Аеродинамички карактеристики на тангенцијални сечила на вентилаторот. Ушаков, Константин Андреевич - Аеродинамика на аксијални вентилатори и елементи на нивните структури. Пример за карактеристики на вентилаторот кога е опремен со електричен мотор
Аеродинамичките карактеристики на вентилаторите го покажуваат протокот на вентилаторот во зависност од притисокот. Одреден притисок одговара на одреден проток на воздух, што е илустрирано со кривата на вентилаторот.
Слика 28. Аеродинамички карактеристики на вентилаторот и мрежата
Карактеристики на мрежата
Отпорот на системот за вентилација при различни стапки на проток е прикажан на графиконот за карактеристики на мрежата. Работната точка на вентилаторот е точката на пресек на карактеристиката на мрежата и кривата на вентилаторот. Ги прикажува карактеристиките на протокот за дадена канална мрежа.
Секоја промена на притисокот во системот за вентилација доведува до нова карактеристика на мрежата. Ако притисокот се зголеми, карактеристиката на мрежата ќе биде слична на линијата B. Кога притисокот се намалува, линијата на системот ќе биде слична на линијата C. (Под претпоставка дека бројот на вртежи на работното коло останува непроменет).
Слика 29. Промените на притисокот доведуваат до нови криви на мрежата
Ако вистинскиот отпор на мрежата е претставен со кривата B, работната точка се поместува од 1 на 2. Ова исто така повлекува намалување на протокот на воздух. На ист начин, протокот на воздух ќе се зголеми ако отпорот на мрежата одговара на линијата C.
Слика 30: Зголемување или намалување на брзината на вентилаторот
За да добиете брзина на проток на воздух слична на пресметаната, во првиот случај (каде што карактеристиката на мрежата одговара на B), можете едноставно да ја зголемите брзината на вентилаторот. Работната точка (4) во овој случај ќе се наоѓа на пресекот на мрежната карактеристика B и кривата на вентилаторот за поголема брзина на ротација. Исто така, брзината на вентилаторот може да се намали ако вистинската карактеристика на мрежата одговара на линијата C.
Слика 31. Разлика во притисокот при различни брзини на ротација
Во двата случаи ќе има одредена разлика во перформансите на притисокот од карактеристиките на мрежата за кои се извршени пресметките, и тоа е прикажано како ΔP1 и ΔP2 на сликата, соодветно. Ова значи дека работната точка за дизајнерската мрежа е избрана за да се постигне максимална ефикасност, а секое зголемување или намалување на брзината на вентилаторот резултира со намалување на ефикасноста.
Мрежна ефикасност и карактеристики
За да го олесните изборот на вентилатор, можете да нацртате неколку можни мрежни карактеристики на графиконот на вентилаторот, а потоа да видите помеѓу кои карактеристики функционира одреден тип вентилатор. Ако ги нумерираме карактеристиките на мрежата од 0 до 10, вентилаторот ќе дува слободно (максимален проток на воздух) на линијата 10, а ќе се задуши (нула проток) на линијата 0. Тоа значи дека вентилаторот на системската линија 4 произведува 40% од слободниот проток.
Слика 32. Карактеристики на мрежата (0-10) на графикот на вентилаторот
Ефикасноста на вентилаторот останува константна по целата мрежна карактеристика.
Вентилаторите со криви сечила наназад често имаат поголема ефикасност од вентилаторите со закривени сечила напред. Но, повисоко ниво на ефикасност на овие вентилатори може да се постигне само во ограничена област, каде што карактеристиката на мрежата е претставена со помала брзина на проток при даден притисок од онаа на вентилаторите со искривени сечила напред.
За да постигнете слични стапки на проток со вентилаторите со заоблен нанапред додека одржувате високо ниво на ефикасност, мора да изберете поголем вентилатор со заоблен наназад.
Слика 33. Вредности на ефикасност за центрифугални вентилатори со слична големина со криви сечила наназад и напред закривени, соодветно
Вентилаторите за општа намена се користат за работа на чист воздух, чија температура е помала од 80 степени. Специјални вентилатори отпорни на топлина се дизајнирани да го движат потопол воздух. За работа во агресивни и експлозивни средини, се произведуваат специјални вентилатори против корозија и експлозија. Куќиштето и деловите на антикорозивниот вентилатор се направени од материјали кои не реагираат хемиски со корозивни материи на транспортираниот гас. Дизајнот отпорен на експлозија ја елиминира можноста за искри внатре во куќиштето на вентилаторот (обвивка) и зголемено загревање на неговите делови за време на работата. Специјални вентилатори за прашина се користат за движење на правливиот воздух. Големините на вентилаторот се карактеризираат со број кој го означува дијаметарот на работното коло на вентилаторот, изразен во дециметри.
Според принципот на работа, вентилаторите се поделени на центрифугални (радијални) и аксијални. Центрифугалните вентилатори со низок притисок создаваат вкупен притисок до 1000 Pa; вентилатори со среден притисок - до 3000 Pa; а вентилаторите со висок притисок развиваат притисок од 3000 Pa до 15000 Pa.
Центрифугалните вентилатори се произведуваат со кола и кола без диск:
Сечилата на работното коло се поставени помеѓу два диска. Предниот диск е во форма на прстен, задниот е цврст. Сечилата на тркалото без диск се прикачени на главината. Спиралната обвивка на центрифугалниот вентилатор е инсталирана на независни потпори или на рамка заедничка со електричниот мотор.
Аксијалните вентилатори се карактеризираат со високи перформанси, но низок притисок, затоа тие се широко користени во општа вентилација за движење на големи количини на воздух при низок притисок. Ако работното коло на аксијалниот вентилатор се состои од симетрични ножеви, тогаш вентилаторот е реверзибилен.
Дијаграм на аксијален вентилатор:
Кровните вентилатори се произведуваат аксијални и радијални; се поставуваат на покриви и на подови без покриви на згради. Работното коло на аксијалните и радијалните вентилатори на покривот се ротира во хоризонтална рамнина. Шеми на работа на аксијални и радијални (центрифугални) покривни вентилатори V:
Аксијалните вентилатори на покривот се користат за општа издувна вентилација без мрежа од воздушни канали. Радијалните вентилатори на покривот развиваат повисоки притисоци, така што тие можат да работат и без мрежа и со мрежа од воздушни канали поврзани на нив.
Избор на вентилатор врз основа на аеродинамички карактеристики.
За секој систем за вентилација, аспирациона или пневматска транспортна инсталација, вентилаторот се избира поединечно, користејќи графикони на аеродинамичките карактеристики на неколку вентилатори. Врз основа на притисокот и протокот на воздух во секој графикон, се наоѓа работната точка, која ја одредува ефикасноста и брзината на ротација на работното коло на вентилаторот. Споредувајќи ја позицијата на работната точка на различни карактеристики, изберете го вентилаторот што дава најголема ефикасност при дадени вредности на притисок и проток на воздух.
Пример. Пресметката на единицата за вентилација ја покажа вкупната загуба на притисок во системот Hc = 2000 Pa при потребниот проток на воздухПs=6000 m³/час. Изберете вентилатор кој може да го надмине овој мрежен отпор и да ги обезбеди потребните перформанси.
За да изберете вентилатор, неговиот дизајнерски притисок се зема со безбедносен факторк=1,1:
Hb= kHc; Нв=1,1·2000=2200 (Па).
Потрошувачката на воздух се пресметува земајќи ги предвид сите непродуктивни вшмукувања.Пво= Пs=6000 (m³/час). Ајде да ги разгледаме аеродинамичните карактеристики на два сличен број вентилатори, чиј опсег на работни вредности ги вклучува вредностите на дизајнерскиот притисок и протокот на воздух на дизајнираната инсталација за вентилација:
Аеродинамички карактеристики на вентилаторот 1 и вентилаторот 2.
На пресекот на вредностите Пv=2200 Pa и П=6000 m³/час ја означува работната точка. Највисоката ефикасност се одредува со карактеристиката на вентилаторот 2: ефикасност = 0,54; брзина на ротација на работното колоn= 2280 вртежи во минута; периферна брзина на работ на тркалотоu~42 м/сек.
Периферна брзина на првото коло на вентилаторот (u~38 m/sec) е значително помалку, што значи дека бучавата и вибрациите што ги создава овој вентилатор ќе бидат помали, а оперативната сигурност на инсталацијата ќе биде поголема. Понекогаш предност се дава на побавен вентилатор. Но, работната ефикасност на вентилаторот мора да биде најмалку 0,9 од неговата максимална ефикасност. Ајде да споредиме уште две аеродинамички карактеристики кои се погодни за избор на вентилатор за иста инсталација за вентилација:
Аеродинамички карактеристики на вентилаторот 3 и вентилаторот 4.
Ефикасноста на вентилаторот 4 е блиску до максимумот (0,59). Брзина на ротација на неговото работно колоn= 2250 вртежи во минута. Ефикасноста на третиот вентилатор е малку помала (0,575), но брзината на ротација на работното коло е значително помала:n= 1700 вртежи во минута. Ако разликата во ефикасноста е мала, се претпочита третиот вентилатор. Ако пресметките на погонот и моќноста на моторот покажат слични резултати за двата вентилатори, треба да се избере вентилаторот 3.
Пресметка на моќноста потребна за возење на вентилаторот.
Моќта потребна за возење вентилатор зависи од притисокот што тој го создаваХво (Pa), волуменот на воздухот е поместенПво (m³/сек) и фактор на ефикасност:
Нво= ХВ · П V/1000· ефикасност (kW); Hb=2200 Pa; Пh=6000/3600=1,67 m³/сек.
Ефикасност на вентилаторите 1, 2, 3 и 4 однапред избрани според аеродинамичките карактеристики, соодветно: 0,49; 0,54; 0,575; 0,59.
Заменувајќи ги вредностите на притисокот, протокот и ефикасноста во формулата за пресметка, ги добиваме следните вредности на моќност за секој погон на вентилаторот: 7,48 kW, 6,8 kW, 6,37 kW, 6,22 kW.
Пресметка на моќноста на електричниот мотор за возење вентилатор.
Моќноста на електричниот мотор зависи од видот на неговиот пренос од вратилото на моторот до вратилото на вентилаторот и се зема предвид при пресметката со соодветниот коефициент (клента). Нема загуба на моќност кога работното коло на вентилаторот е директно поставено на вратилото на електричниот мотор, т.е., ефикасноста на таков пренос е 1. Ефикасноста на поврзување на вратилата на вентилаторот и електричниот мотор со помош на спојка е 0,98. За да ја постигнеме потребната брзина на вртење на работното коло на вентилаторот, користиме погон со V-појас, чија ефикасност е 0,95. Загубите во лежиштата се земаат предвид со коефициентоткn=0,98. Според формулата за пресметување на моќноста на електричниот мотор:
Нел= Н V / клента кП
ги добиваме следните моќи: 8,0 kW; 7,3 kW; 6,8 kW; 6,7 kW.
Инсталираната моќност на електромоторот се зема со безбедносен факторкz=1,15 за мотори со моќност помала од 5 kW; за мотори над 5 kWк z=1,1:
Н y= кч. Не-пошта
Земајќи го предвид безбедносниот факторкz=1,1 крајната моќност на електричните мотори за 1-ви и 2-ри вентилатори ќе биде 8,8 kW и 8 kW; за 3 и 4 7,5 kW и 7,4 kW. Првите два вентилатори треба да бидат опремени со мотор од 11 kW за кој било вентилатор од вториот пар, моќноста на електричен мотор од 7,5 kW е доволна. Избираме вентилатор 3: бидејќи е помалку енергетски интензивен од големини 1 или 2; и како пониска брзина и оперативно посигурен во споредба со вентилаторот 4.
Броевите на вентилаторот и графиконите на аеродинамичките карактеристики во примерот за избор на вентилатор се земени условно и не се однесуваат на некоја специфична марка и стандардна големина. (И тие можеа.)
Пресметка на дијаметри на погонските макари на вентилаторот со V-појас.
Погонот со V-ремен ви овозможува да ја изберете саканата брзина на вртење на работното коло со инсталирање макари со различни дијаметри на вратилото на моторот и погонското вратило на вентилаторот. Односот на менувачот на ротационата брзина на вратилото на електричниот мотор до ротационата брзина на работното коло на вентилаторот се одредува:nух/ nВ.
Погонските макари со V-појас се избрани така што односот на дијаметарот на макарата на вентилаторот до дијаметарот на макарата на вратилото на електричниот мотор одговара на односот на ротационите брзини:
ДВ/ Дух= nух/ nВ
Односот на дијаметарот на погонуваната макара до дијаметарот на макарата за возење се нарекува однос на погонскиот појас.
Пример. Изберете макари за погон на V-појас на вентилатор со брзина на ротација на работното коло од 1780 вртежи во минута, управувани од електричен мотор со моќност од 7,5 kW и брзина на вртење од 1440 вртежи во минута. Однос на пренос:
nух/ nВ=1440/1780=0,8
Потребната брзина на вртење на работното коло ќе биде обезбедена со следнава опрема: макара на вентилатор со дијаметар 180 мм , макара на електричен мотор со дијаметар 224 мм.
Шеми на пренос на вентилатор V-појас што ја зголемува и намалува брзината на ротација на работното коло:
Слика 7.24. Инсталација на аксијален вентилатор TsAGI тип U.
Ориз. 7.23. Кровен аксијален вентилатор.
1-заштитна скара; 2- колектор; 3- тело; 4- електричен мотор; 5- работно коло; 6- дифузор; 7- вентил; 8-чадор.
Во моментов, производството на овој вентилатор во модификација на покривот е започнато (сл. 7.23). Во овој случај, тркалото на вентилаторот се ротира во хоризонтална рамнина, инсталирано на вратило на вертикално лоциран електричен мотор поставен на три загради во обвивката (куќиштето).
Целата инсталација е сместена во краток цевковод, опремена со заштитна решетка на влезната страна на воздухот и чадор на излезната страна.
Единиците се произведуваат во венти-пет големини бр. 4, 5, 6, 8, 10 и 12. Според каталогот, максималната кружна брзина е 45 m/sec. Максималниот развиен статички притисок достигнува 10-11 kg/m2при статичка ефикасност 0,31.
Аксијалните вентилатори TsAGI тип U (универзални) имаат покомплексен дизајн. Тркалото на вентилаторот се состои од черупка со голем дијаметар (0,5 Г),на кои се фиксираат 6 или 12 шупливи сечила. Секое сечило е заковано на прачка, која пак се навртува во специјално стакло и се прицврстува со навртки во ракавот. Сечилата се ротирачки и може да се монтираат под агол од 10 до 25° во однос на рамнината на вртење на тркалото (сл. 7.24). Инсталирањето на сечилата под потребниот агол се врши според ознаките направени на страничната површина на черупката.
Способноста да се менуваат аглите на сечилата, т.е., да се промени геометријата на тркалото, му дава разноврсност на овој вентилатор, бидејќи притисокот што го развива се зголемува со зголемување на аголот на сечилата.
Вентилаторот е дизајниран да го придвижува електричен мотор преку погон на V-појас, така што тркалото на вентилаторот е поставено на вратило. Оската има два лежишта, чии куќишта се поставени во држачи во облик на кутија. Секој држач има четири лиени шипки кои завршуваат со рамни стапала со отвори за монтажни завртки. Држачите со прачки и стапала формираат две рамки на кои се држи тркалото. Погонската макара се наоѓа во конзола на крајот од вратилото. Во моментов (главно за потребите на текстилната индустрија) се произведуваат вентилатори со 12 сечила бр. 12, 16 и 20 Тркалото на овие машини е многу издржливо и овозможува периферни брзини до 80-85 м/сек..
Имајќи предвид дека притисокот што го развива вентилаторот тип Y зависи од аголот на вградување на лопатките, треба да се изгради типичен вентилатор за секој агол посебно. Затоа, за вентилаторите од типот U, дадена е посебна универзална карактеристика, која ги опфаќа областите на работа на вентилаторот во различни услови.
Перформансите на трите големини на вентилатори се движат од 1-6000 до 100.000 m 3 / h. Развиените притисоци се движат од 11 kg/m2(со ножеви инсталирани под агол од 10°) до 35-40 kg/m2(при монтирање на ножевите под агол.
Електричниот мотор што го придвижува тркалото на вентилаторот обично се наоѓа на подот во близина на ѕидот на просторијата, во дупката во која е монтиран вентилаторот.
Максималната ефикасност на вентилаторот (при агли на сечилата од 20°) достигнува 0,62. При помали и поголеми агли на инсталација, ефикасноста малку се намалува (на 0,5 на 10° и на 0,58 на 25°).
Аеродинамичниот дизајн на вентилаторот значи збир на основни структурни елементи распоредени во одредена низа и го карактеризираат проточниот дел од машината низ кој поминува воздухот. Вентилаторот VOD11P го имплементира аеродинамичниот дизајн прикажан на сл. 7.25 (RK1 + NA + RK2 + SA), т.е. воздухот се вшмукува во вентилаторот од каналот 5 преку колекторот 6 под дејство на аеродинамички сили што произлегуваат од ротацијата на сечилата 8 на работното коло RK 1.
Сл.7.25 Аеродинамичен дизајн на вентилаторот VOD11P
При напуштање на тркалото, вртливиот проток на воздух ги погодува сечилата 9 на водечката крила NA1, која го врти и го насочува кон сечилата 10 на работното коло од втор степен RK2. Во исто време, во NA се врши мало извртување на протокот пред да влезе во RK2 во насока спротивна на ротацијата на роторот, што помага да се зголеми влечната сила на второто тркало. По RK2, протокот влегува во апаратот за исправање SA. Со помош на сечилата 11, SA го врти протокот и го насочува во дифузор, направен во форма на конус што се шири 14 и школка 13. Во дифузорот, долж протокот, површината на отворениот пресек се зголемува, затоа , притисокот на брзината се намалува, а притисокот се зголемува. Во исто време, статичкиот притисок исто така се зголемува.
Работните кола RK1 и RK2 се цврсто монтирани на вратилото 4, монтирани во лежиштата 3 и 12 и примаат ротација од моторот 1 преку спојката 2. Прицврстувањето 7 служи за изедначување на протокот на воздух вовлечен во вентилаторот.
На сл. 7.26. Вентилаторот VOD11P е прикажан во делот, кој е наменет за вентилација на рударските работи во рударски области и поединечни комори, а се користи и при тонење на руднички шахти, во инсталации за греење, во големи претпријатија итн.
Вентилаторот се состои од ротор - вратило 2 со две работни кола 4 и 10, цврсто прицврстени на вратилото со помош на клучеви 3 и прстени за заклучување. Работните кола од првата етапа RK1 и втората етапа RK2 се со идентичен дизајн, составени од 4 чаури на кои се поставени 12 сечила од полимерен материјал. Сечилата 8 и 11 се инсталирани во специјални приклучоци, прицврстени со помош на прстени за пружини на растојание 6 и притиснати со пружини 5 до главината на тркалото. Ова прицврстување на лопатките ви овозможува рачно да ги ротирате преку специјални прозорци во куќиштето кога вентилаторот е запрен во рамките на аглите за монтирање од 15 - 45 0 за да го регулира протокот и притисокот. Куќиштето на вентилаторот се состои од два отстранливи делови, горниот 7 и долниот 15, изработени од леано челик во форма на разделен цилиндар.
Вентилаторите се уреди дизајнирани да создаваат проток на воздух (општо, гас). Главната задача што се решава со употребата на овие уреди во опремата за вентилација, климатизација и третман на воздухот е создавање услови во системот за воздушни канали за движење на воздушните маси од влезните точки до точките за емисија или потрошувачите.
За ефикасно функционирање на опремата, протокот на воздух создаден од вентилаторот мора да го надмине отпорот на системот за воздушни канали предизвикани од вртења на водовите, промените во нивниот пресек, појавата на турбуленции и други фактори.
Како резултат на тоа, доаѓа до пад на притисокот, што е еден од најважните карактеристични показатели што влијае на изборот на вентилаторот (покрај него, главна улога играат перформансите, моќноста, нивото на бучава итн.). Овие карактеристики зависат, пред сè, од дизајнот на уредите и употребените принципи на работа.
Сите многубројни дизајни на вентилатори се поделени на неколку главни типови:
- Радијална (центрифугална);
- Аксијален (аксијален);
- Дијаметар (тангенцијален);
- Дијагонала;
- Компактен (ладилници)
Центрифугални (радијални) вентилатори
Во уредите од овој тип, воздухот се вшмукува по должината на оската на работното коло и се ослободува под влијание на центрифугалните сили развиени во областа на неговите сечила во радијална насока. Употребата на центрифугални сили ќе овозможи употреба на такви уреди во случаи кога е потребен висок притисок.
Работата на радијалните вентилатори во голема мера зависи од дизајнот на работното коло и обликот на сечилата (лопатките).
Врз основа на оваа карактеристика, радијалните работни кола на вентилаторот се поделени на уреди со ножеви:
- заоблен грб;
- директно, вклучително и одбиено;
- свиткана напред.
Работни кола со заоблени сечила наназад
Таквото работно коло (Б на сликата) се карактеризира со значителна зависност на перформансите од притисокот. Според тоа, радијалните вентилатори од овој тип се ефективни кога работат на растечката (лева) гранка на карактеристиката. Кога се користи во овој режим, се постигнува ниво на ефикасност до 80%. Во исто време, геометријата на сечилата овозможува да се постигне ниско ниво на работен шум.
Главниот недостаток на таквите уреди е адхезијата на честичките во воздухот на површината на сечилата. Затоа, таквите вентилатори не се препорачуваат за загадени средини.
Работи со директно сечило
Кај таквите работни кола (облик R на сликата), се елиминира опасноста од загадување на површината со нечистотии содржани во воздухот. Ваквите уреди покажуваат ефикасност до 55%. Кога се користат прави сечила со закривени наназад, перформансите се приближуваат до оние на уредите со закривени сечила наназад (се постигнува ефикасност до 70%).
Работни кола со напред-закривени сечила
За навивачите кои го користат овој дизајн (F на сликата), ефектот од промените на притисокот врз протокот на воздух е занемарлив.
За разлика од работните кола со закривени сечила наназад, најголемата ефикасност на таквите работни кола се постигнува при работа на десната (опаѓачка) гранка на карактеристиката, а нејзиното ниво е до 60%. Соодветно на тоа, кога се еднакви сите други работи, вентилаторот со работно коло од тип F ги надминува уредите опремени со работно коло во однос на димензиите на работното коло и севкупните димензии на работното коло.
Аксијални (аксијални) вентилатори
За такви уреди, и влезниот и излезниот проток на воздух се насочени паралелно со оската на ротација на работното коло на вентилаторот.
Главниот недостаток на таквите уреди е нивната ниска ефикасност при користење на опцијата за инсталација со слободно ротирање.
Значително зголемување на ефикасноста се постигнува со затворање на вентилаторот во цилиндрично куќиште. Постојат и други методи за подобрување на перформансите, како што е поставување на водечките лопатки директно зад работното коло. Ваквите мерки овозможуваат да се постигне ефикасност на аксијалните вентилатори од 75% без употреба на водилки, па дури и 85% при нивното монтирање.
Дијагонални навивачи
Со аксијален проток на воздух е невозможно да се создаде значително ниво на еквивалентен притисок. Зголемување на статичкиот притисок може да се постигне со користење на дополнителни сили за создавање на проток на воздух, на пример, центрифугални сили, кои дејствуваат во радијалните вентилатори.
Дијагоналните вентилатори се еден вид хибрид на аксијални и радијални уреди. Во нив воздухот се вшмукува во насока што се совпаѓа со оската на ротација. Поради дизајнот и распоредот на сечилата на работното коло, се постигнува отклонување на протокот на воздух од 45 степени.
Така, во движењето на воздушните маси се појавува компонента на радијална брзина. Ова овозможува да се постигне зголемување на притисокот поради дејството на центрифугалните сили. Ефикасноста на дијагоналните уреди може да биде до 80%.
Вентилатори на вкрстен тек
Кај уредите од овој тип, протокот на воздух секогаш е насочен тангенцијално кон работното коло.
Ова овозможува да се постигнат значителни перформанси дури и со мали дијаметри на работното коло. Благодарение на овие карактеристики, дијаметралните уреди станаа широко распространети во компактните инсталации како што се воздушните завеси.
Ефикасноста на вентилаторите што го користат овој принцип на работа достигнува 65%.
Аеродинамички карактеристики на вентилаторот
Аеродинамичната карактеристика ја одразува зависноста на протокот на вентилаторот (перформанси) од притисокот.
На него има работна точка, што ја покажува тековната стапка на проток на одредено ниво на притисок во системот.
Карактеристики на мрежата
Мрежата на воздушни канали со различни стапки на проток има различна отпорност на движењето на воздухот. Токму овој отпор го одредува притисокот во системот. Оваа зависност се рефлектира со мрежната карактеристика.
При конструирање на аеродинамичките карактеристики на вентилаторот и мрежните карактеристики во еден координатен систем, работната точка на вентилаторот е на нивното вкрстување.
Пресметка на карактеристики на мрежата
За да се конструираат карактеристики на мрежата, се користи зависноста
Во оваа формула:
- dP – притисок на вентилаторот, Pa;
- q – проток на воздух, кубни m/h или l/min;
- k – константен коефициент.
- Првата точка што одговара на работната точка на вентилаторот е нацртана на аеродинамичната карактеристика. На пример, работи со притисок од 250 Pa, создавајќи проток на воздух од 5000 кубни метри на час. (точка 1 на сликата).
- Формулата го одредува коефициентот kk = dP/q2 За примерот што се разгледува, неговата вредност ќе биде 0,00001.
- Произволно се избираат неколку отстапувања на притисокот, за кои стапката на проток повторно се пресметува На пример, со отстапување на притисокот од -100 Pa (резултатна вредност 150 Pa) и +100 Pa (резултатна вредност 350 Pa), протокот на воздух пресметан со формулата. ќе изнесува 3162 односно 516 кубни метри на час.
Секоја вредност на отпорот на каналната мрежа има своја мрежна карактеристика. Тие се изградени на сличен начин.
Како резултат на тоа, додека се одржува брзината на ротација на вентилаторот, работната точка се поместува долж аеродинамичната карактеристика. Како што се зголемува отпорот, работната точка се префрла од позиција 1 во позиција 2, што предизвикува намалување на протокот на воздух. Напротив, кога отпорот се намалува (премин до точка 3а од линијата C), протокот на воздух ќе се зголеми.
Така, отстапувањето на вистинскиот отпор на системот за воздушни канали од пресметаниот доведува до несовпаѓање помеѓу протокот на воздух и дизајнерските вредности, што може негативно да влијае на перформансите на системот како целина. Главната опасност од ваквото отстапување лежи во неможноста на системите за вентилација ефикасно да ги извршуваат доделените задачи.
Отстапувањето на протокот на воздух од пресметаното може да се компензира со промена на брзината на ротација на вентилаторот. Во овој случај, се добива нова работна точка, која лежи на пресекот на мрежната карактеристика и аеродинамичната карактеристика од семејството што одговара на новата брзина на ротација.
Соодветно на тоа, како што отпорот се зголемува или намалува, ќе биде неопходно да се прилагоди брзината на ротација така што работната точка ќе се премести во положбата 4 или 5, соодветно.
Во овој случај, постои отстапување на притисокот од пресметаните карактеристики на мрежата (големината на промените е прикажана на сликата).
Во пракса, појавата на такви отстапувања укажува на тоа дека режимот на работа на вентилаторот се разликува од оној што е пресметан поради максимална ефикасност. Оние. регулирањето на брзината или во насока на зголемување или намалување доведува до губење на ефикасноста на вентилаторот и системот во целина.
Зависност на ефикасноста на вентилаторот од карактеристиките на мрежата
За да се поедностави изборот на вентилатор, неколку мрежни карактеристики се засноваат на неговите аеродинамички карактеристики. Најчесто се користат 10 линии, чии бројки го задоволуваат условот
L = (dPd / dP) 1/2
- L – мрежен карактеристичен број;
- dPd – динамичен притисок, Pa;
- dP – вкупна вредност на притисокот.
Во овој случај, ефикасноста на вентилаторот, која се одредува според односот
- dP – вкупен притисок, Pa;
- q – проток на воздух, кубни m/h;
- П - моќност, В
Во овој поглед, од интерес е да се спореди ефикасноста на радијалните вентилатори со закривените сечила на работното коло наназад и напред. За првото, максималната вредност на овој индикатор е често повисока отколку за втората. Сепак, оваа врска се одржува само кога работи во областа на карактеристиките на мрежата што одговараат на пониски стапки на проток при дадена вредност на притисокот.
Како што може да се види од сликата, при високи нивоа на проток на воздух, заоблените вентилатори наназад ќе бараат поголем дијаметар на работното коло за да се постигне еднаква ефикасност.
Аеродинамични загуби во мрежата и правила за инсталирање вентилатори
Техничките карактеристики на вентилаторите одговараат на оние наведени од производителот во техничката документација доколку се исполнети барањата за нивна инсталација.
Главната е да го инсталирате вентилаторот на правилен дел од воздушниот канал, а неговата должина треба да биде најмалку еден и три пати поголем од дијаметарот на вентилаторот на страните за вшмукување и празнење, соодветно.
Прекршувањето на ова правило доведува до зголемување на динамичките загуби и, како последица на тоа, до зголемување на падот на притисокот. Ако оваа разлика се зголеми, протокот на воздух може значително да се намали во споредба со пресметаните вредности.
Многу фактори влијаат на нивото на динамички загуби, перформанси и ефикасност. Според тоа, при инсталирање вентилатори мора да се исполнат и други барања.
Вшмукувачка страна:
- вентилаторот е инсталиран на растојание од најмалку 0,75 дијаметри од најблискиот ѕид;
- пресекот на влезниот воздушен канал не треба да се разликува од дијаметарот на влезниот отвор за повеќе од +12 и -8%;
- должината на воздушниот канал на страната за довод на воздух мора да биде поголема од 1,0 пати од дијаметарот на вентилаторот;
- Неприфатливо е присуството на пречки за минување на протокот на воздух (амортизери, гранки итн.).
- промената на пресекот на воздушниот канал не треба да надминува 15% и 7% во насока на намалување и зголемување, соодветно;
- должината на правиот дел од цевководот на излезот мора да биде најмалку 3 дијаметри на вентилаторот;
- За да се намали отпорот, не се препорачува да се користат свиоци под агол од 90 степени (ако е неопходно да се сврти главната линија, тие треба да се добијат од два свиоци од по 45 степени).
Специфични барања за напојување на вентилаторот
Показателите за висока енергетска ефикасност се едни од главните барања кои се применуваат во европските земјина целата опрема, вклучувајќи ги и системите за вентилација на зградите. Според тоа, шведскиот институт за внатрешна клима (Svenska Inneklimatinsitutet) разви интегрален концепт за проценка на ефикасноста на опремата за вентилација врз основа на таканаречената специфична моќност на вентилаторот.
Овој индикатор се подразбира како однос на вкупната енергетска ефикасност на сите вентилатори вклучени во системот до вкупниот проток на воздух во вентилационите канали на зградата. Колку е помала добиената вредност, толку е поголема ефикасноста на опремата.
Оваа проценка претставува основа за препораки за купување и инсталирање на системи за вентилација за различни сектори и индустрии. Значи, за општинските згради препорачаната вредност не треба да надминува 1,5 при инсталирање на нови системи и 2,0 за опрема по реновирање.
