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

219

Г л а в а XIII

ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ

§ 109. Конструкция осевых вентиляторов

Простейший осевой вентилятор (рис. 173, а) состоит из двух основных частей: осевого лопастного колеса 1 (с числом лопаток

колесо в большинстве случаев насаживается непосредственно на вал двигателя 6, а двигатель, укрытый обтекателем 7, располагается внутри кожуха. Величина зазора между кожухом и концами лопа­ ток должна быть минимальной, чтобы только колесо могло вращать­ ся внутри кожуха. Она не должна превышать 1,5% от длины лопат­ ки, так как при больших зазорах ухудшаются аэродинамические качества осевых вентиляторов (уменьшается статическое давление и снижается общий к. п. д.). Осевое колесо состоит из втулки от­ носительно большого диаметра и прикрепленных к ней глухих или поворотных лопаток. Лопатки могут быть симметричного и несим­ метричного профилей. Наиболее совершенную форму имеют лопат­ ки со специальным несимметричным профилем, напоминающим профиль крыла самолета. Лопатки с симметричным профилем мо­ гут работать при любом направлении вращения. Вентиляторы с такими лопатками называются реверсивными. Нереверсивными принято называть вентиляторы с несимметричными лопатками. Если форма профиля несимметрична, то лопатки устанавливаются

220

так, чтобы вогнутая сторона их двигалась по направлению враще­ ния колеса. Лучшая форма лопаток по вихревой теории Н. Е. Ж у­ ковского— расширяющаяся к втулке (осевые вентиляторы ЦАГИ).

Лопатки или все колесо изготовляются штамповкой из листо­ вого металла. При больших размерах вентилятора лопатки дела­ ются пустотелыми. Втулки могут быть литые и сварные. Лопатки к ним привариваются либо кре­ пятся наглухо заклепками и при помощи стержней. В последнем случае при регулировании можно

Рис. 173. Общий вид и схема осевого вентилятора

менять угол поворота лопаток относительно плоскости вращения. С повышением быстроходности осевого вентилятора число лопа­ ток уменьшают.

Для преобразования динамического давления в статическое цилиндрический кожух снабжается расходящимся так называемым осевым диффузором 5 (рис. 173, б). Иногда на крупных вентиля­ торах для выпрямления закручивающегося потока, а следователь­ но, для преобразования динамического давления в статическое не­ посредственно за осевым колесом устанавливается спрямляющий аппарат, состоящий из неподвижных лопаток, плоских или про­ филированных, которые образуют в кожухе продольные каналы.

§ 110. Вентиляторы встречного вращения

Для увеличения давления осевые вентиляторы соединяются последовательно. Сдвоенный вентилятор (рис. 174 а, б) состоит из двух колес, установленных на концах удлиненного вала. Так как поток воздуха одним колесом закручивается, то для раскру­ чивания потока второе колесо с обратным поворотом лопаток вращается в обратную сторону, для чего вентилятор имеет двой­ ную коробку скоростей. Таким образом был получен вентилятор встречного вращения. Для обеспечения высокого к. п. д. воздух должен войти в рабочее колесо в осевом направлении и в том же

потока за третьим колесом устанавливается аппарат с неподвиж­ ными лопатками.

221

Рис. 174. Схема вентилятора встречного вращения

и его характеристики

Если привод монтируется внутри кожуха, то потребная мощ­ ность делится между двумя небольшими двигателями половинной мощности вместо одного двигателя больших размеров. Иногда для увеличения полезного сечения кожуха осевого вентилятора, умень­ шения сопротивления движению воздуха двигатель вентилятора устанавливается вне потока.

§ 111. Особенности осевых вентиляторов

Осевые вентиляторы относятся к быстроходным нагнетателям и применяются для подачи относительно больших объемов газа при меньших давлениях, по сравнению с центробежными (на­ пример, для проветривания помещений, для вентиляции шахт, тун-

222

нелей, у ходков печей обжига во время выгрузки кирпича и т. д.). В осевых вентиляторах струи воздуха движутся параллельно оси, поэтому окружная скорость практически не изменяется, т. е. для каждой струйки U\ = u 2. Следовательно, в работе вентилятора не участвуют центробеленые силы. Вот почему вентиляторы этого типа развивают меньшие давления, чем центробежные.

Мощность, потребляемая осевым вентилятором, почти не зави­ сит от изменения производительности. Поэтому нет необходи­ мости устанавливать двигатели с запасом мощности, как это делается для центробеленых вентиляторов.

Осевые вентиляторы имеют большой к. п. д.; при симметрич­ ных лопатках они реверсивны, т. е. позволяют менять направление двилеения газа. Размеры такого вентилятора в радиальном направ­ лении невелики.

Задачи.

1. Какая мощность электродвигателя (с запасом 10%) необходима для вен­ тилятора производительностью 35000 м3/ч, работающего при давлении д=1500 Н/м2=150 мм вод. ст., если полный к. п. д. вентилятора равен 0,55?

Ответ: Л^дВ = 28,5 кВт.

2. Центробежный вентилятор среднего давления типа ЭВР № 4 при произ­ водительности 9000 м3/ч и при частоте вращения «=1500об/мин создает дав­ ление р=1100 Н/м2. Определить коэффициент полезного действия вентилятора,

80000 м3/ч при температуре £=190°С требуется установить дымосос.

Определить необходимую производительность дымососа, перепад давления,

223