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
8 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРОВ.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4
8.1 Общие сведения
Последовательное включение двух или большего числа вентиляторов
применяется тогда, когда давление, создаваемое одним нагнетателем,
недостаточно для преодоления сопротивления сети. При последовательном
включении одно и то же количество воздуха или газа последовательно
перемещается всеми вентиляторами, и давление, необходимое для преодоления
сопротивления всей сети, равно сумме давлений, создаваемых каждым
вентилятором. Для построения суммарной характеристики давления
вентиляторов нужно при любом значении производительности суммировать
значения, соответствующего ей давления (рисунок 8.1).
Режим работы такой системы определяет точка пересечения суммарной
характеристики вентиляторов с характеристикой сети (точка А). При этом
вентиляторы развивают давление P
обеспечивая производитель- Q A
1+2 ,
1, 2 – характеристики параллельно установленных вентиляторов;
3 – характеристика совместной работы двух вентиляторов
Рисунок 8.1 - Последовательная работа двух одинаковых вентиляторов
41
При отключении одного из вентиляторов он будет представлять
(8.1)
(8.2)
дополнительное сопротивление для работающего, т. е. характеристика сети
пойдет круче. При этом давление резко снизится, но будет больше давления,
которое развивал нагнетатель при совместной работе; производительность
уменьшится; потребляемая мощность также снизится, но перегрузки
электродвигателя не будет.
При включении вентиляторов с разными характеристиками возможны
ситуации, когда вентилятор включается с более мощным. В этом случае его
производительность может увеличиться до значений гораздо больших, чем его
собственная максимальная производительность. В этом случае он станет
дополнительным сопротивлением для мощного вентилятора. Общее давление
снижается по сравнению с тем, что создает при индивидуальной работе в той же
сети более мощный вентилятор. Целесообразнее использовать вентиляторы с
одинаковой характеристикой. Число последовательно включенных вентиляторов
может быть любым и определяется значением необходимого давления.
Работа двух или нескольких нагнетателей при последовательном
включении необходима в тех случаях, когда одна машина не в состоянии развить
необходимое давление. При последовательном соединении нагнетатели
устанавливают один за другим (по ходу движения воздуха), причём через
каждый нагнетатель проходит весь воздух.
Полное давление, развиваемое последовательно включенными
нагнетателями, равно сумме полных давлений, развиваемых каждым из них
P
= P1 + P2, Па.
общ
При этом через каждый нагнетатель проходит одинаковый расход воздуха.
Q
= Q2, м3/с.
1
42
8.2 Порядок выполнения работы
Перед началом испытаний необходимо зафиксировать температуру и
барометрическое давление в помещении, записать технические характеристики
вентиляторов.
Установка, представленная на рисунке 8.2. работает следующим образом.
Воздух вентилятором В2 забирается из помещения и подаётся по воздуховодам
в вентилятор В1, а затем нагнетается опять в помещение. При последовательной
работе вентиляторов шиберы 3 и 6 полностью закрыты, шиберы 4 и 5 полностью
открыты, а шибер 7 является регулирующим. Вентиляторы В1 и В2 одинаковы
по техническим данным.
Для определения характеристик по давлению каждого вентилятора и их
суммарной характеристики измеряются следующие величины: полное давление
в сечениях I-I,II-II, VI-VI и динамическое давление в сечении II-II. Измерения
производят при помощи стационарных пневмометрических трубок,
установленных в воздуховодах, и (U-образных жидкостных манометров.
Полное давление, развиваемое нагнетателем, равно алгебраической
разности полных давлений на выходе и на входе нагнетателя.
Тогда полное давление, развиваемое вентилятором В2 равно полному
давлению в сечении I-I; полное давление, развиваемое вентилятором В1, равно
разности полных давлений в сечениях П-П и У1-У1; полное давление,
развиваемое обоими вентиляторами, ровно полному давлению в сечении II-II
плюс потери давления на участке сети между вентиляторами. Потери давления
на этом соединительном участке определяются как разность полных давлений в
сечениях 1-1 и VI-VI.
Указанные измерения производят для пяти режимов работы системы,
которые устанавливаются при помощи регулирующего шибера 7.
Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу 8.1.
43
Рисунок 8.1 - Схема установки для исследований совместной работы
Динамическое давление в
сечении II-II
Суммарное давление двух
вентиляторов
нагнетателей
Таблица 8.1 - Результаты измерений и расчетов
Наименование величин
Обозна-
чение
Полное давление в сечении II-II Р
P
Скорость воздуха в сечении II-II V
Ед.
изм
Па
пII-II
д II-II
II-II
Па
м/с
1 2 3 4 5
Номер замера
Расход воздуха Q м3/с
Полное давление в сечении 1-1 Р
Полное давление в сечении VI-VI P
Полное давление вентилятора 81 Р
Полное давление вентилятора 82 Р
Па
пI-I
Па
n VI-VI
Па
Па
Па
Р
1
2
1+2
По данным таблицы 8.1 необходимо построил» в одной системе координат
следующие характеристики (по давлению): суммарную последовательно
включенных вентиляторов, каждого вентилятора и теоретическую суммарную.
Элементы НИРС.
Сравнить полученные суммарные характеристики последовательно
включенных вентиляторов (экспериментальную и теоретическую) и обосновать
причины возможных расхождений.
44
9 ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРОВ.
(9.1)
(9.2)
(9.3)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5
9.1 Общие сведения
Параллельная работа вентиляторов.
Параллельное включение двух и большего числа вентиляторов
рекомендуется для увеличения производительности, когда соответствующее
увеличение частоты вращения рабочего колеса или размеров вентилятора
невозможно из-за чрезмерного усиления шума, конструктивных или
архитектурно-планировочных соображений.
Чтобы получить суммарную характеристику двух параллельно
работающих вентиляторов, необходимо сложить их производительности при
одинаковом давлении. Пример построения суммарной характеристики двух
вентиляторов с одинаковой аэродинамической характеристикой показан на
рисунке 9.1. При включении вентиляторов в сеть с характеристикой (1+2) режим
работы будет определяться точкой A:
- суммарная производительность
Q
= Q
A
= Q1 +Q2, м3/с,
1 + 2
- суммарное давление
Р
VА
= Р
V1
= Р
VА2
= Р
V 1 + 2
, Па,
- суммарная мощность
N
= N
A
= N1 +N2, Вт.
1 + 2
Рабочая точка каждого вентилятора будет определяться точкой A.
Если работает только один вентилятор (второй отключен шибером или
дроссель-клапаном), то его производительность будет несколько больше, чем
при параллельном соединении, но работа его будет менее экономичной, и
давление также будет меньше, чем при параллельной работе.
Параллельная работа вентиляторов эффективна при пологой
характеристике сети. При крутой характеристике сети параллельное
45
подключение второго вентилятора неэффективно. Производительность
совместно работающих вентиляторов мало отличается от производительности
при работе одного вентилятора.
Построение суммарной характеристики вентиляторов с разными
характеристиками выполняется аналогично. Однако следует иметь в виду, что
при сильно отличающихся характеристиках вентиляторов возможна
отрицательная производительность вентилятора с меньшим развиваемым
давлением, т.е. движение воздуха через него в обратном направлении
(рисунок 9.2). Направление вращения рабочего колеса при этом не изменяется, и
вентилятор потребляет мощность. Суммарная производительность в этом случае
будет меньше производительности одного вентилятора с большим развиваемым
давлением Q
1, 2 – характеристики параллельно установленных вентиляторов
Рисунок 9.1 - Параллельная работа двух одинаковых вентиляторов
< Q
2
1+2
.
3 – характеристика совместной работы двух вентиляторов
1 – вентилятор 1; 2 – вентилятор 2; 3 – суммарная характеристика
Рисунок 9.2 - Параллельная работа двух различных вентиляторов
46
Необходимость в параллельной установке двух или нескольких
(9.4)
вентиляторов для работы в одной общей сети возникает в тех случаях, когда одна
машина не может обеспечить нужную подачу вследствие недостаточного
размера или когда расход воздуха столь значителен, что нет машин необходимой
производительности.
Если производительность вентилятора 1 равна Q
, а вентилятора 2 – Q2, то
1
на общих участках сети расход будет равен их сумме, т.е.
Q
1+2=Q1+Q2
, м3/с.
При этом Р1=Р2.
9.2 Порядок выполнения работы
Основанием при построении суммарной характеристики двух
вентиляторов, включенных параллельно, служит положение: при параллельной
работе вентиляторов на общую сеть их производительности при одинаковых
давлениях складываются.
Задачей данной лабораторной работы является проверка этого положения
на действующей установке, схема которой приведена на рисунке 8.1. При
параллельной работе двух вентиляторов шиберы 3 и 6 открыты полностью, а
шиберы 4 и 5 закрыты. Режим работы системы регулируется при помощи шибера
7 (5 положений).
Воздух нагнетается вентилятором В2 но воздуховодам (а - в) и
вентилятором В1 по воздуховодам (е, д, и, г) в общий воздуховод (в - г).
Измерения аэродинамических параметров производятся при помощи
стационарно установленных в воздуховодах пневмометрических трубок и Uобразных жидкостных манометров.
Методика нахождения суммарной характеристики заключается в
следующем. Изменяя режим работы системы при помощи регулирующего
шибера 7 (5 положений), в сечениях IV-IV, V-V, III-III (рисунок 8.1) измеряют
динамическое давление P
(для определения расхода воздуха) и полное давление
д
47
Рп (с некоторой погрешностью можно считать полные давления в сечениях IV-
Обо-
ние
Номер замера
Полное давление в
сечении III-III
Динамическое давление в
сечении III-III
Скорость воздуха в
сечении III-III
Расход воздуха
в сечении III-III
Полное давление в
сечении IV-IV
Динамическое давление в
сечении IV-IV
Скорость воздуха в
сечении IV-IV
Расход воздуха в
сечении IV-IV
Полное давление в
сечении V-V
Динамическое давление в
сечении V-V
Скорость воздуха в
сечении V-V
Расход воздуха в
сечении V-V
IV, V-V равными полным давлениям, развиваемым вентиляторами В1 и В2
соответственно, а в сечении III-III суммарным полным давлением).
Результаты измерений и необходимых расчетов сводятся в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 - Результаты измерений и расчетов
Наименование величин
значе-
Р
nIII-III
Р
дIII-III
V
III-III
Q
III-III
Р
nIII-III
Р
дIV-IV
V
IV-IV
Q
IV-IV
Р
nV-V
Ед.
изм
1 2 3 4 5
Па
Па
м/с
м3/с
Па
Па
м/с
м3/с
Па
Но данным таблицы 9.1 необходимо построил» в одной системе координат
следующие характеристики (по давлению): суммарную двух параллельно
включенных вентиляторов, каждого вентилятора и теоретическую суммарную.
Элементы НИРС.
Сравнить полученные суммарные характеристики параллельно
включенных вентиляторов (экспериментальную и теоретическую) и обосновать
причины возможных расхождений.
Р
Па
дV-V
V
м/с
V-V
Q
м’/с
V-V
48
10 ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИЙ РАБОТАЮЩЕГО ВЕНТИЛЯТОРА.
(10.1)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6
10.1 Общие сведения
Вентиляторы являются источниками значительных динамических усилий,
передаваемых на строительные конструкции и распространяющихся в виде
вибрации на значительные расстояния от источника. Причиной вибраций
является неуравновешенность вращающихся частей вентиляторной установки
Интенсивность вибрации является нормируемой величиной. При заводском
изготовлении все вентиляторы проверяются на соответствие требованиям нормативных документов, регламентирующих величину вибрации
Однако, величина вибраций существенно зависит от условий
эксплуатации, в связи с этим ГОСТ 12.1.043-84 предусматривает вибрационные
испытания вентиляторов и в эксплуатационных условиях.
Основной измеряемой величиной вибрационной характеристики является
среднеквадратичное значение виброскорости V, мм/с.
Соответствующая величина вибросмещения А (мм) может быть посчитана
по формуле
=
, мм,
где f - частота вынужденных колебаний, с-1 f=n/60,
n - частота вращения рабочею колеса (об/мин).
Допустимые значения виброскоростсй (согласно ГОСТ 5976-73)
V≤6.7 мм/с.
Нормативная амплитуда вертикальных колебаний в точках над
виброизоляторами при п - 1370 об/мин составляет 0.111 мм.
49
10.2 Порядок выполнения работы
Измерение вибраций производится с помощью комплекта измерительной
аппаратуры ИШВ, который в случае измерения вибраций состоит из:
- датчика-вибропреобразователя, который предназначен для
преобразования энергии механических колебаний в электрические сигналы,
пропорциональные величине виброускорения колеблющегося объекта;
- предусилителя, необходимою для согласования измерительною
прибора с вибропреобразователем, усиления сигналов и преобразования
(интегрирования) их в сигналы, пропорциональные величине виброскорости;
- прибора измерительного, служащею для усиления сигналов,
поступающих с предусилителя до величины, необходимой для нормальной
работы показывающего прибора.
Подготовка аппаратуры к работе и порядок работы даны в приложении А.
Точки, в которых должны производиться измерения вибраций, показаны
на схеме вентиляторной установки (рисунок 10.1). В этих точках поочередно
закрепляется датчик. Переход от одной точки к другой выполняется только при
остановленном вентиляторе.
В каждой точке записываются показания измерительного прибора,
который даёт значения уровня вибрации Z (дБ). По этим значениям
определяются абсолютные значения виброскорости V (мм/с) но таблице
(приложение Б) и затем рассчитываются соответствующие значения
вибросмещений (формула 10.1).
50