ГОСТ 10616-90 (СТ СЭВ 4483-84) Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры // Нефтегазовое оборудование // Стандарты

ГОСТ 10616-90

(СТ СЭВ 4483-84)

Группа Г82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВЕНТИЛЯТОРЫ РАДИАЛЬНЫЕ И ОСЕВЫЕ

Размерыипараметры

Radial and axial fans.

Dimensions and parameters

ОКП 48 6150

Срок действия с 01.01.91

до 01.01.2001

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.С. Куликов, В.Б. Горелик, В.М. Литовка, А.Т. Пихота, А.М. Роженко, Н.И. Василенко, Т.Ю. Найденова, А.А. Пискунов, И.С. Бережная, Е.М. Жмулин, Л.А. Маслов, Т.С. Соломахова, Т.С. Фенько, А.Я. Шарипов, В.А. Спивак, М.С. Грановский, М.В. Фрадкин

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.03.90 № 591

3. Срок первой проверки – 1995 г.

периодичность проверки – 5 лет

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4483-84.

5. ВЗАМЕН ГОСТ 10616-73

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, приложения
ГОСТ 8032-84	1.2
ГОСТ 10921	2.11; 2.14; приложение
ГОСТ 12.2.028-84	3.2

Настоящий стандарт распространяется на вентиляторы радиальные одно- и двусторонние и на осевые одно- и многоступенчатые, предназначенные для систем кондиционирования воздуха, вентиляции, а также других производственных целей, повышающие абсолютное полное давление потока не более чем в 1,2 раза и создающие полное давление до 12000 Па при плотности перемещаемой среды 1,2 кг/м.

Стандарт не распространяется на вентиляторы, встраиваемые в кондиционеры, а также в другое оборудование.

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

1.1. Размер вентилятора характеризуется его номером. За номер вентилятора принимается значение, соответствующее номинальному диаметру рабочего колеса , измеренному по внешним кромкам лопаток и выраженному в дециметрах. Например, вентилятор с =200 мм обозначается № 2, =630 мм – № 6,3 и т. д.

1.2. Номинальные диаметры рабочих колес, диаметры всасывающих отверстий радиальных (черт. 1а) и осевых (черт. 1б) вентиляторов, снабженных коллекторами, и диаметры нагнетательных отверстий осевых вентиляторов, снабженных диффузорами, следует выбирать из ряда значений, соответствующих ряду R20 ГОСТ 8032, указанных в табл. 1.

Черт. 1а

Черт. 1б

При необходимости допускается применение ряда R80.

Таблица 1

Размеры вентиляторов

Номер вентилятора	, мм
1	100
1,12	112
1,25	125
1,4	140
1,6	160
1,8	180
2	200
2,24	224
2,5	250
2,8	280
3,15	315
3,55	355
4	400
4,5	450
5	500
5,6	560
6,3	630
7,1	710
8	800
9	900
10	1000
11,2	1120
12,5	1250
14	1400
16	1600
18	1800
20	2000

1.3. Вентиляторы разных номеров и конструктивных исполнений, выполненные по одной аэродинамической схеме, относятся к одному типу.

2. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

2.1. За производительность (объемный расход) вентилятора , (м/с) принимается объемное количество газа, поступающего в вентилятор в единицу времени, отнесенное к условиям входа в вентилятор (см. приложение).

2.2. За полное давление вентилятора (Па) принимается разность абсолютных полных давлений потока при выходе из вентилятора и перед входом в него при определенной плотности газа.

2.3. За динамическое давление вентилятора (Па) принимается динамическое давление потока при выходе из вентилятора, рассчитанное по средней скорости в выходном сечении вентилятора.

2.4. За статическое давление вентилятора (Па) принимается разность его полного и динамического давления.

2.5. За мощность (кВт), потребляемую вентилятором, принимается мощность на валу вентилятора без учета потерь в подшипниках и элементах привода.

2.6. За полный КПД вентилятора принимается отношение полезной мощности вентилятора , равной произведению полного давления вентилятора на его производительность , к мощности , потребляемой вентилятором.

2.7. За статический КПД вентилятора принимается отношение полезной мощности вентилятора , равной произведению статического давления вентилятора на его производительность , к потребляемой мощности .

2.8. Быстроходность [(м/с)Па] и габаритность [(м/с)Па] вентилятора являются критериями для оценки пригодности работы вентилятора в режиме, заданном величинами , , и частотой вращения , и служат для сравнения вентиляторов различных типов.

2.9. Безразмерными параметрами вентилятора являются коэффициенты производительности , полного и статического давления, а также потребляемой мощности .

2.10. Аэродинамические качества вентилятора должны оцениваться по аэродинамическим характеристикам, выраженным в виде графиков (черт. 2) зависимости полного и статического и (или) динамического давлений, развиваемых вентилятором, потребляемой мощности полного и статического КПД от производительности при определенной плотности газа перед входом в вентилятор и постоянной частоте вращения его рабочего колеса. На графиках должны быть указаны размерности аэродинамических параметров.

Черт. 2

Допускается построение аэродинамических характеристик при частоте вращения, изменяющейся в зависимости от производительности, с указанием этой зависимости () на графике. Вместо кривых и на графике может указываться кривая динамического давления вентилятора.

Допускается при построении аэродинамической характеристики кривые ; и не указывать.

2.11. Аэродинамические характеристики вентилятора должны строиться по данным аэродинамических испытаний, проведенных в соответствии с ГОСТ 10921, с указанием одного из четырех типов присоединения вентилятора к сети (А, В, С, D), принятого по табл. 2.

Типовой следует считать характеристику, полученную при испытаниях по типу присоединения вентилятора к сети А.

Таблица 2

Тип присоединения	Описание типа присоединения
вентилятора	Сторона всасывания вентилятора	Сторона нагнетания вентилятора
А	Свободно всасывающий	Свободно нагнетающий
В	Свободно всасывающий	Присоединение к сети
С	Присоединение к сети	Свободно нагнетающий
D	Присоединение к сети	Присоединение к сети

2.12. Для вентиляторов общего назначения должны приводиться аэродинамические характеристики, соответствующие работе на воздухе при нормальных условиях (плотность 1,2 кг/м, барометрическое давление 101,34 кПа, температура плюс 20°С и относительная влажность 50%).

2.13. Для вентиляторов, перемещающих воздух и газ, который имеет плотность, отличающуюся от 1,2 кг/м, на графиках должны приводиться дополнительные шкалы для величин , , , соответствующие действительной плотности перемещаемой среды.

2.14. Для вентиляторов, создающих полное давление , превышающее 3% от абсолютного полного давления потока перед входом в вентилятор, при расчете аэродинамических характеристик должны вводиться поправки, учитывающие сжимаемость перемещаемого газа согласно ГОСТ 10921.

2.15. У вентиляторов общего назначения, предназначенных для работы с присоединяемой к ним сетью, за рабочий участок характеристики должна приниматься та ее часть, на которой значение полного КПД . Рабочий участок характеристики должен также удовлетворять условию обеспечения устойчивой работы вентилятора.

2.16. Для вентиляторов, работающих при различных частотах вращения, должны приводиться рабочие участки кривых , построенные в логарифмическом масштабе, на которых должны быть нанесены линии постоянных значений КПД , мощности , указаны окружная скорость рабочего колеса и его частота вращения (черт 3).

Черт. 3

2.17. Безразмерные аэродинамические характеристики, представляющие собой графики (черт. 4) зависимости коэффициентов полного и статического давлений, мощности , полного и статического КПД от коэффициента производительности , используются для расчета размерных параметров и для сравнения вентиляторов разных типов.

Черт. 4

На графиках должны указываться значения быстроходности вентилятора (черт. 4) или линии постоянных значений (черт. 5), а также диаметр рабочего колеса и частота вращения, при которых получена характеристика.

2.18. Для вентиляторов, имеющих поворотные лопатки рабочих колес или аппаратов, должен приводиться сводный график аэродинамических характеристик, соответствующих разным углам установки лопаток , с нанесенными на нем линиями постоянных значений КПД и быстроходности (черт. 5).

Черт. 5

3. АКУСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

3.1. Акустическими параметрами вентилятора являются уровни звуковой мощности , (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 125 до 8000 Гц и корректированный уровень звуковой мощности , (дБА).

3.2. Акустические качества вентиляторов должны оцениваться по шумовым характеристикам в виде графика зависимости корректированного уровня звуковой мощности от производительности вентилятора на рабочем участке и в виде таблицы октавных уровней звуковой мощности на режиме максимального КПД при определенной плотности газа перед входом в вентилятор и постоянной частоте вращения рабочего колеса (черт. 2).

3.3. Шумовые характеристики должны определяться по данным акустических испытаний, проведенных одним из способов, указанных в ГОСТ 12.2.028, с указанием типа присоединения к сети, при котором получена характеристика.

При этом определяется отдельно шум на сторонах всасывания и нагнетания и вокруг вентилятора.

3.4. Для вентиляторов, имеющих поворотные лопатки рабочих колес или поворотные лопатки направляющих аппаратов, шумовые характеристики должны определяться при всех углах установки лопаток и приводиться в виде свободного графика и таблицы.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ФОРМУЛЫ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

1. Полное давление вентилятора , Па, определяется по формуле

(1)

где – полное абсолютное давление при выходе из вентилятора, Па;

– полное абсолютное давление при входе в вентилятор, Па.

2. Динамическое давление вентилятора , Па, определяется по формуле

(2)

где – плотность газа, кг/м;

– среднерасходная скорость потока при выходе из вентилятора, м/с, определяется по формуле

(3)

где – производительность вентилятора, м/с;

– площадь выходного отверстия вентилятора, м.

При скорости более 50 м/с следует вводить поправки, учитывающие сжимаемость газа, согласно ГОСТ 10921.

3. Статическое давление вентилятора , Па, определяется по формуле

(4)

4. Окружная скорость рабочего колеса , м/с, определяется по формуле

(5)

где – диаметр колеса, м;

– частота вращения колеса, об/мин.

5. Коэффициент производительности вентилятора

(6)

где – площадь круга диаметром , м, определяется по формуле

(7)

6. Коэффициенты полного , статического и динамического давлений вентилятора без учета влияния сжимаемости определяется по формулам:

(8)

(9)

(10)

7. Коэффициент мощности, потребляемой вентилятором, определяется по формуле

(11)

где – мощность, потребляемая вентилятором, кВт.

8. Полный КПД вентилятора определяется по формуле

. (12)

9. Статический КПД вентилятора определяется по формуле

(13)

10. Быстроходность и габаритность определяют по размерным или безразмерным параметрам, по формулам:

(14)

(15)

(16)

(17)

где – соответствует плотности =1,2 кг/м.

11. Пересчет аэродинамических характеристик вентиляторов на другие частоты вращения , диаметры рабочих колес и плотности перемещаемого газа без поправок, учитывающих изменение числа Рейнольдса и влияние сжимаемости, проводят по формулам:

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

. (24)

12. При полных давлениях , превышающих 3% значения абсолютного полного давления потока перед входом в вентилятор, в формулы (6)-(13) и (18)-(20) вводятся поправки, учитывающие влияние сжимаемости согласно ГОСТ 10921.

13. Пересчет акустических характеристик без поправок, учитывающих изменение числа Рейнольдса и влияние сжимаемости, а для осевых вентиляторов и при равных условиях генерации дискретных составляющих, проводят по формулам:

(25)

(26)

(27)

Текст документа сверен по:

официальное издание

Госстандарт СССР –

М.: Издательство стандартов, 1990

neftegaz.ru

Системы вентиляции: проектирование и расчет

Проектирование и расчет систем вентиляции является задачей проектировщиков ОВ. Такие работы выполняет компетентный специалист, непрофессионал не может и не должен выполнять такие работы.

  У многих заказчиков создается неверное впечатление о «простоте» проекта вентиляции. Попробуем предложить вам самим рассчитать свою систему.

Итак, Вы – Заказчик. И хотите знать, как происходит выбор оборудования для системы вентиляции. 

При выборе оборудования  необходимо рассчитать следующие параметры:

• Производительность по воздуху;
• Мощность калорифера;
• Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
• Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
• Допустимый уровень шума.

 Ниже мы приводим упрощенную методику подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

 
Расход воздуха или производительность по воздуху

Проектирование системы начинается с  расчета требуемой производительности по воздуху, измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь.

 Расчет вентиляции начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час.

Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и  определяется СНиП (Строительными Нормами и  Правилами).

 

Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.

Но, подчеркиваем, это не Правило!!!  Если это офисное помещение 100 кв.м. и в нем работает 50 человек (допустим операционный зал), то для обеспечения вентиляции необходима подача около 3000 м3/ч.

 

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большееиз этих двух значений.

1. Расчет воздухообмена по кратности:

   L = n * S * H, где

L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;

 

n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;

 

S — площадь помещения, м²;

 

H — высота помещения, м;

 

2. Расчет воздухообмена по количеству людей:

   L = N * Lнорм, где

L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;

 

N — количество людей;

 

Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:

2. • в состоянии покоя — 20 м³/ч;
   • работа в офисе — 40 м³/ч;
   • при физической нагрузке — 60 м³/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования.

 

Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

• Для квартир — от 100 до 600 м³/ч;
• Для коттеджей — от 1000 до 3000 м³/ч;
• Для офисов — от 1000 до 20000 м³/ч.

 

Мощность калорифера

 Калорифер используется в приточной системе для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха.

Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной и для Киева равен -22°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов).

Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 40°С. Поскольку сильные морозы в Киеве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной.

При этом приточная система желательно должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года, дабы не платить большие счета за электричество (если стоит электрический калорифер, возможно обустройство водяного калорифера).

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:

• Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
• Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле:
  I = P / U, где

I — максимальный потребляемый ток, А;

Р — мощность калорифера, Вт;

U — напряжение питание:

• • 220 В — для однофазного питания;
  • 660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.

В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:

ΔT = 2,98 * P / L, где

 

ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;

 

Р — мощность калорифера, Вт;

 

L — производительность по воздуху, м³/ч.

 

Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер).

 

Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

 

После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров).

Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.

 

Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. Проводим аэродинамический расчет, находим внешнее давление сети воздуховодов.

От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. А межпотолочное пространство любят уменьшать и дизайнеры и вы, заказчик.

 Поэтому при проектировании часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм.

Помимо всего, осталось выполнить схему автоматики и всё – упрощенно система спроектирована!

По вопросам  расчета мощности/покупки/монтажа звоните в Киеве: (044) 223-73-87

при перепечатке статьи прямая ссылка на www.ventportal.com обязательная

ventportal.com

Вентиляторы | Инженеришка.Ру | enginerishka.ru

Приточные и вытяжные системы с механическим побуждением в основном оборудуются радиальными вентиляторами общего назначения. Выбор вентилятора необходимо производить по каталогам заводов-изготовителей, при выполнении курсового проекта можно пользоваться справочной литературой.

Вентиляторы подбираются по сводному графику и аэродинамическим характеристикам при известных величинах производительности и полного давления.

Величина полного давления, Р_В, Па:

Р_В = 1,1*(?Р_СЕТИ+?Р_ОБОР)

?Р_СЕТИ — потери давления в сети воздуховодов, Па;

?Р_ОБОР — потери давления в вентиляционном оборудовании (фильтре, калорифере, теплоутилизаторе и др.).

Производительность вентилятора определяется по количеству подаваемого или удаляемого вентиляционной системой воздуха с учетом потерь и подсосов через неплотности в воздуховодах и элементах системы. Эта поправка оценивается в 10% при длине воздуховодов до 50 м и в 15% при длине более 50 м.

Производительность вентилятора: L_В = 1,1—1,15*

L_СЕТИ, м³/ч.

При подборе вентиляторов необходимо стремиться к тому, чтобы их КПД имел максимальное значение и находился в пределах n >=0,97n_MAX. В таком случае вентилятор будет работать в экономичном режиме.

При подключении вентилятора к сети воздуховодов желательно, чтобы ближайшее местное сопротивление на всасывании было на расстоянии не менее 5d₀, а на нагнетании не менее 3Д_Г

d₀ — диаметр всасывающего отверстия вентилятора;

Д_Г— гидравлический диаметр.

Д_Г = 4F/П, где F и П площадь и периметр выходного отверстия вентилятора. Если условия о местных сопротивлениях не выполняются, то необходимо произвести расчет дополнительных потерь давления вблизи вентилятора и учесть это при подборе.

Вентиляторы выбирают в следующем порядке: по значениям производительности L_В и полного давления Р_В на сводном графике, находят точку пересечения координат L—Р. Если точка не попадает на «рабочую» характеристику, то ее относят на ближайшую (вверх или вниз) и пересчитывают вентиляционную систему на новое давление. Далее уже по индивидуальным аэродинамическим характеристикам, по принятым L_В и Р_В находим частоту вращения рабочего колеса вентилятора, КПД, потребляемую мощность. При подборе необходимо отдавать предпочтение тому вентилятору, у которого наиболее высокий КПД, относительно небольшая окружная скорость, а число оборотов колеса позволяет соединить с электродвигателем на одном валу.

Требуемую мощность на валу электродвигателя, кВт, определяют по формуле:

N = (L_В*P_В)/(3600*1021*n_В*n_П)

L_В — расход воздуха, принимаемый для подбора вентилятора, м³/ч;

Р_В — расчетное сопротивление сети, Па;

n_В — коэффициент полезного действия вентилятора в рабочей точке;

n_П — коэффициент полезного действия передачи,

n_П = 1 — для непосредственной насадки колеса вентилятора на вал электродвигателя;

n_П = 0,98 — для соединения вала вентилятора и электродвигателя с помощью муфты;

n_П = 0,95 — для ременного привода с клиновыми ремнями.

Установочную мощность электродвигателя N_У, кВт, находят по формуле:

N_У = К_З*N

К₃ — коэффициент запаса мощности.

Коэффициент запаса мощности:

К₃=1,5 при N_У <0,5 кВт;

К₃=1,3 при N_У = 0,51-1 кВт;

К_З=1,2 при N_У= 1-2 кВт;

К₃= 1,15 при N_У = 2-5 кВт;

К₃= 1,1 при N_У>5 кВт.

enginerishka.ru

Пример подбора вентиляторов для вентиляции

  Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

 

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

 

Тип	Скорость воздуха, м/с
Магистральные воздуховоды	6,0-8,0
Боковые ответвления	4,0-5,0
Распределительные воздуховоды	1,5-2,0
Приточные решетки у потолка	1,0-3,0
Вытяжные решетки	1,5-3,0

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

V= L / 3600*F (м/сек)

 

где L – расход воздуха, м3/ч; F – площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1.

Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

 

 

Рекомендация 2.

В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

 

 

Пример расчета вентиляционной системы:

Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

 Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

 

Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.

 

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).

 

Определение потерь давления на изгибах воздуховодов

График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.

Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2Па.

Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.

Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.

Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.

 

Определение потерь давления в воздуховодах.

 

 

 

Определение потерь давления в обратном клапане.

 

 

 

Подбор необходимого вентилятора.

 

 

 

Определение потерь давления в шумоглушителях.

 

 

 

Определение потерь давления на изгибах воздухуводов.

 

 

 

Определение потерь давления в диффузорах.

 

 

ventportal.com

Измерение параметров вентилятора в сети | Инженеришка.Ру | enginerishka.ru

К вентилятору, поставляемому для вентиляционной системы, обычно при­лагается паспорт с аэродинамической характеристикой, из которой можно опре­делить) какие полное и статическое давления должен давать вентилятор при заданной производительности.

Как в реальных условиях (на месте эксплуатации) можно измерить производительность вентилятора в реальной сети?

Полное давление вентилятора: р_V = р₂₀— р₁₀

р₂₀— полное давление на вы­ходе из вентилятора;

р₁₀ — полное давление на входе вентилятора.

Статическое давление вентилятора: р_SV = р₂— р₁₀

р₂— статическое давле­ние на выходе из вентилятора.

Эти формулы внешне очень простые, и в большинстве случаев в лаборатор­ных условиях не возникает проблем с измерением аэродинамических характери­стик вентиляторов, если имеется четкая договоренность о содержании этих тер­минов и методах измерения указанных величин. Для этого существуют отечественные, зарубежные и международные стандарты методов измерений аэродинамических характеристик вентиляторов. Они в некоторых деталях мнут отличаться друг от друга, поэтому при рассмотрении аэродинамических характеристик зарубежных вентиляторов необходимо выяснять из данных каталога условия и методику измерений, чтобы исключить возможные ошибки трактовки результатов. Так, например, в отечественных установках наиболее часто реализованы испытаний А или С, когда скоростной напор на выходе определяется пересчетом из производительности вентилятора. В зарубежных установках встречается также, например, схема В, когда производится непосредственное измерение полного давления за вентилятором. С учетом неравномерных полей скоростей на выходе из вентилятора метод схемы В может дать несколько отли­чающиеся результаты по полному давлению вентилятора. Еще один пример. При испытаниях осевых вентиляторов площадь выхода может определяться по диаметру рабочего колеса или по диаметру рабочего колеса за вычетом пло­шали втулки. При этом получаются разные площади выхода и, соответственно, разные полные давления вентилятора.

Если вентилятор уже установлен и присоединен к сети, то измерение его аэродинамических параметров (давления и производительности) может вызвать некоторые трудности. Рассмотрим ряд особенностей таких измерений.

Для определения давления вентилятора, во-первых, надо измерить полное дав­ление в воздуховоде перед вентилятором. Измерительное сечение формально должно находиться на расстоянии не менее 2D от входа вентилятора (D — диаметр или гидравлический диаметр воздуховода). Кроме того, перед измерительным се­чением должен быть отрезок прямого воздуховода с невозмущенным течением длиной не менее 4D). Как правило, такие условия входа встречаются редко. Если перед входом в вентилятор расположено поворотное колено или кап либо другое устройство, нарушающее однородную структуру течения в измери­тельном сечении, то необходимо перед измерительным сечением устанавливать выравнивающий поток решетку (хонейкомб). Если измерительное сечение удовлетворяет требованиям измерений, то их можно выполнять в соответствии с описанной выше процедурой. С помощью вводимого в воздуховод приемника полного давления измеряются полные давления в ряде точек поперечного сече­ния, определяется соответствующее среднее значение полного давления в сечении. Если одновременно измерять скоростной напор, то можно определить производительность вентилятора, проинтегрировав полученные локальные рас­ходные скорости по площади измерительного сечения. Если вентилятор имеет свободный вход, то полное давление на входе р₁₀равно давлению окружающей среды (т. е. избыточное давление равно нулю).

Для измерения полного давления за вентилятором важно наиболее правильно выбрать положение измерительного сечения, поскольку структура потока на выходе из вентилятора неоднородна по сечению и зависит от типа вентилятора и режима его работы. Поле скоростей в поперечном сечении на выходе из вен­тилятора в ряде случаев может иметь зоны возвратных токов и, как правило, не­стационарно во времени. Если в воздуховоде нет спрямляющих поток решеток, то неоднородности течения могут распространяться довольно далеко вниз по по­току (до 7—10 калибров). Если за вентилятором есть диффузор с большим углом раскрытия (отрывной диффузор) или поворотное колено, то течение после них также может быть очень неоднородно по сечению. Поэтому можно предложить следующую методику измерений. Одно измерительное сечение выбрать непо­средственно за вентилятором и подробно просканировать его зондом, измеряя полное давление и скоростной напор, и определить среднее полное давление и производительность вентилятора. Производительность сравнить с соответ­ствующей величиной, полученной по измерениям во входном измерительном сечении вентилятора. Дополнительное измерительное сечение выбрать на бли­жайшем после выхода прямолинейном участке воздуховода на расстоянии 4—6 калибров от начала этого участка (на максимально возможном расстоянии от начала участка, если длина его меньше). С помощью зонда измерить распре­деления по сечению полного давления и скоростного напора и определить сред­нее полное давление и производительность вентилятора. Из полученного полно­го давления вычесть расчетную величину потерь на отрезке воздуховода от выхода из вентилятора до измерительного сечения, это и будет полное давле­ние на выходе из вентилятора. Сравнить производительность вентилятора со значениями, полученными для входа в вентилятор и непосредственно на вы­ходе. Обычно удовлетворительные для измерения производительности вентиля­тора условия проще обеспечить на входе, поэтому надо выбрать сечение на выходе, которое более соответствует по производительности входному сечению. В случае крышного вентилятора напорная сеть отсутствует, и измерения прово­дятся только на входе вентилятора. При этом скоростной напор на выходе из вен­тилятора полностью теряется, и для него измеряется характеристика только по статическому давлению.

Измерение аэродинамических параметров вентилятора сопряжено еще с одной трудностью — не стационарностью параметров потока. При пневмометрических измерениях для получения достоверных данных используют различ­ного рода демпферы — устройства, сглаживающие пульсации давления. На рынке измерительной техники существуют электронные манометры с математическим временным осреднением давления.

enginerishka.ru

Расчёт системы вентиляции

Этот материал любезно предоставлен моим другом — Spirit’ом.

Согласно санитарным нормам, система вентиляции должна обеспечивать замену воздуха в помещении за один час, это значит что за час в помещение должен поступить и удалиться из него объём воздуха, равный объёму помещения. Поэтому первым шагом мы считаем этот объём, перемножив площадь помещения на высоту потолков. Если у вас допустим помещение площадью 40 м2 с высотой потолков 2.5м, то его объём будет 40*2.5=100 м3. Значит производительность приточной и вытяжной систем должны быть по 100 м3/ч. Это минимальный расход, я рекомендую вдвое больше. Ищете вентилятор с такой производительностью, а лучше ещё больше, потому что производительность указывается при условии отсутствия противодавления, а когда вы поставите в приточную систему фильтр, противодавление появится и уменьшит производительность. Если у вас производительность 200 м3/ч, то в трубе 125мм примерная скорость потока будет 4.5 м/с, в трубе 100 мм  — 6.5 м/с, а в трубе 160мм – чуть меньше 3 м/с. Считается, что комфортная скорость воздуха для человека – до 2 м/с. Если у вас есть анемометр, то зная эти цифры вы можете проверить производительность системы вентиляции.

Далее, допустим вы хотите поставить в приточный канал нагреватель. С помощью четвёртой таблицы вы можете определить его мощность. Допустим на улице -10°С, а вам хочется чтобы в помещении было +20°С, значит разница температур 30°С. Находим строчку 200 м3/ч, смотрим пересечение столбца 30°С, получаем мощность 2010 Вт. Понятно, что это при отсутствии других источников тепла, так что в реале потребуется существенно меньше.

Следующий момент – расчёт влажности. В тёплом воздухе помещается больше воды, чем в холодном. Поэтому при нагревании его влажность уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Допустим у нас за бортом -10°С при 80% влажности, а в помещении воздух нагревается до +20°С. Содержание воды в одном кубометре 2.1*0.8=1.68 г/м3, а влажность нагретого воздуха получится 1.68/17.3=0.097 то есть примерно 10%. Сколько же надо испарить воды, чтобы получить влажность, допустим, 50% при расходе 200 м3/ч?

Ответ: 200*(17.3*0.5-1.68)=1394 г/ч=1.4 кг/ч

Сечения и расходы

Диаметр круга, см	Площадь, м2	Относительно круга 10см	Габариты, см	Площадь, м2	Относительно круга 10см
10	0.00785	1	12х6	0.0072	0.92
12.5	0.0123	1.57	20х6	0.012	1.53
15	0.0177	2.26	30×20	0.06	7.64
16	0.020096	2.56	40×20	0.08	10.19
20	0.0314	4	50×25	0.125	15.92
25	0.0491	6.26	50×30	0.15	19.1
30	0.0707	9	60×30	0.18	22.93
40	0.126	16
50	0.196	24.97

 

Расход воздуха, м³ в час (без учёта турбулентностей)

 

Диаметр круглого сечения,см	Скорость потока
	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8	10
10	14.1	28.3	42.4	56.6	70.7	84.8	113	141	170	226	283
12.5	22.1	44.2	66.3	88.4	110	132	177	221	265	353	442
15	31.8	63.6	95.4	127	159	191	254	318	382	509	636
16	36.2	72.3	108.5	144.7	180.9	217	289	362	434	579	724
20	56.6	113	170	226	283	339	452	565	678	904	1130
25	88.4	177	265	353	442	530	707	883	1060	1413	1770
30	127	255	382	509	635	763	1017	1272	1526	2035	2550
40	226	452	679	905	1130	1357	1809	2261	2713	3617	4520
50	353	707	1060	1414	1766	2120	2826	3533	4239	5652	7070

В 1 часе 60*60=3600 секунд.

Площадь круга S=pr²=pd²/4

S=0.0000785*r² m  W:=3600*S*V;

V=S*v*3600=0.000314*r²*3600=0.263*r²*v

 

Габариты воздуховода,см	Скорость потока
	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8	10
12х6	13	26	39	52	65	78	104	130	156	207	260
20х6	21.6	43.2	64.8	86.4	108	130	173	216	259	346	432
30×20	108	216	324	432	540	648	864	1080	1296	1728	2160
40×20	144	288	432	576	720	864	1152	1440	1728	2304	2880
50×25
50×30
60×30

Тепловая мощность, затрачиваемая на подогрев приточного воздуха, Вт

 

Объем, м3/ч	Разница температур
	1	5	10	15	20	30	40
10	3.35	16.8	33.5	50.3	67	101
20	6.7	33.5	67	101	134	201
30	10.1	50.3	101	151	201	302
40	13.4	67	134	201	268	402
50	16.8	83.8	168	252	335	503
100	33.5	168	335	503	670	1005
150	50.3	251	503	754	1005	1508
200	67	335	670	1005	1340	2010
300	101	503	1005	1508	2010	3015

 

Зависимость количества воды в воздухе от температуры

(атмосферное давление, 100% влажность)

t(°С)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f max (г/м³)	0.29	0.81	2.1	4.8	9.4	17.3	30.4	51.1	83.0	130	198	293	423	598

---

Поделиться новостью в соцсетях     Метки: 220, Вентиляция

rones.su

2.2. Вентиляторные установки – Стр 2

, (2.51)

где u₂ – окружная скорость вращения конца лопастей центробежного колеса, м/с.

Коэффициент закрутки изменяется в пределах .

Объемное количество воздуха, всасываемого вентилятором в единицу времени, называется подачей и выражается в м³/с (м³/мин, м³/ч).

Действительно подаваемое вентилятором количество воздуха Q_Д меньше всасываемого на величину утечек через зазоры и неплотности.

Отношение называется коэффициентом подачи или объемным КПД.

Центробежные вентиляторы имеют подачу до 6000 м³/мин и частоту вращения центробежного колеса от 300 до 3000 об/мин. Осевые вентиляторы способны подавать до 10000 м³/мин газа или воздуха и имеют частоту вращения колеса от 750 до 10000 об/мин.

Полезная мощность вентилятора определяется по формуле (2.23), а потребляемая – по (2.24).

Для центробежных вентиляторов, у которых мощность резко возрастает даже при незначительном увеличении производительности, в (2.24) вводится коэффициент запаса мощности К = 1,10- 1,50, для осевых вентиляторов, у которых мощность в меньшей степени зависит от изменения подачи, К = 1,05-1,20.

Тогда

. (2.52)

Полный КПД вентиляторов η = 0,5…0,7.

Более точно полезная мощность Nnотдаваемая вентилятором потоку, в предположении идеального изоэнтропического процесса, определяется по формуле

, (2.53)

где k – показатель адиабаты (для воздуха k = 1,4).

К параметрам работы вентилятора относится и безразмерный коэффициент быстроходности n_s, определяемый по формуле (2.48).

Для сравнения вентиляторов различного типа и выбора типа вентилятора, обеспечивающего заданные подачу и давление, наряду с коэффициентом быстроходности n_s, очень удобен параметр габаритности:

, (2.54)

где D – диаметр рабочего колеса вентилятора, м; Р – полное давление, создаваемое вентилятором, кг/м²; Q – подача, м³/с.

Совокупность зависимостей полного Р и статического Р_ст давлений, создаваемых вентилятором, потребляемой им мощности, полного КПД вентилятора от подачи при определенной частоте вращения и постоянной плотности воздуха называют индивидуальной аэродинамической характеристикой вентилятора, которая определяется в результате его аэродинамических испытаний.

Режим работы вентилятора, соответствующий максимальному значению полного КПД η_max, называют номинальным. Рабочим участком (зоной) характеристики вентилятора называют ту ее часть, для которой величина полного КПД η ≥ 0,9 η_mах.

В каталогах обычно приводят не всю характеристику данного типоразмера вентилятора, а лишь ее рабочий участок, соответствующий эффективной работе вентилятора. Каждый типоразмер вентилятора может быть использован при различной частоте вращения рабочего колеса, что достигается установкой различных двигателей при непосредственном их соединении с рабочим колесом или при использовании шкивов и редукторов. При этом в каталогах дают серию характеристик вентиляторов при их различной частоте вращения, а на осях координат используют логарифмический масштаб.

Такие сводные диаграммы очень удобны для выбора размера и частоты вращения вентилятора, обеспечивающего заданные значения производительности и полного давления.

Работа вентиляторов всегда сопровождается шумом. Различают шум двух категорий: аэродинамический, возникающий вследствие воздействия отдельных элементов вентилятора на соприкасающийся с ним воздух, и механический, возникающий вследствие вибрации двигателя и вентилятора.

Характеристика сети. Рабочая точка. Выбор вентиляторов. Вентиляторы работают обычно в системе воздухопроводов различной протяженности, называемой сетью. Уравнение характеристики сети, по которой транспортируется газ с помощью вентилятора, аналогично такому же уравнению для центробежного насоса (2.30) и выражает зависимость между расходом проходящего по воздухопроводу газа Q и потерей давления в сети

, (2.55)

г

Рис 2.55. Характеристика воздухопровода (а) и рабочая точка вентилятора (б)

деР_ст – гидростатическое давление, обусловленное подъемной силой, возникающей при разности плотностей перекачиваемого газа и воздуха и разности давлений в объемах всасывания и нагнетания. При перекачке атмосферного воздухаи.

Характеристика сети (2.56) принимает вид

(2.56)

и называется параболической.

Давление, развиваемое вентилятором, расходуется исключительно на преодоление сопротивлений сети, кривая характеристики сети (2.56) будет проходить через начало координат (рис 2.55, а).

При наложении характеристики сети 1 на построенную в том же масштабе характеристику вентилятора 2 в пересечении этих кривых (Рис 2.55, б) получается рабочая точка А. Она определяет подачу воздуха Q_А в воздухопровод и развиваемое при этом давление P_А, т. е. определяет режим работы вентилятора.

Параметры сети – расход Q_А, соответствующее ему давление P_А и плотность перемещаемого газа – являются исходными данными для выбора вентилятора, который должен работать в этой сети. Поскольку давление P_А определяется гидравлическим расчетом сети, то необходимо учитывать, что если величина потерь полного давления в сети не превышает 2 % абсолютного полного давления перед вентилятором, то при выборе вентилятора нет необходимости рассматривать всасывающий и нагнетательный участки сети отдельно. Достаточно знать суммарные потери давления во всей системе. Если потери давления в сети превышают указанную выше величину, то необходимо задавать потери во всасывающем и нагнетательном участках сети отдельно.

Необходимо также учитывать, что вблизи входного и выходного сечений вентилятора на расстоянии примерно в два калибра и меньше не должно быть каких-либо элементов, нарушающих равномерность заполнения входного и выходного сечений вентилятора (диффузоры с большим углом раскрытия, поворотные участки в виде колен).

Если их установка необходима, то при выборе вентилятора целесообразно пользоваться аэродинамической характеристикой вентилятора с соединенными элементами. Если таких характеристик нет, то присоединенные элементы следует относить к элементам сети, и при расчете суммарного сопротивления сети учитывать потери давления в них.

Кроме параметров Q_А и P_А, при выборе вентилятора должны быть заданы компоновка вентилятора и тип привода. В некоторых случаях дают жесткие ограничения габаритных размеров, частоты вращения вентилятора и его КПД.

Выбрать оптимальный вентилятор – значит определить его тип (схему), размер и частоту вращения, при которых выполнялись бы все требования технического задания. Как правило, вентилятор должен иметь наибольший возможный КПД, минимально возможные габаритные размеры и массу. Для обеспечения области параметров Q и P вентилятор должен иметь требуемые регулировочные характеристики.

Наиболее просто выбрать вентилятор по параметрам Q и P по каталогам, в которых приведены характеристики и области работы серийных вентиляторов различных типоразмеров. Откладывая на координатных осях сводного графика значения Q и P (приведенные к нормальным условиям) и проводя нормали к осям, получаем точку пересечения, попадающую в поле рабочих параметров, определяющую их необходимый типоразмер и частоту вращения вентилятора. Если вентилятор имеет непосредственный привод с электродвигателем, то он обеспечивает режимы, соответствующие его характеристике при частоте вращения электродвигателя. Для расширения диапазона рабочих режимов вентилятора данного типоразмера используют его модификации с различными рабочими колесами, диаметры которых больше или меньше номинального на 5…10 %.

При определении размера (номера) вентилятора следует стремиться к тому, чтобы заданным значениям давления и производительности соответствовало наибольшее значение КПД (не ниже 0,9 от максимального).

Индивидуальные характеристики в каталогах фирм-изготовителей приводятся для нормальных условий чистого воздуха, поэтому при подборе вентилятора и электродвигателя необходимо:

1) производительность вентилятора Q (с учетом утечек или подсосов воздуха) принимать с поправочным коэффициентом на заданное или расчетное количество воздуха;

– для стальных и пластмассовых воздухопроводов длиной до 50 м – 1,10;

– в остальных случаях – 1,15;

2) полное давление Р принимать:

– для нормальных условий Р = Р_Р;

– для условий, отличающихся от нормальных условий чистого воздуха,

, (2.57)

где Р_р – расчетное давление в сети, Па; ρ_г – плотность газа (при t = 20 ºС,

В = 1,013·10⁵ Па), кг/м³; ρ_в – плотность воздуха при тех же условиях, кг/м³;

– для сетей пневмотранспорта

, (2.58)

где К – опытный коэффициент, зависящий от вида транспортируемого материала, размера и формы частиц, скорости и характера движения, диаметра воздухопровода и других факторов; μ – массовая концентрация перемещаемой смеси, равная отношению массы пыли к массе чистого воздуха;

3) потребляемую мощность на валу электродвигателя определять по следующим формулам:

– при перемещении чистого воздуха при нормальных условиях

, (2.59)

где – КПД вентилятора, выбирается по характеристике;– КПД передачи,

– при перемещении воздуха с высокой температурой

, (2.60)

– при перемещении воздуха с механическими примесями

, (2.61)

4) установочную мощность электродвигателя определять по формуле

, (2.62)

где – коэффициент запаса мощности (=1,05…1,20 – для осевых вентиляторов,=1,10…1,50 – для центробежных вентиляторов).

Изменение режимов работы вентиляторов. Изменять режим работы вентилятора можно различными способами:

– изменением частоты вращения вала вентилятора;

– дросселированием на входе и выходе вентилятора;

– направляющими аппаратами различной конструкции;

– параллельной и последовательной работой вентиляторов.

Первый способ требует применения электродвигателей с регулируемой частотой вращения. Законы подобия колес вентиляторов описываются уравнениями (2.31) – (2.33), умноженными на отношение плотностей ρ/ρ₁ перекачиваемого газа при первоначальных и измененных условиях, а для расчета потребной частоты вращения колес вентилятора применимы законы пропорциональности (2.35). Так как характеристика сети выходит из начала координат, то она является геометрическим местом точек, подчиняющихся (2.35), т. е. параболой подобных режимов работы вентиляторов.

И

Рис 2.56. Осевой направляющий аппарат: 1– поворотные лопатки;2– цилиндрический патрубок;3– оси поворота лопаток;4– механизм поворота

зменение подачи вентилятора дросселированием осуществляется с помощью шибера на всасывающей или напорной линии, устанавливаемого не ближе двух калибров диаметра воздухопровода к вентилятору. Этот способ применяется очень широко ввиду его конструктивной простоты.

Направляющие аппараты различных конструкций используются для изменения режимов работы вентиляторов с большой подачей (дутьевые вентиляторы, дымососы).

Известны различные типы направляющих аппаратов: осевой (Рис 2.56), упрощенный, радиальный, цилиндрический, встроенный и др.

Управляющий аппарат устанавливается на входе в вентилятор. Воздух, проходя через направляющий аппарат, закручивается лопатками тем сильнее, чем больше угол их установки. При этом меняются регулировочные характеристики.

Н

Рис 2.57. Регулировочные характеристики центробежного вентилятора

Рис 2.58. Изменение потребляемой мощности при различных способах регулирования:

1– дроссельное;

2– направляющим аппаратом;

3– изменением частоты вращения

а рис 2.57 приведены регулировочные характеристикиQ-Р центробежного вентилятора, полученные при различных углах установки лопаток направляющего аппарата (НА) (α_НА = -20…60º). Увеличение углов α_НА приводит к уменьшению производительности – давления, мощности и КПД вентилятора.

Закручивание потока против направления вращения колеса (α_НА< 0) нерационально, т. к. при этом происходит увеличение мощности без существенного повышения давления, создаваемого вентилятором. На регулировочных характеристиках обычно приводят линии равных значений КПД для оценки области экономичного регулирования.

На рис 2.58 показано сопоставление эффективности рассмотренных способов регулирования работы вентиляторы.

Вышерассмотренные способы регулирования работы вентиляторов связаны, как правило, с изменением их расхода. В диапазоне отношений минимального расхода вентилятора к расчетному (глубине регулирования) от 1,0 до 0,95 допускается регулировать расход вентилятора дросселем. При более низких значениях глубины регулирования пользоваться дросселем неэкономично.

Применение осевого направляющего аппарата целесообразно при глубине регулирования от 1,0 до 0,5.

Лучшие результаты дает изменение частоты вращения вала рабочего колеса вентилятора, все чаще применяемое на практике и энергоэкономичное при любой глубине регулирования. Кроме того, этот вид регулирования может быть полностью автоматизирован.

Наиболее эффективно изменение частоты вращения вала рабочего колеса вентилятора с помощью частотного преобразователя за счет изменения частоты электрического тока.

На практике, благодаря простоте технической реализации, применяется также параметрическое регулирование частоты вращения вала рабочего колеса вентилятора изменением подводимого к электродвигателю напряжения при неизменной частоте (50 Гц). Однако этот метод применим лишь на электродвигателях с высоким сопротивлением ротора, т. к. обычные асинхронные электродвигатели не могут регулироваться таким способом. Если вентилятор по производительности и напору не удовлетворяет заданным условиям, то вместо одного можно установить два или несколько вентиляторов, соединенных либо параллельно, либо последовательно.

П

Рис 2.59. Параллельная работа вентиляторов:

а– параллельное соединение вентиляторов;

б– характеристика параллельно работающих вентиляторов и сети

араллельное соединение вентиляторов (Рис 2.59,а) применяется в том случае, когда один из них не в состоянии обеспечить требуемую производительность.

Для параллельной работы обычно применяются машины одинаковых размеров или геометрически подобные. Воздух из обоих вентиляторов I, II подается в один воздухопровод, или же оба вентилятора параллельно отсасывают воздух из одной и той же емкости (среды). Так, например, параллельная работа вентиляторов осуществляется в котельных установках большой мощности. Вентилятор с двусторонним всасыванием представляет, по существу, параллельное соединение двух вентиляторов, у которых колеса помещены в общий кожух.

Каждый из параллельно работающих вентиляторов (Рис 2.59, б) подает в сеть одинаковое количество газа. Исходя из этого и построена суммарная характеристика МС совместно работающих вентиляторов. На диаграмме отрезок ОЕ характеризует производительность, a ED – КПД каждого из параллельно работающих вентиляторов. Если работает только один вентилятор (другой отключен шибером 2, Рис 2.59, а), то его производительность ОG несколько больше, чем ОЕ при параллельном соединении, но работа его будет менее экономичной, т.к. КПД будет теперь соответствовать ординате FG. Давление IG в этом случае также будет меньше, чем BE – при параллельной работе вентиляторов.

Как видно из Рис 2.59, б, параллельная работа вентиляторов эффективна при пологой характеристике сети: производительность OL при совместной работе вентиляторов значительно больше производительности одного вентилятора OG. При крутой характеристике сети, что бывает при значительных сопротивлениях, подключение второго вентилятора неэффективно: производительность Q_б совместно работающих вентиляторов мало отличается от производительности Q_а при работе одного вентилятора.

П

Рис 2.60. Последовательная работа вентиляторов:

а– последовательное соединение вентиляторов;

б– характеристика последовательно работающих вентиляторов

оследовательное соединение вентиляторов (рис 2.60,а) применяют в тех случаях, когда один из них не в состоянии преодолеть противодавление сети. Для последовательной работы двух вентиляторов следует нагнетательный патрубок одного из них соединить с всасывающим патрубком другого, который подает газ в сеть. При последовательной работе вентиляторов с характеристиками 1, 2 (рис 2.60, б) получается суммарная характеристика 3. Расход воздуха через один вентилятор при изолированной работе в сети характеризуется отрезком ОС₁.

Общая же производительность вентиляторов при совместной работе характеризуется отрезком ОС₂. При этом производительность каждого из них равна ОС₂, поскольку весь воздух, подаваемый первым вентилятором, проходит через второй вентилятор. На Рис 2.60, б видно, что производительность ОС₂ двух последовательно работающих вентиляторов несколько больше производительности ОС₁ одного при его изолированной работе. Общее давление, хотя и больше давления, создаваемого только одним вентилятором, но меньше суммарного давления при изолированной работе вентиляторов: А₂C₂ < 2А_lC₁.

Оба вентилятора могут соединяться непосредственно с одним электродвигателем, который в этом случае должен иметь два свободных конца вала. Возможна также последовательная работа вентиляторов, приводимых от разных двигателей.

118

studfiles.net