Типичная строка из старой ведомости оборудования: «ВЦ 14-46 №5, исп. 1, Пр 0°». Для снабженца это артикул, который надо найти у поставщика. Для инженера — довольно подробное описание машины: тип колеса, класс давления, диаметр, схема привода, направление вращения и положение выхлопа. Ниже разбираем эту строку по частям, от букв до градусов.
Что закреплено в ГОСТ 5976-90, а что добавляют заводы
Стандарт на радиальные вентиляторы общего назначения задаёт обозначение из двух уровней. Тип — буквы ВР («вентилятор радиальный») и два числа: стократный коэффициент полного давления и быстроходность, оба на режиме максимального полного КПД и оба округлённые до целого. Типоразмер — тип, номер вентилятора и класс через точку. Пример из самого ГОСТ: ВР 88-72-4.1, то есть тип 88-72, номер 4, первый класс. В стандарте же сказано, что коэффициент давления у этой машины равен 0,875, а быстроходность 71,5 — отсюда и видно, как работает округление.
Исполнение по схеме привода, направление вращения, угол разворота корпуса, мощность и обороты двигателя в тип не входят. Их дописывают заводы и проектировщики, и единого порядка здесь нет — поэтому одна и та же машина в двух прайсах записана по-разному.
Одна деталь стандарта, о которой редко вспоминают: тип определяют по испытаниям вентиляторов номеров 5 или 6,3. Для остальных номеров той же схемы числа в обозначении не пересчитывают, хотя реальные коэффициенты у маленькой и большой машины немного расходятся.
Первое число: давление в пересчёте на окружную скорость
Коэффициент полного давления показывает, какую долю от динамического давления окружной скорости колеса машина превращает в полное давление. Окружная скорость — это скорость концов лопаток: u = π·D·n / 60, где D — диаметр колеса в метрах, n — частота вращения в об/мин. Динамическое давление этой скорости — ρ·u² / 2, для воздуха при 20 °C плотность ρ = 1,2 кг/м³.
Из этого получается полезная прикидка «на коленке». Колесо №5 (Ø500 мм) на двигателе 1500 об/мин вращается фактически около 1450 об/мин, окружная скорость — примерно 38 м/с, её динамическое давление — около 870 Па. Схема ВР 80-75 с коэффициентом 0,80 даёт на лучшем режиме порядка 690 Па. Та же №5 по схеме 14-46 (коэффициент 2,80) на 960 об/мин имеет u ≈ 25 м/с и выходит примерно на 1060 Па: обороты в полтора раза ниже, а давление в полтора раза выше.
Прикидка не заменяет аэродинамическую характеристику: она даёт точку максимального КПД, а реальная машина работает там, куда её поставит сеть. Но чтобы отличить вентилятор на 700 Па от вентилятора на 2000 Па по одной строке спецификации, её хватает.
Второе число: быстроходность и класс давления
Быстроходность связывает расход, давление и частоту вращения в режиме максимального КПД. Её полезное свойство в том, что она не зависит от размера: геометрически подобные колёса любого номера имеют одну и ту же быстроходность. Поэтому схема и описывается одним числом на весь ряд от №2,5 до №12,5.
Читать её просто. Большое значение — машина «быстрая»: много воздуха при невысоком давлении, как у ВР 80-75 и ВР 86-77 в общеобменной вентиляции. Малое значение — много давления при скромном расходе, как у ВР 132-30 для длинных трактов и подачи воздуха в топки. Середина, около 45–46, — вентиляторы среднего давления для сетей с фильтрами, калориферами и протяжёнными воздуховодами.
Сочетание двух чисел говорит и о колесе. ВР 280-46 с его крупным коэффициентом давления — колесо с 32 лопатками, загнутыми вперёд: такие лопатки дают много давления при небольшом диаметре ценой меньшего КПД. ВР 80-75 — колесо с лопатками, загнутыми назад, у него давление скромнее, а КПД выше.
| Старое обозначение | По ГОСТ 5976-90 | Другие написания | Класс давления |
|---|---|---|---|
| Ц4-70 | ВР 86-77 | — | низкое |
| ВЦ 4-75 | ВР 80-75 | ВР 80-70, ВР 88-72 | низкое |
| ВЦ 14-46, Ц14-46 | ВР 280-46 | ВР 287-46, ВР 300-45 | среднее |
| ВЦ 6-28 | ВР 132-30 | ВР 120-28 | высокое |
Почему у одной машины три имени
Буква «Ц» — от слова «центробежный». До ГОСТ 5976-90 первое число в обозначении равнялось пятикратному коэффициенту давления, после — стократному, то есть выросло в двадцать раз. Отсюда пары 4-75 и 80-75, 14-46 и 280-46. «ВЦ» в современных прайсах — гибрид: буквы из новой системы, числа из старой. Именно так чаще всего ищут и заказывают, хотя формально такого обозначения нет ни в одном стандарте.
Расхождения во втором ряду — ВР 120-28 и ВР 132-30 для одной схемы 6-28 — появляются из-за округления. Старое «6» — это округлённое значение, прямой пересчёт даёт 120, а 132 соответствует коэффициенту 1,32, ближе к тому, что показывает сама машина. Заводы выбрали разные варианты, и оба прижились. Для покупателя вывод один: разные числа при одинаковом старом обозначении — повод сверить рабочую точку, а не отказываться от предложения.
Подробнее о каждой схеме и её аналогах — в разделе вентиляторов ВР и ВЦ.
Номер и класс: размер и нагруженность колеса
Номер вентилятора — диаметр рабочего колеса по внешним кромкам лопаток в дециметрах: №4 — Ø400 мм, №5 — Ø500 мм, №6,3 — Ø630 мм. Ряд номеров задан ГОСТ 10616 и идёт с шагом примерно в 1,25 раза: 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5.
Класс, последняя цифра типоразмера, у многих вызывает недоумение, хотя смысл у него простой — насколько быстро крутится колесо. К первому классу ГОСТ относит колёса с лопатками, загнутыми вперёд, при окружной скорости до 30 м/с и с лопатками, загнутыми назад, до 50 м/с. Всё, что быстрее, — второй класс.
Пересчитаем уже знакомую №5. ВЦ 14-46 на 960 об/мин (u ≈ 25 м/с) — первый класс, на 1450 об/мин (u ≈ 38 м/с) — уже второй. ВР 80-75 той же №5 на 1450 об/мин остаётся в первом классе, а на 2900 об/мин (u ≈ 76 м/с) переходит во второй. Одна и та же схема и тот же номер дают два разных класса — поэтому класс имеет смысл только вместе с оборотами.
Остаток строки: исполнение, вращение, угол
«Исп. 1» — конструктивная схема: колесо насажено прямо на вал двигателя. В схеме 3 колесо сидит на собственном валу и получает вращение через муфту, в схеме 5 — через клиноременную передачу. Слово «исполнение» в той же строке иногда означает климатическое исполнение или материал, поэтому в заказе надёжнее писать «схема 1». Чем схемы отличаются и как выбрать — в статье про исполнения вентиляторов.
«Пр 0°» — правое вращение и нулевой угол разворота корпуса. Эти два поля читаются только вместе, потому что угол отсчитывают по направлению вращения. Как определить сторону, с которой смотреть, разобрано в статье про правое и левое вращение.
Как перевести старое обозначение в заказ
Наши серии названы по-другому: число после точки — диаметр колеса в миллиметрах, а не аэродинамическая схема. ВР.400 — Ø400 мм, ВР.560М — Ø560 мм. Ряд Ø400–650 мм перекрывает номера 4, 5 и 6,3 и содержит промежуточные диаметры 450, 560 и 650, которых в ряду ГОСТ нет. Поэтому соответствие «номер в номер» здесь не работает, и подбор идёт по рабочей точке.
Особенно это касается замены машин с лопатками, загнутыми вперёд. Коэффициент давления у ВР 280-46 в три с половиной раза больше, чем у ВР 80-75. Чтобы колесо с лопатками назад дало то же давление, ему нужна окружная скорость примерно в 1,9 раза выше — то есть больший диаметр или больше оборотов. Взамен оно работает с более высоким КПД. Подобрать замену по одному номеру вентилятора — значит почти наверняка промахнуться по давлению.
Для подбора достаточно того, что обычно есть на табличке или в паспорте: полное обозначение со схемой и номером, частота вращения и мощность двигателя, а лучше — расход и давление в рабочей точке. Если известны только табличные данные, рабочую точку восстанавливают по характеристике схемы. Проверить вариант самостоятельно можно в подборе по параметрам.