.15 полезная (гидравлическая) мощность вентилятора: Мощность, равная произведению полного давления и производительности вентилятора.

3.16 частота вращения: Частота вращения рабочего колеса вентилятора.

3.17 входная мощность двигателя: Электрическая мощность, подведенная к двигателю вентилятора.

3.18 полный КПД вентилятора с приводом: Отношение полезной мощности вентилятора к входной мощности двигателя вентилятора, включая потери в двигателе, трансмиссии и управлении частотой вращения колеса.

3.19 показатель энергоэффективности канального вентилятора KEG: Максимальное значение полного КПД вентилятора с приводом, выраженное в процентах и округленное до целого числа.

3.20

3.21

3.22

3.23

3.24

     4 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

     5 Классификация канальных вентиляторов
     

     5.1 Классификация по назначению

5.1.1 КПВ и ККВ с соосными входными и выходными фланцами встраивают в прямолинейные воздуховоды прямоугольного или круглого сечения компактной вентиляционной системы и обеспечивают в них прямолинейное движение воздуха.

5.1.2 КВ могут быть установлены в протяженных воздуховодах последовательно и использованы как доводчики, что снижает общую нагрузку на сеть и уменьшает создаваемый шум.

5.1.3 КПВ устанавливают в компактные панельные кондиционеры в виде отдельных вентиляторных блоков, создаваемое давление которых затрачивается как на потери давления в отдельных элементах кондиционера, так и в основных участках вентиляционной сети (см. рисунок 2).

1 - уличная решетка; 2 - клапан с электроприводом; 3 - фильтр; 4 - водяной нагреватель; 5 - канальный вентилятор; 6 - шумоглушитель

Рисунок 2 - Компактный панельный кондиционер с канальным прямоугольным вентилятором

     5.2 Классификация по конструкции

5.2.1 КПВ с прямоугольным/квадратным корпусом содержит входной коллектор, рабочее колесо радиального или диагонального типа с загнутыми назад лопатками с прямым соединением и асинхронным двигателем, с осью вращения, параллельной направлению движения воздуха [см. рисунок 3в)], а также прямоугольные входной и выходной фланцы.

5.2.2 КПВ с прямоугольным корпусом содержит радиальное рабочее колесо с прямым соединением и двигателем, с осью вращения, перпендикулярной направлению движения воздуха, а также упрощенные входную коробку с входным коллектором и спиральный корпус радиального вентилятора [см. рисунок 3а)].

Рисунок 3 - Канальные прямоугольные вентиляторы с осью вращения рабочего колеса, перпендикулярной направлению потока [а), б)] и параллельной направлению потока (в)

Примечания

1 Радиальное рабочее колесо может иметь загнутые вперед или загнутые назад лопатки.

2 Двигатель с внешним ротором располагают внутри рабочего колеса (мотор-колесо), асинхронный двигатель располагают вне рабочего колеса в корпусе или вне корпуса вентилятора.

3 Корпус вентилятора может быть разборным или иметь откидную крышку, что обеспечивает свободный доступ к рабочему колесу и позволяет проводить обслуживание ходовой части вентилятора без демонтажа воздуховодов [см. рисунок 3б)].

5.2.3 ККВ с круглым корпусом содержит входной коллектор, рабочее колесо радиального или диагонального типа с загнутыми назад лопатками, напрямую соединенное с двигателем с осью вращения, параллельной направлению движения потока (см. рисунок 4), и круглые входной и выходной фланцы.

5.2.4 Корпус ККВ может иметь цилиндрическую форму с диаметром, равным диаметру входного и выходного фланцев [см. рисунок 4а)], или торообразную форму с изменяющимся диаметром по длине корпуса, с максимальным диаметром, превышающим диаметр воздуховода и фланцев [см. рисунок 4в)].

Примечание - ВКК с торообразным корпусом может иметь рабочее колесо диаметром, превышающим диаметр фланцев [см. рисунок 4в)], что позволяет увеличить создаваемые вентилятором давление и расход.

Рисунок 4 - Канальные круглые вентиляторы с цилиндрическим корпусом с радиальным (а) и диагональным (б) рабочим колесом, с торообразным корпусом с радиальным рабочим колесом (в)

5.2.5 В корпусе ККВ за рабочим колесом устанавливают упрощенный спрямляющий аппарат в виде специальных неподвижных лопаток для уменьшения закрутки потока в выходном сечении корпуса и увеличения создаваемого вентилятором давления.

     5.3 Классификация по типу привода

5.3.1 КВ имеет в качестве прямого привода однофазный односкоростной или двухскоростной двигатель с напряжением не выше 230 В и частотой 50 Гц или трехфазный двигатель с напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Примечание - Применяют также мотор-колеса, у которых двигатель с внешним ротором расположен внутри рабочего колеса, закрывая частично вход потока на лопатки колеса, что обеспечивает компактность вентилятора, но снижает его аэродинамические параметры.

5.3.2 КВ с расположенным внутри рабочего колеса или корпуса двигателем, обтекаемым проходящим потоком воздуха, снабжен встроенной защитой от перегрева, которая обеспечивает надежную долговременную работу вентилятора при минимальном обслуживании. Такие вентиляторы не могут быть использованы для перемещения агрессивной среды.

Примечание - При перемещении агрессивной среды двигатель располагают вне корпуса вентилятора и используют специальные шкивы различного диаметра и плоские, зубчатые или клиновидные ремни.

5.3.3 Регулирование режима работы КВ обеспечивают изменением частоты вращения рабочего колеса, которое осуществляют с помощью изменения напряжения или напряжения и частоты тока питающей электрической сети.

     5.4 Классификация по уровню создаваемого шума

5.4.1 Малошумный КВ должен иметь рабочее колесо, статически и динамически отбалансированное, а также двигатель, закрепленный в корпусе с помощью специальных резинометаллических втулок, что предотвращает вибрацию и обеспечивает снижение создаваемого вентилятором шума.

5.4.2 Малошумный КВ имеет высокоэффективное радиальное или диагональное рабочее колесо и двухслойный корпус, состоящий из внутренней перфорированной и внешней металлической стенок, между которыми расположен звукопоглощающий и/или звукоизолирующий материал.

5.4.3 Малошумный КВ должен быть отбалансирован по классу точности не ниже BV-3 по ГОСТ 31350. Допускаемые средние квадратические значения виброскорости КВ на месте эксплуатации не должны превышать 6,3 мм/с.

     5.5 Классификация по условиям работы

5.5.1 КВ общего назначения с находящимся в потоке асинхронным двигателем или с двигателем с внешним ротором предназначен для перемещения неагрессивного (нетоксичного, ненасыщенного, некоррозионного, негорючего) воздуха (газа) с запыленностью не более 10 мг/м и с показателями температуры и относительной влажности в соответствии с ГОСТ 15150 (УХЛ, категория размещения 4).

Примечания

1 Возможны другие значения температуры перемещаемого воздуха в зависимости от климатического исполнения и мощности двигателя.

2 КВ общего назначения с вынесенным из потока двигателем можно использовать для перемещения неагрессивного (нетоксичного, ненасыщенного, некоррозионного, негорючего) воздуха с запыленностью не более 100 мг/м и с показателями температуры и относительной влажности в соответствии с ГОСТ 15150.

5.5.2 КВ дымоудаления предназначен для вытяжки горячего дыма в определенных временно-температурных условиях по ГОСТ 34002.

Примечания

1 Двигатель, встроенный в колесо или корпус КВ дымоудаления, может быть капсулированным или иметь принудительное охлаждение.

2 КВ дымоудаления с непрямым приводом может иметь средства для охлаждения ремней, подшипников или других элементов привода.

5.5.3 Коррозионно-стойкий КВ со встроенным в поток двигателем, предназначенный для перемещения агрессивного газа с температурой не выше 80°C и с запыленностью не более 10 мг/м, выполняют из коррозионно-стойких материалов либо его внутренние поверхности обрабатывают специальными агентами для снижения образования коррозии по ГОСТ 34002.

Примечание - Коррозионно-стойкий КВ с вынесенным из потока двигателем может быть использован для перемещения агрессивных газовоздушных смесей с запыленностью не более 100 мг/м и с показателями температуры и относительной влажности в соответствии с ГОСТ 15150.

5.5.4 Взрывозащищенный КВ, предназначенный для перемещения взрывоопасных смесей, не содержащих взрывчатых, волокнистых и липких веществ, должен быть спроектирован таким образом, чтобы снизить риск искрообразования или перегрева в результате соприкосновения вращающихся частей с неподвижными частями, что может способствовать воспламенению перемещаемой пыли или газа по ГОСТ 34002.

     6 Параметры канальных вентиляторов
     

     6.1 Геометрические параметры

6.1.1 Входные и выходные прямоугольные и квадратные фланцы канального вентилятора КПВ должны иметь размеры в миллиметрах внутренних сторон A и B [см. рисунок 5а)] из следующего ряда чисел:

100, 150, 180, 200, 250, 300, 315, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000.

Примечания

1 Для обеспечения компактности прямоугольного корпуса отношение высоты B к ширине A прямоугольного фланца выполняют в диапазоне от 0,5 до 1,0.

2 КПВ, встраиваемые в компактные кондиционеры, могут иметь размеры сторон A и B входного и выходного фланцев, соответствующие габаритным размерам кондиционеров.

6.1.2 Входные и выходные круглые фланцы ККВ должны иметь размеры внутренних диаметров D [см. рисунок 5б)], соответствующие размерам диаметров круглых воздуховодов, и должны быть выбраны из ряда предпочтительных чисел R20 по ГОСТ 10616 для слабонагруженных вентиляторов.

6.1.3 КВ разных размеров, принадлежащие одной серии, как правило, не имеют геометрического подобия между собой, поэтому диаметр рабочего колеса не является характерным геометрическим параметром КВ.

6.1.4 Обозначение КВ должно включать:

- наименование вентилятора;

- тип и размеры фланцев;

- тип двигателя;

- число полюсов и номинальную мощность двигателя.

Рисунок 5 - Канальные вентиляторы с прямоугольными (а) и круглыми (б) входными и выходными фланцами

     6.2 Аэродинамические параметры

6.2.1 Аэродинамические качества КВ в сборе с двигателем определяют аэродинамические характеристики в виде зависимостей создаваемого полного давления , динамического давления , подведенной к двигателю мощности и полного КПД вентилятора с двигателем от объемной производительности Q вентилятора при фиксированной частоте вращения рабочего колеса или фиксированном напряжении сети (см. приложение А) в соответствии с ГОСТ 10921.

Примечание - Вместо подведенной к двигателю мощности , выраженной в ваттах, допустимо указывать силу тока , А.

6.2.2 Параметр энергоэффективности KEG КВ следует определять для каждого образца вентилятора ввиду отсутствия геометрического подобия отдельных образцов одной серии (см. приложение А).

6.2.3 КВ имеет максимальную производительность, соответствующую нулевому значению статического давления , которую определяют точкой пересечения кривых полного и динамического давления (см. рисунки А.1 и А.2 приложения А).

6.2.4 Аэродинамические характеристики нерегулируемого КВ представляют в виде одиночных кривых зависимостей полного давления, потребляемой мощности и полного КПД от производительности, соответствующих фиксированной частоте вращения рабочего колеса (см. рисунок А.1 приложения А).

6.2.5 Аэродинамические характеристики регулируемого КВ представлены в виде сводной диаграммы зависимостей полного давления, потребляемой мощности и полного КПД от производительности, соответствующих разной частоте вращения рабочего колеса, полученных при изменении напряжения или частоты тока электрической сети, в зависимости от используемого способа регулирования режима работы вентилятора.

Примечание - В случае сводной диаграммы характеристик основной принимают характеристику (верхнюю) с максимальной величиной создаваемого давления, соответствующую номинальному напряжению питающей сети или номинальной частоте вращения двигателя.

6.2.6 Аэродинамические характеристики КВ определяют в результате аэродинамических испытаний на стенде типа D по ГОСТ 10921, который наиболее близко соответствует реальным условиям эксплуатации КВ в системе прямолинейных воздуховодов.

Примечание - Аэродинамические характеристики могут быть получены также при испытаниях КВ на стендах типов A, B и C при выполнении соответствующих условий.

6.2.7 При аэродинамических испытаниях КВ на стенде типа A перед входным фланцем КВ необходимо установить плавный входной коллектор, имитирующий входной воздуховод, а за выходным фланцем необходимо установить воздуховод с тем же поперечным сечением и длиной не менее трех калибров. Параметры ВК определяют по ГОСТ 10921.

6.2.8 При аэродинамических испытаниях на стенде типа B перед входным фланцем ВК необходимо установить плавный входной коллектор, имитирующий входной воздуховод. Параметры вентилятора определяют по ГОСТ 10921.

6.2.9 При аэродинамических испытаниях на стенде типа C за выходным фланцем необходимо установить воздуховод с тем же поперечным сечением длиной не менее трех калибров. Параметры вентилятора определяют по ГОСТ 10921.

6.2.10 Аэродинамические характеристики КВ с двигателем в узком диапазоне режимов могут быть получены также по результатам приемо-сдаточных аэродинамических испытаний, регламентированных ГОСТ 10921.

     6.3 Акустические параметры

6.3.1 Акустические качества КВ в сборе с двигателем определяют спектр шума октавных или третьоктавных уровней звуковой мощности и общий или корректированный уровни звуковой мощности, излучаемые входным и выходным сечениями и корпусом вентилятора, при фиксированном режиме работы вентилятора, которые представлены, как правило, в виде таблицы (см. приложение Б).

Примечание - Допускается указывать значения суммарного уровня звуковой мощности на кривой полного давления аэродинамической характеристики КВ вблизи режима, на котором проводились измерения шума (см. приложение А).

6.3.2 Для оценки шума, излучаемого корпусом КВ, допустимо использовать уровень звукового давления на фиксированном расстоянии от источника шума в соответствии с ГОСТ 31353.1.

6.3.3 Минимальный создаваемый КВ шум соответствует режимам, близким к режиму максимального значения полного КПД, на котором определяют параметр KEG. На режимах с максимальным и минимальным расходами уровень шума возрастает по сравнению с минимальным на 5-7 дБ.

6.3.4 С целью снижения шума на сторонах всасывания и нагнетания, а также корпусного шума корпус КВ изготавливают из двух отдельных стенок, между которыми располагают звукопоглощающий и/или звукоизолирующий материал.

6.3.5 Акустические параметры КВ определяют в результате акустических испытаний на стенде типа D в соответствии с ГОСТ 31353.1 с помощью измерения шума во входном и выходном воздуховодах, а также шума, излучаемого через корпус КВ.

Приложение А
(рекомендуемое)

Аэродинамические характеристики канальных вентиляторов

Рисунок А.1 - Аэродинамическая характеристика нерегулируемого канального вентилятора с максимальным значением полного КПД 27,2%. KEG=27

Рисунок А.2 - Аэродинамическая характеристика регулируемого канального вентилятора с максимальным значением полного КПД 35,2%, KEG=35

Примечания

1 1-5 соответствуют значениям частоты тока электрической сети.

2 На кривых полного давления (см. рисунки А.1 и А.2) в отдельных точках указаны значения суммарного уровня звуковой мощности излучаемого шума на этих режимах.

Приложение Б
(рекомендуемое)

Акустические параметры канального вентилятора

В таблице Б.1 приведены акустические параметры КВ в виде спектра октавных уровней звуковой мощности, общего и корректированного уровней звуковой мощности, излучаемой входным сечением (1), выходным сечением (2) и корпусом (3) КВ при двух режимах его работы и при создаваемом давлении 400 и 30 Па.

Таблица Б.1 - Общий и корректированный уровни шума и спектр шума канального вентилятора