книги / Насосы. Вентиляторы. Кондиционеры

6.3 с шестью лопатками и углом установки лопаток 25 0 обозначался 0,6-320-6/25-6,3.

^ соответствии с действующим ГОСТ 11442-90 струк­ тура условного обозначения осевого вентилятора состоит из букв В — вентилятор, О — осевой, стократного значе­ ние коэффициента полного давления в режиме максимального полного КПД, округленного до целого числа, значе­ ние быстроходности в режиме максимального полного КПД, округленного до целого числа. Например, осевой вентиля­ тор с диаметром рабочего колеса 400 мм, имеющий при максимальном КПД коэффициент полного давления 0,25 и быстроходность 320, обозначается ВО-14-320-4.

Замену вентиляторов по ГОСТ 10616-73 и ГОСТ 11442-74 на вентиляторы по ГОСТ 5976-90 и ГОСТ 11442-90 про­ изводят в соответствии с табл. 2.7.

2.3. УСТРОЙСТВО ОСНОВНЫХ ТИПОВ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Радиальный вентилятор (рис. 2.5) включает в себя ко­ нический патрубок 8, по которому воздух поступает к ра­

ческого корпуса 2 с помещенным внутри него рабочим ко­ лесом 6 с консольными лопастями 3. Рабочее колесо 6 консольно закреплено на валу двигателя 4 и со стороны входа потока закрыто лопастным направляющим аппаратом 1, который обеспечивает осевой вход газового потока на лопа­ сти рабочего колеса. За рабочим колесом устанавливается спрямляющий лопастной аппарат 5.

При вращении рабочего колеса газ захватывается лопас­ тями 3, закрепленными под углом к плоскости вращения, и, так как колесо, вращаясь, удерживается в осевом направле­ нии, происходит перемещение газа вдоль оси. При этом по­ ток несколько закручивается и, покидая рабочее колесо, по­ падает в спрямляющий аппарат 5, который устраняет за­ крутку потока.

2.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Индивидуальными характеристиками вентиляторов на­ зываются графические зависимости напора Н, мощности Р и коэффициента полезного действия (КПД) Г| от подачи Q при постоянном числе оборотов (л = const), полученные опытным путем при стандартных условиях на воздухе (TQ= = 293 К, PQ = 103 кПа, р = 1,2 к г/м 3) для конкретных вен­ тиляторов. График, на котором нанесены все указанные характеристики, принято называть полной характеристи­ кой вентилятора.

Индивидуальная полная характеристика радиального вен­ тилятора показана на рис. 2.7.

Обычно кривые Q—Н радиальных вентиляторов имеют непрерывно падающий характер (кривая 1 на рис. 2.7).

Однако особенностью некоторых типов вентиляторов является седлообразная форма кривой Q—Н в области малых подач (кривая 2 на рис. 2.7). Восходя­ щий участок кривой Q—Н оп­ ределяет неустойчивую зону ха­ рактеристики, в пределах ко­ торой работа вентилятора про­ текает неустойчиво и наблюда­ ются пульсирующие колебания подачи и давления в напорном воздуховоде, в значительной сте­ пени способствующие щумообразованию. Вследствие вибрации

возникают значительные напряжения в деталях вентиля­ тора. Режим работы вентилятора должен всегда назначать­ ся в устойчивой зоне, т. е. за пределами восходящего участ­ ка кривой Q—Н.

Согласно зависимости Q—Р радиальных вентиляторов минимальная мощность потребляется при нулевой подаче и обусловливается перетеканием газа из полости нагнета­ ния в полость всасывания и трением дисков рабочего ко­ леса о рабочую среду. Это показывает целесообразность запуска радиальных вентиляторов при перекрытом напор­ ном воздуховоде.

Для построения кривой Q—г| на диаграмму наносят

ков соответствующие значения Н и Р, вычисляют ц и со­ ответствующие точки откладывают на диаграмме в удоб­ ном масштабе. Производительность вентилятора, соответ­ ствующую максимальному КПД, называют оптимальной, а режим работы вентилятора — оптимальным. Применять вентиляторы при режимах работы г| < 0,9 r)max не реко­ мендуется.

Аналогично радиальным вентиляторам индивидуальные характеристики осевых вентиляторов показывают зави­ симость напора, мощности на валу и КПД от подачи (рис. 2.8).

В отличие от радиальных характеристика Q—Н осевых вентиляторов имеет седлообразную форму, однако у низ­ конапорных вентиляторов встречается падающая форма этой характеристики.

ют ярко выраженный максимум; при отклонении режима от оптимального КПД быстро снижается.

Рабочий участок характеристики устанавливается в ста­

ра в точке Б. Допускаемое пониженное значение КПД со­ ставляет 0 ,9 Лшах» которому соответствует точка В харак­ теристики Q—Н. Таким образом, рабочая область подачи осевого вентилятора лежит в пределах участка АВ харак­ теристики Q—Н.

Пересчет характеристик вентилятора на режим с дру­ гим числом оборотов п\ осуществляется исходя из усло­ вий пропорциональности.

Q l = Q n j/n ; Я ! = H (n j/n )2; P j = P (n j/n )3

2.5. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Режим работы вентилятора на заданную сеть характе­ ризуется следующими данными: подачей Q, напором Н, мощностью на валу Р и КПД т|.

Подбор вентилятора на заданную сеть и определение режима его работы могут быть сделаны графически путем наложения индивидуальной характеристики вентилятора на так называемую характеристику сети, которая может быть получена опытным путем при продувке сети в виде

Я = Я СТ + kQ2,

гДе Н ст— статическая

ния этих двух кривых (рис. 2.9) определит напор НА и про­ изводительность QA данного вентилятора в данной сети. ТочкаД , которая является рабочей точкой, соответствует условию равновесия, при котором подача вентилятора равна расходу газа через сеть, а напор, развиваемый вентилятором, равен потере напора в сети.

Для получения значения потребляемой вентилятором мощ­ ности и значения КПД следует через рабочую точку провес­ ти вертикальную прямую до пересечения ее с кривыми Q—Р и Q—г), затем через точки пересечения В и С провести гори­ зонтальные прямые к шкалам Р и г|.

При изменении характеристики сети (например, отключи­ ли участок сети) рабочая точка переместится вправо по кри­ вой Q—Н. Однако во всех случаях необходимо, чтобы точка А находилась в области максимальных значений КПД и, кро­ ме того, нисходящей ветви характеристики Q—Н. Если рабо­ чая точка не может находиться в устойчивой зоне работы вентилятора, то производят по возможности пересчет его ха­ рактеристики на режим работы с более высоким числом обо­ ротов рабочего колеса (поднимают характеристику по оси ор­ динат), применяют последовательную работу вентиляторов или вентилятор с более высокой характеристикой Q—Н.

2.6. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРОВ НА СЕТЬ

Необходимость в установке нескольких совместно рабо­ тающих вентиляторов может возникнуть при следующих обстоятельствах:

1)один вентилятор не обеспечивает требуемые подачу

инапор, а замена его большим невозможна;

Q—'\Нг(1+2) с характеристикой сети. При одновременной ра­ боте двух одинаковых вентиляторов подача каждого из них Ql, 2 равна половине общей подачи Q(i+2 )- Мощность каж ­ дого вентилятора P \t 2 определяют по значению ординаты

с графиком Q—P i' 2 -

Общий КПД установки можно вычислить после опреде­ ления общей подачи Q(1+2), напора -Нц+2) и мощности

^(1+2)- При последовательном соединении (рис. 2.12) вентиля­

торы устанавливают один за другим, причем через каж ­ дый вентилятор проходит весь газ. Для построения сум­ марной характеристики последовательно соединенных вен­ тиляторов следует алгебраически складывать их напоры при равных подачах. Пример построения суммарной ха­ рактеристики для двух одинаковых вентиляторов показан на рис. 2.13. Там же показано, как определяются общие подача и напор, а также напор каждого из совместно рабо­ тающих вентиляторов.

2.7. РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Главная цель регулирования работы вентиляторов — изменение их подачи до нужного значения, так как подбор вентиляторов обычно производится для режима макси­ мальной производительности.

Регулировку вентиляторов можно производить двумя методами: качественным, т. е. изменением их характерис­ тик, и количественным, т. е. изменением характеристик сети (рис. 2.14).

Рис. 2.14. Работа вентилятора в сети при регулировании: а — качественном; б — количественном

Количественный метод регулирования, при котором уве­ личивают сопротивление сети дросселированием с помо­ щью шибера, очень прост, однако неэкономичен и позволя­ ет производить регулировку только в сторону уменьшения подачи.

Качественный метод регулирования более экономичен и осуществляется путем изменения частоты вращения рабо­ чего колеса или его геометрических параметров, а также применением направляющих аппаратов. При этом меняют­ ся характеристика вентилятора и его подача.

Частоту вращения вентиляторов можно регулировать пу­ тем изменения напряжения, подаваемого на вентилятор, ко­ торое можно изменять фиксированными шагами при помо­ щи пятиступенчатого трансформатора или плавно с помо­ щью тиристора.

Пятиступенчатые трансформаторы просты и компактны, однако имеют только фиксированные положения переклю­ чателя.

Тиристоры недороги, просты в установке, позволяют осу­ ществлять плавное регулирование. Однако регулирование с помощью тиристоров может вызвать определенный шум дви­ гателя, особенно в однофазных вентиляторах при низких частотах вращения.

В электродвигателях постоянного тока производить регу­ лировку частоты вращения можно достаточно просто, но по­ стоянный ток для силовых цепей на объектах применяется редко.

При наличии промежуточной передачи частоту вращения вентилятора регулируют изменением передаточного числа, наиболее часто применяется ременная передача, в которой

ляющих аппаратов для вентиляторов. Осевой направляю­ щий аппарат (рис. 2.18, а) представляет собой набор ло­ пастей, радиально расположенных во входном патрубке и синхронно поворачивающихся на любой угол. Радиаль­ ный направляющий аппарат (рис. 2.18, б) представляет собой входную боковую коробку с набором поворотных ло­ пастей.

2.8. ПОРЯДОК ПОДБОРА ВЕНТИЛЯТОРОВ

Исходными данными для подбора вентиляторов явля­ ются полученные из расчета сети значения Q и Н , а также соображения конструктивного и эксплуатационного харак­ тера.

Перед выбором вентилятора необходимо подсчитать зна­ чение удельной быстроходности пу для значений относи­ тельной скорости w, равных 75, 100, 150, 300 с-1, по фор­ муле

пу = 5 4 - 1 7 Т ш’

где Q измеряется в кубических метрах в секунду, р = рgh — в паскалях.

При пу > 100 более выгоден осевой вентилятор, при пу < < 100 предпочтительнее радиальный. Следует отметить, что при р > 300 Па осевые вентиляторы работают при боль­ ших окружных скоростях со значительным шумом, по­ этому необходимо выбирать радиальные вентиляторы. При