Aerodynamiske egenskaper til tangentielle vifteblader. Ushakov, Konstantin Andreevich - Aerodynamikk av aksiale vifter og elementer i deres strukturer. Eksempel på vifteegenskaper når den er utstyrt med en elektrisk motor
De aerodynamiske egenskapene til vifter viser viftestrømmen avhengig av trykket. Et visst trykk tilsvarer en viss luftstrøm, som er illustrert av viftekurven.
Figur 28. Aerodynamiske egenskaper til viften og nettverket
Nettverksegenskaper
Motstanden til ventilasjonssystemet ved forskjellige strømningshastigheter vises på nettverkskarakteristikkgrafen. Viftedriftspunktet er skjæringspunktet mellom nettverkskarakteristikken og viftekurven. Den viser strømningsegenskapene for et gitt kanalnettverk.
Hver trykkendring i ventilasjonssystemet gir opphav til en ny nettverkskarakteristikk. Hvis trykket øker, vil nettverkskarakteristikken være lik linje B. Når trykket synker, vil systemlinjen være lik linje C. (Forutsatt at antall omdreininger til løpehjulet forblir uendret).
Figur 29. Trykkendringer gir opphav til nye nettkurver
Hvis den faktiske nettverksmotstanden er representert med kurve B, skifter driftspunktet fra 1 til 2. Dette medfører også en reduksjon i luftstrømmen. På samme måte vil luftstrømmen øke dersom nettverksmotstanden tilsvarer linje C.
Figur 30: Øke eller redusere viftehastigheten
For å oppnå en luftstrøm som ligner på den beregnede, kan du i det første tilfellet (hvor nettverkskarakteristikken tilsvarer B) ganske enkelt øke viftehastigheten. Driftspunktet (4) vil i dette tilfellet ligge i skjæringspunktet mellom nettverkskarakteristikken B og viftekurven for høyere rotasjonshastighet. På samme måte kan viftehastigheten reduseres hvis den faktiske nettverkskarakteristikken tilsvarer linje C.
Figur 31: Trykkforskjell ved ulike rotasjonshastigheter
I begge tilfeller vil det være en viss forskjell i trykkytelse fra nettverkskarakteristikkene som det ble utført beregninger for, og dette er vist som henholdsvis ΔР1 og ΔР2 i figuren. Dette betyr at driftspunktet for designnettverket er valgt for å oppnå maksimal effektivitet, og hver økning eller reduksjon i viftehastighet gir en reduksjon i effektivitet.
Nettverkseffektivitet og egenskaper
For å gjøre viftevalget enklere kan du plotte flere mulige nettverkskarakteristikker på en viftegraf, og så se mellom hvilke egenskaper en viss viftetype opererer. Hvis vi nummererer nettverkskarakteristikkene fra 0 til 10, vil viften blåse fritt (maksimal luftstrøm) på linje 10, og choke (nullstrøm) på linje 0. Dette betyr at viften på systemlinje 4 produserer 40 % av den ledige strømme.
Figur 32. Nettverksegenskaper (0-10) på viftegrafen
Vifteeffektiviteten forblir konstant langs hele nettverkskarakteristikken.
Vifter med bakoverbuede skovler har ofte høyere effektivitet enn vifter med foroverbuede skovler. Men et høyere effektivitetsnivå for disse viftene er kun oppnåelig i et begrenset område, der nettverkskarakteristikken er representert ved en lavere strømningshastighet ved et gitt trykk enn for vifter med foroverbuede blader.
For å oppnå lignende strømningshastigheter som foroverbuede vifter og samtidig opprettholde et høyt effektivitetsnivå, må du velge en større bakoverbuet vifte.
Figur 33. Effektivitetsverdier for sentrifugalvifter av samme størrelse med henholdsvis bakoverbuede og foroverbuede skovler
Generelle vifter brukes til å operere i ren luft, hvis temperatur er mindre enn 80 grader. Spesielle varmebestandige vifter er designet for å flytte varmere luft. For arbeid i aggressive og eksplosive miljøer produseres det spesielle anti-korrosjon og eksplosjonssikre vifter. Huset og deler av anti-korrosjonsviften er laget av materialer som ikke reagerer kjemisk med etsende stoffer i den transporterte gassen. Eksplosjonssikker design eliminerer muligheten for gnistdannelse inne i viftehuset (huset) og økt oppvarming av delene under drift. Spesielle støvvifter brukes til å flytte støvete luft. Viftestørrelser er preget av et tall som indikerer diameteren til viftehjulet, uttrykt i desimeter.
I henhold til driftsprinsippet er vifter delt inn i sentrifugal (radial) og aksial. Lavtrykk sentrifugalvifter skaper et totalt trykk på opptil 1000 Pa; middels trykkvifter - opptil 3000 Pa; og høytrykksvifter utvikler trykk fra 3000 Pa til 15000 Pa.
Sentrifugalvifter er produsert med skive- og diskløse impellere:
Impellerbladene er montert mellom to skiver. Den fremre skiven er i form av en ring, den bakre er solid. Bladene til et skivefritt hjul er festet til navet. Spiralhuset til en sentrifugalvifte er installert på uavhengige støtter, eller på en ramme som er felles med den elektriske motoren.
Aksialvifter er preget av høy ytelse, men lavt trykk, derfor er de mye brukt i generell ventilasjon for å flytte store luftvolumer ved lavt trykk. Hvis pumpehjulet til en aksialvifte består av symmetriske blader, er viften reversibel.
Aksialviftediagram:
Takvifter er produsert aksiale og radiale; installert på tak og på takløse gulv i bygninger. Løftehjulet til både aksiale og radielle takvifter roterer i et horisontalt plan. Ordninger for drift av aksiale og radielle (sentrifugale) takvifter V:
Aksiale takvifter brukes til generell avtrekksventilasjon uten nettverk av luftkanaler. Radial takvifter utvikler høyere trykk, slik at de kan fungere både uten nettverk og med et nettverk av luftkanaler koblet til dem.
Valg av vifte basert på aerodynamiske egenskaper.
For hvert ventilasjonssystem, aspirasjon eller pneumatisk transportinstallasjon velges en vifte individuelt ved å bruke grafer over de aerodynamiske egenskapene til flere vifter. Basert på trykket og luftstrømmen i hver graf finner man driftspunktet, som bestemmer effektiviteten og rotasjonshastigheten til viftehjulet. Sammenlign posisjonen til driftspunktet på forskjellige egenskaper, velg viften som gir høyest effektivitet ved gitte verdier for trykk og luftstrøm.
Eksempel. Beregning av ventilasjonsaggregatet viste totalt trykktap i systemet Hc = 2000 Pa ved nødvendig luftmengdeQs=6000 m³/time. Velg en vifte som kan overvinne denne nettverksmotstanden og gi den nødvendige ytelsen.
For å velge en vifte tas designtrykket med en sikkerhetsfaktork=1,1:
Hb= kHc; Нв=1,1·2000=2200 (Pa).
Luftforbruk beregnes under hensyntagen til alle uproduktive sug.Q i= Qs=6000 (m³/time). La oss vurdere de aerodynamiske egenskapene til to lignende antall vifter, hvis driftsverdier inkluderer verdiene for designtrykket og luftstrømmen til den utformede ventilasjonsinstallasjonen:
Aerodynamiske egenskaper til vifte 1 og vifte 2.
I skjæringspunktet mellom verdier Pv=2200 Pa og Q=6000 m³/time indikerer driftspunktet. Den høyeste virkningsgraden bestemmes av viftekarakteristikk 2: virkningsgrad=0,54; pumpehjulets rotasjonshastighetn=2280 rpm; hjulkantens periferihastighetu~42 m/sek.
Periferihastighet for det første viftehjulet (u~38 m/sek) er betydelig mindre, noe som betyr at støyen og vibrasjonene som skapes av denne viften vil være mindre, og driftssikkerheten til installasjonen vil være høyere. Noen ganger foretrekkes en tregere vifte. Men driftseffektiviteten til viften må være minst 0,9 av maksimal effektivitet. La oss sammenligne ytterligere to aerodynamiske egenskaper som er egnet for å velge en vifte for samme ventilasjonsinstallasjon:
Aerodynamiske egenskaper til vifte 3 og vifte 4.
Virkningsgraden til vifte 4 er nær maksimum (0,59). Rotasjonshastigheten til impellerenn=2250 rpm. Effektiviteten til den tredje viften er litt lavere (0,575), men pumpehjulets rotasjonshastighet er betydelig lavere:n=1700 rpm. Hvis effektivitetsforskjellen er liten, er den tredje viften å foretrekke. Hvis driv- og motoreffektberegningene viser lignende resultater for begge viftene, bør vifte 3 velges.
Beregning av kraften som kreves for å drive viften.
Kraften som kreves for å drive en vifte avhenger av trykket den skaperHi (Pa), luftvolumet beveget segQi (m³/sek) og effektivitetsfaktor:
N i= H V ·Q V/1000·effektivitet (kW); Hb = 2200 Pa; Qh=6000/3600=1,67 m³/sek.
Effektiviteter til vifter 1, 2, 3 og 4 forhåndsvalgt i henhold til aerodynamiske egenskaper, henholdsvis: 0,49; 0,54; 0,575; 0,59.
Ved å erstatte trykk-, strømnings- og effektivitetsverdiene i beregningsformelen får vi følgende effektverdier for hver viftedrift: 7,48 kW, 6,8 kW, 6,37 kW, 6,22 kW.
Beregning av elektrisk motorkraft for å drive en vifte.
Kraften til den elektriske motoren avhenger av typen av overføring fra motorakselen til vifteakselen, og tas med i beregningen av den tilsvarende koeffisienten (kkjørefelt). Det er ikke noe effekttap når viftehjulet er direkte montert på den elektriske motorakselen, dvs. effektiviteten til en slik overføring er 1. Effektiviteten for å koble vifte- og elektriske motoraksler ved hjelp av en kobling er 0,98. For å oppnå den nødvendige rotasjonshastigheten til viftehjulet bruker vi en kileremdrift, hvis effektivitet er 0,95. Tap i lagre tas med i koeffisientenkn=0,98. I henhold til formelen for å beregne kraften til en elektrisk motor:
N el= N V / k kjørefelt k P
vi får følgende effekter: 8,0 kW; 7,3 kW; 6,8 kW; 6,7 kW.
Den installerte kraften til den elektriske motoren tas med en sikkerhetsfaktorkz=1,15 for motorer med effekt mindre enn 5 kW; for motorer over 5 kWk z=1,1:
N y= k h· N e-post
Ta hensyn til sikkerhetsfaktorenkz=1.1 slutteffekten til de elektriske motorene for 1. og 2. viften vil være 8,8 kW og 8 kW; for 3. og 4. 7,5 kW og 7,4 kW. De to første viftene må utstyres med en 11 kW motor for en hvilken som helst vifte fra det andre paret, kraften til en elektrisk motor på 7,5 kW er tilstrekkelig. Vi velger vifte 3: siden den er mindre energikrevende enn størrelse 1 eller 2; og som mer lavhastighets og driftssikker sammenlignet med vifte 4.
Viftetallene og grafene over aerodynamiske egenskaper i eksemplet med viftevalg er tatt betinget og refererer ikke til noe spesifikt merke og standardstørrelse. (Og de kunne.)
Beregning av diameteren på kileremsviftehjulene.
En kileremsdrift lar deg velge ønsket rotasjonshastighet for løpehjulet ved å installere trinser med forskjellige diametre på motorakselen og viftedrivakselen. Girforholdet mellom rotasjonshastigheten til den elektriske motorakselen og rotasjonshastigheten til viftehjulet bestemmes:neh/ nV.
Kileremsdrivskiver velges slik at forholdet mellom diameteren til viftedrivskiven og diameteren til remskiven på den elektriske motorakselen tilsvarer forholdet mellom rotasjonshastigheter:
DV/ Deh= neh/ nV
Forholdet mellom diameteren til den drevne remskiven og diameteren til drivskiven kalles remdriftsforholdet.
Eksempel. Velg trinser for en kileremdrift av en vifte med en rotasjonshastighet på løpehjulet på 1780 rpm, drevet av en elektrisk motor med en effekt på 7,5 kW og en rotasjonshastighet på 1440 rpm. Overføringsforhold:
neh/ nV=1440/1780=0,8
Den nødvendige rotasjonshastigheten til løpehjulet vil bli sikret av følgende utstyr: en remskive på en vifte med en diameter 180 mm , trinse på en elektrisk motor med en diameter 224 mm.
Opplegg for en vifte-kileremoverføring som øker og reduserer rotasjonshastigheten til løpehjulet:
Figur 7.24. Installasjon av en TsAGI aksialvifte type U.
Ris. 7.23. Tak aksialvifte.
1-sikkerhetsgrill; 2- samler; 3- kropp; 4- elektrisk motor; 5- impeller; 6- diffusor; 7- ventil; 8-paraply.
For tiden har produksjonen av denne viften i takmodifikasjonen startet (fig. 7.23). I dette tilfellet roterer viftehjulet i et horisontalt plan, blir installert på akselen til en vertikalt plassert elektrisk motor, montert på tre avstivere i skallet (hus).
Hele installasjonen er plassert i en kort rørledning, utstyrt med sikkerhetsgitter på luftinntakssiden og paraply på utløpssiden.
Enhetene produseres i venti-five størrelser nr. 4, 5, 6, 8, 10 og 12. I henhold til katalogen er maksimal omkretshastighet 45 m/sek. Det maksimalt utviklede statiske trykket når 10-11 kg/m2 ved statisk effektivitet 0,31.
TsAGI aksialvifter type U (universal) har en mer kompleks design. Viftehjulet består av en bøssing med stor diameter (0,5 D), hvorpå 6 eller 12 hule blad er festet. Hvert blad er naglet til en stang, som igjen skrus inn i et spesialglass og festes med muttere i hylsen. Bladene er roterbare og kan installeres i en vinkel fra 10 til 25° i forhold til hjulets rotasjonsplan (fig. 7.24). Installasjon av bladene i ønsket vinkel utføres i henhold til merkingene som er laget på sideflaten av bøssingen.
Evnen til å endre vinklene på bladene, dvs. endre hjulets geometri, gir denne viften allsidighet, siden trykket den utvikler øker med økende vinkel på bladene.
Viften er designet for å drives av en elektrisk motor via en kileremdrift, så viftehjulet er montert på en aksel. Akselen har to lagre, hvis hus er plassert i boksformede holdere. Hver holder har fire støpte stenger som ender i flate føtter med hull for montering av bolter. Holdere med stenger og føtter danner to rammer som hjulet holdes på. Drivskiven er plassert i en utkrager i enden av akselen. For tiden (hovedsakelig for behovene til tekstilindustrien) produseres vifter med 12 blader nr. 12, 16 og 20. Hjulet til disse maskinene er svært holdbare og tillater periferihastigheter på opptil 80-85 m/sek..
Tatt i betraktning at trykket som utvikles av en type Y-vifte avhenger av monteringsvinkelen til bladene, bør en typisk vifte bygges for hver vinkel separat. Derfor, for type U-vifter, er det gitt en spesiell universell karakteristikk som dekker områdene for viftedrift under forskjellige forhold.
Ytelsen til de tre viftstørrelsene varierer fra 1-6000 til 100 000 m 3 /t. Utviklet trykk varierer fra 11 kg/m2(med kniver installert i en vinkel på 10°) opp til 35-40 kg/m2(når du installerer bladene i en vinkel.
Den elektriske motoren som driver viftehjulet er vanligvis plassert på gulvet nær veggen i rommet, i hullet der viften er montert.
Maksimal vifteeffektivitet (ved bladvinkler på 20°) når 0,62. Ved mindre og større installasjonsvinkler avtar effektiviteten litt (til 0,5 ved 10° og til 0,58 ved 25°).
Den aerodynamiske utformingen av en vifte betyr et sett med grunnleggende strukturelle elementer arrangert i en bestemt rekkefølge og karakteriserer strømningsdelen av maskinen som luft passerer gjennom. VOD11P-viften implementerer det aerodynamiske designet vist i Fig. 7.25 (RK1 + NA + RK2 + SA), dvs. luft suges inn i viften fra kanal 5 gjennom kollektoren 6 under påvirkning av aerodynamiske krefter som oppstår fra rotasjonen av bladene 8 til løpehjulet RK 1.
Fig.7.25 Aerodynamisk design av VOD11P-viften
Når den forlater hjulet, treffer den virvlende luftstrømmen bladene 9 til ledeskovlen NA1, som snurrer den og leder den til bladene 10 på andretrinns impeller RK2. Samtidig utføres en liten vridning av strømmen i NA før den kommer inn i RK2 i motsatt retning av rotorens rotasjon, noe som bidrar til å øke trekkraften på det andre hjulet. Etter RK2 går strømmen inn i retteapparatet SA. Ved hjelp av bladene 11 spinner SA strømmen og leder den inn i en diffusor, laget i form av en ekspanderende kjegle 14 og et skall 13. I diffusoren, langs strømmen, øker det åpne tverrsnittsarealet, derfor , synker hastighetstrykket, og trykket øker. Samtidig øker også det statiske trykket.
Løftehjulene RK1 og RK2 er stivt montert på aksel 4, montert i lagre 3 og 12 og mottar rotasjon fra motor 1 gjennom kobling 2. Kledning 7 tjener til å utjevne luftstrømmen som trekkes inn i viften.
I fig. 7.26. Viften VOD11P er vist i seksjon, som er beregnet for ventilasjon av gruvedrift i gruveområder og individuelle kamre, og brukes også ved senking av gruvesakter, i varmeinstallasjoner, ved store bedrifter, etc.
Viften består av en rotor - aksel 2 med to løpehjul 4 og 10, stivt festet til akselen ved hjelp av nøkler 3 og låseringer. Løftehjulene til det første trinnet RK1 og det andre trinnet RK2 har identisk design, bestående av 4 foringer hvorpå 12 blader laget av polymermateriale er plassert. Bladene 8 og 11 er installert i spesielle stikkontakter, festet med avstandsfjærringer 6 og presset av fjærer 5 til hjulnavet. Denne festingen av bladene lar deg rotere dem manuelt gjennom spesielle vinduer i huset når viften er stoppet innenfor installasjonsvinklene på 15 - 45 0 for å regulere strømningen og trykket. Viftehuset består av to avtakbare deler, øvre 7 og nedre 15, laget av støpt stål i form av en delt sylinder.
Vifter er enheter designet for å skape luftstrøm (generelt gass). Hovedoppgaven som løses ved bruk av disse enhetene i utstyr for ventilasjon, klimaanlegg og luftbehandling er å skape i luftkanalsystemet betingelser for bevegelse av luftmasser fra inntakspunkter til utslippspunkter eller forbrukere.
For effektiv drift av utstyret, må luftstrømmen som skapes av viften overvinne motstanden til luftkanalsystemet forårsaket av svinger på linjene, endringer i deres tverrsnitt, utseendet på turbulens og andre faktorer.
Som et resultat er det et trykkfall, som er en av de viktigste karakteristiske indikatorene som påvirker valget av en vifte (foruten det spiller ytelse, kraft, støynivå, etc. en stor rolle). Disse egenskapene avhenger først og fremst av utformingen av enhetene og driftsprinsippene som brukes.
Alle de mange viftedesignene er delt inn i flere hovedtyper:
- Radial (sentrifugal);
- Aksial (aksial);
- Diametral (tangensiell);
- Diagonal;
- Kompakt (kjølere)
Sentrifugale (radiale) vifter
I enheter av denne typen suges luft inn langs løpehjulets akse og frigjøres under påvirkning av sentrifugalkrefter utviklet i området til bladene i radiell retning. Bruken av sentrifugalkrefter vil tillate bruk av slike enheter i tilfeller hvor høyt trykk er nødvendig.
Ytelsen til radialvifter avhenger i stor grad av utformingen av pumpehjulet og formen på bladene (bladene).
Basert på denne funksjonen er radielle viftehjul delt inn i enheter med blader:
- buet rygg;
- direkte, inkludert avvist;
- bøyd fremover.
Løpehjul med bakoverbuede blader
Et slikt løpehjul (B i figuren) er preget av en betydelig ytelsesavhengighet av trykk. Følgelig er radialvifter av denne typen effektive når de opererer på den stigende (venstre) grenen av karakteristikken. Ved bruk i denne modusen oppnås et effektivitetsnivå på opptil 80 %. Samtidig gjør knivenes geometri det mulig å oppnå et lavt driftsstøynivå.
Den største ulempen med slike enheter er adhesjonen av luftbårne partikler til overflaten av bladene. Derfor anbefales ikke slike vifter for forurensede miljøer.
Rette skovlhjul
I slike løpehjul (form R i figuren) er risikoen for overflateforurensning av urenheter i luften eliminert. Slike enheter viser effektivitet på opptil 55 %. Ved bruk av rette bakoverbuede blader nærmer ytelsen seg ytelsen til enheter med bakoverbuede blad (effektivitet opptil 70 % oppnås).
Løpehjul med foroverbuede blader
For vifter som bruker denne utformingen (F i figuren), er effekten av trykkendringer på luftstrømmen ubetydelig.
I motsetning til løpehjul med bakoverbuede blad, oppnås den største effektiviteten til slike løpehjul når de opererer på høyre (synkende) gren av karakteristikken, og nivået er opptil 60 %. Følgelig, alt annet likt, overgår en vifte med et løpehjul av F-type enheter utstyrt med et løpehjul når det gjelder impellerdimensjoner og totale dimensjoner.
Aksiale (aksiale) vifter
For slike enheter er både inngående og utgående luftstrømmer rettet parallelt med rotasjonsaksen til viftehjulet.
Den største ulempen med slike enheter er deres lave effektivitet når du bruker det frittroterende installasjonsalternativet.
En betydelig økning i effektivitet oppnås ved å innelukke viften i et sylindrisk hus. Det finnes andre metoder for å forbedre ytelsen, for eksempel å plassere ledeskovler rett bak løpehjulet. Slike tiltak gjør det mulig å oppnå en effektivitet på aksialvifter på 75 % uten bruk av styreblader og til og med 85 % når de installeres.
Diagonalvifter
Med aksial luftstrøm er det umulig å skape et betydelig nivå av ekvivalent trykk. En økning i statisk trykk kan oppnås ved å bruke ekstra krefter for å skape en luftstrøm, for eksempel sentrifugalkrefter, som virker i radialvifter.
Diagonalvifter er en slags hybrid av aksiale og radielle enheter. I dem utføres luftsuging i en retning som faller sammen med rotasjonsaksen. På grunn av utformingen og arrangementet av impellerbladene oppnås en luftstrømavbøyning på 45 grader.
Dermed oppstår en radiell hastighetskomponent i bevegelsen av luftmasser. Dette gjør det mulig å oppnå en økning i trykk på grunn av virkningen av sentrifugalkrefter. Effektiviteten til diagonale enheter kan være opptil 80 %.
Crossflow-fans
I enheter av denne typen er luftstrømmen alltid rettet tangentielt til pumpehjulet.
Dette gjør det mulig å oppnå betydelig ytelse selv med små impellerdiametre. Takket være disse funksjonene har diametriske enheter blitt utbredt i kompakte installasjoner som luftgardiner.
Effektiviteten til vifter som bruker dette operasjonsprinsippet når 65%.
Aerodynamiske egenskaper til viften
Den aerodynamiske karakteristikken reflekterer avhengigheten av viftestrømmen (ytelsen) av trykk.
Det er et driftspunkt på den, som viser gjeldende strømningshastighet ved et visst trykknivå i systemet.
Nettverksegenskaper
Luftkanalnettverket ved forskjellige strømningshastigheter har ulik motstand mot luftbevegelse. Det er denne motstanden som bestemmer trykket i systemet. Denne avhengigheten gjenspeiles av nettverkskarakteristikken.
Når vi konstruerer viftens aerodynamiske egenskaper og nettverkskarakteristikkene i et enkelt koordinatsystem, er viftens driftspunkt i skjæringspunktet.
Beregning av nettverksegenskaper
For å konstruere nettverkskarakteristikker brukes avhengigheten
I denne formelen:
- dP – viftetrykk, Pa;
- q – luftstrøm, kubikk m/t eller l/min;
- k – konstant koeffisient.
- Det første punktet som tilsvarer viftedriftspunktet er plottet på den aerodynamiske karakteristikken. For eksempel opererer den ved et trykk på 250 Pa, og skaper en luftstrøm på 5000 kubikkmeter i timen. (punkt 1 i figuren).
- Formelen bestemmer koeffisienten kk = dP/q2 For eksempelet som vurderes vil verdien være 0,00001.
- Flere trykkavvik velges tilfeldig for hvilke strømningshastigheten beregnes på nytt. For eksempel, med et trykkavvik på -100 Pa (resultatverdi 150 Pa) og +100 Pa (resultatverdi 350 Pa), vil luftstrømmen beregnet med formelen. være henholdsvis 3162 og 516 kubikkmeter i timen.
Hver kanalnettverksmotstandsverdi har sin egen nettverkskarakteristikk. De er bygget på lignende måte.
Som et resultat, mens viftens rotasjonshastighet opprettholdes, skifter driftspunktet langs den aerodynamiske karakteristikken. Når motstanden øker, skifter driftspunktet fra posisjon 1 til posisjon 2, noe som forårsaker en reduksjon i luftstrømmen. Tvert imot, når motstanden avtar (overgang til punkt 3a på linje C), vil luftstrømmen øke.
Dermed fører avviket til den faktiske motstanden til luftkanalsystemet fra det beregnede til et avvik mellom luftstrømmen og designverdiene, noe som kan påvirke ytelsen til systemet som helhet negativt. Hovedfaren for et slikt avvik ligger i manglende evne til ventilasjonssystemer til å effektivt utføre sine tildelte oppgaver.
Luftstrømmens avvik fra den beregnede kan kompenseres ved å endre viftens rotasjonshastighet. I dette tilfellet oppnås et nytt driftspunkt, som ligger i skjæringspunktet mellom nettverkskarakteristikken og den aerodynamiske karakteristikken fra familien som tilsvarer den nye rotasjonshastigheten.
Følgelig, når motstanden øker eller reduseres, vil det være nødvendig å justere rotasjonshastigheten slik at driftspunktet flyttes til henholdsvis posisjon 4 eller 5.
I dette tilfellet er det et trykkavvik fra de beregnede egenskapene til nettverket (størrelsen på endringene er vist i figuren).
I praksis indikerer utseendet på slike avvik at viftedriftsmodusen er forskjellig fra den som ble beregnet på grunn av maksimal effektivitet. De. regulering av hastigheten enten i retning av å øke eller redusere fører til tap av effektiviteten til viften og systemet som helhet.
Avhengighet av vifteeffektivitet på nettverksegenskaper
For å forenkle valget av en vifte, er flere nettverksegenskaper basert på dens aerodynamiske egenskaper. Oftest brukes 10 linjer, hvor tallene tilfredsstiller betingelsen
L = (dPd/dP)1/2
- L – nettverkskarakteristisk nummer;
- dPd – dynamisk trykk, Pa;
- dP – totaltrykkverdi.
I dette tilfellet vifteeffektiviteten, som bestemmes av forholdet
- dP – totalt trykk, Pa;
- q - luftstrøm, kubikk m/t;
- P – effekt, W
I denne forbindelse er det av interesse å sammenligne effektiviteten til radialvifter med bakover og forover buede impellerblader. For førstnevnte er maksimalverdien av denne indikatoren ofte høyere enn for sistnevnte. Imidlertid opprettholdes dette forholdet bare når du opererer i området med nettverkskarakteristikk som tilsvarer lavere strømningshastigheter ved en gitt trykkverdi.
Som det fremgår av figuren, vil bakoverbuede vifter ved høye luftstrømsnivåer kreve en større impellerdiameter for å oppnå lik effektivitet.
Aerodynamiske tap i nettverket og regler for installasjon av vifter
De tekniske egenskapene til viftene tilsvarer de som er spesifisert av produsenten i den tekniske dokumentasjonen dersom kravene til installasjonen er oppfylt.
Den viktigste er å installere viften på en rett del av luftkanalen, og lengden må være minst en og tre ganger diameteren til viften på henholdsvis suge- og utløpssiden.
Brudd på denne regelen fører til en økning i dynamiske tap, og som en konsekvens til en økning i trykkfall. Hvis denne forskjellen øker, kan luftstrømmen reduseres betydelig sammenlignet med de beregnede verdiene.
Mange faktorer påvirker nivået av dynamiske tap, ytelse og effektivitet. Følgelig må andre krav oppfylles ved montering av vifter.
Sugeside:
- viften er installert i en avstand på minst 0,75 diametre fra nærmeste vegg;
- tverrsnittet av innløpsluftkanalen bør ikke avvike fra diameteren på innløpsåpningen med mer enn +12 og -8%;
- lengden på luftkanalen på luftinntakssiden må være større enn 1,0 ganger viftediameteren;
- tilstedeværelsen av hindringer for passasje av luftstrøm (spjeld, grener, etc.) er uakseptabelt.
- endringen i tverrsnittet til luftkanalen bør ikke overstige 15% og 7% i retning av henholdsvis reduksjon og økning;
- lengden på den rette delen av rørledningen ved utløpet må være minst 3 viftediametere;
- For å redusere motstanden anbefales det ikke å bruke bøyer i en vinkel på 90 grader (hvis det er nødvendig å snu hovedlinjen, bør de fås fra to bøyninger på 45 grader hver).
Spesifikke vifteeffektkrav
Indikatorer for høy energieffektivitet er et av hovedkravene som brukes i europeiske land til alt utstyr, inkludert bygningsventilasjonsanlegg. Følgelig har det svenske inneklimainstituttet (Svenska Inneklimatinsitutet) utviklet et integrert effektivitetsvurderingskonsept for ventilasjonsutstyr basert på den såkalte spesifikke vifteeffekten.
Denne indikatoren forstås som forholdet mellom den totale energieffektiviteten til alle vifter som er inkludert i systemet og den totale luftstrømmen i bygningens ventilasjonskanaler. Jo lavere den resulterende verdien er, desto høyere er effektiviteten til utstyret.
Denne vurderingen danner grunnlag for anbefalinger for kjøp og montering av ventilasjonsanlegg for ulike sektorer og bransjer. Så for kommunale bygg bør den anbefalte verdien ikke overstige 1,5 ved installasjon av nye systemer og 2,0 for utstyr etter reparasjon.
