
- •Введение
- •1. Общие сведения о вентиляторах
- •1.1. Работа вентиляторов в системах вентиляции
- •1.2. Основные параметры, характеризующие работу системы вентиляции
- •1.3. Элементы аэродинамики радиального вентилятора
- •2. Типы и характеристики вентиляторов
- •2.1. Основные аэродинамические параметры вентиляторов
- •2.2. Аэродинамические характеристики вентиляторов
- •2.3. Радиальные вентиляторы
- •2.4. Осевые вентиляторы
- •2.5. Канальные вентиляторы
- •2.6. Крышные вентиляторы
- •2.7. Диаметральные вентиляторы
- •2.8. Бытовые вентиляторы
- •3.1. Совместная работа вентиляторов в сети
- •3.2. Примеры построения характеристик вентилятора и сети
- •4. Компрессоры
- •4.2. Спиральные компрессоры
- •4.3. Роторные компрессоры
- •4.4. Компрессоры динамического действия
- •4.4.1. Центробежные компрессоры
- •4.4.2. Нагнетатели природного газа
- •Библиографический список
- •Приложение
- •Контрольные задания
2.ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРОВ
2.1.Основные аэродинамические параметры вентиляторов
Производительность (объемный расход) вентилятора Q, м3/с,
представляет собой объемное количество газа, поступающего в вентилятор в единицу времени, отнесенное к условиям входа в вентилятор.
Полным давлен ем вентилятора РV, Па, называется разность абсолютных давлен й потока при выходе из вентилятора Р02 и перед вхо-
дом в него Р01 |
определенной плотности газа |
|||||||||||
С |
P |
|
P |
P . |
|
|||||||
|
|
|
|
V |
|
|
02 |
|
01 |
|
|
|
ческое давление вентилятора Рdv, Па, |
||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
Q |
|
2 |
1 |
2 |
||
Динам |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
PdV |
|
|
|
|
|
|
|
|
cВ , |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2 |
|
|
FB |
|
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где – плотность газа, кг/м3; FВ – площадь выходного отверстия вен- |
||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
||||||||||
тилятора, м ; |
сВ – средняя скорость потока в выходном сечении вен- |
|||||||||||
тилятора, м/с, определяется по формуле |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
cВ |
Q / FB . |
|
|
|||||
|
А |
|||||||||||
Статическое давление вентилятора РSТ, Па, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||
|
РSV = РV |
– РdV. |
|
мощность на валу вентилятора без учета потерь в подшипниках и элементах привода.
Мощность N, Вт, потребляемая вентилятором, представляет собой И
Полная мощность вентилятора
NV PV Q.
Полезная мощность вентилятора
NSV = РSV Q.
18
Окружная скорость рабочего колеса
u Dn , 60
где D – диаметр колеса, м; n – частота вращения колеса, об/мин.
Коэффициент расхода (производительности) вентилятора
|
|
|
|
|
|
Q |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
я2Pния |
|
|
|
Fu |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
2P |
|
|
|
|
2P |
|||||||||
где F – площадь круга диаметром D, м2, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
С F D2 / 4. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Коэфф ц енты полного , |
статического S |
и динамического d |
||||||||||||||
потребляемой |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
давлен й без учета вл |
|
сжимаемости определяются по формулам |
||||||||||||||
|
|
V ; |
|
|
|
SV |
; |
|
|
|
|
dV |
. |
|||
|
|
u 2 |
|
S |
|
u 2 |
|
|
d |
|
u 2 |
|||||
|
А |
|||||||||||||||
Коэффициент мощности, |
|
|
|
|
|
|
|
вентилятором, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
2N |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
F u3 |
, |
|
|
|
|
|
|
где N – мощность, потребляемая вентилятором, Вт.
Полный КПД вентилятора представляет собой отношение полной мощности вентилятора NV к мощности N, потребляемой вентилятором:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
NV ДV . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Q P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
N |
|
|
|
|
|
||
Статический КПД вентилятора |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
N |
SV |
|
Q PSV |
|
|
S . |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
S |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
N |
N |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстроходность nу [(м/с)1,5Па 0,75] и габаритность Dу [(м/с) 0,5Па0,25] вентилятора являются критериями для оценки пригодности работы вентилятора в режиме, заданном величинами Q, РV, D и частотой вращения n, и служат для сравнения вентиляторов различных типов.
19

Быстроходность и габаритность определяются по размерным и безразмерным параметрам и формулам
у |
|
|
Q1/ 2 n |
; у |
138,0 |
1/ 2 |
|
|
|
P / 9,8 1/ 4 |
D |
; Dу 0,56 |
1/ 4 |
|
|
|
|
; |
Dу |
V |
|
|
, |
||||||
PV |
/ 9,8 3/ 4 |
3/ 4 |
Q1/ 2 |
|
1/ 2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сных запасов энерг после и до вентилятора, отнесенной к 1 м3 газа:
где РV – соответствует плотности = 1,2 кг/м3.
Давлен е, разв ваемое вентилятором, называется разностью пол-
c2 c2
P PK pH K 2 H ,
где плотность перемещаемого газа, кг/м3 ; с – скорость газа, м/с; индексы (начальное) к (конечное) относятся к параметрам в сече-
перед вент лятором и за ним. |
|
ниях |
|
Наблюдаемое давление вентилятора, Па, работающего на вентиля- |
|
ционную сеть, находят з выражения |
|
P PCTB PCTA |
P PC , |
б |
где PCTB и PCTA из ыточное статическое давление в помещениях В и А;P сопротивление газового (воздушного) тракта, включая потерю
давления с выходной скоростью; РС |
– самотяга, Па: |
А |
|
PC A Г |
g zB zA , |
где А – плотность вытяжного воздуха; Г – средняя плотность перемещаемого газа, кг/м3; zВ и zА – геометрические отметки сечений сбра-
сывания и приема газа. |
Д |
||||
|
|||||
Мощность вентилятора |
|
|
|
И |
|
Ne |
|
PQ |
. |
||
|
|||||
1000 e |
|||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
2.2. Аэродинамические характеристики вентиляторов
Аэродинамические качества вентиляторов оцениваются по аэродинамическим характеристикам, выраженным в виде графиков зависимости полного РV , статического РSV и (или) динамического РdV давлений, развиваемых вентилятором, потребляемой мощности N, пол-
20
ного и статического S КПД от производительности Q при определенной плотности газа перед входом в вентилятор и постоянной частоте вращения n его рабочего колеса. На графиках указываются размерности аэродинамических параметров.
Допускается построение аэродинамических характеристик при Счастоте вращения, изменяющейся в зависимости от производительно-
сти, с указанием зависимости n (Q) на графике. Вместо кривой РSV (Q)
на граф ке может указываться кривая динамического давления
РdV (Q) вент лятора.
фическаяГО Т 10616 90 допускает при построении аэродинамической ха-
рактер ст ки кр вые РSV (Q), РdV (Q) и S (Q) не указывать.
Аэрод нам ческ е характеристики вентилятора должны строить-
ся по данным аэрод намических испытаний, проведенных в соответствии ГОСТб10921.
В общем случае характеристика вентилятора (рис. 2.1) – это гразав с мость полного давления РV, мощности на валу N и КПД от подачи Q при постоянной скорости вращения рабочего ко-
1)индивидуальныеА, определяющие РV, N, вентилятора данного типа определенного размера при Дчисле оборотов ротора вентилятора n
взависимости от расхода Q;
2)безразмерные, характеризующие вентиляторы одной аэродинамической схемы, но разных размеров и с различной частотой враще-
ния рабочего колеса.
Эти характеристики необходимы при проектированииИи испытании вентиляторов. Характеристики строят в безразмерных парамет-Q 2N
ψ |
2P |
; |
|
|
|
|
; λ |
|
|
|
|
, |
||
|
D |
2 |
|
|
D |
2 |
||||||||
ρu2 |
3 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
uπ |
|
|
|
ρu |
π |
|
|
|
||
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
где – плотность; u – окружная скорость РК; D – диаметр РК.
21