7.4. Устройства для подачи воздуха и газа Вентиляторы

В термических цехах для снабжения оборудования воздухом применяют различные воздуходувные машины: венти­ляторы, возду­ходувки и компрессоры. Вентиляторы применяют как для обеспече­ния воздухом отдельных крупных печных агре­гатов или групп мел­кого печного оборудования, так и для пере­мешивания атмосферы в печи. Воздуходувки используют в каче­стве общецеховых источни­ков воздуха.

Компрессоры применяют с целью получения воздуха высо­кого давления для приведения в действие различных механизмов. Наибольший интерес пред­ставляют собой вентиляторы, которые раз­вивают полное давле­ние, не превышающее, как правило, 10 кПа.

Существует два конструктивно различных типа вентилято­ров: центробежные, в которых воздух входит в осевом направле­нии, а выходит в ра­диальном, и осевые с движением воздуха вдоль оси вра­щения.

Центробежные (радиальные) вентиляторы. Центробеж­ный вен­тилятор (рис. 7.14) представляет собой рабочее колесо тур­бин­ного типа, расположенное в спиральном корпусе. При вращении колеса воздух поступает в корпус через входное отверстие, попадает в про­странство между лопатками колеса и под действием возни­кающей центробежной силы сжимается и выбрасывается через вы­ходное от­верстие. Спиральные корпуса сваривают пре­имущественно из листо­вой стали и крепят к станинам, на которых устанавливают и двигатели.

Е

Рис. 7.14. Схема центробежного вентилятора

сли, при наблюдении со стороны всасывания, разворот спи­рали корпуса выполнен по часовой стрелке, то вентиляторы на­зы­вают правыми, а против часовой стрелки – левыми. Положе­ние кор­пуса вентилятора обозначают направлением вращения (Пр или Л) и углом поворота в градусах (рис. 7.15). На корпус, например, с распо­ложе­нием выходного отверстия вверх делают надпись Пр 0° или Л 0°.

По создаваемому полному давлению различают центробеж­ные вентиляторы низкого давления (до 1000 Па), среднего давления (до 3000 Па) и высокого давления (до 10000 Па).

Вентиляторы, предназначенные для перемещения дымовых газов, называют ды­мососами, а воздуха, засоренного механическими примесями, – пылевыми вентиляторами.

Центробежные вентиляторы, выпускаемые отечественной про­мышленностью, характеризуются номером. Номер определяется на­ружным диаметром колеса, измеренным в дециметрах. ГОСТ 10616–90 рекомендует следующие но­мера вентиляторов: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5, 16, 20; 25, 31,5; 40; 50 Указанным ГОСТом регламенти­рованы не только размеры колес, но и размеры корпуса, входного и выходного отверстий и т. д. В обозначении вен­тилятора указы­вается его тип, пятикратная величина коэффициента полного дав­ления и критерий быстроходности. Например, центро­бежный вен­тилятор с коэффициентом полного давления 0,86 и бы­строход­ностью 70 обозначается Ц4-70.

Рис. 7.15. Расположение спиральных корпусов

Центробежные вентиляторы широко применяют для подачи дутьевого воздуха к горелкам печей, создания воздушных завес, от­соса дымовых газов и т. п.

Исходными данными для выбора вентилятора являются его производительность и создаваемое давление. Для вентилятора опре­деленных геометрических размеров при перемещении, напри­мер, воз­духа неизменной плотности и неизменном числе оборотов колеса соз­даваемое давление и КПД зависят от производитель­ности.

Наибольший КПД при 1450 мин^-1 имеет место при подаче вен­тилятором около 14000 м³/ч. Давление, создаваемое вентиля­то­ром при этом, составляет около 2400 Па. При меньшей частоте вра­щения (1200, 960 и 720 мин^-1) максимальный КПД имеет место при 12000, 9000, 7000 м³/ч соответственно

Для конкретных исходных данных, по имеющимся характе­ри­стикам различных вентиляторов, выбирается вентилятор с более вы­соким КПД, работающий наиболее экономично.

Печные вентиляторы (центробежные и осевые) предназна­чены для создания принудительной циркуляции газов в рабочем про­странстве печей при температурах 200…1000°С.

Вентиляторы обоих типов можно применять для перемеши­ва­ния атмосферы печи, если использовать их без выходного спрям­ляю­щего аппарата. Вентиляторы-мешалки получили распростране­ние в печах химико-термической обработки, в которых необходимо обеспе­чить равномерность состава и температуры контролируемой атмо­сферы по объему рабочего пространства. На рис. 7.16 показаны печ­ные центробежные вентиляторы с рабочими колесами разных типов без выходного спрямляющего аппарата (с лопат­ками, загну­тыми на­зад, – тип ЦН и радиальными – тип ЦР).

Рис. 7.16. Печные центробежные вентиляторы конструкции ВНИИЭТО: а) – ЦН-3,0-76; б) – ЦР-4.3-65;

в) – ЦР-4,2-5.4; г) – ЦР-4.2-69; д) – ЦР-5.2-64; 1 – привод вентилятора; 2 – рабочее колесо