Осевые и центробежные вентиляторы — два распространённых приводных устройства в промышленных системах вентиляции и транспортировки жидкостей. Внимательные операторы заметят, что осевые вентиляторы требуют полного открытия выпускных клапанов при запуске, в то время как центробежные вентиляторы требуют закрытия выпускных клапанов. Это различие в работе не произвольно, а обусловлено производительностью и механизмами запуска двух вентиляторов, воплощающими в себе множество принципов гидромеханики и электротехники.

Кривая производительности осевого вентилятора является ключом к пониманию его пусковых характеристик. Кривая зависимости давления от расхода осевого вентилятора имеет характерную горбообразную форму. В области низкого расхода (то есть когда выпускной клапан закрыт или слегка приоткрыт) давление вентилятора резко возрастает, а также значительно увеличивается энергопотребление. Это связано с тем, что при закрытом выпускном клапане воздушный поток не может быть равномерно выведен. Большое количество воздуха образует вихри и обратные потоки внутри вентилятора, заставляя лопасти преодолевать сильное сопротивление воздушного потока и работать, что приводит к резкому увеличению нагрузки на двигатель при запуске. Запуск двигателя в этот момент может легко привести к его перегрузке и даже к перегоранию обмоток. При полностью открытом выпускном клапане воздух плавно проходит через вентилятор, обеспечивая высокий расход. В этот момент энергопотребление осевого вентилятора низкое, а пусковая нагрузка двигателя также мала, что позволяет ему плавно запускаться и постепенно достигать номинальной скорости. Например, в крупных системах вентиляции туннелей осевые вентиляторы должны обеспечивать чистоту воздуховодов перед запуском. Если воздуховоды не открываются полностью из-за неисправности клапана, это часто приводит к отключению двигателя и другим сбоям при запуске.

Центробежные вентиляторы обладают другими эксплуатационными характеристиками. Кривая зависимости давления от расхода для центробежного вентилятора относительно плоская. С увеличением расхода давление воздуха постепенно снижается, а мощность увеличивается медленно. При закрытом выпускном клапане центробежный вентилятор находится в состоянии холостого хода или с малой нагрузкой. В этот момент поток воздуха, циркулирующий внутри вентилятора, минимален, а сопротивление, которое должен преодолеть двигатель, также мало. Пусковой ток относительно низок, что позволяет эффективно избегать скачков тока при запуске двигателя. После выхода двигателя на нормальную работу выпускной клапан постепенно открывается, позволяя расходу и давлению медленно увеличиваться, а мощности двигателя – постоянно расти, обеспечивая безопасную и стабильную работу всей системы. Если центробежный вентилятор запускается с полностью открытым выпускным клапаном, мгновенная потребляемая мощность двигателя будет высокой из-за значительного сопротивления трубопроводной сети, которое ему необходимо преодолеть. Пусковой ток может в 5-7 раз превышать номинальный, что может привести к повреждению двигателя и значительным колебаниям напряжения в сети, влияющим на нормальную работу другого оборудования. В системах централизованного кондиционирования воздуха запуск центробежных насосов (работающих по принципу, аналогичному принципу центробежных вентиляторов) строго соответствует принципу предварительного закрытия выпускного клапана для защиты двигателя и всей системы.

С точки зрения запуска двигателя, различия в способах запуска осевых и центробежных вентиляторов также определяются их нагрузочными характеристиками. Крутящий момент нагрузки, который необходимо преодолеть при запуске двигателя, тесно связан с потребляемой мощностью вентилятора. Высокое энергопотребление осевых вентиляторов при низком расходе воздуха требует снижения крутящего момента нагрузки во время запуска, и полностью открытый выпускной клапан является эффективным средством достижения этой цели. Низкое энергопотребление центробежных вентиляторов при низком расходе воздуха позволяет легко запускать их при закрытом выпускном клапане, что позволяет постепенно увеличивать нагрузку после стабилизации работы двигателя.

Кроме того, условия применения двух типов вентиляторов также предъявляют различные требования к пусковым операциям. Осевые вентиляторы в основном используются в ситуациях, требующих большого расхода воздуха и низкого давления, например, для вентиляции градирен и главного проветривания шахт. В этих ситуациях сопротивление трубопроводной сети относительно невелико, и запуск с полностью открытым выпускным клапаном больше соответствует фактическим эксплуатационным потребностям системы; центробежные вентиляторы подходят для ситуаций с высоким давлением воздуха и средним и низким расходом, например, для систем тяги котлов и пылеудаления. Сопротивление трубопроводной сети относительно велико, и запуск с закрытым выпускным клапаном позволяет лучше адаптироваться к изменениям давления в системе.