Меню

Вентилятор центробежный высокого давления чертеж

Центробежный вентилятор

Для перемещения воздушных составов из помещений или по каналам используются различные вентиляторы. Вентилятор центробежный относится к группе агрегатов, способных создавать небольшое разрежение или увеличение давления воздушного потока. Отличается простой конструкцией, используется как в промышленности, так и в бытовых целях. Может иметь различные линейные размеры и технические параметры.

Эксплуатационные параметры вентиляторов

  1. Производительность. Характеризует количество воздуха, перемещаемого устройством в единицу времени. Определяется по формуле Q = V/t [м 3 /с], где:

Q – производительность вентилятора;

V – воздух, перемещаемый устройством в кубических метрах;

На основании характеристик по производительности выполняется расчет различных вентиляционных систем с учетом кратности обмена воздуха. С учетом этих данных подбирается конкретный воздуховод.

  1. Максимальный напор потока. Зависит от количества энергии, получаемой воздушным потоком при прохождении через корпус устройства. Вентилятор центробежный засасывает воздух во входное отверстия и лопастями придает ему ускорение. Рассчитывается по формуле Рп = Рст + Рдин, где:

Рп – давление воздуха на выходе из вентилятора;

Рст – статическое давление воздуха на входе;

Рдин – динамическое давление, придаваемое лопастями устройства.

Центробежные механизмы не могут создавать высокое давление воздушного потока и используются только в вентиляционных системах.

  1. Мощность. Разделяется на общую и полезную, от соотношения этих характеристик зависит, какой коэффициент полезного действия имеет центробежный вентилятор. Определяется по формуле N = (Q·P)/(1000·ŋ) [кВт], где:

N – общая мощность вентилятора;

Q – производительность устройства по максимальному объему воздушного потока;

P – давление, которое имеет воздух на выходе из устройства;

ŋ – КПД центробежного механизма.

Технические параметры устройств подбираются на основании расчетов вентиляционных систем с учетом особенностей производства и конкретного места установки.

Из каких частей состоит вентилятор центробежный

Различные модели устройств могут иметь конструкционные особенности, но у всех одинакова принципиальная схема.

Устройство центробежного вентилятора

1 – ось ступицы, крепится непосредственно на электрический двигатель или на приводной шкив;

2 – рабочее колесо с установленными лопатками;

3 – лопатки, нагнетающие воздух. Могут иметь различный вид, что позволяет изменять технические характеристики без изменения мощности двигателя;

4 – передний диск, с его помощью вентилятор захватывает воздух;

5 – решетка лопастей. Вентилятор центробежный может иметь различное количество лопастей, отличающихся по геометрии и линейным параметрам.

6 – корпус (улитка), служит для перенаправления воздушного потока, создает разрежение на входе и повышенное давление на выходе;

7 – приводной шкив, может иметь различные диаметры и профили;

8 – подшипники качения, могу быть роликовыми или шариковыми;

10, 11 – фланцы, к ним присоединяется воздуховод.
Конструкционные отличия Для вентиляции помещений необходимо подбирать устройства, полностью отвечающие техническому заданию. В связи с различными требования к эксплуатационным показателям конструкторы разработали несколько типов устройств, отличающихся внешним видом и техническими возможностями. Корпус вентиляторов изготавливается из листовой стали, для защиты от коррозионных процессов используются современные порошковые покрытия.
Лопатки Фиксируются к диску, могут быть неразъемными и съемными, с регулируемым углом наклона или стационарными.

Читайте также:  Измерение артериального давления по сестринскому процессу

Типы профилей лопаток

Технические характеристики двух параллельно подключенных вентиляторов

Суммарное эквивалентное отверстие установки равно сумме этих показателей каждого вентилятора. За счет такой схемы компоновки второй параллельный вентилятор развивает мощность несколько ниже, чем в отдельно смонтированном варианте. Если рабочая точка В расположена рядом с зоной неустойчивости, то вентилятор центробежный может попадать в режим помпажа, воздух теряет свою первоначальную скорость.
Последовательное подключение вентиляторов

Технические характеристики двух последовательно подключенных вентиляторов

Последовательное подключение двух вентиляторов целесообразно в случае, если вентиляция иным методом не обеспечивает нужное давление в воздуховодах. Часто схема применяется во время монтажа пневматических транспортеров. Установка нескольких последовательных устройств позволяет понизить скорость движения лопаток, за счет чего уменьшается сила удара транспортируемых материалов о лопатки. При такой схеме общее давление суммируется.

Способы регулирования производительности

В некоторых случаях воздух должен изменять параметры своего движения, достижение такого эффекта на одном устройстве достигается несколькими методами:

  1. Регулировкой при помощи дросселя. Изменение параметров может достигать до 40% первоначальных. Способ оправдан только для небольших вентиляторов.
  2. Регулировкой скоростью вращения. Метод считается самым экономичным, воздух движется с различной скоростью и при этом КПД меняется в незначительных пределах. В зависимости от изменения скорости вращения меняется центробежная сила, действующая на потоки.
  3. Регулирование положением направляющих лопаток

Зависимость производительности от угла поворота лопаток

Влияние геометрии лопаток на КПД вентиляторов при изменении скорости вращения

За счет перестановки лопаток изменяется угол захвата потока, воздух увеличивает или уменьшает скорость движения. Производительность устройства имеет прямую связь с углом поворота и значения отношений диаметров входного и выходного патрубков.

Источник

Методика расчета вентилятора высокого давления ВВД-CНМT 315-130

Производительность по воздуху Q, м 3 /ч, м 3 /с, Плотность воздуха , Диаметр колеса, Частота вращения вала , Давление развиваемое при н.у. р, кг/м 2 /γ (кг/м 3 )
0,95 2720/0,756 0,120 0,46 280/1,2

Расчет ведут в такой последовательности:

1. Диаметр входного отверстия вентилятора (см.рис 1.1.) определяют по формуле:

(1)

где с – геометрический коэффициент, с =3,5 4,5

Указанная формула выведена ЦАГИ и основана на предложении, что наименьшие потери давления в каналах колеса полученной при минимальном значении оптимальной скорости на входе.

2.Скорость входа в вентилятор равна:

(2)

3.Диаметр входа по конструктивным соображениям принимается:

(3)

4.Ширина колеса на входе определяется на основании следующих соображений

Если исходить из сохранения скорости на повороте ( ) и допустить,

Читайте также:  Высокий пульс при низком давлении после операции на сердце

что площадь живого сечения потока равна цилиндрической поверхности то получим:

(4)

а так как , то

= (5)

В действительности же в связи с тем, что отрыв потока на повороте практически неизбежен, ширину колеса принимают с запасом:

=1,25·0,055=0,06875 м (6)

где К .При лопатках замкнутых назад и радиальных, К=1,05 1,25.При лопатках, замкнутых вперед, К=1,20 2,5,причем запас тем больше, чем больше отношение .

У центробежных вентиляторов колеса изготавливаются равной ширины

или полуконическими .При полуконических колесах обеспечивается меньшая потеря давления на поворот и лучший диффузионный эффект в межлопаточных каналах, т.е более высокий К.П.Д. Однако технология изготовления полуконических колес более сложна.

5.Окружная скорость на входе в колесо:

(7)

6.Относительная скорость на выходе в колесо:

(8)

При отсутствии закручивания на входе, когда =0, то получим:

;

,

значит (8) примет вид:

= =38,9 м (9)

,

а соответствующий угол протекания потока

=

Принимаем =

7.Угол установки лопаток на входе в колесо

+ (11)

где — угол атаки, т.е разность между углом набегающего потока и углом установки лопаток на входе, обычно

Далее на основе ряда соображений следует задаться (с последующей проверкой) наружным диаметром колеса , углом выхода с лопаток , числом лопаток и продолжить расчет.

8.Окружная скорость на выходе с колеса:

м (12)

9.Скорость закручивания потока на выходе из колеса без учета влияния числа лопаток:

+ cos =69,85+38,9·cos =106,4 м/с (13)

(в расчетах первого приближения можно принимать )

Скорость закручивания потока при выходе с колеса с учетом влияния конечного числа лопаток будет меньше, т.е

=(0,7 =(0,7 =74,48 101,1 м/с (14)

Принимаем =100 м/с.

10.Коэффициент закручивания потока на выходе из колеса:

= = (15)

11.Теоретическое давление лопаточного колеса:

= (16)

Если принять , то:

= =837,24 кг/ (17)

12.После определения размеров кожуха, пользуясь соответствующими диаметрами, подачи плавающей потери давления внутри вентилятора: на входе, при повороте к лопаткам, между лопатками, при выходе в кожух и в кожухе.

Потеря давления при протекании потока между лопатками колеса прежде всего зависит от угла атаки. Так как форма междулопаточных каналов лучше у колес с замкнутыми назад лопатками, то потери у них будут меньше, чем у колес с лопатками, замкнутыми вперед.

Потери давления на удар при выходе с колеса можно уменьшать при установке плоского щита, чем лопаточного направляющего. Эти потери обычно меньше у колес с лопатками, замкнутыми назад, чем для колес с лопатками, замкнутыми вперед, так как в первом случае абсолютные скорости выхода меньше.

Потери давления в кожухе существенно зависит от его размеров, а так же от формы. В скрученном литом кожухе переменной ширины эти потери меньше, чем в прямоугольном сварном кожухе постоянной ширины.

Читайте также:  Шиповник при беременности при пониженном давлении

Обычно суммарная величина гидравлических потерь в вентиляторе составляет:

(18)

А давление, развиваемое при нормальных условиях равно:

· 1,43 =837,24 кг/м 2 (19)

=83,7 251,2 кг/м 2

кг/м 2 (20)

·100 = ·100 =33,6 =10 (21)

Если заданное значение не соответствует вычисляемому

то следует произвести пересчет, изменив принятые предварительные параметры некоторых из геометрических параметров вентилятора:

D2 , , z.

13.Гидравлический К.П.Д. вентилятора равен:

= = = =0,66 (22)

14.Гидравлическая мощность вентилятора:

= = =6,2 к/Вт (23)

15.Мощность, связанная с потерями на трение воздуха через зазор (она добавляется к мощности гидравлической), определяется по формуле:

= = =0,31 к/Вт (24)

где =(0,01 0,05)Q=(0,01 0,05) 0,756=0,0076 0,038 м 3 /с (25)

16.Мощность,расходуемая на трение дисков и колец колеса о воздух(так называемая нулевая или паразитная мощность), может быть приближенно посчитана по формуле ЦАГИ:

= · · 3 (1+5 ) (26)

где =(5 10 -6 для колес с коническим передним диском

и =(10 10 -6 -для колес с плоским передним диском.

=(10 10 -6 ·0,120· (1+5 )=5,2 к/Вт

Принимаем =5,66 к/Вт

17.Мощность на колесе, т.е расходуемая только колесом при механических потерях в подшипниках и в приводе:

к/Вт (27)

Выбираем двигатель 4А160S2УЗ с мощностью 15кВт, асинхронной частотой вращения 2900 мин -1 .

= 0,29 (28)

( -низкий в виду того, что не производился пересчет. должен быть в пределах =(0,47 ))

В результате работ по совершенствованию центробежных вентиляторов их К.П.Д значительно повысился. Для вентиляторов с быстроходностью, лежащей в пределах =25 , при лопатках, загнутых вперед,

=0 ; при лопатках, оканчивающихся радиально

=0 , и при лопатках, загнутых назад =0 и более.

Следует отметить, что рассмотренный метод аэродинамического расчета центробежных вентиляторов, равно как и другие современные методы, до сих пор еще основываются на приближенной модели движения потоков, в которой не учитываются несимметричность каналов и полей скоростей, неравномерность работы каналов колеса.

Заключение.

Целью данной работы было изучение конструкции, принципа действия и основ расчета вентилятора высокого давления. В качестве отчета о проделанной работе представлены:

Пояснительная записка.В пояснительной записке описана конструкция ветилятора, классификация, расчет основных и конструктивных параметров, а также приведена схема очистки воздуха с использованием данного вентилятора и описана область ее применения в ПСМ.

-Графическая часть.В графической части представлен чертеж вентилятора и схема очистки воздуха АС-1. Графические изображения выполнены на листах формата А2 и скомпанованы на листе формата А1

Литература

1.Калинушкин М.П. Вентиляторные установки., М:1962-288c.

2.Кочергин С.М. Вентиляция. Оборудование и технологии. Учебно-практическое пособие.- М:- Стройинформ, 2007-424с.

3.Рысин С.А. Справочник по вентиляции. М-1954-247с.

Источник

Adblock
detector