1.6.Аэродинамические характеристики вентиляторов

Под аэродинамическими характеристиками вентиляторов понимают производительность вентилятора в зависимости от значения давления воздуха в сети. Так, давление с определенным значением соответствует определенному удельному расходу воздушной массы. Данная зависимость проиллюстрирована на графике 1.

График 1– Аэродинамические характеристики вентилятора и сети воздуховода

График характеристики сети наглядно демонстрирует зависимость производительности вентилятора от значения давления воздуха в сети. На данном графике рабочей точкой вентилятора является точка лежащая на пересечении кривой характеристики сети и кривой аэродинамической характеристики вентилятора. Данная точка характеризует воздушный поток для заданной сети воздуховода.

Любое изменение давления воздуха в системе дает начало новой кривой, описывающей характеристику сети. При возрастании давления характеристика сети будет соответствовать кривой «В», а при его снижении - кривой «С» это показано на графике 2. Данная зависимость справедлива при условии, что количество оборотов рабочего колеса в минуту остается неизменным.

График 2 – Кривые сети в зависимости от изменения давления

Данная зависимость наглядно показывает, как расход воздуха зависит от сопротивления воздуха в сети. В зависимости от кривой сопротивления сети рабочая точка может смещаться как вверх по графику, так и вниз, понижая или, соответственно, увеличивая расход воздуха.

При этом следует учитывать, что в случае отклонения перепада давления от теоретических (расчетных) значений, и положение рабочей точки, и расход воздуха будут отличаться от расчетных.

График 3 – Изменение значений скорости вентилятора

Для получения эксплуатационных характеристик сходных с теоретическими, возможно изменение значений скорости вращения рабочего колеса вентилятора, показано на графике 3. Так, например, при увеличении или уменьшении скорости вращения вентилятора можно смещать рабочие точки как вправо и вверх по графику, так и опускать их влево и вниз, изменяя тем самым расход воздуха.

График 4 – Изменение давления в зависимости от скорости вращения рабочего колеса вентилятора

И в первом, и во втором случаях возможно отклонение фактических показателей давления от теоретических расчетных данных (на графике 4 изображено, как ΔР1 и ΔР2). Вследствие чего, рабочая точка для расчетной сети может определяться так, чтобы была возможность выхода на уровень наибольшей эффективности эксплуатации. При этом изменение количества оборотов рабочего колеса вентилятора (и увеличение, и уменьшение) ведет к снижению эффективности.

1.7.Эффективность и характеристики сети

Как же осуществить правильный выбор вентилятора?

Наиболее наглядным способом является графическое определение, для этого необходимо составить несколько возможных характеристик сети на графике вентилятора 5 и визуально определить между кривыми каких характеристик находится конкретный тип вентилятора. Пронумеровав кривые характеристик от 0 до 10, можно с уверенностью сказать, что вентилятор на кривой 10 имеет максимальный расход воздуха и дует свободно, а вентилятор на линии 0 — «захлебнется». Вентилятор, находящийся на линии 4, будет иметь расход около 40%.

График 5 – Характеристики сети (0:10) на графике вентилятора

При этом эффективность вентилятора константа вдоль всей кривой характеристики сети.

Вентиляторы, конструкция которых предусматривает наличие лопаток загнутых назад, имеют более высокий показатель эффективности, в отличие от вентиляторов с загнутыми вперед лопатками, это хорошо видно на графике 6. Однако высокий уровень эффективности возможен на небольшом участке, где кривая характеристики сети представлена более низким расходом при заданном значении давления, чем у конструкций вентиляторов с загнутыми вперед лопатками.

Для достижения расхода подобному при эксплуатации вентиляторов с загнутыми вперед лопатками, и одновременном сохранении высокой эффективности производительности, необходимо осуществлять выбор вентилятора с загнутыми назад лопатками, имеющими большие геометрические размеры.

График 6 – Уровень эффективности для одинаковых размеров центробежных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад и загнутыми вперед.