Література: [11, с. 34–47, 29, с. 108–119; 42, с. 36; 45, с. 58–66, 76–89; 62, с. 7–87]. Практичне заняття № 9

Тема. Розрахунок механічної характеристики та потужності електропривода відцентрового вентилятора

Мета: вивчення особливостей роботи вентиляторних установок на аеродинамічну мережу та набуття навичок розрахунку й побудови механічної характеристики вентилятора.

Рекомендації щодо виконання

Відцентровими вентиляторами називають машини для переміщення чистих газів і сумішей газів з дрібними твердими матеріалами. Характерною ознакою відцентрового вентилятора є підвищення тиску за рахунок роботи відцентрової сили газу, що рухається в робочому колесі від центра до периферії [66].

Відцентрові вентилятори поширені в промисловості та комунальному господарстві для вентиляції будинків, відсмоктування шкідливих речовин у технологічних процесах. У теплоенергетичних установках відцентрові вентилятори застосовуються для подачі повітря в топкові камери парогенераторів, переміщення паливних сумішей у системах пилоприготування, відсмоктування димових газів і транспортування їх в атмосферу.

Вентилятор характеризується, крім напору , який він розвиває, об'ємною подачею Q, повним і статичним ККД і потужністю . При зміні частоти обертання вала вентилятора і температури подаваного газу всі ці величини змінюються. На рис. 2.15 наведено універсальні характеристики відцентрових вентиляторів.

Рисунок 2.15 – Універсальні характеристики відцентрових вентиляторів

У повній корисній енергії, яка передається вентилятором потокові газу, істотну частку складає кінетична енергія. Тому оцінка ефективності вентилятора повним ККД є недостатньою. Для оцінки вентиляторів з боку створюваного ними статичного напору введений статичний ККД . Таким чином, вентилятори характеризуються двома ККД: повним і статичним. Очевидно, < . Орієнтовно менше на 20–30 %.

Підставою для вибору вентилятора є найбільша подача і напір , що він повинен створювати, працюючи в заданій системі повітро- або газопроводів. Потужність приводного двигуна вентилятора беруть із запасом, що враховує можливе відхилення режиму від розрахункового, зменшення ККД вентилятора і старіння ізоляції двигуна в процесі тривалої експлуатації.

Механічну характеристику вентилятора можна розрахувати за виразом:

(2.45)

де – напір, Па; – подача, м³/c; – ККД вентилятора; – кутова швидкість вентилятора. Для переводу тиску можна скористатись виразом: 1 Па = 0,102 мм. вод. ст. (кгс/м²).

Характеристика магістралі, що підключена до вентилятора, має вигляд:

Більш просто механічну характеристику можна розрахувати, використовуючи закони пропорційності [54, 66], з урахуванням яких вираз (2.45) набуде вигляду:

. (2.46)