Aerodynamiska egenskaper hos tangentiella fläktblad. Ushakov, Konstantin Andreevich - Aerodynamik hos axiella fläktar och delar av deras strukturer. Exempel på fläktegenskaper när den är utrustad med en elmotor
Fläktarnas aerodynamiska egenskaper visar fläktflödet beroende på trycket. Ett visst tryck motsvarar ett visst luftflöde, vilket illustreras av fläktkurvan.
Figur 28. Aerodynamiska egenskaper hos fläkten och nätverket
Nätverksegenskaper
Ventilationssystemets resistans vid olika flödeshastigheter visas på nätverkets karaktäristikdiagram. Fläktens driftpunkt är skärningspunkten mellan nätverkskarakteristiken och fläktkurvan. Den visar flödesegenskaperna för ett givet kanalnät.
Varje tryckförändring i ventilationssystemet ger upphov till en ny nätkarakteristik. Om trycket ökar kommer nätverkskarakteristiken att likna linje B. När trycket minskar kommer systemlinjen att likna linje C. (Antar att pumphjulets varvtal förblir oförändrat).
Figur 29. Tryckförändringar ger upphov till nya nätkurvor
Om det faktiska nätverksmotståndet representeras av kurva B, skiftar arbetspunkten från 1 till 2. Detta medför också en minskning av luftflödet. På samma sätt kommer luftflödet att öka om nätverksmotståndet motsvarar linje C.
Figur 30: Öka eller minska fläkthastigheten
För att få ett luftflöde som liknar det beräknade, i det första fallet (där nätverkskarakteristiken motsvarar B) kan du helt enkelt öka fläkthastigheten. Driftspunkten (4) kommer i detta fall att vara placerad i skärningspunkten mellan nätverkskaraktäristiken B och fläktkurvan för en högre rotationshastighet. Likaså kan fläkthastigheten minskas om den faktiska nätverkskarakteristiken motsvarar linje C.
Figur 31: Tryckskillnad vid olika varvtal
I båda fallen kommer det att finnas en viss skillnad i tryckprestanda från nätverksegenskaperna för vilka beräkningar utfördes, och detta visas som ΔР1 respektive ΔР2 i figuren. Detta innebär att driftpunkten för designnätverket har valts för att uppnå maximal effektivitet, och varje ökning eller minskning av fläkthastigheten resulterar i en minskning av verkningsgraden.
Nätverkseffektivitet och egenskaper
För att göra fläktval enklare kan du plotta flera möjliga nätverksegenskaper på en fläktgraf, och sedan se mellan vilka egenskaper en viss fläkttyp fungerar. Om vi numrerar nätverksegenskaperna från 0 till 10 kommer fläkten att blåsa fritt (maximalt luftflöde) på linje 10, och choke (nollflöde) på linje 0. Det betyder att fläkten på systemlinje 4 producerar 40% av det fria flöde.
Figur 32. Nätverksegenskaper (0-10) på fläktdiagrammet
Fläktens effektivitet förblir konstant längs hela nätverkskarakteristiken.
Fläktar med bakåtböjda blad har ofta högre verkningsgrad än fläktar med framåtböjda blad. Men en högre effektivitetsnivå för dessa fläktar kan endast uppnås inom ett begränsat område, där nätverkskarakteristiken representeras av ett lägre flöde vid ett givet tryck än för fläktar med framåtböjda blad.
För att uppnå liknande flödeshastigheter som framåtböjda fläktar med bibehållen hög effektivitet måste du välja en större bakåtböjd fläkt.
Figur 33. Verkningsgrad för centrifugalfläktar av liknande storlek med bakåtböjda respektive framåtböjda skovlar
Fläktar för allmänna ändamål används för att arbeta i ren luft, vars temperatur är mindre än 80 grader. Speciella värmebeständiga fläktar är designade för att flytta varmare luft. För arbete i aggressiva och explosiva miljöer tillverkas speciella korrosionsskyddande och explosionssäkra fläktar. Höljet och delar av rostskyddsfläkten är gjorda av material som inte reagerar kemiskt med korrosiva ämnen i den transporterade gasen. Explosionssäker design eliminerar möjligheten för gnistor inuti fläkthuset (hölje) och ökad uppvärmning av dess delar under drift. Speciella dammfläktar används för att flytta dammig luft. Fläktstorlekar kännetecknas av ett nummer som anger diametern på fläkthjulet, uttryckt i decimeter.
Enligt driftsprincipen är fläktar uppdelade i centrifugal (radial) och axiell. Lågtryckscentrifugalfläktar skapar ett totalt tryck på upp till 1000 Pa; medeltrycksfläktar - upp till 3000 Pa; och högtrycksfläktar utvecklar tryck från 3000 Pa till 15000 Pa.
Centrifugalfläktar tillverkas med skiv- och skivfria pumphjul:
Fläkthjulsbladen är monterade mellan två skivor. Den främre skivan är i form av en ring, den bakre är solid. Bladen på ett skivfritt hjul är fästa vid navet. Spiralhöljet till en centrifugalfläkt är installerat på oberoende stöd, eller på en ram som är gemensam med elmotorn.
Axialfläktar kännetecknas av hög prestanda men lågt tryck, därför används de i stor utsträckning inom allmän ventilation för att flytta stora volymer luft vid lågt tryck. Om fläkthjulet på en axialfläkt består av symmetriska blad är fläkten reversibel.
Axialfläktdiagram:
Takfläktar tillverkas axiellt och radiellt; installeras på tak och på taklösa golv i byggnader. Fläkthjulet på både axiella och radiella takfläktar roterar i ett horisontellt plan. Driftscheman för axiella och radiella (centrifugal) takfläktar V:
Axiella takfläktar används för allmän frånluftsventilation utan ett nätverk av luftkanaler. Radiella takfläktar utvecklar högre tryck, så de kan fungera både utan nätverk och med ett nätverk av luftkanaler anslutna till dem.
Val av fläkt baserat på aerodynamiska egenskaper.
För varje ventilationssystem, aspirations- eller pneumatisk transportinstallation väljs en fläkt individuellt, med hjälp av grafer över flera fläktars aerodynamiska egenskaper. Baserat på trycket och luftflödet i varje graf hittas arbetspunkten som bestämmer fläkthjulets verkningsgrad och rotationshastighet. Genom att jämföra driftspunktens läge på olika egenskaper, välj den fläkt som ger den högsta effektiviteten vid givna värden för tryck och luftflöde.
Exempel. Beräkning av ventilationsaggregatet visade den totala tryckförlusten i systemet Hc = 2000 Pa vid erforderligt luftflödeFs=6000 m³/timme. Välj en fläkt som kan övervinna detta nätverksmotstånd och ge den prestanda som krävs.
För att välja en fläkt tas dess designtryck med en säkerhetsfaktork=1,1:
Hb= kHc; Нв=1,1·2000=2200 (Pa).
Luftförbrukningen beräknas med hänsyn till alla improduktiva sug.F in= Fs=6000 (m³/timme). Låt oss överväga de aerodynamiska egenskaperna hos två liknande antal fläktar, vars intervall av driftsvärden inkluderar värdena för designtrycket och luftflödet för den designade ventilationsinstallationen:
Aerodynamiska egenskaper för fläkt 1 och fläkt 2.
I skärningspunkten mellan värden Pv=2200 Pa och F=6000 m³/timme anger driftspunkten. Den högsta verkningsgraden bestäms av fläktkarakteristik 2: verkningsgrad = 0,54; pumphjulets rotationshastighetn=2280 rpm; hjulkants periferihastighetu~42 m/sek.
Periferihastighet för det första fläkthjulet (u~38 m/sek) är betydligt mindre, vilket innebär att ljudet och vibrationerna som skapas av denna fläkt blir mindre, och driftsäkerheten för installationen blir högre. Ibland föredras en långsammare fläkt. Men fläktens verkningsgrad måste vara minst 0,9 av dess maximala verkningsgrad. Låt oss jämföra ytterligare två aerodynamiska egenskaper som är lämpliga för att välja en fläkt för samma ventilationsinstallation:
Aerodynamiska egenskaper för fläkt 3 och fläkt 4.
Effektiviteten för fläkt 4 är nära max (0,59). Rotationshastighet för dess pumphjuln=2250 rpm. Effektiviteten för den tredje fläkten är något lägre (0,575), men pumphjulets rotationshastighet är betydligt lägre:n=1700 rpm. Om effektivitetsskillnaden är liten är den 3:e fläkten att föredra. Om driv- och motoreffektberäkningarna visar liknande resultat för båda fläktarna, bör fläkt 3 väljas.
Beräkning av den effekt som krävs för att driva fläkten.
Effekten som krävs för att driva en fläkt beror på trycket den skaparHi (Pa), luftvolymen rörde sigFi (m³/sek) och effektivitetsfaktor:
N in= H V ·Q V/1000·verkningsgrad (kW); Hb=2200 Pa; Fh=6000/3600=1,67 m³/sek.
Verkningsgraden för fläktarna 1, 2, 3 och 4 förvalda enligt aerodynamiska egenskaper, respektive: 0,49; 0,54; 0,575; 0,59.
Genom att ersätta tryck-, flödes- och verkningsgradsvärdena i beräkningsformeln får vi följande effektvärden för varje fläktdrift: 7,48 kW, 6,8 kW, 6,37 kW, 6,22 kW.
Beräkning av elmotoreffekt för att driva en fläkt.
Elmotorns effekt beror på typen av dess överföring från motoraxeln till fläktaxeln och beaktas vid beräkningen av motsvarande koefficient (kkörfält). Det finns ingen effektförlust när fläkthjulet är direkt monterat på elmotoraxeln, det vill säga effektiviteten för en sådan transmission är 1. Verkningsgraden för att ansluta fläkt- och elmotoraxlarna med hjälp av en koppling är 0,98. För att uppnå den erforderliga rotationshastigheten för fläkthjulet använder vi en kilremsdrift, vars verkningsgrad är 0,95. Förluster i lager beaktas av koefficientenkn=0,98. Enligt formeln för att beräkna kraften hos en elmotor:
N el= N V / k körfält k n
vi får följande effekter: 8,0 kW; 7,3 kW; 6,8 kW; 6,7 kW.
Elmotorns installerade effekt tas med en säkerhetsfaktorkz=1,15 för motorer med en effekt mindre än 5 kW; för motorer över 5 kWk z=1,1:
N y= k h· N e-post
Med hänsyn till säkerhetsfaktornkz=1,1 sluteffekten för elmotorerna för den första och andra fläkten kommer att vara 8,8 kW och 8 kW; för 3:a och 4:e 7,5 kW och 7,4 kW. De två första fläktarna måste vara utrustade med en 11 kW motor för alla fläktar från det andra paret, effekten av en elmotor på 7,5 kW är tillräcklig. Vi väljer fläkt 3: eftersom den är mindre energikrävande än storlek 1 eller 2; och är mer låghastighets- och driftsäker jämfört med fläkt 4.
Fläktsiffrorna och graferna för aerodynamiska egenskaper i exemplet med fläktval är villkorat och hänvisar inte till något specifikt märke och standardstorlek. (Och de kunde.)
Beräkning av diametrarna på kilremsfläktens drivskivor.
En kilremsdrift låter dig välja önskad rotationshastighet för pumphjulet genom att installera remskivor med olika diametrar på motoraxeln och fläktens drivaxel. Utväxlingsförhållandet mellan elmotoraxelns rotationshastighet och fläkthjulets rotationshastighet bestäms:neh/ nV.
Kilremsdrivskivor väljs så att förhållandet mellan diametern på fläktdrivhjulet och diametern på remskivan på elmotoraxeln motsvarar förhållandet mellan rotationshastigheter:
DV/ Deh= neh/ nV
Förhållandet mellan den drivna remskivans diameter och den drivande remskivans diameter kallas remdriftsförhållandet.
Exempel. Välj remskivor för en kilremsdrift av en fläkt med ett pumphjuls rotationshastighet på 1780 rpm, driven av en elmotor med en effekt på 7,5 kW och en rotationshastighet på 1440 rpm. Överföringsförhållande:
neh/ nV=1440/1780=0,8
Den erforderliga rotationshastigheten för pumphjulet kommer att säkerställas av följande utrustning: en remskiva på en fläkt med en diameter 180 mm , remskiva på en elmotor med en diameter 224 mm.
Schema för en fläktkilremstransmission som ökar och minskar pumphjulets rotationshastighet:
Figur 7.24. Installation av en TsAGI axialfläkt typ U.
Ris. 7.23. Takaxialfläkt.
1-säkerhetsgrill; 2- samlare; 3- kropp; 4- elmotor; 5- pumphjul; 6- diffusor; 7- ventil; 8-paraply.
För närvarande har produktionen av denna fläkt i takmodifieringen påbörjats (Fig. 7.23). I detta fall roterar fläkthjulet i ett horisontellt plan, installerat på axeln av en vertikalt placerad elmotor, monterad på tre stag i skalet (huset).
Hela installationen är placerad i en kort rörledning, utrustad med ett säkerhetsgaller på luftintagssidan och ett paraply på utloppssidan.
Enheterna tillverkas i venti-five storlekar nr 4, 5, 6, 8, 10 och 12. Enligt katalogen är den maximala omkretshastigheten 45 m/sek. Det maximalt utvecklade statiska trycket når 10-11 kg/m 2 vid statisk verkningsgrad 0,31.
TsAGI axialfläktar typ U (universal) har en mer komplex design. Fläkthjulet består av en bussning med stor diameter (0,5 D), på vilka 6 eller 12 ihåliga blad är fästa. Varje blad är nitat till en stång, som i sin tur skruvas fast i ett specialglas och fästs med muttrar i hylsan. Bladen är roterbara och kan installeras i en vinkel från 10 till 25° mot hjulets rotationsplan (Fig. 7.24). Installation av bladen i önskad vinkel utförs enligt markeringarna på bussningens sidoyta.
Möjligheten att ändra vinklarna på bladen, d.v.s. ändra hjulets geometri, ger denna fläkt mångsidighet, eftersom trycket den utvecklar ökar med ökande vinkel på bladen.
Fläkten är konstruerad för att drivas av en elmotor via en kilremsdrift, så fläkthjulet är monterat på en axel. Axeln har två lager, vars hus är placerade i lådformade hållare. Varje hållare har fyra gjutna stavar som slutar i plana fötter med hål för montering av bultar. Hållare med stavar och fötter bildar två ramar som hjulet hålls på. Drivremskivan är placerad i en fribärare i änden av axeln. För närvarande (främst för textilindustrins behov) tillverkas fläktar med 12 blad nr 12, 16 och 20. Hjulet på dessa maskiner är mycket hållbara och tillåter periferihastigheter på upp till 80-85 m/sek..
Med tanke på att trycket som utvecklas av en typ Y-fläkt beror på monteringsvinkeln för bladen, bör en karakteristisk fläkt byggas för varje vinkel separat. För typ U-fläktar ges därför en speciell universell egenskap som täcker fläktdriftsområdena under olika förhållanden.
Prestanda för de tre storlekarna av fläktar sträcker sig från 1-6000 till 100 000 m 3 /h. Utvecklat tryck sträcker sig från 11 kg/m 2(med blad installerade i en vinkel på 10°) upp till 35-40 kg/m 2(när du installerar bladen i vinkel.
Elmotorn som driver fläkthjulet är vanligtvis placerad på golvet nära väggen i rummet, i hålet där fläkten är monterad.
Den maximala fläkteffektiviteten (vid bladvinklar på 20°) når 0,62. Vid mindre och större installationsvinklar minskar effektiviteten något (till 0,5 vid 10° och till 0,58 vid 25°).
Den aerodynamiska utformningen av en fläkt innebär en uppsättning grundläggande strukturella element arrangerade i en viss sekvens och som kännetecknar flödesdelen av maskinen genom vilken luft passerar. VOD11P-fläkten implementerar den aerodynamiska designen som visas i Fig. 7.25 (RK1 + NA + RK2 + SA), d.v.s. luft sugs in i fläkten från kanal 5 genom uppsamlaren 6 under inverkan av aerodynamiska krafter som uppstår från rotationen av bladen 8 på pumphjulet RK 1.
Fig.7.25 Aerodynamisk design av VOD11P-fläkten
När det lämnar hjulet träffar det virvlande luftflödet bladen 9 på ledskovlan HA1, som snurrar den och leder den till bladen 10 på andrastegs fläkthjul RK2. Samtidigt utförs en liten vridning av flödet i NA innan det går in i RK2 i motsatt riktning mot rotorns rotation, vilket hjälper till att öka dragkraften på det andra hjulet. Efter RK2 kommer flödet in i riktningsapparaten SA. Med hjälp av bladen 11 snurrar SA flödet och riktar det in i en diffusor, gjord i form av en expanderande kon 14 och ett skal 13. I diffusorn, längs flödet, ökar den öppna tvärsnittsarean, därför , minskar hastighetstrycket och trycket ökar. Samtidigt ökar också det statiska trycket.
Pumphjulen RK1 och RK2 är fast monterade på axeln 4, monterade i lager 3 och 12 och tar emot rotation från motor 1 genom koppling 2. Kåpa 7 tjänar till att utjämna luftflödet som dras in i fläkten.
I fig. 7.26. Fläkten VOD11P visas i sektion, som är avsedd för ventilation av gruvdrift i gruvområden och enskilda kammare, och används även vid sänkning av gruvschakt, i värmeinstallationer, på stora företag etc.
Fläkten består av en rotoraxel 2 med två pumphjul 4 och 10, stelt fast vid axeln med hjälp av nycklarna 3 och låsringar. Fläkthjulen på det första steget RK1 och det andra steget RK2 har en identisk design, bestående av 4 bussningar på vilka 12 blad av polymermaterial är placerade. Bladen 8 och 11 är installerade i speciella hylsor, säkrade med distansfjädrar 6 och pressade av fjädrar 5 till hjulnavet. Denna infästning av bladen gör att du kan rotera dem manuellt genom speciella fönster i huset när fläkten stoppas inom installationsvinklarna 15 - 45 0 för att reglera flödet och trycket. Fläkthuset består av två löstagbara delar, övre 7 och nedre 15, gjorda av gjutstål i form av en delad cylinder.
Fläktar är enheter utformade för att skapa luftflöde (i allmänhet gas). Huvuduppgiften som löses med användningen av dessa anordningar i utrustning för ventilation, luftkonditionering och luftbehandling är skapandet i luftkanalsystemet av villkor för rörelse av luftmassor från intagspunkter till utsläppspunkter eller konsumenter.
För effektiv drift av utrustningen måste luftflödet som skapas av fläkten övervinna motståndet i luftkanalsystemet som orsakas av svängar på ledningarna, förändringar i deras tvärsnitt, utseende av turbulens och andra faktorer.
Som ett resultat uppstår ett tryckfall, vilket är en av de viktigaste karakteristiska indikatorerna som påverkar valet av en fläkt (förutom det spelar prestanda, effekt, ljudnivå, etc. en stor roll). Dessa egenskaper beror först och främst på utformningen av enheterna och de använda driftsprinciperna.
Alla de många fläktdesignerna är indelade i flera huvudtyper:
- Radial (centrifugal);
- Axial (axiell);
- Diametral (tangentiell);
- Diagonal;
- Kompakt (kylare)
Centrifugalfläktar (radial).
I anordningar av denna typ sugs luft in längs pumphjulets axel och släpps ut under inverkan av centrifugalkrafter som utvecklas i området för dess blad i radiell riktning. Användningen av centrifugalkrafter kommer att tillåta användningen av sådana anordningar i fall där högt tryck krävs.
Radialfläktarnas prestanda beror till stor del på utformningen av pumphjulet och formen på bladen (bladen).
Baserat på denna funktion är radiella fläkthjul indelade i enheter med blad:
- böjd rygg;
- direkt, inklusive avvisad;
- böjd framåt.
Fläkthjul med bakåtböjda blad
Ett sådant pumphjul (B i figuren) kännetecknas av ett betydande prestandaberoende på tryck. Följaktligen är radialfläktar av denna typ effektiva när de arbetar på den stigande (vänstra) grenen av karakteristiken. När den används i detta läge uppnås en effektivitetsnivå på upp till 80 %. Samtidigt gör bladens geometri det möjligt att uppnå en låg nivå av driftljud.
Den största nackdelen med sådana anordningar är vidhäftningen av luftburna partiklar till ytan av bladen. Därför rekommenderas inte sådana fläktar för förorenade miljöer.
Raka skovelhjul
I sådana pumphjul (form R i figuren) elimineras risken för ytkontamination av föroreningar i luften. Sådana enheter uppvisar effektivitet på upp till 55%. Vid användning av raka bakåtböjda blad närmar sig prestandan de för enheter med bakåtböjda blad (effektivitet upp till 70 % uppnås).
Fläkthjul med framåtböjda blad
För fläktar som använder denna design (F i figuren) är effekten av tryckförändringar på luftflödet försumbar.
Till skillnad från pumphjul med bakåtböjda blad uppnås den största effektiviteten hos sådana pumphjul när man arbetar på den högra (nedåtgående) grenen av karakteristiken, och dess nivå är upp till 60 %. Följaktligen överträffar en fläkt med ett fläkthjul av F-typ, allt annat lika, enheter utrustade med ett pumphjul vad gäller pumphjulsdimensioner och totala dimensioner.
Axiella (axiala) fläktar
För sådana anordningar riktas både ingående och utgående luftflöden parallellt med fläkthjulets rotationsaxel.
Den största nackdelen med sådana enheter är deras låga effektivitet när man använder det fritt roterande installationsalternativet.
En betydande ökning av effektiviteten uppnås genom att innesluta fläkten i ett cylindriskt hus. Det finns andra metoder för att förbättra prestandan, som att placera ledskovlar direkt bakom pumphjulet. Sådana åtgärder gör det möjligt att uppnå en verkningsgrad för axialfläktar på 75 % utan användning av styrblad och till och med 85 % vid installation.
Diagonalfläktar
Med axiellt luftflöde är det omöjligt att skapa en signifikant nivå av ekvivalent tryck. En ökning av det statiska trycket kan uppnås genom att använda ytterligare krafter för att skapa ett luftflöde, till exempel centrifugalkrafter, som verkar i radialfläktar.
Diagonalfläktar är en sorts hybrid av axiella och radiella enheter. I dem sugs luft i den riktning som sammanfaller med rotationsaxeln. Tack vare designen och arrangemanget av pumphjulsbladen uppnås en luftflödesavböjning på 45 grader.
Således uppträder en radiell hastighetskomponent i luftmassornas rörelse. Detta gör det möjligt att uppnå en ökning av trycket på grund av verkan av centrifugalkrafter. Effektiviteten hos diagonala enheter kan vara upp till 80 %.
Crossflow-fläktar
I anordningar av denna typ är luftflödet alltid riktat tangentiellt mot pumphjulet.
Detta gör att betydande prestanda kan uppnås även med små impellerdiametrar. Tack vare dessa egenskaper har diametrala enheter blivit utbredda i kompakta installationer som luftridåer.
Effektiviteten hos fläktar som använder denna funktionsprincip når 65%.
Fläktens aerodynamiska egenskaper
Den aerodynamiska karaktäristiken återspeglar fläktflödets (prestanda) beroende av trycket.
Det finns en arbetspunkt på den som visar det aktuella flödet vid en viss trycknivå i systemet.
Nätverksegenskaper
Luftkanalnätverket vid olika flödeshastigheter har olika motstånd mot luftrörelser. Det är detta motstånd som bestämmer trycket i systemet. Detta beroende återspeglas av nätverkskarakteristiken.
När fläktens aerodynamiska egenskaper och nätverksegenskaperna konstrueras i ett enda koordinatsystem, är fläktens arbetspunkt i deras skärningspunkt.
Beräkning av nätverksegenskaper
För att konstruera nätverksegenskaper används beroendet
I denna formel:
- dP – fläkttryck, Pa;
- q – luftflöde, kubik m/h eller l/min;
- k – konstant koefficient.
- Den första punkten som motsvarar fläktens driftpunkt är inritad på den aerodynamiska karaktäristiken. Till exempel arbetar den vid ett tryck på 250 Pa, vilket skapar ett luftflöde på 5000 kubikmeter per timme. (punkt 1 i figuren).
- Formeln bestämmer koefficienten kk = dP/q2 För exemplet i fråga kommer dess värde att vara 0,00001.
- Flera tryckavvikelser väljs godtyckligt, för vilka flödet beräknas om. Till exempel med en tryckavvikelse på -100 Pa (resulterande värde 150 Pa) och +100 Pa (resulterande värde 350 Pa), beräknas luftflödet med formeln. blir 3162 respektive 516 kubikmeter per timme.
Varje kanalnätresistansvärde har sin egen nätkarakteristik. De är byggda på liknande sätt.
Som ett resultat, samtidigt som fläktens rotationshastighet bibehålls, skiftar arbetspunkten längs den aerodynamiska karaktäristiken. När motståndet ökar skiftar arbetspunkten från position 1 till position 2, vilket orsakar en minskning av luftflödet. Tvärtom, när motståndet minskar (övergång till punkt 3a på linje C), kommer luftflödet att öka.
Således leder avvikelsen mellan luftkanalsystemets faktiska motstånd från det beräknade till en diskrepans mellan luftflödet och designvärdena, vilket negativt kan påverka systemets prestanda som helhet. Den största faran med en sådan avvikelse ligger i oförmågan hos ventilationssystem att effektivt utföra sina tilldelade uppgifter.
Luftflödets avvikelse från det beräknade kan kompenseras genom att ändra fläktens rotationshastighet. I detta fall erhålls en ny arbetspunkt, som ligger i skärningspunkten mellan nätverkskarakteristiken och den aerodynamiska karaktäristiken från familjen som motsvarar den nya rotationshastigheten.
Följaktligen, när motståndet ökar eller minskar, kommer det att vara nödvändigt att justera rotationshastigheten så att arbetspunkten flyttas till position 4 respektive 5.
I det här fallet finns det en avvikelse av trycket från nätverkets beräknade egenskaper (storleken på förändringarna visas i figuren).
I praktiken indikerar förekomsten av sådana avvikelser att fläktens driftläge skiljer sig från det som beräknades på grund av maximal effektivitet. Dessa. Reglering av hastigheten både i riktning mot att öka och minska leder till en förlust av effektivitet hos fläkten och systemet som helhet.
Beroende av fläktens effektivitet på nätverksegenskaper
För att förenkla valet av en fläkt baseras flera nätverksegenskaper på dess aerodynamiska egenskaper. Oftast används 10 rader, vars nummer uppfyller villkoret
L = (dPd/dP)1/2
- L – nätverkskarakteristiskt nummer;
- dPd – dynamiskt tryck, Pa;
- dP – totalt tryckvärde.
I detta fall fläktens effektivitet, som bestäms av förhållandet
- dP – totalt tryck, Pa;
- q – luftflöde, kubik m/h;
- P – effekt, W
I detta avseende är det av intresse att jämföra effektiviteten hos radialfläktar med bakåt- och framåtböjda pumphjulsblad. För den förra är maxvärdet för denna indikator ofta högre än för den senare. Detta förhållande upprätthålls dock endast när man arbetar inom området för nätverksegenskaper som motsvarar lägre flödeshastigheter vid ett givet tryckvärde.
Som framgår av figuren kommer bakåtböjda fläktar vid höga luftflödesnivåer att kräva en större impellerdiameter för att uppnå samma effektivitet.
Aerodynamiska förluster i nätverket och regler för installation av fläktar
Fläktarnas tekniska egenskaper motsvarar de som anges av tillverkaren i den tekniska dokumentationen om kraven för deras installation är uppfyllda.
Den huvudsakliga är installationen av fläkten på en rak sektion av luftkanalen, och dess längd måste vara minst en och tre diametrar på fläkten på sug- respektive utloppssidan.
Brott mot denna regel leder till en ökning av dynamiska förluster och, som en konsekvens, till en ökning av tryckfallet. Om denna skillnad ökar kan luftflödet minska avsevärt jämfört med de beräknade värdena.
Många faktorer påverkar nivån på dynamiska förluster, prestanda och effektivitet. Följaktligen måste andra krav uppfyllas vid installation av fläktar.
Sugsida:
- fläkten är installerad på ett avstånd av minst 0,75 diametrar från närmaste vägg;
- inloppsluftkanalens tvärsnitt bör inte skilja sig från diametern på inloppsöppningen med mer än +12 och -8%;
- längden på luftkanalen på luftintagssidan måste vara större än 1,0 gånger fläktens diameter;
- förekomsten av hinder för luftflödets passage (spjäll, grenar etc.) är oacceptabelt.
- förändringen i luftkanalens tvärsnitt bör inte överstiga 15% och 7% i riktningen för minskning respektive ökning;
- längden på den raka delen av rörledningen vid utloppet måste vara minst 3 fläktdiametrar;
- För att minska motståndet rekommenderas det inte att använda böjar i en vinkel på 90 grader (om det är nödvändigt att vända huvudlinjen, bör de erhållas från två böjar på 45 grader vardera).
Specifika fläkteffektkrav
Hög energieffektivitetsindikatorer är ett av huvudkraven som tillämpas i europeiska länder till all utrustning, inklusive byggnadsventilationssystem. Därför har Svenska Inneklimatinsitutet utvecklat ett integrerat effektivitetsbedömningskoncept för ventilationsutrustning baserat på den så kallade specifika fläkteffekten.
Denna indikator förstås som förhållandet mellan den totala energieffektiviteten för alla fläktar som ingår i systemet och det totala luftflödet i byggnadens ventilationskanaler. Ju lägre resulterande värde, desto högre effektivitet har utrustningen.
Denna bedömning ligger till grund för rekommendationer för inköp och installation av ventilationssystem för olika branscher och branscher. Så för kommunala byggnader bör det rekommenderade värdet inte överstiga 1,5 vid installation av nya system och 2,0 för utrustning efter reparation.
