Тангенциалды желдеткіш қалақтардың аэродинамикалық сипаттамалары. Ушаков, Константин Андреевич - Осьтік желдеткіштердің аэродинамикасы және олардың құрылымдарының элементтері. Электр қозғалтқышымен жабдықталған кезде желдеткіш сипаттамаларының мысалы
Желдеткіштердің аэродинамикалық сипаттамалары қысымға байланысты желдеткіш ағынын көрсетеді. Белгілі бір қысым белгілі бір ауа ағынына сәйкес келеді, ол желдеткіш қисығымен бейнеленген.
Сурет 28. Желдеткіш пен желінің аэродинамикалық сипаттамалары
Желі сипаттамалары
Желдету жүйесінің әртүрлі ағындардағы кедергісі желі сипаттамаларының графигінде көрсетілген. Желдеткіштің жұмыс нүктесі желі сипаттамасы мен желдеткіш қисығының қиылысу нүктесі болып табылады. Ол берілген арна желісі үшін ағын сипаттамаларын көрсетеді.
Желдету жүйесіндегі қысымның әрбір өзгеруі жаңа желі сипаттамасын тудырады. Қысым жоғарыласа, желі сипаттамасы В сызығына ұқсас болады. Қысым төмендеген кезде жүйе сызығы С сызығына ұқсас болады (дөңгелектің айналу саны өзгеріссіз қалады деп есептесек).
Сурет 29. Қысымның өзгеруі жаңа желі қисықтарын тудырады
Желінің нақты кедергісі В қисығымен көрсетілген болса, жұмыс нүктесі 1-ден 2-ге ауысады. Бұл сонымен қатар ауа ағынының төмендеуіне әкеледі. Дәл осылай желінің кедергісі С сызығына сәйкес келсе, ауа ағыны артады.
30-сурет: Желдеткіш жылдамдығын арттыру немесе азайту
Есептелгенге ұқсас ауа ағынының жылдамдығын алу үшін бірінші жағдайда (желі сипаттамасы B сәйкес келетін жерде) желдеткіштің жылдамдығын арттыруға болады. Жұмыс нүктесі (4) бұл жағдайда жоғары айналу жылдамдығы үшін желі сипаттамасының B мен желдеткіш қисығының қиылысында орналасады. Сол сияқты, желінің нақты сипаттамасы C сызығына сәйкес келсе, желдеткіш жылдамдығын азайтуға болады.
31-сурет: Әр түрлі айналу жылдамдығындағы қысым айырмашылығы
Екі жағдайда да қысым өнімділігінде есептеулер жүргізілген желі сипаттамаларынан біршама айырмашылық болады және бұл суретте сәйкесінше ΔP1 және ΔP2 ретінде көрсетілген. Бұл жобалық желі үшін жұмыс нүктесі максималды тиімділікке қол жеткізу үшін таңдалғанын білдіреді және желдеткіш жылдамдығының әрбір жоғарылауы немесе төмендеуі тиімділіктің төмендеуіне әкеледі.
Желінің тиімділігі және сипаттамалары
Желдеткіш таңдауды жеңілдету үшін желдеткіш графигінде бірнеше ықтимал желі сипаттамаларын салуға болады, содан кейін белгілі бір желдеткіш түрі қандай сипаттамалар арасында жұмыс істейтінін көруге болады. Егер желі сипаттамаларын 0-ден 10-ға дейін нөмірлесек, желдеткіш 10-жолда еркін үрлейді (максималды ауа ағыны), ал 0-жолда дроссель (нөлдік ағын) болады. Бұл жүйенің 4-жолындағы желдеткіш бос ауаның 40% шығарады дегенді білдіреді. ағын.
Сурет 32. Желдеткіш графигіндегі желі сипаттамалары (0-10).
Желдеткіштің тиімділігі бүкіл желі сипаттамасы бойынша тұрақты болып қалады.
Артқа иілген қалақтары бар желдеткіштер көбінесе алға қарай иілген қалақтары бар желдеткіштерге қарағанда жоғары өнімділікке ие. Бірақ бұл желдеткіштердің тиімділігінің жоғары деңгейіне тек қана шектеулі аймақта қол жеткізуге болады, мұнда желі сипаттамасы алға қарай қисық қалақтары бар желдеткіштерге қарағанда берілген қысымда төмен ағын жылдамдығымен ұсынылған.
Тиімділіктің жоғары деңгейін сақтай отырып, алға иілген желдеткіштерге ұқсас ағын жылдамдығына қол жеткізу үшін үлкенірек артқа иілген желдеткішті таңдау керек.
Сурет 33. Сәйкесінше артқа иілген және алға қарай иілген қалақтары бар ұқсас өлшемді орталықтан тепкіш желдеткіштер үшін тиімділік мәндері
Жалпы мақсаттағы желдеткіштер температурасы 80 градустан төмен таза ауада жұмыс істеу үшін қолданылады. Арнайы ыстыққа төзімді желдеткіштер ыстық ауаны жылжытуға арналған. Агрессивті және жарылғыш ортада жұмыс істеу үшін коррозияға қарсы және жарылысқа қарсы арнайы желдеткіштер шығарылады. Коррозияға қарсы желдеткіштің корпусы мен бөліктері тасымалданатын газдағы коррозиялық заттармен химиялық реакцияға түспейтін материалдардан жасалған. Жарылыстан қорғалған дизайн желдеткіш корпусының (қаптаманың) ішінде ұшқынның пайда болу мүмкіндігін және жұмыс кезінде оның бөліктерінің қызуын жоғарылатады. Шаңды ауаны жылжыту үшін арнайы шаң желдеткіштері қолданылады. Желдеткіш өлшемдері дециметрмен көрсетілген желдеткіш дөңгелегі диаметрін көрсететін санмен сипатталады.
Жұмыс принципі бойынша желдеткіштер орталықтан тепкіш (радиалды) және осьтік болып бөлінеді. Төмен қысымды центрифугалық желдеткіштер 1000 Па дейін жалпы қысым жасайды; орташа қысымды желдеткіштер - 3000 Па дейін; ал жоғары қысымды желдеткіштер 3000 Па-дан 15000 Па-ға дейін қысымды дамытады.
Ортадан тепкіш желдеткіштер дискі және дискісіз жұмыс дөңгелегі бар шығарылады:
Доңғалақтың қалақтары екі дискінің арасына орнатылған. Алдыңғы дискі сақина түрінде, артқы жағы қатты. Дисксіз дөңгелектің қалақтары хабқа бекітілген. Ортадан тепкіш желдеткіштің спиральды корпусы тәуелсіз тіректерге немесе электр қозғалтқышымен ортақ жақтауға орнатылады.
Осьтік желдеткіштер жоғары өнімділікпен сипатталады, бірақ төмен қысым, сондықтан олар ауаның үлкен көлемін төмен қысымда жылжыту үшін жалпы желдетуде кеңінен қолданылады. Егер осьтік желдеткіштің жұмыс дөңгелегі симметриялық қалақтардан тұрса, онда желдеткіш реверсивті болады.
Осьтік желдеткіш диаграммасы:
Шатырдың желдеткіштері осьтік және радиалды түрде шығарылады; шатырларда және ғимараттардың шатырсыз едендерінде орнатылады. Шатырдың осьтік және радиалды желдеткіштерінің жұмыс дөңгелегі көлденең жазықтықта айналады. Шатырдың осьтік және радиалды (центрифугалық) желдеткіштерінің жұмыс схемалары V:
Осьтік шатыр желдеткіштері ауа құбырларының желісінсіз жалпы сорғыш желдету үшін қолданылады. Шатырдың радиалды желдеткіштері жоғары қысымды дамытады, сондықтан олар желісіз де, оларға қосылған ауа құбырлары желісімен де жұмыс істей алады.
Аэродинамикалық сипаттамаларға негізделген желдеткішті таңдау.
Әрбір желдету жүйесі, аспирациялық немесе пневматикалық көлік қондырғысы үшін желдеткіш бірнеше желдеткіштердің аэродинамикалық сипаттамаларының графиктерін пайдалана отырып, жеке таңдалады. Әрбір графиктегі қысым мен ауа ағынының негізінде желдеткіштің жұмыс доңғалағының тиімділігі мен айналу жылдамдығын анықтайтын жұмыс нүктесі табылады. Жұмыс нүктесінің орнын әртүрлі сипаттамалар бойынша салыстыра отырып, қысым мен ауа ағынының берілген мәндерінде ең жоғары тиімділікті беретін желдеткішті таңдаңыз.
Мысал. Желдету қондырғысын есептеу жүйедегі жалпы қысымның жоғалуын көрсетті Hc = 2000 Па қажетті ауа ағынындаQs=6000 м³/сағ. Осы желі кедергісін жеңе алатын және қажетті өнімділікті қамтамасыз ететін желдеткішті таңдаңыз.
Желдеткішті таңдау үшін оның есептік қысымы қауіпсіздік коэффициентімен қабылданадык=1,1:
Hb= кНц; Нв=1,1·2000=2200 (Па).
Ауа шығыны барлық өнімсіз соруларды ескере отырып есептеледі.Qв= Qs=6000 (м³/сағ). Жұмыс мәндерінің диапазоны жобаланған желдеткіш қондырғының есептік қысымы мен ауа ағынының мәндерін қамтитын екі ұқсас желдеткіштердің аэродинамикалық сипаттамаларын қарастырайық:
Желдеткіш 1 және желдеткіш 2 аэродинамикалық сипаттамалары.
P мәндерінің қиылысындаv=2200 Па және Q=6000 м³/сағ жұмыс нүктесін көрсетеді. Ең жоғары тиімділік желдеткіштің 2 сипаттамасымен анықталады: ПӘК = 0,54; дөңгелектің айналу жылдамдығыn=2280 айн/мин; доңғалақ жиегінің перифериялық жылдамдығыu~42 м/сек.
1-ші желдеткіш дөңгелектің перифериялық жылдамдығы (u~38 м/сек) айтарлықтай аз, яғни бұл желдеткіш тудыратын шу мен діріл аз болады, ал қондырғының жұмыс сенімділігі жоғары болады. Кейде баяу желдеткішке артықшылық беріледі. Бірақ желдеткіштің жұмыс тиімділігі оның максималды тиімділігінің кем дегенде 0,9 болуы керек. Бірдей желдету қондырғысы үшін желдеткішті таңдауға жарамды тағы екі аэродинамикалық сипаттаманы салыстырайық:
Желдеткіш 3 және желдеткіш 4 аэродинамикалық сипаттамалары.
Желдеткіштің 4 тиімділігі максимумға жақын (0,59). Оның жұмыс дөңгелегінің айналу жылдамдығыn=2250 айн/мин. 3-ші желдеткіштің тиімділігі сәл төмен (0,575), бірақ жұмыс дөңгелегінің айналу жылдамдығы айтарлықтай төмен:n=1700 айн/мин. Егер тиімділік айырмашылығы аз болса, 3-ші желдеткіш жақсырақ. Жетек пен қозғалтқыш қуатын есептеулер екі желдеткіш үшін де ұқсас нәтижелерді көрсетсе, желдеткіш 3 таңдалуы керек.
Желдеткішті жүргізу үшін қажетті қуатты есептеу.
Желдеткішті жүргізу үшін қажетті қуат оның жасайтын қысымына байланыстыХ(Па), ауа көлемі қозғалдыQ(м³/сек) және тиімділік коэффициенті:
Нв= ХВ ·Q V/1000·тиімділік (кВт); Hb=2200 Па; Qh=6000/3600=1,67 м³/сек.
Аэродинамикалық сипаттамаларға сәйкес алдын ала таңдалған 1, 2, 3 және 4 желдеткіштердің тиімділігі: 0,49; 0,54; 0,575; 0,59.
Есептеу формуласына қысым, шығын және тиімділік мәндерін ауыстыра отырып, біз әрбір желдеткіш жетегі үшін келесі қуат мәндерін аламыз: 7,48 кВт, 6,8 кВт, 6,37 кВт, 6,22 кВт.
Желдеткішті жүргізу үшін электр қозғалтқышының қуатын есептеу.
Электр қозғалтқышының қуаты оның қозғалтқыш білігінен желдеткіш білігіне берілу түріне байланысты және есептегенде сәйкес коэффициентпен ескеріледі (кжолақ). Желдеткіш дөңгелегі электр қозғалтқышының білігіне тікелей орнатылғанда қуат жоғалмайды, яғни мұндай беріліс қорабының ПӘК-і 1. Желдеткіш пен электр қозғалтқышының біліктерін муфтаның көмегімен қосу тиімділігі 0,98. Желдеткіш дөңгелегінің қажетті айналу жылдамдығына жету үшін ПӘК 0,95 болатын V-белдік жетекті қолданамыз. Мойынтіректердегі ысыраптар коэффициентпен есепке алынадыкn=0,98. Электр қозғалтқышының қуатын есептеу формуласы бойынша:
Н el= Н V / кжолақ кП
біз келесі қуаттарды аламыз: 8,0 кВт; 7,3 кВт; 6,8 кВт; 6,7 кВт.
Электр қозғалтқышының орнатылған қуаты қауіпсіздік коэффициентімен қабылданадыкҚуаты 5 кВт-тан аз қозғалтқыштар үшін z=1,15; 5 кВт-тан жоғары қозғалтқыштар үшінк z=1,1:
Ну= к h· Нэлектрондық пошта
Қауіпсіздік факторын ескере отырыпкz=1,1 1-ші және 2-ші желдеткіштерге арналған электр қозғалтқыштарының соңғы қуаты 8,8 кВт және 8 кВт болады; 3-ші және 4-ші үшін 7,5 кВт және 7,4 кВт. Алғашқы екі желдеткіш екінші жұптың кез келген желдеткіші үшін 11 кВт қозғалтқышпен жабдықталуы керек, 7,5 кВт электр қозғалтқышының қуаты жеткілікті. Біз желдеткішті 3 таңдаймыз: өйткені ол 1 немесе 2 өлшемдерге қарағанда энергияны аз қажет етеді; және желдеткіш 4-пен салыстырғанда төмен жылдамдықпен және операциялық сенімдірек.
Желдеткіштерді таңдау мысалындағы желдеткіш нөмірлері мен аэродинамикалық сипаттамалардың графиктері шартты түрде қабылданады және қандай да бір нақты бренд пен стандартты өлшемдерге сілтеме жасамайды. (Және олар мүмкін.)
V-белдік желдеткіш жетектерінің шкивтерінің диаметрлерін есептеу.
V-белдік жетегі қозғалтқыш білігіне және желдеткіш жетек білігіне әртүрлі диаметрлі шкивтерді орнату арқылы жұмыс дөңгелегі қажетті айналу жылдамдығын таңдауға мүмкіндік береді. Электр қозғалтқыш білігінің айналу жылдамдығының желдеткіш дөңгелегінің айналу жылдамдығына беріліс қатынасы анықталады:nой/ nВ.
Желдеткіш шығырының диаметрінің электрқозғалтқыш білігіндегі шкив диаметріне қатынасы айналу жылдамдықтарының қатынасына сәйкес келетіндей V белдік жетекті шкивтер таңдалады:
DВ/ Dой= nой/ nВ
Жетекші шкив диаметрінің жетекші шкив диаметріне қатынасы белдік жетек коэффициенті деп аталады.
Мысал. Доңғалақтың айналу жылдамдығы 1780 айн/мин, қуаты 7,5 кВт және айналу жылдамдығы 1440 айн/мин электр қозғалтқышымен басқарылатын желдеткіштің V белдік жетегі үшін шкивтерді таңдаңыз. Трансмиссия коэффициенті:
nой/ nВ=1440/1780=0,8
Доңғалақтың қажетті айналу жылдамдығы келесі жабдықпен қамтамасыз етіледі: диаметрі бар желдеткіштегі шкив 180 мм , диаметрі бар электр қозғалтқышындағы шкив 224 мм.
Доңғалақтың айналу жылдамдығын арттыратын және төмендететін желдеткіш V-белдік беріліс қорабының схемалары:
7.24-сурет. U типті TsAGI осьтік желдеткішті орнату.
Күріш. 7.23. Төбенің осьтік желдеткіші.
1-қауіпсіздік грильі; 2- коллектор; 3- дене; 4- электр қозғалтқышы; 5- дөңгелек; 6- диффузор; 7- клапан; 8-қолшатыр.
Қазіргі уақытта шатырдың модификациясында осы желдеткішті өндіру басталды (7.23-сурет). Бұл жағдайда желдеткіш дөңгелегі көлденең жазықтықта айналады, тігінен орналасқан электр қозғалтқышының білігіне орнатылады, қабықтағы (корпус) үш жақшаға орнатылады.
Бүкіл қондырғы ауа кіретін жағында қауіпсіздік торымен және шығыс жағында қолшатырмен жабдықталған қысқа құбырда орналасқан.
Қондырғылар №4, 5, 6, 8, 10 және 12 өлшемдерімен шығарылады. Каталогқа сәйкес максималды айналу жылдамдығы 45 м/сек. Максималды дамыған статикалық қысым 10-11 жетеді кг/м 2статикалық тиімділік кезінде 0,31.
U (әмбебап) типті TsAGI осьтік желдеткіштері күрделі дизайнға ие. Желдеткіш дөңгелегі үлкен диаметрлі втулкадан тұрады (0,5 D),оған 6 немесе 12 қуыс қалақ бекітілген. Әрбір пышақ өзекшеге тойтарылады, ол өз кезегінде арнайы стақанға бұралып, жеңдегі гайкалармен бекітіледі. Пышақтар айналмалы және дөңгелектің айналу жазықтығына 10-нан 25°-қа дейінгі бұрышта орнатуға болады (7.24-сурет). Қалақтарды қажетті бұрышта орнату втулканың бүйір бетінде жасалған белгілерге сәйкес жүзеге асырылады.
Пышақтардың бұрыштарын өзгерту мүмкіндігі, яғни доңғалақтың геометриясын өзгерту бұл желдеткіштің әмбебаптығын береді, өйткені оның дамып келе жатқан қысымы қалақтардың бұрышының жоғарылауымен артады.
Желдеткіш V-белдік жетегі арқылы электр қозғалтқышымен қозғалуға арналған, сондықтан желдеткіш дөңгелегі білікке орнатылады. Білікте екі мойынтірек бар, олардың корпустары қорап тәрізді ұстағыштарға орналастырылған. Әрбір ұстағышта болттарды бекітуге арналған саңылаулары бар жалпақ табанмен аяқталатын төрт құйма шыбықтар бар. Штангалары мен аяқтары бар ұстағыштар дөңгелекті ұстайтын екі жақтауды құрайды. Жетекші шкив білік ұшында консольде орналасқан. Қазіргі уақытта (негізінен тоқыма өнеркәсібінің қажеттіліктері үшін) No 12, 16 және 20 қалақшалары бар желдеткіштер шығарылады м/сек..
Y типті желдеткіш әзірлеген қысым қалақтарды орнату бұрышына байланысты екенін ескере отырып, әр бұрыш үшін әдеттегі желдеткішті бөлек салу керек. Сондықтан U типті желдеткіштер үшін әртүрлі жағдайларда желдеткіш жұмысының аймақтарын қамтитын арнайы әмбебап сипаттама беріледі.
Желдеткіштердің үш өлшемінің өнімділігі 1-6000-нан 100 000 м 3 / сағ аралығында. Дамыған қысымдар 11-ге дейін өзгереді кг/м 2(пышақтар 10° бұрышпен орнатылған) 35-40 дейін кг/м 2(пышақтарды бұрышпен орнатқанда.
Желдеткіш дөңгелегін басқаратын электр қозғалтқышы әдетте бөлменің қабырғасына жақын еденде, желдеткіш орнатылған тесікте орналасқан.
Желдеткіштің максималды тиімділігі (пышақтың 20° бұрыштарында) 0,62-ге жетеді. Кіші және үлкенірек орнату бұрыштарында тиімділік аздап төмендейді (10°-та 0,5-ке дейін және 25°-та 0,58-ге дейін).
Желдеткіштің аэродинамикалық конструкциясы белгілі бір ретпен орналасқан және ауа өтетін машинаның ағын бөлігін сипаттайтын негізгі құрылымдық элементтердің жиынтығын білдіреді. VOD11P желдеткіші 7.25-суретте көрсетілген аэродинамикалық дизайнды жүзеге асырады (RK1 + NA + RK2 + SA), яғни. РК 1 жұмыс дөңгелегінің 8 қалақтарының айналуынан туындайтын аэродинамикалық күштердің әсерінен коллектор 6 арқылы 5-каналдан ауа желдеткішке сорылады.
7.25-сурет VOD11P желдеткішінің аэродинамикалық құрылымы
Дөңгелектен шыққанда бұралған ауа ағыны бағыттаушы қалақшаның NA1 қалақтарына 9 соғылады, ол оны айналдырады және оны екінші сатыдағы РК2 жұмыс дөңгелегінің қалақтарына 10 бағыттайды. Бұл ретте ротордың айналуына қарама-қарсы бағытта РК2-ге кірер алдында НА-да ағынның шамалы бұралуы жүзеге асырылады, бұл екінші доңғалақтағы тартуды арттыруға көмектеседі. РК2-ден кейін ағын түзеткіш аппаратқа SA түседі. Қалақтардың 11 көмегімен СА ағынды айналдырады және оны кеңейтетін конус 14 және қабықша 13 түрінде жасалған диффузорға бағыттайды. Диффузорда ағын бойымен ашық көлденең қима ауданы ұлғаяды, сондықтан , жылдамдық қысымы төмендейді, ал қысым жоғарылайды. Сонымен қатар статикалық қысым да артады.
RK1 және RK2 жұмыс доңғалақтары 4-білікке қатты бекітілген, 3 және 12 мойынтіректерде орнатылған және 1-қозғалтқыштан муфта 2 арқылы айналуды қабылдайды. Жапсырма 7 желдеткішке тартылатын ауа ағынын теңестіру үшін қызмет етеді.
7.26-суретте. VOD11P желдеткіші бөлімде көрсетілген, ол тау-кен учаскелеріндегі және жеке камералардағы кен қазбаларын желдетуге арналған, сонымен қатар шахталық оқпандарды батыру кезінде, жылыту қондырғыларында, ірі кәсіпорындарда және т.б.
Желдеткіш ротордан тұрады - екі жұмыс дөңгелегі 4 және 10 бар білік 2, кілттер 3 және құлыптау сақиналары арқылы білікке қатты бекітілген. Бірінші сатыдағы RK1 және РК2 екінші сатысының жұмыс доңғалақтары полимерлі материалдан жасалған 12 қалақша орналастырылған 4 втулкадан тұратын бірдей конструкцияға ие. Пышақтар 8 және 11 арнайы розеткаларға орнатылады, олар аралық серіппелі сақиналармен 6 бекітіледі және серіппелермен 5 доңғалақ торына басылады. Пышақтарды осылай бекіту ағынды және қысымды реттеу үшін желдеткіш орнату бұрыштары 15 - 45 0 шегінде тоқтаған кезде оларды корпустағы арнайы терезелер арқылы қолмен айналдыруға мүмкіндік береді. Желдеткіш корпусы екі ажыратылатын бөліктен тұрады, жоғарғы 7 және төменгі 15, бөлінген цилиндр түріндегі құйма болаттан жасалған.
Желдеткіштер - ауа (жалпы, газ) ағынын жасауға арналған құрылғылар. Желдету, ауаны баптау және ауаны өңдеуге арналған жабдықта осы құрылғыларды қолдану арқылы шешілетін негізгі міндет - ауа өткізгіштер жүйесінде ауа массаларының қабылдау нүктелерінен эмиссия нүктелеріне немесе тұтынушыларға қозғалысы үшін жағдай жасау.
Жабдықтың тиімді жұмыс істеуі үшін желдеткішпен жасалған ауа ағыны желілердің бұрылыстарынан, олардың көлденең қимасының өзгеруінен, турбуленттілік пайда болуынан және басқа факторлардан туындаған ауа өткізгіш жүйесінің кедергісін еңсеруі керек.
Нәтижесінде желдеткішті таңдауға әсер ететін ең маңызды сипаттамалық көрсеткіштердің бірі болып табылатын қысымның төмендеуі байқалады (одан басқа өнімділік, қуат, шу деңгейі және т.б. үлкен рөл атқарады). Бұл сипаттамалар, ең алдымен, құрылғылардың дизайнына және қолданылатын жұмыс принциптеріне байланысты.
Барлық көптеген желдеткіш конструкциялары бірнеше негізгі түрлерге бөлінеді:
- Радиалды (центрифугалық);
- Осьтік (осьтік);
- Диаметрлік (тангенциалды);
- диагональ;
- Шағын (салқындатқыштар)
Ортадан тепкіш (радиалды) желдеткіштер
Бұл типтегі құрылғыларда ауа жұмыс дөңгелегі осі бойымен сорылады және оның қалақтарының аймағында радиалды бағытта дамыған орталықтан тепкіш күштердің әсерінен шығарылады. Орталықтан тепкіш күштерді қолдану мұндай құрылғыларды жоғары қысымды қажет ететін жағдайларда пайдалануға мүмкіндік береді.
Радиалды желдеткіштердің өнімділігі көбінесе жұмыс дөңгелегі конструкциясына және қалақтардың (пышақтардың) пішініне байланысты.
Осы ерекшелігіне қарай радиалды желдеткіш дөңгелектер қалақтары бар құрылғыларға бөлінеді:
- арқа иілген;
- тікелей, оның ішінде қабылданбаған;
- алға иілді.
Артқа иілген қалақшалары бар дөңгелектер
Мұндай жұмыс дөңгелегі (суреттегі В) өнімділіктің қысымға айтарлықтай тәуелділігімен сипатталады. Тиісінше, осы типтегі радиалды желдеткіштер сипаттаманың көтерілу (сол) тармағында жұмыс істегенде тиімді. Бұл режимде пайдаланған кезде 80% дейін тиімділік деңгейіне қол жеткізіледі. Сонымен қатар, қалақтардың геометриясы жұмыс шуының төмен деңгейіне қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Мұндай құрылғылардың негізгі кемшілігі - пышақтардың бетіне ауадағы бөлшектердің адгезиясы. Сондықтан мұндай желдеткіштер ластанған орталар үшін ұсынылмайды.
Тікелей пышақтардың дөңгелектері
Мұндай жұмыс дөңгелектерінде (суреттегі R пішіні) ауа құрамындағы қоспалармен бетінің ластану қаупі жойылады. Мұндай құрылғылар 55% дейін тиімділікті көрсетеді. Тікелей артқа иілген қалақтарды пайдаланған кезде өнімділік артқа қарай иілген қалақтары бар құрылғыларға жақындайды (тиімділік 70% дейін жетеді).
Алға қарай иілген қалақшалары бар дөңгелектер
Бұл дизайнды пайдаланатын желдеткіштер үшін (суреттегі F) қысымның өзгеруінің ауа ағынына әсері шамалы.
Артқа иілген қалақшалары бар жұмыс доңғалақтарынан айырмашылығы, мұндай жұмыс доңғалақтарының ең үлкен тиімділігі сипаттаманың оң (төмендейтін) тармағында жұмыс істегенде қол жеткізіледі және оның деңгейі 60% дейін. Тиісінше, барлық басқа нәрселер тең болған жағдайда, F-типті жұмыс дөңгелегі бар желдеткіш дөңгелек өлшемдері мен жалпы өлшемдері бойынша жұмыс доңғалағымен жабдықталған құрылғылардан асып түседі.
Осьтік (осьтік) желдеткіштер
Мұндай құрылғылар үшін кіріс және шығыс ауа ағындары желдеткіш дөңгелегінің айналу осіне параллель бағытталған.
Мұндай құрылғылардың негізгі кемшілігі - еркін айналмалы орнату опциясын пайдалану кезінде олардың төмен тиімділігі.
Тиімділікті айтарлықтай арттыру желдеткішті цилиндрлік корпусқа қоршау арқылы қол жеткізіледі. Жұмысты жақсартудың басқа әдістері бар, мысалы, бағыттаушы қалақтарды тікелей жұмыс дөңгелегінің артына қою. Мұндай шаралар бағыттаушы пышақтарды қолданбай-ақ осьтік желдеткіштердің тиімділігіне 75% және оларды орнату кезінде тіпті 85% жетуге мүмкіндік береді.
Диагональды жанкүйерлер
Осьтік ауа ағынымен эквивалентті қысымның айтарлықтай деңгейін жасау мүмкін емес. Статикалық қысымның жоғарылауына ауа ағынын жасау үшін қосымша күштерді қолдану арқылы қол жеткізуге болады, мысалы, радиалды желдеткіштерде әрекет ететін орталықтан тепкіш күштер.
Диагональды желдеткіштер осьтік және радиалды құрылғылардың гибридті түрі болып табылады. Оларда ауа айналу осіне сәйкес келетін бағытта сорылады. Доңғалақ қалақтарының дизайны мен орналасуына байланысты ауа ағынының 45 градусқа ауытқуына қол жеткізіледі.
Осылайша, ауа массаларының қозғалысында радиалды жылдамдық компоненті пайда болады. Бұл орталықтан тепкіш күштердің әсерінен қысымның жоғарылауына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Диагональды құрылғылардың тиімділігі 80% дейін болуы мүмкін.
Айқаспалы желдеткіштер
Осы типтегі құрылғыларда ауа ағыны әрқашан жұмыс дөңгелегіне тангенциалды бағытта болады.
Бұл жұмыс дөңгелегі шағын диаметрлерімен де айтарлықтай өнімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Осы ерекшеліктерге байланысты диаметрлік құрылғылар ауа перделері сияқты ықшам қондырғыларда кең таралған.
Осы жұмыс принципін пайдаланатын желдеткіштердің тиімділігі 65% жетеді.
Желдеткіштің аэродинамикалық сипаттамалары
Аэродинамикалық сипаттама желдеткіш ағынының (өнімділігінің) қысымға тәуелділігін көрсетеді.
Онда жүйедегі қысымның белгілі бір деңгейінде ағымдағы ағынның жылдамдығын көрсететін жұмыс нүктесі бар.
Желі сипаттамалары
Әртүрлі ағындық жылдамдықтағы ауа арнасының желісі ауа қозғалысына әртүрлі қарсылыққа ие. Дәл осы қарсылық жүйедегі қысымды анықтайды. Бұл тәуелділік желі сипаттамасымен көрінеді.
Желдеткіштің аэродинамикалық сипаттамаларын және желілік сипаттамаларын бір координат жүйесінде тұрғызу кезінде желдеткіштің жұмыс нүктесі олардың қиылысында болады.
Желінің сипаттамаларын есептеу
Желі сипаттамаларын құру үшін тәуелділік қолданылады
Бұл формулада:
- dP – желдеткіш қысымы, Па;
- q – ауа ағыны, текше м/сағ немесе л/мин;
- k – тұрақты коэффициент.
- Желдеткіштің жұмыс нүктесіне сәйкес келетін бірінші нүкте аэродинамикалық сипаттамада сызылады. Мысалы, ол 250 Па қысыммен жұмыс істейді, сағатына 5000 текше метр ауа ағынын жасайды. (суреттегі 1 нүкте).
- Формула kk = dP/q2 коэффициентін анықтайды Қарастырылып отырған мысал үшін оның мәні 0,00001 болады.
- Бірнеше қысым ауытқулары кездейсоқ таңдалады, олар үшін ағынның жылдамдығы қайта есептеледі, мысалы, -100 Па (нәтиже мәні 150 Па) және +100 Па (нәтиже мәні 350 Па), формула бойынша есептелген ауа ағыны болады. сағатына сәйкесінше 3162 және 516 текше метрді құрайды.
Әрбір арна желісінің кедергісі мәнінің өзіндік желі сипаттамасы бар. Олар ұқсас жолмен салынған.
Нәтижесінде желдеткіштің айналу жылдамдығын сақтай отырып, жұмыс нүктесі аэродинамикалық сипаттама бойынша жылжиды. Қарсылық артқан сайын жұмыс нүктесі 1-позициядан 2-позицияға ауысады, бұл ауа ағынының төмендеуін тудырады. Керісінше, қарсылық азайған кезде (С сызығының 3а нүктесіне көшу), ауа ағыны артады.
Осылайша, ауа құбыры жүйесінің нақты кедергісінің есептелгеннен ауытқуы ауа ағыны мен жобалық мәндер арасындағы сәйкессіздікке әкеледі, бұл тұтастай алғанда жүйенің жұмысына теріс әсер етуі мүмкін. Мұндай ауытқудың негізгі қаупі желдету жүйелерінің өздеріне жүктелген міндеттерді тиімді орындауға қабілетсіздігінде жатыр.
Ауа ағынының есептелгеннен ауытқуын желдеткіштің айналу жылдамдығын өзгерту арқылы өтеуге болады. Бұл жағдайда желі сипаттамасының және жаңа айналу жылдамдығына сәйкес келетін топтағы аэродинамикалық сипаттаманың қиылысында жатқан жаңа жұмыс нүктесі алынады.
Тиісінше, қарсылық артқанда немесе азайған кезде, жұмыс нүктесі тиісінше 4 немесе 5 жағдайға ауысатындай айналу жылдамдығын реттеу қажет болады.
Бұл жағдайда желінің есептелген сипаттамаларынан қысымның ауытқуы байқалады (өзгерістердің шамасы суретте көрсетілген).
Іс жүзінде мұндай ауытқулардың пайда болуы желдеткіштің жұмыс режимінің максималды тиімділік себептері бойынша есептелгеннен ерекшеленетінін көрсетеді. Анау. жылдамдықты арттыру немесе азайту бағытында реттеу желдеткіштің және жалпы жүйенің тиімділігін жоғалтуға әкеледі.
Желдеткіш тиімділігінің желі сипаттамаларына тәуелділігі
Желдеткішті таңдауды жеңілдету үшін бірнеше желі сипаттамалары оның аэродинамикалық сипаттамаларына негізделген. Көбінесе 10 жол қолданылады, олардың сандары шартты қанағаттандырады
L = (dPd / dP)1/2
- L – желі сипаттамасының нөмірі;
- dPd – динамикалық қысым, Па;
- dP – жалпы қысым мәні.
Бұл жағдайда пропорциямен анықталатын желдеткіштің тиімділігі
- dP – жалпы қысым, Па;
- q – ауа шығыны, текше м/сағ;
- P – қуат, Вт
Осыған байланысты радиалды желдеткіштердің тиімділігін артқа және алға иілген дөңгелек қалақтарымен салыстыру қызығушылық тудырады. Біріншісі үшін бұл көрсеткіштің максималды мәні көбінесе екіншісіне қарағанда жоғары болады. Дегенмен, бұл қатынас тек берілген қысым мәніндегі ағынның төмен жылдамдығына сәйкес келетін желі сипаттамалары аймағында жұмыс істегенде ғана сақталады.
Суреттен көрініп тұрғандай, ауа ағынының жоғары деңгейінде кері иілген желдеткіштер бірдей тиімділікке қол жеткізу үшін дөңгелектің үлкен диаметрін қажет етеді.
Желідегі аэродинамикалық жоғалтулар және желдеткіштерді орнату ережелері
Желдеткіштердің техникалық сипаттамалары, егер оларды орнату талаптары орындалса, техникалық құжаттамада өндіруші көрсеткендерге сәйкес келеді.
Ең бастысы - желдеткішті ауа өткізгішінің түзу бөлігіне орнату және оның ұзындығы, тиісінше, сору және шығару жағында желдеткіштің диаметрінен кемінде бір және үш есе болуы керек.
Бұл ережені бұзу динамикалық шығындардың ұлғаюына, соның салдарынан қысымның төмендеуіне әкеледі. Егер бұл айырмашылық жоғарыласа, ауа ағыны есептелген мәндермен салыстырғанда айтарлықтай төмендеуі мүмкін.
Динамикалық жоғалтулар деңгейіне, өнімділік пен тиімділікке көптеген факторлар әсер етеді. Тиісінше, желдеткіштерді орнату кезінде басқа талаптар орындалуы керек.
Сору жағы:
- желдеткіш ең жақын қабырғадан кемінде 0,75 диаметрлі қашықтықта орнатылады;
- кіріс ауа өткізгішінің көлденең қимасы кіріс саңылауының диаметрінен +12 және -8% артық айырмашылығы болмауы керек;
- ауа соратын жағындағы ауа құбырының ұзындығы желдеткіштің диаметрінен 1,0 есе артық болуы керек;
- ауа ағынының өтуіне кедергілердің болуы (дампферлер, тармақтар және т.б.) жол берілмейді.
- ауа өткізгішінің көлденең қимасының өзгеруі төмендеу және жоғарылау бағытында сәйкесінше 15% және 7% аспауы керек;
- құбырдың шығыс бөлігіндегі түзу бөлігінің ұзындығы желдеткіштің кемінде 3 диаметрі болуы керек;
- Қарсылықты азайту үшін 90 градус бұрышта иілулерді пайдалану ұсынылмайды (егер негізгі сызықты бұру қажет болса, олардың әрқайсысы 45 градус екі иілуден алынуы керек).
Желдеткіш қуатының арнайы талаптары
Энергия тиімділігінің жоғары көрсеткіштері – негізгі талаптардың бірі Еуропа елдерібарлық жабдыққа, соның ішінде ғимараттың желдету жүйелеріне. Тиісінше, Швецияның ішкі климат институты (Svenska Inneklimatinsituet) арнайы желдеткіш қуаты деп аталатынға негізделген желдету жабдығының тиімділігін бағалаудың интегралды тұжырымдамасын әзірледі.
Бұл көрсеткіш жүйеге кіретін барлық желдеткіштердің жалпы энергия тиімділігінің ғимараттың желдету арналарындағы жалпы ауа ағынына қатынасы ретінде түсініледі. Алынған мән неғұрлым төмен болса, жабдықтың тиімділігі соғұрлым жоғары болады.
Бұл бағалау әртүрлі секторлар мен салалар үшін желдету жүйелерін сатып алу және орнату бойынша ұсыныстардың негізін құрайды. Осылайша, муниципалды ғимараттар үшін ұсынылған мән жаңа жүйелерді орнату кезінде 1,5-тен және жөндеуден кейінгі жабдық үшін 2,0-ден аспауы керек.
