Файл: Семидуберский, М. С. Насосы, компрессоры, вентиляторы учебник.pdf

В (ПО) общий к. п. д. т]0бщ учитывает потери мощности внутри вентилятора, на преодоление механических сопротивлений в при­ воде и подшипниках, т. е.

мощи соединительной муфты, то т]пер = 1.

Для центробежных вентиляторов, у которых мощность' резко возрастает даже при незначительном увеличении производитель­ ности, в (ПО) вводится коэффициент запаса мощности. Это объ­ ясняется тем, что при работе вентилятора в сети в результате не­ точностей расчетов, отступлений от проекта при монтаже, негерме­ тичности сети и многих других причин мощность может отличаться от расчетной.

Коэффициент запаса мощности принимается К= 1,10-г-1,15; для осевых вентиляторов, у которых мощность в меньшей степени за­

По каталогу подбирается соответствующий по типу двигатель, у которого установленная мощность на валу — ближайшее боль­ шее значение по сравнению с расчетным. Правильно выбранная установленная мощность электродвигателя вентилятора обуслов­ ливает экономичность и надежность его эксплуатации. Если по­ добрать двигатель недостаточной мощности, то он быстро выйдет из строя, а работа двигателя с избыточной мощностью вследствие уменьшения cos ф при недогрузке установки станет неэко­ номичной.

207

РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРА В СЕТИ

§ 102. Силы движущие и тормозящие

Установившееся движение жидкости или газа в трубопроводах происходит при равновесии действующих движущих сил давления

где 7,= 0,02-4-0,03— коэффициент трения воздуха о стенки трубы; / — длина прямого участка трубы, м;

d = 4 R —диаметр трубы, м;

R — гидравлический радиус сечения, м;

V— скорость движения газа в трубе, м/с;

Р— плотность воздуха, кг/м3;

'У трубопроводов, состоящих из участков разного диаметра, потери давления на преодоление трения вычисляются отдельно для каждого участка. Величина сопротивления всего трубопровода рав­ на сумме сопротивлений всех участков.

Потери давления в фасонных частях по (20)

Коэффициенты потерь определяются отдельно для каждого ви­ да местного сопротивления — колена, перехода и т. д., значения которых приведены в табл. 15.

Динамическое давление на выходе из трубопровода обычно полностью теряется. Поэтому его необходимо прибавить к тормо­ зящим силам

Рліш ~ рт>"/2.

Для того чтобы пропустить через данный трубопровод заданное количество воздуха, необходимо у начала трубопровода создать нагнетателем избыточное давление

т. е. величина этого давления должна быть равна сумме всех сопротивлений движению, в том числе: сопротивлений трения на прямых участках трубы, местных сопротивлений и потерь динами­ ческого давления на выходе из трубопровода.

§ 103. Характеристика трубопровода. Рабочая точка

Потери давления в трубопроводе на основании (57)

^ Р = gpS.lQ2,

где Q — расход воздуха, пропускаемого трубопроводом; Si — удельное сопротивление трубы.

208

Резкий поворот

Плавный поворот

209

Для данного воздухопровода можно заменить gpS\l = K\, тогда применительно к вентиляторным установкам потери давления в воздухопроводах

р =

Кривая, построенная по этой формуле, называется характери­ стикой воздухопровода. Эта зависимость представляет квадра-

Рис. 167. Характеристика воздухопровода (а) и рабочая точка вентилятора (б)

тичную параболу, проходящую через>начало координат. Отсутствие в формуле члена pgHT объясняется тем, что насосу приходится преодолевать высоту столба жидкости Не (кроме потерь давления), а при работе вентилятора столб воздуха в воздухопроводе урав­ новешивается наружным атмосферным воздухом. Давление, раз-

210

виваемое вентилятором, расходуется исключительно на преодо­ ление сопротивлений сети (рис. 167, а). Характеристика вентиля­ тора строится в тех же координатных осях, что и характеристика центробежного насоса. По оси абсцисс откладывается производи­ тельность, по оси ординат — давление р, мощность N и к. и. д. г).

При наложении характеристики сети 1 на построенную в том же масштабе характеристику вентилятора 2 в пересечении этих кривых (рис. 167, б, точка А) получается рабочая точка. Она определяет подачу воздуха данным вентилятором в трубопровод и развиваемое при этом давление, т. е. точка пересечения кривых определяет режим работы вентилятора.

§ 104. Подбор вентилятора

Существуют два способа подбора вентиляторов: по таблицам и по характеристикам, приведенным в каталогах. Пользуясь задан­ ными величинами производительности и статического давления, по таблице определяют номер и частоту вращения соответствую­ щего вентилятора. Недостаток этого способа подбора вентилятора заключается в том, что невозможно точно определить оптималь­ ный режим работы вентиляторной установки. В результате спе-

.циально проведенных испытаний серийных вентиляторов состав­ лены таблицы, где для каждого номера вентилятора даются ха­ рактеристики (диаграммы). На каждой диаграмме нанесены кри­ вые давленгій и к. п. д. в зависимости от расходов воздуха при разных частотах вращения. На диаграмме, характеризующей вентилятор соответствующего номера, находят точку пересечения перпендикуляров, восстановленных к осям в местах, соответствую­ щих заданным производительности и давлению. Если эта точка не лежит на кривой, то значение т] или п определяют интерпо­ ляцией.

Например, требуется определить частоту вращения и к. п. д.

ставлена на рис. 168, по своему типу подходит к нашим условиям. Восстановленные перпендикуляры из точек Q= 5,6 м3/с, р=1000 Н/м2 пересекаются в точке А, которая лежит между кри­ выми 550 и 600 об/мин, поэтому искомую частоту вращения нахо­ дим интерполяцией. -В нашем случае она может быть принята 575 об/мин. Что касается значения rj, то оно находится между 0,60 и 0,62 и в нашем случае равно 0,61„

Пример. Подобрать вентилятор для перемещения воздуха при следующих

211

Рис. 168. Характеристика центробежного вентилятора № 8 серии ВРС при разных частотах вращения

Мощность на валу вентилятора по (ПО):

Мощность двигателя при rjn = 0,85 и с запасом 10%

1,1

Мдв = 19,5Qgg- = 25 кВт.

Окружная скорость

V = T,Dn!№ = 3,14 • 0,8 • 650/60 к 26 м/с.

что вполне допустимо (при скоростях, превышающих 30ч-40 м/с, работа венти­ лятора сопровождается сильным шумом).

Если заданным Q и р соответствует несколько номеров венти­ ляторов, то по их характеристикам определяют значения к. и. д. и выбирают тот из них, который при заданном режиме имеет наи­ большее значение к. п. д., меньше размером и потребляет мень­ шую мощность.

212