10.2.3. Приводні характеристики вентиляторів

У відцентрових вентиляторів продуктивність L ω, напір Н ω², потужність Р ω³ (рис. 10.13).

Рис. 10.13. Характеристики відцентрових вентиляторів:

а  продуктивність, напір, момент і потужність залежно від частоти обертання; б  напір, потужність і ККД залежно від продуктивності

Характеристики осьових вентиляторів наведені на рис. 10.14. У них при збільшенні ппродуктивності за рахунок зміни гідравлічних опорів споживана потужність зменшується. Для деяких осьових вентиляторів зміна подачі не призводить до зміни споживаної двигуном потужності.

У більшості випадків вентилятори працюють у тривалому або повторно-короткочасному режимі роботи з постійним навантаженням. Потужність вентилятора, Вт, визначають за формулою:

, (10.28)

де L_p – розрахункова продуктивність вентилятора, м³/год; H_p – розрахунковий напір, Па; η_в – ККД.

При тривалому режимі роботи навантажувальні діаграми вентиляторів мають вигляд, наведений на рис. 10.15.

Момент статичних опорів вентилятора пропорційний квадрату кутової швидкості, а механічна характеристика вентилятора описується рівнянням:

, (10.29)

де М_с – момент статичних опорів вентилятора, Н·м, при кутовій швидкості ω, с^-1; М_д – момент статичних опорів, який не залежить від частоти обертання, обумовлений силами тертя, М₀=(0,05–0,15)М_сн, Н·м; М_сн – момент статичних опорів при номінальній кутовій швидкості, Н·м:

, (10.30)

де Р_вн – номінальна потужність вентилятора, Вт; ω_н – номінальна кутова швидкість робочого колеса вентилятора, с^-1.

Момент зрушення вентилятора малий (у 10–15 разів менший від пускового моменту двигуна). У зв’язку з цим перевірка вибраного двигуна за умовами пуску не потрібна.

10.2.4. Вибір електричних двигунів для привода вентиляторів

Вентилятори припливних вентиляційних установок у більшості випадків не потребують регулювання частоти обертання. Вони розміщені у вентиляційних камерах, де оточуюче середовище не містить шкідливих домішок. Тому електричні двигуни приймають загального використання (АИР...У2), що мають ступінь захисту ІР54, конструктивне виконання та спосіб монтажу ІМ1081.

Якщо за технологічним процесом необхідне ступінчасте регулювання продуктивності припливного вентилятора, то в цьому випадку застосовують багатошвидкісні двигуни. Деякі з них з`єднують з вентилятором клинопасовою передачею.

Електровентилятори витяжної системи вентиляції встановлюють у прорізах стін виробничого приміщення. Здебільшого це приміщення для утримання худоби та птиці, що відносяться до особливо вогких, з хімічно-активним середовищем.

Для привода осьових вентиляторів ВО використовують двигуни АИРП з підвищеним опором обмотки ротора, що забезпечує підвищене ковзання, підвищений пусковий момент, малу кратність пускового струму. Ступінь захисту двигунів ІР55, конструктивне виконання та спосіб монтажу – ІМ9241.

Механічна характеристика двигуна добре узгоджується з механічною характеристикою вентилятора, що дає змогу змінювати швидкість двигуна зміною підведеної напруги (рис. 10.17). Напругу змінюють ступенями за допомогою автотрансформатора або плавно тиристорним перетворювачем напруги.

Згадані двигуни обдуваються вентиляторами, які при­водяться ними в рух. Станина двигунів не має оребрення. Літера П в позначенні серії двигуна вказує на те, що він продувається вентилятором серії ВО, насадженим безпосередньо на вал двигуна.

Потужність двигуна, Вт, для привода вентилятора визначають за формулою:

, (10.31)

де К_з – коефіцієнт запасу, К_з=1,1 – 1,5 (табл. 10.3); L_p – розрахункова продуктивність вентилятора, м³/с; H_p – розрахунковий напір, Па; η_п – ККД передачі, який при прямому з’єднанні двигуна і вентилятора η_п=1, для клинопасової передачі – η_п=0,97.

Величина коефіцієнта запасу для радіальних вентиляторів з лопатками, загнутими назад (ВЦ4-75), та для осьових вентиляторів має такі значення, наведені в табл. 10.3.

При виборі електричного двигуна за частотою обертання необхідно враховувати, що радіальні вентилятори допускають збільшення частоти обертання відносно номінального значення на 10 %.

Електродвигуни вентиляторів працюють в усталеному режимі при незмінному навантаженні. Захисні апарати вентиляційної установки відповідно до Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) повинні забезпечувати захист від струмів три- та однофазного короткого замикання. Цю функцію у більшості випадків виконують електромагнітні розчіплювачі автоматичних вимикачів. Якщо розрахунки показують, що струм однофазного короткого замикання не вимикається електромагнітним розчіплювачем, то необхідно приймати автоматичний вимикач з комбінованим розчіплювачем. При цьому автоматичний вимикач вимкне пошкоджену електроустановку за умови, що струм однофазного замикання перебільшує номінальний струм розчіплювачів вимикача не менше, ніж у 3 рази.