Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Насосы, вентиляторы и компрессоры в системах ТГВ. Учебно-методическое пособие для студентов направления подготовки 08.03.01«Строительство», профиль «Т.pdf
Обозначение типа вентилятора состоит:
Pv = Psv + Pdv, Па,
(6.1)
Psv = Pv – Pdv, Па,
(6.2)
- буквы В - вентилятор,
- буквы Р(Ц) - радиальный (центробежный),
- пятикратной величины коэффициента полного давления на режиме
максимального полного КПД, округленной до целого числа (ГОСТ 5976-73),
стократная, величина коэффициента полного давления (ГОСТ 5976-90).
- величины быстроходности n
на режиме максимального полного КПД,
у
округленной до целого числа.
На диаграммах по характеристикам вентиляторов (исполнение 1)
приведены данные для синхронной частоты вращения двигателя, а для
исполнения 5 - для реальных частот вращения рабочего колеса.
Напряжение электросети 380В, частота тока 50 Гц.
В каталогах обычно приводиться аэродинамические характеристики
вентиляторов в виде графиков зависимости полного (Pv) давления, развиваемого
вентилятором, потребляемой мощности (N) полного КПД от производительности
Q при определенной плотности газа перед входом в вентилятор и постоянной
частоте вращения n его рабочего колеса.
Полное давление вентилятора определяется по формуле
где Psv - статическое давление, Па.
где Pdv - динамическое давление, Па.
(6.3)
.
где Fв - площадь выходного отверстия вентилятора, м2;
Q - производительность вентилятора, м
3
/с.
Перерасчет аэродинамических характеристик. При перерасчете
аэродинамических характеристик в интервале температур от минус 40°С до плюс
200°С применять следующие зависимости:
а) плотность воздуха при температуре t, °C;
31
б) давления Pv и Pdv пропорциональны плотности воздуха.
Исполнение 3
Рисунок 6.1 – Различные схемы исполнения вентиляторов
32
6.1 Общие сведения
Определение аэродинамической характеристики производится на
специальном аэродинамическом стенде в соответствии с ГОСТ 10921-90.
Аэродинамическая характеристика - совокупность зависимостей развиваемою
давления, потребляемой мощности и КПД вентилятора от производительности.
Результаты измерений и расчётов приводятся к нормальным атмосферным
условиям и постоянной скорости вращения рабочею колеса вентилятора.
6.2 Проведение испытаний вентилятора
Аэродинамические испытания проводят на нагнетании на установке,
представленной на рисунке 6.1. К вентилятору 1, через переходной участок в виде
конфузора 2 и гибкой вставки 3, присоединён нагнетательный воздуховод с
расходомером 5 в виде сопла Вентури, со встроенными приёмниками полного 12
(в виде трубки ПИТО, установленной на оси воздуховода) и статического 13
давлений. В воздуховоде установлена спрямляющая решётка 4 для выравнивания
потока. Расход воздуха в системе вентилятор-воздуховоды изменяют при помощи
дросселирующего устройства 7, установленного за расходомером. На стороне
всасывания вентилятора (при входе воздуха в систему) может быть установлен
коллектор ЦАГИ 10.
33
1 - вентилятор; 2 - конфузор; 3 - гибкая вставка; 4 - спрямляющая решетка; 5 - расходомер; 6 - воздуховод;
7 - дроссель; 8 - направляющий аппарат, 9 - диффузор; 10 - коллектор ЦАГИ; 11 - насадок полного давления;
12 - насадок полного давления, встроенный в расходомер: 13 - штуцера статического давления расходомера.
Рисунок 6.2 - Схема установки для испытаний вентилятора
34
Перед началом испытаний необходимо зафиксировать температуру t,°С, и
барометрическое давление Р
в помещении, записать техническую
б
характеристику испытуемою вентилятора (тип и номер вентилятора,
направление вращения, положение корпуса).
При испытаниях измеряют следующие величины: перепад давлений в
расходомере (разность между давлениями по штуцерам расходомера и по его
встроенному насадку); полное давление Р
мощность, потребляемую электродвигателем N
по встроенному насадку расходомера;
п
; частоту вращения п рабочего
э
колеса вентилятора. Измерения указанных величин производятся при пяти
положениях дросселя. Отсчёты по приборам во время испытаний проводят при
установившемся режиме работы вентилятора.
6.3 Обработка результатов измерений
При построении аэродинамической характеристики за нормальные
условия принимают следующие: барометрическое давление атмосферного
воздуха Р
относительную влажность воздуха φ - 50%, плотность воздуха ρ = 1.2 кг/м
= кПа (760 мм рт. ст.), температуру атмосферного воздуха Т=293 °К,
б
3
.
Расход воздуха определяют по формуле
=
, м3/с,
(6.4)
где по - скорость вращения рабочего колеса, об/мин, к которой приводится
характеристика вентиля тора;
п - измеренная скорость вращения рабочего колеса, об/мин;
Р
- перепад давлений в расходомере (делений по шкале микроманометра);
с
G - ускорение свободного падения, равное 9.81 м/с
2
;
i - коэффициент наклона трубки микроманометра;
Δ - поправочный коэффициент для приведения к нормальным условиям,
определяемый из выражения
35
=
293
760
(6.7)
(6.9)
,
где Т - температура воздуха н помещении, °К;
Р
- барометрическое давление, мм рт. ст.
б
Полное давление вентилятора определяется из выражения
=
, Па,
где Рп - полное давление в сечении II-II.
Величина полезной мощности вентилятора определяется по формуле
=
, Вт.
Мощность, подведенная к рабочему колесу вешняя гора (на валу)
определяется по формуле
=
.
, Вт,
(6.5)
(6.6)
(6.8)
где N’, мощность, потребляемая электродвигателем, Вт;
- к п д. электродвигателя, принимаемый по паспортным данным.
.
Полный к.п.д. вентилятора определяется отношением полезной мощности
вентилятора N
к мощности на валу N
п
=
в
, %.
Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 6.1.
Поданным таблицы 6.1 строится аэродинамическая характеристика
вентилятора.
Элементы НИРС.
Сравнить характеристики вентилятора по результатам лабораторной
работы и по паспортным данным. В случае наличия расхождений, обосновать
возможные их причины.
36
Таблица 6.1 - Результаты измерений и вычислений
Перепад давлений в сечении IIII расходомера
Коэффициент наклона трубки
микроманометра
Поднос давление в сечении IIII
Коэффициент наклона трубки
микроманометра
Скорость вращения рабочего
колеса
Полезная мощность
вентилятора
Мощность, потребляемая электродвигателем
Т= °К; Р
Наименование величин
= мм.рт.ст.; п0= об/мин; Fe= м2; Δ= ;
л
Обо-
значение
Размер
ность
Номера точек замеров
1 2 3 4 5
Рс Делений
i -
Р
n
делений
i -
Полное давление выпила гора P
в
Па
Расход воздуха Q м3/с
n об/мин
N
N
n
э
Вт
Вт
Мощность на валу N
К.п.д. вентилятора
Поданным таблицы 6.1 строится аэродинамическая характеристика
вентилятора.
в
Вт
37
7 РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРА С СЕТЬЮ.
(7.1)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3
7.1 Общие сведения
Сетью называется совокупность всасывающих, нагнетательных трубопроводов, фасонных частей (тройники, отводы и гл.), специального оборудования
(фильтры, калориферы и т.д.) и арматуры (шибер, дроссель). Сеть может быть
простой — в виде одною трубопровода, каждый участок которого пропускает
одно и то же количество воздуха, и сложной — на разных участках которой
движется разное количество воздуха.
Сеть, присоединенную к отдельному вентилятору, разделяют на две части:
всасывающую - до вентилятора, и нагнетательную - после вентилятора (считая
по направлению движения воздуха).
При транспортировании воздуха давление, развиваемое вентилятором,
затрачивается па преодоление сопротивления сети и на создание динамического
давления на выходе из сети. Режим работы вентилятора (расход воздуха,
развиваемое давление и т.д.) зависит от свойств сети, на которую он работает.
Характеристикой сети называется графически или аналитически
выраженная зависимость потерь давления в сети ΔР от расхода воздуха,
проходящею по сети, т.е. ΔР=f(Q).
Аналитически характеристика сети имеет вид
ΔP=kQ
2
, Па,
где K - коэффициент гидроаэродинамическою сопротивления.
Графически характеристика сети представляет собой параболу,
исходящую из начала координат.
Коэффициент k будет тем больше и график характеристики сети тем круче,
чем больше гидравлическое сопротивление сети.
Точка пересечения характеристики вентилятора по давлению и
38
характеристики сети (построенных в одной и той же системе координат)
называется рабочей точкой.
7.2 Порядок выполнения работы
Для определения характеристики сети используется лабораторная
установка, схема которой изображена на рисунке 6.1. В качестве исследуемой
сети рассматривается часть нагнета тельных воздуховодов от сечения I-I до
выхода из сети. Перед началом испытаний необходимо зафиксировать
температуру и барометрическое давление в помещении, записать техническую
характеристику вентилятора.
Изменяя расход воздуха в сети с помощью диафрагм, устанавливаемых на
стороне всасывания, измеряют полное давление Р
в сечении I-I и перепад
nсеч
давлений в расходомере при полностью открытом дросселе 7 (сеть № 1).
Затем, установив дроссель в положение, при котором он перекрывает
половину сечения воздуховода, повторяют эксперимент, получая при этом
данные для построения второй характеристики (сеть № 2).
Расход воздуха определяется по перепаду давлений в расходомере по
известной методике.
Величина Р
полученная измерительным насадком полного давления и
nсеч
микроманометром в сечении I-I, есть разность между полным давлением н
данном сечении и атмосферным давлением и равна потерям давления в
исследуемой сети.
Коэффициент сопротивления к вычисляется с использованием формулы
7.1. Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу 7.1.
39
Таблица 7.1 - Результаты измерений и вычислений
2 3
4
5
1
4
Т= °К; Р
Давление в
№ за-
меров
сечении 1-1
Р
nсеч
делений
1
2
3
= мм.рт.ст.; Fс= м2; Δ= ;
в
Перепад
i
давлений в
расходомере
Pс делений
i
СЕТЬ 1
СЕТЬ 2
Потери
давления в
сети ΔР
Па
Расход
воздуха
Q, м3/с
Коэффициент
сопротивления
k
5
По данным таблицы 7.1 необходимо построить в одной системе координат
характеристики сетей № 1 и № 2.
Элементы НИРС.
Используя справочную литературу вычислить теоретическое значение
коэффициента сопротивления А и сравнить с полученными
экспериментальными значениями.
40