II. Практические занятия

3. В е н т и л я т о р ы и н а с о сы

По конструкции и способу перемещения газа вентиляторы делятся на центробежные и осевые. Полное давление, развиваемое вентилятором, равно разности полных давлений на нагнетающей и всасывающей стороне Н_П^ВС

Динамическое давление вентилятора

,

где - плотность подаваемого вентилятором воздуха, кг/м³;

С - скорость воздуха в нагнетаемом патрубке, м/с.

Давление, развиваемое вентилятором, зависит от гидравлического сопротивления воздушной сети. Чем больше сопротивление, тем меньше производительность вентилятора. Зависимость между производительностью вентилятора и развиваемым им давлением приводится в виде графиков или таблиц в справочниках по вентиляторам и представляет собой характеристику вентилятора.

Мощность привода вентилятора, Вт

,

где Q - производительность вентилятора, м3/с

Н_П - полное давление, создаваемое вентилятором , Н/м2

h_В - к.п.д. вентилятора, равный 0,5 – 0,85, в зависимости от производительности.

Мощность электродвигателя, приводящая в движение вентилятор,

,

где - к.п.д. передачи, равный 0,85 - 0,95 при ременной передаче

- к.п.д. электродвигателя.

Для геометрически подобранных вентиляторов, отличающихся только геометрическими размерами, наблюдается подобие производительности, создаваемых давлений и потребляемых мощностей.

Если известна производительность Q₁ и создаваемый напор Н₁ и потребляемая мощность N для одного из вентиляторов группы геометрически подобранных машин, то для любого другого вентилятора этой же группы при условии равенства из к.п.д., соответствующие Q₂, Н₂, N₂ будут определяться соотношениями

, , ,

, ,

где - n, D, r соответственно сравниваемые значения чисел оборотов, диаметры колес и плотности нагнетательного воздуха .

3.1 Задачи по нагнетателям

Задача № 1. Определить полное давление, развиваемое вентилятором, если его производительность 3000 м3/ч, а потребляемая мощность при к.п.д. h_В = 0,5 равна 1,8 кВт.

Решение

О т в е т: Нп = 1120 Н/м2 = 114 мм.в.с.

Задача № 2. Определить мощность привода вентилятора ЭВР № 6, подающего 7000 м3/ч воздуха плотностью r= 1,2 кг/м3 при статическом давлении Нст = 1100 Н/м2 , если к.п.д. вентилятора h_В = 0,56. Нагнетательное отверстие вентилятора имеет квадратное сечение площадью F= 0,1764 м2.

Решение

Скорость воздуха в нагнетательном отверстии вентилятора

м/с

Динамический напор, создаваемый вентилятором

Н_д =

Полное давление или напор

Рп = Нп = Нст + Н_д = 1100 + 72,84 = 1172,84 Н/м2 = 1172,8 Па

Мощность привода вала вентилятора

Вт

Задача № 3. Как изменится производительность и развиваемое давление вентилятора Ц 4 – 70 № 7, если повысить частоту вращения вала от 430 об./мин. до 670 об./мин. При n=430об./мин. производительность вентилятора Q₁ = 2000 м3/ч и развиваемое давление Нп₁ = 150 Н/м².

Решение

= м³/с; при D₁=D₂ и r₂= r₁

= Н/м²

О т в е т : Q₂ = 0,866 м3/с ; Нп₂ = 364,17 Н/м²

Задача № 4. Вентилятор ЭВР № 3 при частоте вращения вала n₁= 1000 об./мин. имеет производительность Q = 2000 м3/ч. При этом полное давление Нп₁ = 255 Н/м². Диаметр колеса вентилятора D₁ = 0,24 м. Потребляемая мощность на валу N₁ = 0,22 кВт. Определить какой диаметр колеса должен быть у вентилятора этой серии, чтобы его производительность удвоилась. Каково при этом будет развиваемое вентилятором давление и потребляемая мощность, если при увеличении диаметра скорость вращения вала понизить до 750 об./мин.

Решение

при r₂= r₁ ,

,

Н/м²,

кВт.

О т в е т: Д₂ = 0,333 м ; Нп₂ = 276,14 Н/м ; N₂ = 0,477 Вт.

Задача № 5. Определить к.п.д. вентилятора, если его производительность 6650 м³/ч и полное давление Нп = 1300 Н/м². Мощность электродвигателя N_Э.Д.= 4 кВт к.п.д. э.д. h_Э.Д.= 0,9 электродвигатель приводит вал в движение через клинообразную передачу с к.п.д. h_ПЕР = 0,89.

О т в е т: h_В = 0,6.

Задача № 6. Определить мощность электродвигателя для дымососа и пообобрать дымосос типа ВД, если дымовая труба создает разряжение 100 Н/м2, сопротивление дымового тракта печи, работающей с котлом – утилизатором 180 Н/м2, выход продуктов сгорания после котла – утилизатора составляет 60000 м3/ч.

К.п.д. электродвигателя стандартный hэ.д. = 0,9.

К.п.д. вентилятора 0,85.

Коэффициент запаса m = 1,1.

Решение

1. Разность давления, создаваемого дымососом

Рд = Нс – Нтр = 180 – 100 = 80 Н/м

Мощность вентилятора

N_В = 1725,5 Вт.

=

О т в е т: мощность электродвигателя N_B =2 кВт

Задача № 7.Подобрать насос и электродвигатель для подачи горячей воды из котельной в жилой масив с высотой стояния 25 м , сопротивление сети составляет 200 Н/м2 расход воды 20 т/ч, h_Н = 0,8, h _э.д. = 0,9, r = 990 кг/м3.

Решение

Дополнительный напор на преодоление сопротивление сети составит

DН = 2000 Н/м² или DН= м

Полный напор, создаваемый насосом составит

Н_Д = Н + DН = 25+0,21=25,21 м

Мощность, потребляемая насосом

N_ПОЛЕЗН= Вт

N_Э.Д.= кВт