5. Вентилятор

Вентиляторы бывают радиальные (центробежные), диаметральные и осевые, низкого (Н≤1кПа), среднего (1кПа<Н≤3кПа) и высокого (3кПа<Н) давления. (Здесь Н–полный напор воздуха).

Вентилятор состоит из рабочего колеса, кожуха и приводного механизма. В рабочем колесе имеются лопасти, которые могут быть радиальными, отогнутыми назад или вперед, а также прямолинейными и криволинейными.

Центробежные вентиляторы выпускаются как с односторонним, так и с двусторонним подводом воздуха.

Требуется определить:

1.Параметры воздушного потока

2. Размерные характеристики центробежного вентилятора

3. Мощность потребляемую вентилятором

Исходные данные определяются по табл.10.

Вычертить:

Эскиз кожуха двустороннего центробежного вентилятора.

Таблица 10. Исходные данные для расчёта вентилятора

Значения параметров	Вариант (последняя цифра шифра)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Длина барабанаLб, м	1,00	1,05	1,10	1,15	1,20	1,25	1,30	1,35	1,40	1,45
Коэффициент сопротивления решет 	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8
Критическая скорость лёгкой фракции Vкр, м/с	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8
К. П. Д. вентилятора 	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50	0,33	0,43	0,53	0,37	0,47
Значения параметров	Вариант (предпоследняя цифра шифра)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Коэф-нт использования входного отверстия ∆	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85	0,57	0,67	0,77
Частота вращения колеса n, об/мин	450	500	550	600	650	700	750	800	850	900
Коэф-нт закручивания потока φ	0,42	0,44	0,46	0,43	0,45	0,47	0,42	0,44	0,46	0,43
Угол наклона потока 	20	30	40	25	35	22	32	27	37	23

Порядок расчета

5.1. Необходимый расход воздуха для сепарации

Q=m/, м³/с

где m – масса компонентов (кг/с), которые должны быть удалены за 1 с;– плотность воздуха,= 1,21 кг/м³; μ – показатель допустимой концентрации удалённых компонентов в воздушном потоке, μ = 0,2-0,3.

Масса компонентов

m=q, кг/с,

где q - пропускная способность молотилки; ε – коэффициент, показывающий долю половы в хлебной массе, ε = 0,2-0,25;

q = 0,0133BVU(1+₁₂), кг/с

где B,V,U – см. табл. 1; ₁ - отношение веса соломы к весу зерна (см. табл. 6); ₂ = 0,8–0,9 – коэффициент учитывающий полноту сбора соломы с поля.

5.2. Скорость воздушного потока:

V_в=V_кр, м/с

где  – коэффициент сопротивления решет;V_кр–критическая скорость лёгкой фракции м/с.

5.3. Напор воздушного потока

Полный напор:

Н =h_c+h_д, кг/м²

где h_c– статический напор,h_д –динамический напор.

Динамический напор

h_д=V_в²/2g, кг/м².

Статический напор

h_c=(2-3)h_д, кг/м².

Теоретический напор

Н_т= Н/, кг/м²,

где - к. п. д. Вентилятора.

5.4. Коэффициент режима работы

5.5. Размерные характеристики

Диаметр входного отверстия вентилятора рассчитывается из условия получения наименьших потерь энергии воздуха при входе на колесо:

где ∆ – коэффициент использования входного отверстия; λ – отношение диаметров входного отверстия и колеса вентилятора, λ = D_o/D₁= 0,9;n- частота вращения колеса; μ_о- коэффициент поджати потока, μ_о= 0,8-0,9; φ – коэффициент предварительного закручивания потока;Q- расход воздуха.

Начальный (r₁), конечный (r₂) радиус лопаток принимается из соотношений:

r₁ = 0,5D_o, м;

r₂ = (1,5-2,0)r₁, м.

Площадь выходного отверстия:

Ширина выходного патрубка

В_в= (0,9-1,0)L_б, м.

Высота выходного отверстия

А_в=F/В_в, м.

5.6. Кожух вентилятора

Спираль кожуха строят по конструкторскому квадрату. При этом вначале определяют размер А_к(рис. 15) из выражения: А_к= 0,8А_в,м.

Величина конструкторского квадрата определяется: а = 0,25А_к, м.

Строят квадрат со сторонами а, вершины которого служат центрами окружностей при построении спирали. Радиусы окружностей для построения кожуха вентилятора определяются по формулам:

R₁ = r₂ + a/2, м;

R₂ = r₂ + 3a/2, м;

R₃ = r₂ + 5a/2, м;

R₄ = r₂ + 7a/2, м.

Рис. 15. Кожух вентилятора

5.7. Мощность потребляемая вентилятором

N_в= 9,81Н_тQВт