МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

ІНСТРУКЦІЯ

до лабораторної роботи №10

„ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВІДЦЕНТРОВОГО ВЕНТИЛЯТОРА”

з курсу

“Процеси і апарати хімічної технології”

для студентів

хіміко-технологічних спеціальностей

Затверджено

на засіданні кафедри хімічної

Протокол №12 від 8.04. 2003р.

Львів 2003

Визначення характеристик відцентрового вентилятора. Інструкція до лабораторної роботи №10 з курсу “Процеси і апарати хімічної технології“ для студентів хіміко-технологічних спеціальностей / Укл. Є.М. Семенишин, В.І.Троцький. Львів : Вид-во Нац. ун-ту ”Львівська політехніка”, 2003.

Укладачі: Є.М. Семенишин, д.т.н., проф.

В.І.Троцький, к.т.н.,доц.

Відповідальний за випуск Я.М.Ханик, д.т.н.,проф.

Рецензенти А.І.Дубинін, д.т.н., проф.

В.А.Дулеба, к.т.н., доц.

1. Визначення характеристики відцентрового вентилятора.

1.1. Мета роботи: експериментальне визначення характеристики відцентрових вентиляторів; вивчення конструкції та роботи відцентрового вентилятора.

2. Основні теоретичні відомості.

Вентиляторами називаються машини для транспортування газів або повітря при невеликому напорі (до 15кПа) при густині газу 1,2кг/м³.

Відцентрові вентилятори умовно діляться на вентилятори низького тиску (р<10³н/м²), середнього (р=10³3·10³н/м²) і високого тиску ^{3333333пи вапгші}

(р=3·10³10⁴н/м²).

В спіралеподібному корпусі обертається робоче колесо з великою кількістю лопаток. Газ поступає по осі вентилятора через всмоктувальний патрубок і відводиться з корпусу через нагнітальний патрубок.

Характеристики відцентрового вентилятора як в інших відцентрових машин подібна характеристики відцентрових насосів.

Характеристика відцентрового вентилятора являє собою залежність між напором і продуктивністю ().

Загальний напір вентилятора являє собою суму статичного та динамічного напорів.

м (1)

Динамічний напір вентилятора розраховується за формулою

м (2)

м (3)

або загальний тиск визначається за формулою:

н/м² (4)

де W – швидкість газу в м/с,

g – прискорення сили тяжіння в м/с²,

 - густина газу в кг/м³.

Продуктивність вентилятора розраховується за формулою

м³/с (5)

де d – діаметр повітрепроводу в м,

W_ср – середня швидкість в м/с.

(6)

Режим руху газового потоку визначається значенням критерію Рейнольдса, яке розраховується за формулою

(7)

де  - коефіцієнт динамічної в’язкості в Па·с (для повітря =0,0185·10³ Па·с).

Характеристика вентилятора виражається графічно у виді залежності напору від продуктивності. Така залежність представлена на рис. 1.

Рис. 1.

Побудова характеристики.

Для побудови характеристики вентилятора використовується установка, схема якої представлена на рис. 2. Для визначення статичного і динамічного напорів використовуються U – подібний манометр і трубка Піто-Прандтля, за допомогою якої визначають динамічний напір. Загальний напір визначають по формулі (1).

3. Мета роботи

Метою роботи являється зняття та побудова характеристик вентилятора при різних числах обертів.

4. Опис установки.

Для побудови характеристики вентилятора використовується установка, схема якої представлена на мал. 2., яка складається з вентилятора 1, всмоктувальної труби 2, нагнітаючої труби 3, дросельної засувки 4, трубки Піто-Прандтля 5, манометра 6, U подібного манометра 7.

Вентилятор складається з 3 частин: робочого колеса з лопатками, спірального кожуха з вхідними та вихідними патрубками, станини з привідним шківом або муфтою.

Дросельна засувка 4 має 4 різних розміри, що відповідає чотирьом різним пропускним здібностям.

За допомогою манометра 6 визначається динамічний напір, за допомогою U подібного манометра, 7 – статичний напір. Зміна числа обертів електродвигуна здійснюється за допомогою реостата. Вимірювання числа обертів проводиться тахометром.

5. Виконання роботи і запис експериментальних даних

а) Встановити мікроманометр 6 на нульове положення.

б) Встановити дросельну засувку 4 на повне закриття повітрепроводу.

в) Запустити електродвигун і за допомогою реостату виставити необхідне число обертів.

г) Замірити статичний напір за допомогою U подібного манометру.

д) Встановити дросельну засувку мінімального розміру і замірити статичний і динамічний напір при тому ж числі обертів.

е) Повторити заміри при різних дросельних засувках і тому ж числі обертів.

ж) Повторити всі заміри при ще одному числі обертів.

з) Замірити температуру повітря.

і) Замірити діаметр трубопроводу.

6. Обробка експериментальних досліджень

При побудові характеристики вентилятора необхідно мати на увазі, що мікроманометр показує динамічний напір по якому визначається швидкість в центрі трубопроводу.

Для переходу до середньої швидкості, за якою необхідно рахувати продуктивність вентилятора, необхідно:

а) визначити з виразу (2) швидкість в центрі трубопроводу;

б) визначити критерій Рейнольдса для центрального потоку за виразом (4);

в) за графіком (рис. 3) знайти відношення середньої швидкості до максимальної в залежності від критерію Рейнольдса;

г) визначити значення середньої швидкості;

д) визначити усереднений динамічний тиск з рівняння (4);

е) визначити загальний тиск вентилятора по рівнянню (4);

ж) визначити продуктивність вентилятора по рівнянню (5).

Результати дослідів і розрахунків звести в таблицю:

Таблиця результатів дослідів та розрахунків

Таблиця №1.

№ дослідів	d заслонки мм	Число обертів в хв	Статичний напір мм в ст	Статичний напір н/м2	Динамічний напір при швидкості в центрі труби, кг/м2	Динамічний напір, н/м2	Число Рейнольдса за швидкістю в центрі труби	Відношення середньої швидкості до швидкості в центрі труби	Середня швидкість повітря, м/с	Динамічний напір при середній швидкості, н/м2	Повний напір, н/м2	Продуктивність, м3/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13

7. Зміст звіту

Звіт повинен мати:

1. Схему установки.

2. Таблицю №1.

3. Графіки „повний напір”, „статичний напір”, „динамічний напір”, для двох чисел обертів.

8. Контрольні запитання

1. Основні характеристики вентилятора.

2. Як визначається статичний і динамічний напори?

3. Як визначається продуктивність вентилятора?

4. Від чого залежить напір, який розвиває вентилятор?

5. Від чого залежить продуктивність вентилятора?

6. Як впливає конструкція лопаток робочого колеса на тиск і продуктивність?

9. Рекомендована література

1. Касаткин А.Г. “Основные процессы и аппараты химической технологии”. – М.: Химия, 1973., 750с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. “Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии”. – Л.:Химия, 1981., 560с.

6