Μεγάλη Εγκυκλοπαίδεια Πετρελαίου και Αερίου

Η σωστή επιλογή ανεμιστήρα για το σύστημα εξαερισμού πρέπει να βασίζεται στη σωστή μέθοδο.

Πρόκειται για μια απλή αλλά σημαντική κατάσταση. Ωστόσο, επί του παρόντος, σε εξειδικευμένες δημοσιεύσεις, καθώς και στην επιστημονική βιβλιογραφία, δίδονται διάφορες αντιφατικές μέθοδοι επιλογής. Αλλά, παρά τις πολλές μεθόδους, οι νόμοι της αεροδυναμικής θέτουν τα πράγματα στις θέσεις τους, χωρίς να επιτρέπουν αντιφάσεις.

Γραφική απεικόνιση των αεροδυναμικών εξαρτημάτων στο σύστημα εξαερισμού

Τα γραφήματα στο Σχ. 1 και 1α δείχνουν τη σχέση όλων των πιέσεων που υπάρχουν στο λειτουργικό σύστημα, όπου:

F_t - συνολική πίεση ανεμιστήρα - αντίσταση συστήματος,

F_VP0 - δυναμική πίεση στην έξοδο ανεμιστήρα,

F_VPi - δυναμική πίεση στην είσοδο του ανεμιστήρα,

F_s - στατική πίεση ανεμιστήρα.

SP_S - συνολική στατική πίεση του συστήματος.

TP_i και TP₀ - συνολική πίεση στην είσοδο και την έξοδο από το σύστημα στο SP_i. και SP₀ - στατική πίεση στην είσοδο και την έξοδο του συστήματος σε συγκεκριμένο σημείο.

VP_i και VP₀ - τη δυναμική πίεση στην είσοδο και την έξοδο του συστήματος σε ένα συγκεκριμένο σημείο.

Σύγχυση

Στην τεχνική βιβλιογραφία, κάποια χρήση της στατικής πίεσης προκαλεί κάποια σύγχυση. Η διαφορά στην ορολογία και τη φύση του SP_S και F_s όπως φαίνεται καθαρά στις γραφικές παραστάσεις του Σχ. 1 και 1α.

Η συνολική στατική πίεση του συστήματος είναι η διαφορά μεταξύ των στατικών πιέσεων στην είσοδο και στην έξοδο ή

Η συνολική στατική πίεση του ανεμιστήρα είναι η διαφορά στις συνολικές και δυναμικές πιέσεις του, ή

Δεδομένου ότι η στατική πίεση του συστήματος (SP_S), δεν υπάρχει ανεμιστήρας (F_s) δεν δείχνει την ποσότητα ενέργειας που ο κατάλληλα επιλεγμένος ανεμιστήρας πρέπει να δώσει στο σύστημα, δεν αποτελούν σε καμία περίπτωση τη βάση για την επιλογή του.

Το εγχειρίδιο ASHRAE λέει: "Το πλήρες χτύπημα του ανεμιστήρα είναι ένας πραγματικός δείκτης της ενέργειας που ο ανεμιστήρας περνάει στη ροή του αέρα. Οι απώλειες ενέργειας στο σύστημα αεραγωγών μπορούν να θεωρηθούν ως ολικές απώλειες πίεσης. Η μέθοδος επιλογής ενός ανεμιστήρα και ο σχεδιασμός ενός συστήματος αγωγών με βάση τη συνολική πίεση είναι η πιο ακριβής. Αυτή η μέθοδος είναι εξίσου εφαρμόσιμη τόσο για συστήματα με υψηλές ταχύτητες ροής όσο και για μικρά συστήματα "[7]. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση έρχεται σε αντίθεση με την ακόλουθη δήλωση, που δίνεται στο ίδιο εγχειρίδιο από το ASHRAE: "Η αντίσταση του συστήματος καθορίζεται από τη συνολική πίεση. Η στατική πίεση που απαιτείται για την επιλογή του ανεμιστήρα όταν είναι γνωστή η ολική πίεση, προκύπτει από τον ακόλουθο τύπο:

Στην περίπτωση αυτή, προκύπτουν φυσικά τα ακόλουθα ερωτήματα:

• Γιατί είναι απαραίτητη η στατική πίεση για να ταιριάζει με τον ανεμιστήρα;
• Γιατί υπολογίζουμε τη στατική πίεση του ανεμιστήρα όταν είναι ήδη γνωστή η πλήρης πίεση του;
• Και, ιδιαίτερα, όταν ". μέθοδος επιλογής ανεμιστήρων.. με βάση τους δείκτες της συνολικής πίεσης είναι το πιο σωστό. ";

Σύμφωνα με τις οδηγίες ASHRAE, πρέπει να ακολουθήσετε τα παρακάτω βήματα κατά την επιλογή ενός ανεμιστήρα:

• Ως αποτέλεσμα του υπολογισμού του συστήματος εξαερισμού, βρείτε τη ροή του αέρα και τη συνολική πίεση του ανεμιστήρα.
• Με βάση τη ροή, επιλέξτε τον απαιτούμενο ανεμιστήρα.
• Προσδιορίστε την ταχύτητα εξόδου για τον επιλεγμένο ανεμιστήρα - V₀.
• Προσδιορίστε τη δυναμική κεφαλή στην έξοδο του ανεμιστήρα •
• Καθορίστε τη στατική κεφαλή - F_s = F_t - F_VP0.
• Καθορίστε την επιλογή του ανεμιστήρα με βάση την παροχή αέρα και τη στατική κεφαλή.

Παράδειγμα υπολογισμού

Η διαδικασία επιλογής ενός ανεμιστήρα μπορεί να αποδειχθεί οπτικά στο ακόλουθο παράδειγμα, όπου για τον ίδιο ρυθμό ροής αέρα 5100 m 3 / h και μια στατική πίεση F_s = 250 Pa, επιλέγονται δύο διαφορετικά μεγέθη ανεμιστήρων (Πίνακας 1,2).

Κύριες παράμετροι των οπαδών

Οι ανεμιστήρες χαρακτηρίζονται από τα ακόλουθα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά:

· Ταχύτητα περιστροφής (σ.α.λ.).

Οι τυπικοί ανεμιστήρες είναι εξοπλισμένοι με κινητήρες δύο πόλων. Κατά τη διάρκεια της αλλαγής στην ταχύτητα του ανεμιστήρα, η συνολική πίεση αυξάνεται, η χωρητικότητα και η κατανάλωση ενέργειας αλλάζουν ως εξής:

· Τάση και συχνότητα.

Στην τυποποιημένη έκδοση, οι κινητήρες σχεδιάζονται για συχνότητα δικτύου 50 Hz και 230/400 VDC / 400 VAC για τριφασικό ρεύμα σύμφωνα με το IEC 38.

Κινητήρες σχεδιασμένοι για 60 Hz συχνότητας γραμμής, όπως κατασκευάζεται σύμφωνα με το πρότυπο IEC 38. Motors για συγκεκριμένες τάσεις και συχνότητες όπως των κινητήρων ώστε να λειτουργούν σε διάφορες τάσεις διαθέσιμες κατόπιν αιτήματος.

Με τροφοδοσία τριών φάσεων, η μέγιστη επιτρεπτή τάση είναι 660 V. Κατά την αλλαγή της συχνότητας δικτύου, η ταχύτητα περιστροφής της πτερωτής, η αύξηση της συνολικής πίεσης, η χωρητικότητα και η κατανάλωση ισχύος του ανεμιστήρα αλλάζουν ως εξής:

Σε ανεμιστήρες υψηλής πίεσης με κινητήρα ονομαστικής τιμής 60 Hz, ο λόγος μετάδοσης κίνησης του ιμάντα επιλέγεται κατά τρόπον ώστε οι χαρακτηριστικές καμπύλες να αντιστοιχούν στις χαρακτηριστικές καμπύλες των ανεμιστήρων με ονομαστική τιμή 50 Hz.

· Συνολική παραγόμενη πίεση (Pa)

Όταν ο αέρας μετακινείται στους αεραγωγούς που συνδέονται με τον ανεμιστήρα, η πίεση που αναπτύσσεται ο ανεμιστήρας χρησιμοποιείται για να ξεπεραστούν οι δυνάμεις αντίστασης που προκύπτουν σε όλο το σύστημα αγωγών. Ταυτόχρονα, η πίεση του αέρα (και είναι γνωστό ότι είναι στατική, δυναμική και πλήρης) μπορεί να υποστεί αλλαγές σε όλο τον αγωγό και εξαρτάται άμεσα από τον τύπο, τις τιμές και την τοποθέτηση των τοπικών αντιστάσεων.

Ας εξετάσουμε την απλούστερη περίπτωση, όταν ο αγωγός είναι απολύτως ευθύς και έχει την ίδια διατομή καθ 'όλο το μήκος του. Σε αυτή την περίπτωση, η ταχύτητα κίνησης του αέρα και, συνεπώς, η δυναμική πίεση θα είναι η ίδια σε οποιοδήποτε σημείο και των γραμμών έγχυσης και αναρρόφησης. Εάν δεν λάβουμε υπόψη την αξία της τοπικής αντίστασης που προκύπτει όταν εισέρχεται ο αέρας στον αγωγό, καθώς και στην έξοδο από αυτόν, τότε θα έχουμε μια κατάσταση όπου η πίεση που δημιουργείται από τον ανεμιστήρα θα χρησιμοποιηθεί μόνο για να ξεπεραστούν οι δυνάμεις αντίστασης τριβής.

Η σχετική ολική και στατική πίεση στον αγωγό αναρρόφησης μπορεί να είναι αρνητική, ενώ η δυναμική πίεση θα έχει πάντα θετική τιμή. Όταν ο ανεμιστήρας βρίσκεται σε κατάσταση αδράνειας, η απόλυτη στατική πίεση σε όλο το μήκος του αγωγού είναι ισοδύναμη με την ατμοσφαιρική πίεση. Η σχετική στατική πίεση σε μια τέτοια κατάσταση θα είναι μηδενική.

Ο αέρας στον αγωγό είναι ακίνητος και έχει ταχύτητα ίση με το μηδέν, οπότε η δυναμική πίεση στον αγωγό θα είναι μηδέν. Όταν ο ανεμιστήρας αρχίσει, ο στατικός αέρας αρχίζει να κινείται και αρχίζει να δημιουργεί κενό στον αγωγό εισόδου (αναρρόφησης). Ως συνέπεια αυτής της διαδικασίας, η απόλυτη στατική πίεση στην είσοδο των αεραγωγών γίνεται λιγότερο από την ατμοσφαιρική πίεση. Ως αποτέλεσμα της διαφοράς στις πιέσεις που έχουν προκύψει στο σύστημα, ο αέρας αρχίζει να ρέει στον αγωγό εισόδου.

Η σχετική ολική πίεση στην εγκάρσια τομή του ανοίγματος αναρρόφησης του αγωγού θα αποτελείται από θετική δυναμική πίεση και αρνητική σχετική στατική πίεση που θα υπερνικά την αντίσταση στην είσοδο του αγωγού. Σε αυτή την περίπτωση, ο συντελεστής τοπικής αντίστασης για την είσοδο θα είναι ενότητα, και η σχετική στατική πίεση θα είναι ισοδύναμη με τη δυναμική. Έτσι, η σχετική ολική πίεση στο τμήμα αναρρόφησης του αγωγού θα είναι μηδέν.

Όπως θεωρούμε την περίπτωση όπου η ταχύτητα της κίνησης του αέρα στο σύστημα εξαερισμού είναι σταθερή λόγω της συνεχούς διατομή του αγωγού κατά μήκος όλο το μήκος της, τότε οπουδήποτε στον αγωγό η δυναμική πίεση θα είναι σταθερή.

Από αυτή την άποψη, η αντίσταση τριβής μπορεί να ξεπεραστεί μόνο με την αλλαγή της στατικής πίεσης. Και δεδομένου ότι η απώλεια της πίεσης για να ξεπεραστεί η αντίσταση μπορεί να εκφραστεί ως γραμμική συνάρτηση του μήκους του αγωγού, και την αλλαγή της στατικής πίεσης σε όλη του αγωγού θα είναι επίσης να εκφραστεί από ένα γραμμική εξάρτηση (αλλά μόνο υπό την προϋπόθεση της σταθερότητας της διατομή του). Έτσι, η ολική πίεση που παράγεται από τον ανεμιστήρα είναι η διαφορά της συνολικής πίεσης μετά τον ανεμιστήρα και πίεση για την ολοκλήρωσή του.

· Κατανάλωση αέρα (m 3 / h)

Η ροή του αέρα μπορεί να προσδιοριστεί με τον τύπο:

όπου Q - ρυθμός ροής αέρα, m 3 / s;

V είναι η ταχύτητα του αέρα στο τμήμα, m / s (μετρούμενη με ανεμόμετρο).

S είναι η επιφάνεια διατομής, m 2 (μετρούμενη με ένα μέτρο ταινιών).

Σε γενικές γραμμές, όλα εξαρτώνται από τα δεδομένα πηγής.

· Επίπεδο δημιουργούμενης ηχητικής πίεσης (dB).

Τα αρχικά δεδομένα για τον ακουστικό υπολογισμό είναι:

o σχέδιο και τμήμα των εγκαταστάσεων με τη θέση του τεχνολογικού και μηχανικού εξοπλισμού και των σημείων σχεδιασμού ·

o πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά των εγκλεισμένων δομών του χώρου (υλικό, πάχος, πυκνότητα κ.λπ.) ·

o Χαρακτηριστικά θορύβου και γεωμετρικές διαστάσεις πηγών θορύβου.

Χαρακτηριστικά θορύβου του τεχνολογικού και μηχανολογικού εξοπλισμού υπό μορφή οκτάβων ηχητικής ισχύος Λου, διορθωμένα επίπεδα ηχητικής ισχύος LwA, καθώς και ισοδύναμα LwA_ισοδ και μέγιστο LwA_max τα διορθωμένα επίπεδα ηχητικής ισχύος για πηγές διαλείποντος θορύβου πρέπει να καθορίζονται από τον κατασκευαστή στην τεχνική τεκμηρίωση.

Επιτρέπεται να αντιπροσωπεύει τα χαρακτηριστικά θορύβου με τη μορφή οκτάβων ηχητικών πιέσεων L ή ηχητικά επίπεδα στο χώρο εργασίας LA (σε σταθερή απόσταση) με εξοπλισμό μίας εργασίας.

· Απόδοση (συντελεστής απόδοσης).

Ο συντελεστής απόδοσης (EFFICIENCY) είναι ένα χαρακτηριστικό της απόδοσης ενός συστήματος (συσκευή, μηχανή) σε σχέση με το μετασχηματισμό ή τη μετάδοση ενέργειας. Καθορίζεται από τη σχέση της χρήσιμης ενέργειας που χρησιμοποιείται με τη συνολική ποσότητα ενέργειας που λαμβάνεται από το σύστημα. συνήθως υποδηλώνεται; ("Αυτό"). ; = Wol / Wcy. Η αποδοτικότητα είναι μια αδιάστατη ποσότητα και συχνά μετριέται σε ποσοστό. Μαθηματικά, ο προσδιορισμός της αποτελεσματικότητας μπορεί να γραφτεί με τη μορφή:

όπου Α -- χρήσιμη δουλειά και Q -- εργασία που δαπανήθηκε.

Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η απόδοση είναι πάντοτε μικρότερη από μία ή ίση με αυτήν, δηλαδή είναι αδύνατο να αποκτηθεί χρήσιμη εργασία περισσότερο από την ενέργεια που καταναλώνεται.

· Κατανάλωση ισχύος (W)

Υπάρχουν πολλοί μηχανισμοί που λειτουργούν συνεχώς με ένα σταθερό ή ελαφρώς μεταβαλλόμενο φορτίο χωρίς έλεγχο ταχύτητας, για παράδειγμα αντλίες, συμπιεστές, ανεμιστήρες κλπ. Κατά την επιλογή ενός ηλεκτροκινητήρα για αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε την ισχύ που καταναλώνεται από τον μηχανισμό. Αν αυτή η ισχύς είναι άγνωστη, προσδιορίζεται με θεωρητικούς υπολογισμούς ή υπολογισμούς με εμπειρικούς τύπους χρησιμοποιώντας τους συντελεστές που λαμβάνονται από πολυάριθμα πειράματα. Για ελάχιστα γνωστούς μηχανισμούς απαιτούμενη ισχύς προσδιορίζεται αφαιρώντας το άγχος διαγράμματα καταγραφής συσκευές που υπάρχουν ήδη στη λειτουργία παρόμοιων εγκαταστάσεων ή με τη χρήση των προτύπων κατανάλωσης ενέργειας που προκύπτει με βάση τα στατιστικά στοιχεία, λαμβάνοντας υπόψη την ειδική κατανάλωση ενέργειας στην έξοδο.

Με γνωστή ισχύ του μηχανισμού, η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα επιλέγεται από τον κατάλογο λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση του ενδιάμεσου γραναζιού. Ονομαστική ισχύς άξονα κινητήρα:

όπου PM είναι η ισχύς που καταναλώνεται από τον μηχανισμό. P - απόδοση μετάδοσης.

Η ονομαστική ισχύς του ηλεκτροκινητήρα που υιοθετείται από τον κατάλογο πρέπει να είναι ίση ή ελαφρώς υψηλότερη από την ονομαστική ισχύ.

Το επιλεγμένο κινητήρα δεν πρέπει να ελέγχονται για τη θέρμανση ή υπερφόρτωση, επειδή ο κατασκευαστής έχει κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις δοκιμές, καθώς και η βάση υπολογισμού είναι η μέγιστη χρήση του υλικού που προβλέπεται στον κινητήρα στην ονομαστική ισχύ της. Μερικές φορές, όμως, είναι απαραίτητο να ελεγχθεί η επάρκεια της ροπής εκκίνησης που αναπτύχθηκε από τον κινητήρα, λαμβάνοντας υπόψη ότι ορισμένοι από τους μηχανισμούς έχουν αυξημένη αντίσταση τριβής αρχικά τράβηγμα μακριά (π.χ., μεταφορείς, ορισμένοι μηχανισμοί εργαλειομηχανών).

Η ισχύς (kW) του ηλεκτροκινητήρα για την αντλία καθορίζεται από τον τύπο:

όπου - ο συντελεστής ασφαλείας, αποδεκτός 1.1-1.3, ανάλογα με την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα. - επιτάχυνση της βαρύτητας. - ροή (παραγωγικότητα) της αντλίας, m / s. - ονομαστικό ύψος ανύψωσης, m, - πυκνότητα του αντλούμενου υγρού, kg / m³. ; _μας - Η απόδοση της αντλίας (για έμβολο 0,7-0,9, για φυγοκέντρηση με πίεση μεγαλύτερη από 0,4 × 105 Pa 0,6-0,75, με πίεση μέχρι 0,4 × 105 Pa 0,45-0,6). ;_n - Η απόδοση μετάδοσης είναι 0,9-0,95. - πίεση που αναπτύσσεται από την αντλία, Pa.

Για μια φυγοκεντρική αντλία είναι ιδιαίτερα σημαντικό σωστή επιλογή της ταχύτητας του κινητήρα, καθώς η Q ικανότητα της αντλίας, την υπολογισμένη ύψος Η, και το σημείο ισχύος P M για τον ανεξάρτητο άξονα του κινητήρα της γωνιακής W. ταχύτητα Για τις τιμές Q ίδια αντλία₁, H₁, Μ₁, P₁ στο W₁ σχετίζονται με τις τιμές του Q₂, H₂, Μ₂, P₂ σε ταχύτητα W₂ οι σχέσεις Q₁/ Q₂= W₁/ W₂. H₁/ Η₂= Μ₁/ M₂= W 2 ₁/ W 2 ₂. P₁/ Ρ₂= W 3 ₁/ W 3 ₂.

Από αυτές τις σχέσεις προκύπτει ότι όταν αυξάνεται η γωνιακή ταχύτητα του κινητήρα, η ισχύς που καταναλώνεται αυξάνεται απότομα, γεγονός που οδηγεί σε υπερθέρμανση και αποτυχία. Αν η ταχύτητα είναι πολύ χαμηλή, η πίεση που δημιουργείται από την αντλία μπορεί να μην είναι επαρκής και η αντλία δεν θα αντλήσει το υγρό.

Δυναμική, στατική και ολική πίεση στο σύστημα αερισμού. Γραμμική απώλεια πίεσης αέρα στον αγωγό.

Η πίεση στο σύστημα εξαερισμού μπορεί να δημιουργηθεί φυσικά (πίεση αέρα ή λόγω της διαφοράς στην πυκνότητα του αέρα τροφοδοσίας και εξαγωγής), καθώς και της μηχανικής πίεσης που οφείλεται στους ανεμιστήρες. Η πίεση στους αγωγούς είναι στατική, δυναμική και πλήρης.

Δυναμική πίεση

Δυναμική πίεση Είναι το μέγεθος της κινητικής ενέργειας της ροής του αέρα. Καθορίζεται από τον τύπο:

Pdin = ν2ρ / 2, [Ρα]
όπου v - ταχύτητα αέρα, m / s
ρ - πυκνότητα αέρα, kg / m 3

Μέθοδος μέτρησης της δυναμικής πίεσης στον αγωγό

Στατική πίεση

Στατική πίεση - βάρος

Η στατική πίεση του αέρα στο σωλήνα εκκένωσης καθορίζεται από τον τύπο:
Pst = P πλήρης - Pdin, [Pa]
Η στατική πίεση του αέρα στο σωλήνα αναρρόφησης καθορίζεται από τον τύπο:
Pst = P πλήρης - Pdin, [Pa]

Μέθοδος μέτρησης της στατικής πίεσης στον αγωγό

Συνολική πίεση

Συνολική πίεση Είναι το άθροισμα των στατικών και δυναμικών πιέσεων. Μπορείτε να το υπολογίσετε χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Padd = Pdin + Pstat, [Ρα]

Το γράφημα της μεταβολής της ολικής και της στατικής πίεσης στον αγωγό

PATM - ατμοσφαιρική πίεση αέρα, Pstat - στατική πίεση αέρα, Pdin - δυναμική πίεση αέρα, P πλήρης - ολική πίεση αέρα

Γραμμική απώλεια πίεσης αέρα στον αγωγό

Όταν ο αέρας διέρχεται από τον αγωγό, η πίεση που δημιουργείται από τον ανεμιστήρα ή το φυσικό βύθισμα μειώνεται. Αυτό οφείλεται στην τριβή στα εσωτερικά τοιχώματα του αγωγού.
Η απώλεια της πίεσης τριβής στον τοίχο του αγωγού εξαρτάται από διάφορες παραμέτρους:

• εσωτερική τραχύτητα τοιχώματος
• ταχύτητα αέρα
• πυκνότητα αέρα
• μήκος αγωγού
• διάμετρο αγωγού

Αυτή η διαδικασία μπορεί να δει γραφικά:

Απώλεια πίεσης στην τριβή στον αγωγό

ΔPvσ - απώλεια πίεσης στην τριβή στο τμήμα αναρρόφησης του αγωγού
ΔPnag - απώλεια πίεσης στην τριβή στο τμήμα εκκένωσης του αγωγού
ΔΠst.vs - στατική πίεση στο τμήμα αναρρόφησης του αγωγού
Δρ - στατική πίεση στο τμήμα εκκένωσης του αγωγού

Τύπος για απώλεια πίεσης τριβής

ΔPtr = (λ · l · v² · ρ) / (2 · d) [Pa]

όπου λ - συντελεστής τριβής
l - μήκος του αγωγού, m
v - διάμετρος του αγωγού, m
ρ - ταχύτητα μετακίνησης του αέρα, m / s
δ - πυκνότητα αέρα, kg / m³

Τύπος πίεσης που αναπτύχθηκε από τον ανεμιστήρα

ΔPent = ΔPvs + ΔPnag + ΔPst.vs + ΔPst.nag [Pa]

Η συνολική πίεση ανεμιστήρα είναι

Ο εξαερισμός είναι μια ρυθμιζόμενη εναέρια ανταλλαγή, η οποία πραγματοποιείται με σκοπό τη δημιουργία ενός ατμοσφαιρικού αέρα σε οικιστικά, δημόσια και βιομηχανικά κτίρια που ευνοεί την ανθρώπινη υγεία και την εργασία, καθώς και για τεχνολογικούς σκοπούς. Συστήματα εξαερισμού - ένα σύνολο τεχνικών συσκευών που παρέχουν ανταλλαγή αέρα. Ο οδηγός της κίνησης του αέρα σε τέτοια συστήματα είναι ανεμιστήρας. Ο ανεμιστήρας είναι μια σύνθετη τεχνική συσκευή που μετατρέπει την κινητική ενέργεια του περιστρεφόμενου τροχού στην κινητική και την πιθανή ενέργεια του όγκου του εκτοπισμένου αέρα. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία τύπων ανεμιστήρων, όμως μόνο μερικά από αυτά χρησιμοποιούνται σε συστήματα εξαερισμού. Από την επιλογή του τύπου ανεμιστήρα και τη συμμόρφωση της συγκεκριμένης εργασίας εξαρτώνται οι διαστάσεις, η κατανάλωση ενέργειας, τα τεχνικά χαρακτηριστικά, καθώς και ο θόρυβος και ορισμένες άλλες ιδιότητες του συστήματος εξαερισμού.

Τύποι ανεμιστήρων που χρησιμοποιούνται σε συστήματα εξαερισμού

Ανεμιστήρες - μηχανές λεπίδων που έχουν σχεδιαστεί για τη μεταφορά αέρα ή άλλων αερίων. Οι ανεμιστήρες χωρίζονται κατά κανόνα ανάλογα με την ανεπτυγμένη πίεση στους ανεμιστήρες:

-Μέση πίεση από 1000Pa έως 3000Pa.

-υψηλή πίεση - πάνω από 3000Pa.

Κατά κανόνα, η πίεση που αναπτύσσεται από ανεμιστήρες που λειτουργούν σε συστήματα εξαερισμού δεν υπερβαίνει τα 2000 Pa. Στα συστήματα εξαερισμού και κλιματισμού χρησιμοποιούνται οι παρακάτω τύποι ανεμιστήρων:

Σχέδια αξονικών ανεμιστήρων παρουσιάζονται στο Σχήμα 1.1. Στους αξονικούς ανεμιστήρες, η ροή αέρα εισέρχεται και εξέρχεται κατά μήκος του άξονα περιστροφής του τροχού. Αξονικοί ανεμιστήρες μπορεί να αποτελείται από ένα τροχό (Εικ. 1.1a), και του τροχού ευθυγραμμιστή ροής (ris.1.1b), είσοδο οδηγών πτερυγίων και των τροχών (ris.1.1v), είσοδο οδηγά πτερύγια, τροχό, και το ευθυγραμμιστή ροής (ris.1.1g ). Ο κινητήρας μπορεί να είναι τοποθετημένο ως ένα εμπρόσθιο τροχό (σχήμα 1.1) και πίσω από τον τροχό (ris.1.1b), τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του ανεμιστήρα που έχει την ίδια τροχός θα σε αυτή την περίπτωση περίπου το ίδιο.

Εικ.1.1 Σχέδια αξονικών ανεμιστήρων:

α) Κ-τροχός. β) Το K + CA είναι ένας τροχός και μια συσκευή ευθυγράμμισης. γ) BHA + K - οδηγός εισόδου και τροχός, δ) BHA + K + CA - οδηγός εισόδου, τροχός και ευθυγράμμιση. 1 πολλαπλή είσοδος, 2 τροχούς, 3-τροχός, 4-ηλεκτρικός κινητήρας, 5-κιβώτιο, 6,8-ευθυγράμμιση μηχάνημα, οδηγός 7 εισόδου

Η υπολειπόμενη συστροφή της ροής είναι πηγή απώλειας, εκτός από αυτό μπορεί να προκαλέσει πρόσθετες απώλειες στα στοιχεία που συνδέουν τον ανεμιστήρα με το δίκτυο στην έξοδο. Για να μειωθεί η συστροφή πίσω από τον τροχό, χρησιμοποιείται μια συσκευή ευθυγράμμισης. Με ίσες ταχύτητες περιστροφής και διαμέτρους των τροχών, αξονικοί ανεμιστήρες δημιουργούν 2-3 φορές μικρότερη πίεση, αλλά έχουν καλύτερη απόδοση από τις ακτινικές ανεμιστήρες, συστήματα εξαερισμού, έτσι ώστε να χρησιμοποιούνται κυρίως για την μετακίνηση μεγάλων όγκων αέρα - ελέγχου της θερμοκρασίας, για τη δημιουργία του καπνού και τέλμα και ούτω καθεξής.

Οι αξονικοί ανεμιστήρες μπορούν να είναι μονής φάσης, δύο σταδίων και πολλαπλών σταδίων. Στον ανεμιστήρα πολλαπλών σταδίων, που δημιουργείται με βάση αρκετά μονοφασικά, η αύξηση της πίεσης είναι περίπου ανάλογη του αριθμού των σταδίων με την ίδια απόδοση. Υπάρχουν επίσης κυκλώματα αντίθετης περιστροφής και ανεμιστήρες με μεσημβρινή επιτάχυνση της ροής.

Σε ακτινικούς τροχούς, η ροή εισέρχεται κατά μήκος του άξονα περιστροφής του τροχού, αλλά εξέρχεται στο ακτινικό επίπεδο. Το σπειροειδές περίβλημα χρησιμεύει για τη μετατροπή της ροής στην έξοδο από τον τροχό και για την περαιτέρω αύξηση της πίεσης του ανεμιστήρα. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι δύο τύποι ακτινικών τροχών: τροχοί με λεπίδες καμπυλωμένες προς τα πίσω και με λεπίδες καμπυλωμένες προς τα εμπρός. Οι ακτινικοί ανεμιστήρες αναπτύσσουν μεγαλύτερη πίεση σε σύγκριση με τους αξονικούς ανεμιστήρες, καθώς η μονάδα όγκου του μεταφερόμενου αέρα μεταδίδει ενέργεια από την ακτίνα εισόδου στην ακτίνα της εξόδου του τροχού.

Ο ακτινικός ανεμιστήρας έχει δύο ανοίγματα εισόδου και μια κοινή έξοδο και αντιπροσωπεύει, όπως ήταν, τον συνδυασμό δύο ανεμιστήρων καθρέφτη σε σπειροειδή περιβλήματα. Αυτοί οι τύποι ανεμιστήρων έχουν περίπου διπλάσια χωρητικότητα (υπό την ίδια πίεση με έναν μόνο ανεμιστήρα). Οι πολυβάθμιοι ανεμιστήρες σε συστήματα εξαερισμού είναι εξαιρετικά σπάνιοι. Μεταξύ των τύπων ανεμιστήρων που εξετάζονται είναι ακτινικοί - οι περισσότεροι χρησιμοποιούνται σε συστήματα εξαερισμού.

Η διαμετρική ροή του ανεμιστήρα εισέρχεται τον τροχό σε μία διαμετρική κατεύθυνση (κάθετα προς τον άξονα περιστροφής), και είναι επίσης στη διαμετρική διεύθυνση. Η γωνία μεταξύ της εισόδου και του ρεύματος εξόδου μπορεί να είναι διαφορετική, υπάρχουν επίσης ανεμιστήρες με διαφορετικές γωνίες εξόδου ροής μέχρι 180 °. Η ακτινική ανεμιστήρας ροής που χρησιμοποιείται τροχό προς τα εμπρός κυρτό, παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται σε ακτινική ανεμιστήρες. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της διαμετρικής ανεμιστήρες είναι δυνατόν να αυξηθεί το μήκος του τροχού (αξονικό μήκος), η οποία καθιστά δυνατή την αύξηση της απόδοσης του ανεμιστήρα (με αντίστοιχη αύξηση της ισχύος του ενεργοποιητή). Παρά τα προφανή πλεονεκτήματα της διάταξης, ανεμιστήρα ροής δεν χρησιμοποιούνται ευρέως σε συστήματα εξαερισμού. Αυτό οφείλεται στη σχετικά χαμηλή αεροδυναμική απόδοση αυτών των ανεμιστήρων. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε χαμηλή κουρτίνες, αν και γνωστές προσπάθειες στην εφαρμογή διαμετρική φυσητήρα ανεμιστήρα vozduhopritochnyh ιδιότητες ustanovkah.Osnovnye ως συσκευή για τη μετακίνηση του αέρα, μπορεί να εκτιμηθεί από τα αεροδυναμικά παραμέτρους: πίεση, απόδοση και την κατανάλωση ενέργειας υπό κανονικές ατμοσφαιρικές συνθήκες, καθώς και το συντελεστή χρησιμότητα (EFFICIENCY).

-Πίεση ανεμιστήρα: στατική, πλήρης, δυναμική, μετρούμενη σε Pa (1 Pa

-Η έξοδος του ανεμιστήρα μετριέται σε m3 / h, m3 / s.

-Η κατανάλωση ισχύος του ανεμιστήρα μετράται σε W, kW.

Η συνολική πίεση του ανεμιστήρα είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ των συνολικών πιέσεων ροής πίσω από τον ανεμιστήρα και μπροστά του:

Εδώ: P01 - κατά μέσο όρο στο τμήμα εισόδου, P02 - η μέση τιμή της συνολικής πίεσης ροής στο τμήμα εξόδου.

Η στατική πίεση του ανεμιστήρα Psv ισούται με τη διαφορά μεταξύ της συνολικής πίεσης Pv και της δυναμικής πίεσης του ανεμιστήρα Pdv:

Η δυναμική πίεση του ανεμιστήρα Pdv καθορίζεται από τον μέσο ρυθμό ροής Vv-εξαέρωσης της παροχής ροής από τον ανεμιστήρα:

Ροή ροής της ροής από τον ανεμιστήρα (μία από τις μεθόδους μέτρησης του μέσου όρου):

όπου Fout - η περιοχή διατομής της εξόδου της ροής από τον ανεμιστήρα. Q-απόδοση του ανεμιστήρα.

Πλήρης και στατική απόδοση ανεμιστήρων:

όπου N είναι η ισχύς που καταναλώνεται από τον ανεμιστήρα.

Δίκτυο Nel - η ισχύς που καταναλώνεται από τον ανεμιστήρα από το ηλεκτρικό δίκτυο: Nel δίκτυο = N / (η ּ ηэл двиг),

όπου η ηλ κινητήρας - απόδοση του ηλεκτροκινητήρα.

Αυτό το άρθρο χρησιμοποιεί τις ακόλουθες δημοσιεύσεις:

1. Φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες. Ed. T.S. Solomakhovoy. M., Μηχανολογία. 1975
2. I.V. Brusilovsky. Αεροδυναμική των αξονικών ανεμιστήρων. M., Μηχανολογία. 1984
3. Σχεδιασμός και λειτουργία φυγοκεντρικών και αξονικών ανεμιστήρων. Μόσχα, GOSGORTEHIZDAT. 1959
4. Φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες. Ed. ΤΣ Σολομακούχου. Μ., "Mechanical Engineering", 1975

Διάλεξη # 7

ΔΙΑΛΕΞΗ № 7 Φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες

7.1 Βασικοί όροι και ορισμοί

7.2 Ταξινόμηση των ανεμιστήρων

7.3 Διάγραμμα διάταξης

7.4 Σκοπός και πεδίο εφαρμογής των οπαδών

7.1 Βασικοί όροι και ορισμοί

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες είναι μηχανές για την κίνηση καθαρών αερίων και μιγμάτων αερίων με λεπτά στερεά υλικά με βαθμό αύξησης της πίεσης που δεν υπερβαίνει τα 1,15 με πυκνότητα ροής 1,2 kg / m 3. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός φυγοκεντρικού ανεμιστήρα είναι η αύξηση της πίεσης λόγω της φυγοκεντρικής δύναμης του αερίου που κινείται στην πτερωτή από το κέντρο προς την περιφέρεια.

Με μια ασήμαντη αύξηση της πίεσης του αερίου, μπορεί να παραμεληθεί η μεταβολή της θερμοδυναμικής κατάστασής του. Επομένως, η θεωρία μιας μηχανής για ένα μη συμπιεστό μέσο ισχύει για τους φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες.

Οι ακόλουθοι όροι καθορίζονται από το πρότυπο:

αναπνευστήρα - ένα συγκρότημα που αποτελείται από ένα σώμα, έναν δρομέα, οδηγούς, διατάξεις ευθυγράμμισης με έναν συλλέκτη συνδεδεμένο σε αυτά και ένα κιβώτιο εισόδου.

εγκατάσταση ανεμιστήρα - ανεμιστήρα ή δύο ανεμιστήρες με τα στοιχεία εισόδου και εξόδου των ροών αέρα που συνδέονται με αυτά, των καναλιών παροχής και εκκένωσης, των διαχυτών.

τροφοδοσία ανεμιστήρα Q είναι η ποσότητα του αέρα που διεισδύει ανά μονάδα χρόνου μέσω της ζώνης εισόδου του ανεμιστήρα, m 3 / s.

ονομαστική ροή ανεμιστήρα Q_nom - τροφοδοσία στη μέγιστη κατάσταση στατικής απόδοσης, m 3 / s.

συνολική πίεση ανεμιστήρα P_V - η διαφορά μεταξύ των συνολικών πιέσεων αερίου κατά την έξοδο από τον ανεμιστήρα και πριν από την είσοδό του, Pa.

στατική πίεση ανεμιστήρα P_SV - η διαφορά μεταξύ της συνολικής πίεσης του ανεμιστήρα και της δυναμικής πίεσης πίσω του, Pa.

ονομαστική πίεση στατικού ανεμιστήρα P_SVnom - Στατική πίεση ανεμιστήρα στη μέγιστη στατική απόδοση, Pa.

καθαρή ισχύ N είναι η συνολική αύξηση της συγκεκριμένης ενέργειας ανά μονάδα χρόνου που λαμβάνεται από τη ροή αέρα στον ανεμιστήρα, kW,

όπου β - συντελεστής συμπιεστότητας αέρα στον ανεμιστήρα (β = 1,01 - 1,07).

κατανάλωση ενέργειας Ν_Β - ισχύς στον άξονα του ανεμιστήρα, kW.

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία και στις δημοτικές υπηρεσίες για την κατασκευή του εξαερισμού, απορροφώντας βλαβερές ουσίες στις τεχνολογικές διαδικασίες.

Σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς οι φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες που χρησιμοποιούνται για την παροχή αέρα στους θαλάμους καύσης των λεβήτων, κυκλοφορίας των μιγμάτων καυσίμων σε συστήματα κονιορτοποίηση αναρρόφησης των καπναερίων και μεταφοράς τους στην ατμόσφαιρα.

7.2 Ταξινόμηση των ανεμιστήρων

Στη βιβλιογραφία δεν υπάρχει ενιαία γενικά αποδεκτή ταξινόμηση φυγοκεντρικών ανεμιστήρων. Ωστόσο, οι ανεμιστήρες μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με ορισμένα χαρακτηριστικά: ταχύτητα, πίεση, διάταξη, τύπος κίνησης, σκοπό, κ.λπ.

Για τους ανεμιστήρες υψηλής ταχύτητας μπορούν να χωριστούν σε μικρούς ανεμιστήρες (Ν_y = 11 30), ο μέσος όρος (Ν_y = 30-60) και ένα μεγάλο (Ν_y = 60 81) ταχύτητα.

Ανεμιστήρες χαμηλής ταχύτητας. Έχουν μικρές διαμέτρους εισόδου, μικρό πλάτος του τροχού, μικρό πλάτος και άνοιγμα του σπειροειδούς περιβλήματος. Τα πτερύγια της στροφείου μπορούν να κάμπτονται προς την κατεύθυνση της περιστροφής τους και προς αυτήν την κατεύθυνση. Όσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα του ανεμιστήρα, τόσο μικρότερο είναι το σχήμα της λεπίδας που επηρεάζει την αεροδυναμική του απόδοση. Η μέγιστη απόδοση αυτών των ανεμιστήρων δεν υπερβαίνει το 0,8. Η συνολική μεταβολή ποικίλλει στο εύρος D_y = 6 1.7.

Οι ανεμιστήρες μεσαίας ταχύτητας. Σημαντικά διαφέρουν στις γεωμετρικές και αεροδυναμικές τους παραμέτρους. Η μέση ταχύτητα έχει ανεμιστήρες με τροχό τυμπάνου και μεγάλη διάμετρο της εισόδου, όπου οι συντελεστές πίεσης είναι κοντά στο μέγιστο δυνατό (ψ ≈ 3). Αυτοί οι οπαδοί επιτυγχάνουν μέγιστη απόδοση ή_max ≈ 07.3.

Η ίδια ταχύτητα έχει ανεμιστήρες με καμπύλες λεπίδες και μικρούς συντελεστές πίεσης (ψ ≈ 1). Η μέγιστη απόδοση αυτών των ανεμιστήρων μπορεί να φθάσει το 0,87. Η μέση ταχύτητα των ανεμιστήρων με μεσαίους και υψηλούς συντελεστές ψ διαφέρει κατά σχεδόν 2 φορές.

Ανεμιστήρες υψηλής ταχύτητας. Έχουν μεγάλους πτερυγίων με μικρό αριθμό λεπίδων καμπυλωμένων κατά την κατεύθυνση περιστροφής της πτερωτής. Συντελεστές πίεσης ψ 2).

Οι ανεμιστήρες γενικής χρήσης από την άποψη της συνολικής πίεσης που δημιουργείται στον ονομαστικό τρόπο διαιρούνται σε ανεμιστήρες χαμηλής, μέσης και υψηλής πίεσης.

Ανεμιστήρες χαμηλής πίεσης. Η συνολική πίεση δημιουργείται μέχρι 10 kPa (100 kgf / m 2). Αυτές περιλαμβάνουν ανεμιστήρες μεσαίας και μεγάλης ταχύτητας, στους οποίους οι πτερωτές έχουν φαρδιά φύλλα. Η μέγιστη περιφερειακή ταχύτητα τέτοιων τροχών δεν υπερβαίνει τα 50 m / s. Οι ανεμιστήρες χαμηλής πίεσης χρησιμοποιούνται ευρέως στα συστήματα υγιεινής εξαερισμού.

Ανεμιστήρες μεσαίας πίεσης. Δημιουργήστε τη συνολική πίεση στην περιοχή από 10 έως 30 Pa (100... 300 kgf / m 2). Αυτοί οι ανεμιστήρες έχουν λεπίδες καμπυλωμένες τόσο προς την κατεύθυνση της περιστροφής του τροχού όσο και προς την κατεύθυνση αυτή. Η μέγιστη περιμετρική ταχύτητα φτάνει τα 80 m / s. Οι ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις εξαερισμού και επεξεργασίας για διάφορους σκοπούς.

Ανεμιστήρες υψηλής πίεσης. Δημιουργήστε μια συνολική πίεση άνω των 30 kPa (300 kgf / m 2). Οι περιστρεφόμενοι ανεμιστήρες υψηλής πίεσης, κατά κανόνα, έχουν λεπίδες καμπυλωμένες πίσω, καθώς είναι πιο αποτελεσματικές. Η περιφερειακή ταχύτητα των πτερυγίων είναι μεγαλύτερη από 80 m / s. Επομένως, στην περίπτωση των μεγάλων τροχών (ανεμιστήρες μέσης ταχύτητας), χρησιμοποιούνται πτερύγια προφίλ με επίπεδο ή ελαφρώς κεκλιμένο μπροστινό δίσκο.

Πλήρης πίεση άνω των 10 kPa (1000 kgf / m 2) μπορεί να παρασχεθεί από ανεμιστήρες χαμηλής ταχύτητας με στενούς πτερωτές, οι οποίοι βρίσκονται κοντά στις γεωμετρικές τους παραμέτρους σε συμπιεστές. Η περιφερειακή τους ταχύτητα μπορεί να φθάσει τα 200 m / s με τον αντίστοιχο σχεδιασμό. Αυτοί οι ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται σε συστήματα με χαμηλή κατανάλωση αέρα και υψηλή αντίσταση: σε εγκαταστάσεις καθαρισμού φίλτρων, σε συστήματα πνευματικής αλληλογραφίας, πεπιεσμένου αέρα κ.λπ.

Για να εξασφαλιστούν πλήρεις πιέσεις κοντά στα 30 kPa (3000 kgf / m 2), σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται ανεμιστήρες δύο σταδίων ή μονάδες ανεμιστήρων με δύο ή τρεις διαδοχικούς ανεμιστήρες. Τέτοιες εγκαταστάσεις καλούνται μερικές φορές φυσητήρες.

7.3 Διάγραμμα διάταξης

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες μπορούν επίσης να ταξινομηθούν σύμφωνα με τη διάταξη των πτερωτών και το σχήμα του κύτους. Οι ανεμιστήρες που αποτελούνται από ένα ενιαίο στροφείο και ένα σπειροειδές περίβλημα καλούνται μονοφασικοί φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες κανονική απόδοση. Αυτή η διάταξη των φυγοκεντρικών ανεμιστήρων είναι πιο συνηθισμένη στην πράξη. Εάν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η απόδοση του ανεμιστήρα, χρησιμοποιούνται διπλοί φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες.

Φυγοκεντρικός ανεμιστήρας διπλής κατεύθυνσης Αποτελείται από δύο στροφείων κανονικής φυγοκεντρικό ανεμιστήρα, οι οποίες είναι κατοπτρικές εικόνες το ένα του άλλου, με ένα κοινό πίσω πλάκα, δύο εισόδους και ένα πλάτος του σώματος σπείρας 2 φορές το πλάτος ενός ανεμιστήρα ενός σταδίου. Ένας τέτοιος ανεμιστήρας είναι στην πραγματικότητα δύο μονολιθικοί φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες παράλληλης λειτουργίας. Από αυτή την άποψη, η ονομαστική ισχύς αυτού του ανεμιστήρα και η κατανάλωση ισχύος μπορεί να είναι 2 φορές υψηλότερες από τις αντίστοιχες παραμέτρους ενός ανεμιστήρα μονής όψης με την ίδια ταχύτητα και διάμετρο.

Η χρήση ανεμιστήρων διπλής όψης υψηλής ροής επιτρέπει τη χρήση περισσότερων ηλεκτρικών κινητήρων υψηλής ταχύτητας, τη μείωση της διαμέτρου και συνεπώς τις συνολικές διαστάσεις και μάζα της μονάδας ανεμιστήρα.

Συνιστάται ιδιαίτερα να χρησιμοποιείτε ανεμιστήρες διπλής κατεύθυνσης όταν λειτουργούν σε απαλλαγή με ελεύθερη είσοδο. Κατά την εργασία στην αναρρόφηση, όπως συμβαίνει για παράδειγμα στους ανεμιστήρες ορυχείων κύριου εξαερισμού, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ένα σύνθετο σύστημα αγωγών που τροφοδοτεί τον ανεμιστήρα (θυρίδες εισόδου, δίοδοι). Το τελευταίο οδηγεί σε πρόσθετες απώλειες και σε μείωση της αποδοτικότητας της εγκατάστασης ανεμιστήρα κατά 3 - 5%.

Φυγοκεντρικός ανεμιστήρας δύο σταδίων Αντιπροσωπεύει δύο διαδοχικά τη λειτουργία του φυγοκεντρικό ανεμιστήρα, και, στην περίπτωση των συμπαγών μονάδων μετάβαση από το πρώτο στο δεύτερο στάδιο πραγματοποιείται με τη βοήθεια ακτινικών λεπίδων ίσιωμα και οδηγό πτερύγια. Συντελεστές της πίεσης του ανεμιστήρα σε δύο στάδια 1,8... 2 φορές υψηλότερες από τις αντίστοιχες συντελεστές ενός ενιαίου ανεμιστήρα στάδιο, επιτρέποντας για τις ίδιες διαστάσεις και ρύθμιση ταχύτητας περιστροφής για να παρέχει σχεδόν διπλάσια πίεση.

Δύο σταδίων φυγόκεντρες ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται ευρέως για να δημιουργήσει μια υψηλή πίεση εάν οι διαστάσεις της εγκατάστασης ανεμιστήρα είναι περιορισμένη, όπως σε ηλεκτρικές σκούπες, συσκευές filtroochistitelnyh και άλλοι. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι σταθερές ακτινική λεπίδα και bezlopatochnye διαχύτες τοποθετούνται απευθείας πίσω από την πτερωτή, δεν είναι αποτελεσματικά στην περίπτωση των προς τα εμπρός καμπύλων πτερυγίων, οπότε το δύο σταδίων φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες είναι συνήθως ρόδες με οπίσθιας κλίσεως πτερύγια περάτωση ή ακτινικά. Τρία ή περισσότερα ενισχυθεί οπαδούς λόγω δομική πολυπλοκότητα τους ventilyatorostroenii συμβαίνουν σχεδόν ποτέ.

7.4 Σκοπός και πεδίο εφαρμογής των οπαδών

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται πρακτικά σε όλους τους κλάδους της εθνικής οικονομίας. Χρησιμοποιούνται σε συστήματα εξαερισμού, σε διάφορα εργοστάσια επεξεργασίας, συστήματα ψύξης κλπ. Ανάλογα με το σκοπό, επιβάλλονται διαφορετικές απαιτήσεις στους ανεμιστήρες.

Γενικοί ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται σε συστήματα κλιματισμού και εξαερισμού και για παραγωγικούς σκοπούς. Σοβαρά αφήστε τους οπαδούς αριθμών από 2,5 σε 20. Οι βασικές απαιτήσεις σε αυτούς τους οπαδούς ρυθμίζονται από το GOST 5976 "Φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες γενικού σκοπού". Οι ανεμιστήρες εκτελούνται είτε με άμεση μετάδοση από τον ηλεκτροκινητήρα είτε με κίνηση ζώνης. Οι ανεμιστήρες μεγάλου αριθμού (ξεκινώντας από το Νο. 8) διαθέτουν αξονικές διατάξεις καθοδήγησης για τη ρύθμιση του τρόπου λειτουργίας. Σύμφωνα με το GOST 5976, οι ανεμιστήρες γενικής χρήσης έχουν μια ονομασία τύπου που αποτελείται από το γράμμα C (φυγοκεντρική), πενταπλάσια τιμή του συνολικού συντελεστή πίεσης και μια τιμή ταχύτητας για τη λειτουργία ή_max, στρογγυλεμένα σε ακέραιους αριθμούς. Στον ορισμό αυτό, προσθέστε τον αριθμό του ανεμιστήρα, ο οποίος είναι αριθμητικά ίσος με τη διάμετρο του τροχού σε δεκατίμετρα. Έτσι, ένας ανεμιστήρας με διάμετρο της πτερωτής D = 0,4 m, η οποία έχει έναν τρόπο η_max ο συνολικός συντελεστής πίεσης ψ = 0.86 και η ταχύτητα N_y = 70,3 δηλώνουν το Τ4-70 № 4. Αυτός ο χαρακτηρισμός των ανεμιστήρων είναι πολύ βολικός, διότι σας επιτρέπει να υπολογίσετε τις ονομασίες των αεροδυναμικών παραμέτρων των ανεμιστήρων.

Οι ανεμιστήρες που έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν αέρα με διάφορες ακαθαρσίες: στερεά σωματίδια, σκόνη, ινώδη υλικά, καλούνται σκόνη. Στην επισήμανση αυτών των ανεμιστήρων, το γράμμα Ρ προστίθεται, για παράδειγμα, ένας φυγοκεντρικός ανεμιστήρας σκόνης CPU6-46. Για να διασφαλιστεί ότι τα μεταφερόμενα υλικά δεν κολλήσουν στην πτερωτή και το περίβλημα, ο αριθμός των λεπίδων του τροχού πρέπει να είναι μικρός και πρέπει να είναι προσανατολισμένος προς τον οπίσθιο δίσκο. Ο εμπρόσθιος τροχός του τροχού λείπει και τα μπροστινά τμήματα του φτυαριού έχουν σχήμα που εξασφαλίζει την πτώση των υλικών που αλιεύονται στον τροχό υπό τη δράση των φυγόκεντρων δυνάμεων. Στους τροχούς και στο εσωτερικό του περιβλήματος, δεν υπάρχει καμία πιθανότητα να προεξέχουν τμήματα (κεφαλές μπουλονιών, ροδέλες) που να εμποδίζουν την κίνηση των υλικών. Το απλοποιημένο σχήμα της πτερωτής, τα μεγάλα κενά μεταξύ του σωλήνα εισόδου και του τροχού, σημαίνουν ότι οι ανεμιστήρες σκόνης έχουν απόδοση πολύ χαμηλότερη από την απόδοση των συμβατικών φυγοκεντρικών ανεμιστήρων.

Όπως η σκόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανεμοστρόβιλος φυγοκεντρικό ανεμιστήρα, το οποίο στροφείο διατάσσεται σε ένα ειδικό τμήμα της αγοράς στο πίσω τοίχωμα του σπειροειδούς περιβλήματος. Για να μετακινήσετε ένα μέσο με ακαθαρσίες (βαμβάκι, φύλλα τσαγιού) που δεν υποβάλλονται σε μηχανική βλάβη, είναι σκόπιμο να χρησιμοποιηθεί ένα ειδικό ανεμιστήρα διαχωριστή, όπου το μεταφερόμενο υλικό κινείται μέσω του σχεδιασμού του, παρακάμπτοντας την πτερωτή.

Για γενικό αερισμό βιομηχανικών επιχειρήσεων και δημόσιων κτιρίων φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες οροφής, που εγκαθίστανται απευθείας στις στέγες των κτιρίων για να αντλούν αέρα από τους χώρους εργασίας μέσω ενός κάθετου αγωγού εξαερισμού. Οι ανεμιστήρες αυτοί έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι τα τελευταία χρόνια σε πολλές χώρες λόγω του γεγονότος ότι δεν καταλαμβάνουν το χρήσιμο χώρο των κτιρίων και δεν απαιτούν τη δημιουργία σύνθετων συστημάτων εξαερισμού.

Πίσω από τον ανεμιστήρα είναι ένας μικρός ειδικός διαχύτης. Η ιδιαιτερότητα αυτών των ανεμιστήρων είναι ότι, δεδομένου ότι εργάζονται πρακτικά χωρίς δίκτυο, ο τρόπος λειτουργίας τους αντιστοιχεί σε μηδέν ή σε μικρή τιμή του συντελεστή στατικής πίεσης και σε συντελεστή απόδοσης κοντά στο μέγιστο. Επομένως, στους ανεμιστήρες οροφής χρησιμοποιούνται ευρείες ζάντες με πλάγια καμπύλες λεπίδες και με μεγάλη σχετική διάμετρο της εισόδου. Για να επιτευχθούν υψηλές τιμές συγκεκριμένης παραγωγικότητας, οι λεπίδες των τροχών πρέπει να έχουν μικρές γωνίες εξόδου β₂, για την παροχή μικρών θεωρητικών πιέσεων.

Βαρεείς ανεμιστήρες αποτελούν μέρος των εγκαταστάσεων μονάδων λέβητα θερμικών ηλεκτρικών και ηλεκτρικών σταθμών εμφύσησης. Ανάλογα με την εφαρμογή, υπάρχουν τρεις τύποι ανεμιστήρων: εξαντλητές καπνού, φυσητήρες και ανεμιστήρες μύλων.

Εξαντλητής καπνού Χρησιμοποιείται για την αναρρόφηση των καυσαερίων με τη θερμοκρασία t = 120... 200 0 C από φούρνους μονάδων λεβήτων με κονιορτοποιημένο άνθρακα. Τα αέρια περιέχουν στερεά σωματίδια τέφρας, τα οποία προκαλούν φθορά των τμημάτων του αναπνευστήρα καπνού. Εφαρμόστε εξαντλητές καπνού μονομερούς και διμερούς αναρρόφησης.

Οι εξαντλητές καπνού είναι εξοπλισμένοι με αξονικές διατάξεις καθοδήγησης, οι οποίες επιτρέπουν τη ρύθμιση της λειτουργίας τους. Σημειώστε ότι οι εξαντλητές καπνού αυτής της σειράς έχουν πτερωτές με αυξημένη αντίσταση στη φθορά. Αυτό επιτρέπει να αυξηθεί σημαντικά η περίοδος λειτουργίας τους σε σύγκριση με τους απαγωγείς καπνού τύπου D, των οποίων οι πτερωτές έχουν καμπύλες λεπίδες κατά τη φορά περιστροφής.

Φυσητήρες ανεμιστήρων προορίζονται για τροφοδοσία αέρα στους κλιβάνους των μονάδων του λέβητα.

Μέτρηση των παραμέτρων του ανεμιστήρα στο δίκτυο

Ο ανεμιστήρας που τροφοδοτείται με το σύστημα εξαερισμού συνοδεύεται συνήθως από ένα διαβατήριο με αεροδυναμικό χαρακτηριστικό, από το οποίο είναι δυνατό να προσδιοριστεί η συνολική και η στατική πίεση που πρέπει να δώσει ο ανεμιστήρας σε δεδομένη χωρητικότητα.

Πώς μπορεί να μετρηθεί η απόδοση ενός ανεμιστήρα σε πραγματικό δίκτυο σε πραγματικές συνθήκες (επί τόπου);

Συνολική πίεση ανεμιστήρα: σελ _V = p₂₀ - σελ₁₀

σ₂₀ - συνολική πίεση στην έξοδο ανεμιστήρα,

σ₁₀ - συνολική πίεση στην είσοδο του ανεμιστήρα.

Στατική πίεση ανεμιστήρα: σελ _SV = p₂ - σελ₁₀

σ₂ - Στατική πίεση στην έξοδο ανεμιστήρα.

Αυτοί οι τύποι είναι πολύ απλό στην εμφάνιση, και στις περισσότερες περιπτώσεις στο εργαστήριο, δεν υπάρχει πρόβλημα με τη μέτρηση των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών του ανεμιστήρα, αν υπάρχει σαφής συμφωνία σχετικά με το περιεχόμενο των παρόντων όρων και μέθοδοι μέτρησης των ποσοτήτων αυτών. Για το σκοπό αυτό, υπάρχουν εγχώρια, ξένα και διεθνή πρότυπα για τη μέτρηση των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών των ανεμιστήρων. Θα mauled σε κάποιες λεπτομέρειες διαφέρουν μεταξύ τους, έτσι ώστε κατά την εξέταση των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών ενός εξωτερικού οπαδοί πρέπει να μάθετε από τον κατάλογο των δεδομένων και τους όρους της τεχνικής μέτρησης για την αποφυγή πιθανών λαθών ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Για παράδειγμα, στις οικιακές εγκαταστάσεις, οι δοκιμές Α ή C εκτελούνται συχνότερα, όταν η κεφαλή υψηλής ταχύτητας στην έξοδο προσδιορίζεται με επανυπολογισμό από την απόδοση του ανεμιστήρα. Στις ξένες εγκαταστάσεις υπάρχει επίσης, για παράδειγμα, το κύκλωμα Β, όταν γίνεται άμεση μέτρηση της συνολικής πίεσης πίσω από τον ανεμιστήρα. Δεδομένων των μη ομοιόμορφων πεδίων ταχύτητας στην έξοδο ανεμιστήρα, η μέθοδος κυκλώματος Β μπορεί να δώσει ελαφρώς διαφορετικά αποτελέσματα επί της συνολικής πίεσης του ανεμιστήρα. Ένα άλλο παράδειγμα. Κατά τον έλεγχο των αξονικών ανεμιστήρων, η περιοχή εξόδου μπορεί να προσδιοριστεί από τη διάμετρο της πτερωτής ή τη διάμετρο της πτερωτής μείον τον δακτύλιο. Σε αυτή την περίπτωση, αποκτώνται διαφορετικές περιοχές εξόδου και, αντίστοιχα, διαφορετικές συνολικές πιέσεις ανεμιστήρα.

Αν ο ανεμιστήρας είναι ήδη εγκατεστημένος και συνδεδεμένος στο δίκτυο, η μέτρηση των αεροδυναμικών του παραμέτρων (πίεση και χωρητικότητα) μπορεί να προκαλέσει ορισμένες δυσκολίες. Ας εξετάσουμε ορισμένα χαρακτηριστικά τέτοιων μετρήσεων.

Για να προσδιορίσετε την πίεση του ανεμιστήρα, πρώτον, Είναι απαραίτητο να μετρήσετε τη συνολική πίεση στον αγωγό μπροστά από τον ανεμιστήρα. Επισήμως τμήμα δοσομέτρησης πρέπει να είναι τουλάχιστον 2D από την είσοδο του ανεμιστήρα (D - διάμετρος ή υδραυλική διάμετρος του αγωγού). Επιπλέον, πριν από το τμήμα μέτρησης πρέπει να κοπεί κατ 'ευθείαν αγωγού με την αδιατάρακτη πέρασμα τουλάχιστον 4 D) μακρύ. Κατά κανόνα, οι συνθήκες εισόδου είναι σπάνιες. Αν το μπροστινό μέρος του ανεμιστήρα είναι διατεταγμένο περιστρεφόμενο καπάκι γόνατο ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή που παραβιάζει ένα ομοιόμορφο σχήμα ροής στο τμήμα μετρήσεως, το τμήμα μέτρησης πρέπει να ρυθμιστεί πριν από την εξίσωση γρίλια ροής (honeykomb). Εάν το τμήμα μέτρησης ικανοποιεί τις απαιτήσεις της μέτρησης, μπορούν να πραγματοποιηθούν σύμφωνα με τη διαδικασία που περιγράφεται παραπάνω. Με εισάγεται μέσα στον αγωγό της συνολικής πίεσης που μετράται δέκτη συνολικές πιέσεις σε ορισμένα σημεία της διατομής προσδιορίζεται αντιστοιχεί στη μέση τιμή της συνολικής πιέσεως στο τμήμα. Εάν η ταυτόχρονη μέτρηση της πίεσης ταχύτητας, είναι δυνατόν να καθοριστεί η ικανότητα του ανεμιστήρα με την ενσωμάτωση τοπικών προμηθειών που λαμβάνεται με τη μέτρηση της ταχύτητας του εμβαδού διατομής. Εάν ο ανεμιστήρας έχει ελεύθερη είσοδο, τότε η συνολική πίεση εισόδου p₁₀ είναι ίση με την πίεση του περιβάλλοντος (δηλ. η υπερπίεση είναι μηδέν).

Για να μετρηθεί η ολική πίεση του ανεμιστήρα πιο σημαντικό να επιλέξετε το τμήμα θέσης μέτρησης ως τη δομή της ροής στην έξοδο του ανεμιστήρα είναι μη-ομοιόμορφη πάνω από την διατομή και εξαρτάται από τον τύπο του ανεμιστήρα και τον τρόπο λειτουργίας του. Το πεδίο ταχύτητας στην εγκάρσια τομή κατά την έξοδο από τον ανεμιστήρα μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να έχει ζώνες ρευμάτων επιστροφής και, κατά κανόνα, δεν είναι σταθερό στο χρόνο. Εάν δεν υπάρχουν σχάρες ευθυγράμμισης ροής στον αγωγό, οι ετερογένειες ροής μπορούν να εξαπλωθούν αρκετά προς τα κάτω (μέχρι 7-10 μετρητές). Εάν ένα διαχύτη του ανεμιστήρα έχει ένα μεγάλο γωνία ανοίγματος (σχισίματος διαχυτή) ή περιστροφής του γόνατος, η ροή μετά από αυτούς μπορεί επίσης να είναι πολύ ανομοιογενώς επί της διατομής. Επομένως, μπορεί να προταθεί η ακόλουθη διαδικασία μέτρησης. Ένα τμήμα δοσομέτρησης επιλέξτε ακριβώς πίσω από τον ανεμιστήρα και σάρωση ανιχνευτή της λεπτομερώς, τη μέτρηση της συνολικής πιέσεως και τη δυναμική πίεση και για να προσδιοριστεί η μέση συνολική απόδοση πίεσης και ανεμιστήρα. Η απόδοση συγκρίνεται με την αντίστοιχη τιμή που λαμβάνεται από μετρήσεις στο τμήμα μέτρησης εισόδου του ανεμιστήρα. Πρόσθετες τμήμα δοσομέτρησης επιλέξτε το πλησιέστερο μετά το ευθύγραμμο τμήμα του αγωγού και σε απόσταση 4-6 διαμετρημάτων από την αρχή του τμήματος (στη μέγιστη απόσταση από το τμήμα, αν το μήκος του είναι μικρότερο). Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα, μετρήστε τις διανομές κατά μήκος της συνολικής πίεσης και της κεφαλής ταχύτητας και προσδιορίστε τη μέση συνολική πίεση και χωρητικότητα του ανεμιστήρα. Από αυτή την συνολική απώλεια πίεσης να αφαιρέσουμε την υπολογισμένη τιμή για το διάστημα αγωγού από την έξοδο του ανεμιστήρα προς το τμήμα μετρήσεων, και θα είναι η ολική πίεση στην έξοδο του ανεμιστήρα. Συγκρίνετε την απόδοση του ανεμιστήρα με τις τιμές που λαμβάνονται για την είσοδο στον ανεμιστήρα και απευθείας στην έξοδο. Σε γενικές γραμμές, ικανοποιητική για τις συνθήκες μέτρησης της απόδοσης του ανεμιστήρα είναι ευκολότερο να επιτευχθεί στην είσοδο, έτσι θα πρέπει να επιλέξετε το τμήμα του μαθήματος είστε, είναι περισσότερο σύμφωνη με την απόδοση του τμήματος εισόδου. Στην περίπτωση ανεμιστήρα στέγης, δεν υπάρχει δίκτυο πίεσης και οι μετρήσεις γίνονται μόνο στην είσοδο του ανεμιστήρα. Ταυτόχρονα, η κεφαλή ταχύτητας στην έξοδο ανεμιστήρα έχει χαθεί πλήρως και το χαρακτηριστικό μετράται μόνο για στατική πίεση.

Η μέτρηση των αεροδυναμικών παραμέτρων του ανεμιστήρα περιπλέκεται περαιτέρω από τον μη στάσιμο χαρακτήρα των παραμέτρων ροής. Στις πνευμομετρικές μετρήσεις, χρησιμοποιούνται διάφορα είδη αποσβεστήρων για τη λήψη αξιόπιστων συσκευών δεδομένων, οι οποίες ομαλοποιούν παλμούς πίεσης. Στην αγορά του εξοπλισμού μέτρησης υπάρχουν ηλεκτρονικά μανόμετρα με μαθηματικό χρόνο κατά μέσο όρο πίεσης.

Βασικά στοιχεία του υδραυλικού συστήματος

Ανεμιστήρες

Ταξινόμηση των οπαδών

Οι ανεμιστήρες είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά αέρα ή άλλων αερίων με πίεση που δεν υπερβαίνει τα 0,15 × 10 5 Pa.
Αυτά, όπως οι αντλίες, χρησιμοποιούνται σε πολλούς κλάδους της εθνικής οικονομίας και, ειδικότερα, σε συστήματα παροχής θερμότητας και αερίου, εξαερισμού και κλιματισμού.
Τα αυτοκίνητα, οδικά και γεωργικά μηχανήματα χρησιμοποιούν για παράδειγμα τον ανεμιστήρα των συστημάτων ψύξης του κινητήρα, τους ανεμιστήρες θέρμανσης και τον κλιματισμό στην καμπίνα. Τα αεροσκάφη, τα αεροσκάφη και παρόμοια μηχανήματα χρησιμοποιούν τους ανεμιστήρες ως πρόωση.

Είναι απαραίτητο να γίνεται διάκριση των ανεμιστήρων από φυσητήρες και συμπιεστές ικανά να μετακινούν αέρια σε πίεση μεγαλύτερη από 0,15 × 10 5 Pa. Οι συμπιεστές, σε αντίθεση με τους ανεμιστήρες, είναι συνήθως αεριομηχανές ογκομετρικού τύπου, χρησιμοποιώντας την αρχή της μετατόπισης της ύλης κατ 'αναλογία με τις ογκομετρικές αντλίες. Εάν χρησιμοποιούνται ως συμπιεστής, χρησιμοποιούνται δυναμικές αερομηχανές (φυγοκεντρικοί, αξονικοί στρόβιλοι κ.λπ.), τότε η συμπίεση αέρα σε αυτά εκτελείται σε διάφορα στάδια, δηλαδή σε στάδια.

Οι ανεμιστήρες χωρίζονται σε φυγοκεντρικούς και αξονικούς ανεμιστήρες. Αυτοί οι δύο τύποι ανεμιστήρων χρησιμοποιούν άμεση δύναμη από τα σώματα εργασίας (πτερύγια) για να ρέουν ο αέρας ή τα αέρια για να αυξήσουν την κινητική τους ενέργεια, δηλαδή είναι αεροδυναμικές μηχανές.

Όπως και στα σχέδια της αντλίας, οι ανεμιστήρες τύπου ανεμιστήρα διακρίνουν μερικές φορές διαγωνικούς ανεμιστήρες τύπου των οποίων οι λεπίδες είναι καμπυλωμένες σύμφωνα με ένα σχήμα το οποίο δεν επιτρέπει την ταξινόμησή τους ως φυγοκεντρικών ή αξονικών (Σχήμα 1). Σε διαγώνια ανεμιστήρες, τα πτερύγια τοποθετούνται υπό γωνία 45 ° προς τον άξονα του τροχού ή έχουν πολύπλοκο γεωμετρικό σχήμα, δίνοντας διαγώνια κατεύθυνση στη ροή του κινούμενου αερίου.
Η μετατόπιση του μέσου εργασίας (αερίου, αέρα) σε αυτούς τους ανεμιστήρες πραγματοποιείται κατά μήκος του άξονα της πτερωτής (όπως στους αξονικούς ανεμιστήρες) και ακτινικά (όπως στην περίπτωση των φυγοκεντρικών ανεμιστήρων) κατά μήκος του εξωτερικού τοιχώματος του περιβλήματος.
Ένας τέτοιος σχεδιασμός έχει κάποια πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τους ανεμιστήρες του αξονικού τύπου, αφού οι προκύπτουσες φυγοκεντρικές δυνάμεις συμβάλλουν στην αύξηση της πίεσης στη ροή.
Επιπλέον, οι διαγώνιες πτερύγια του ανεμιστήρα είναι λιγότερο επιρρεπείς σε εγκάρσια κάμψη φορτίου, δεδομένου ότι ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας μεταδίδεται κατάντη κατά την αξονική διεύθυνση, η οποία τις διακρίνει από τις φυγόκεντρες (ακτινική) ανεμιστήρες.

Σε μια ξεχωριστή ομάδα μπορεί να εντοπίσει λεγόμενη ανεμιστήρα ροής στην οποία το διάγραμμα ροής του αέρα της μετατόπισης διαφέρει από εκείνη στο φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες - και εισερχόμενες, και τις κινήσεις ροής εκκένωσης κατά μήκος της εξωτερικής περιμέτρου της πτερωτής (Σχήμα 1.).
Η πτερωτή των διαμετρικών ανεμιστήρων είναι εφοδιασμένη με μακριές, αλλά πολύ στενές λεπίδες.
Διαφέρει από τέτοιες ανεμιστήρα και καλύμματος σχεδιασμός - διαθέτει ένα ευρύ παράθυρο, αέριο (αέρας) από το οποίο η λαβή της λεπίδας κατά μήκος του εξωτερικού τμήματος του στροφείου, να κινηθεί κατά μήκος της κλειστής τμήματος του περιβλήματος και τοποθετημένη στην έξοδο (πρίζα). Μερικές φορές ο σχεδιασμός των διαμετρητικών ανεμιστήρων δεν παρέχει ένα περίβλημα καθόλου - το υπόλοιπο της λειτουργίας του φέρει το κουδούνι.

Δεδομένου ότι οι διαγώνιοι και διαμετρικοί ανεμιστήρες είναι κάποιοι βασικοί τύποι ανεμιστήρων - φυγοκεντρικοί και αξονικοί ανεμιστήρες, το άρθρο αυτό εξετάζει προσεκτικότερα τα χαρακτηριστικά των δύο τελευταίων σχεδίων.

Φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες καλούνται μερικές φορές ακτινικοί ανεμιστήρες, επειδή η κίνηση της ροής του αέρα κατά την επαφή με τις λεπίδες είναι από το κέντρο προς την εξωτερική περίμετρο, δηλαδή ακτινικά.

Η γενική άποψη και διάταξη του φυγοκεντρικού ανεμιστήρα (Σχήμα 2) μοιάζουν με τον σχεδιασμό φυγοκεντρικών αντλιών. Αποτελείται από ένα στροφείο (ρότορα) 2 με λεπίδες, ένα σπειροειδές σώμα 2 (περίβλημα) και ένα στρώμα 1. Η πτερωτή τοποθετείται στον άξονα 4, ο οποίος είναι τοποθετημένος στα ρουλεμάν του πλαισίου. Ο ρότορας του φυγοκεντρικού ανεμιστήρα αποτελείται από δύο δίσκους, μεταξύ των οποίων βρίσκονται τα πτερύγια. Ο αριθμός τους κυμαίνεται από 6ο μέχρι 36.

Το περίβλημα του ανεμιστήρα είναι κατασκευασμένο από συγκολλημένα φύλλα ή με πριτσίνια. Σε φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες, το περίβλημα είναι συνήθως με τη μορφή λογαριθμικής σπείρας (σαλιγκάρι). Έχει στρογγυλή είσοδο και τετράγωνη ή ορθογώνια έξοδο.

Η αρχή του φυγοκεντρικού ανεμιστήρα είναι η ίδια με την αρχή της φυγοκεντρικής αντλίας.
Ο αέρας που εισέρχεται μέσω της εισόδου του ανεμιστήρα στην κοιλότητα του πτερυγίου συλλαμβάνεται από τις λεπίδες και οδηγείται σε περιστροφή. Κάτω από την επίδραση των φυγόκεντρων δυνάμεων αυτό συμπιέζεται, το ρίχνεται στο εξωτερικό τοίχωμα του ελικοειδούς τμήματος και κινείται σε ένα φαύλο κύκλο περνά μέσω της εξόδου στον αγωγό.
Ο κύριος σκοπός του περιβλήματος είναι να συλλέγει τη ροή του αέρα που διαφεύγει από τον δρομέα και να μειώνει την ταχύτητά του, δηλαδή να μετατρέπει την κινητική ενέργεια της ροής αερίου (δυναμική πίεση) σε δυνητική ενέργεια (στατική πίεση).
Κατά μέσο όρο, η ταχύτητα κίνησης του αέρα ή του αερίου στο περίβλημα ενός φυγοκεντρικού ανεμιστήρα θεωρείται ότι είναι ίση με τη μισή περιφερική ταχύτητα της πτερωτής.

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες ταξινομούνται σύμφωνα με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• στη δημιουργηθείσα πίεση - χαμηλή πίεση (μέχρι 0,01 × 105 Pa), μέσο (μέχρι 0,03 × 10 5 Pa) και υψηλή πίεση (πάνω από 0,03 × 105 Pa).
• με σκοπό - κοινές (για μετακίνηση καθαρού αέρα και μη διαβρωτικά αέρια) και ειδικού σκοπού (για τη μεταφορά σκόνης αέρα, καπναερίων - εξαντλητών καπνού κλπ.).
• από τον αριθμό των πλευρών αναρρόφησης - αναρρόφηση μονής όψης και διπλής όψης.
• από τον αριθμό των σταδίων - μονοβάθμιες και πολυβάθμιες, λειτουργικές, καθώς και πολυβάθμιες φυγοκεντρικές αντλίες.

Αξονικοί ανεμιστήρες

Αυτός ο τύπος ανεμιστήρα καλείται μερικές φορές αξονικούς ανεμιστήρες, Δεδομένου ότι η ροή σε αυτά εκτελείται κατά μήκος του άξονα της πτερωτής. Ένα άλλο όνομα για τους αξονικούς ανεμιστήρες, που έχουν καθιερωθεί στην καθημερινή ζωή - έλικες.

Ο αξονικός ανεμιστήρας είναι ένας τροχός που τοποθετείται σε κυλινδρικό περίβλημα, με περιστροφή του οποίου ο αέρας που φθάνει μέσω της οπής εισόδου κάτω από τη δράση των λεπίδων κινείται μεταξύ τους κατά την αξονική κατεύθυνση. Στο Σχ. Το Σχήμα 3 δείχνει τον απλούστερο αξονικό ανεμιστήρα που αποτελείται από δύο κύρια μέρη - έναν αξονικό τροχό με πτερύγια 1 τοποθετημένο σε έναν άξονα με κινητήρα και κυλινδρικό κέλυφος (περίβλημα) 2.

Ο αξονικός τροχός του ανεμιστήρα αποτελείται από μια πλήμνη στην οποία στερεώνονται σταθερά ή μέσα στα οποία είναι κατασκευασμένα τα πτερύγια. Ο αριθμός των λεπίδων στον τροχό είναι συνήθως από 2 μέχρι 32. Τα πτερύγια είναι κατασκευασμένα από ένα συμμετρικό ή ειδικό ασύμμετρο προφίλ, που επεκτείνεται και περιστρέφεται καθώς πλησιάζει τον δακτύλιο. Αξονικοί ανεμιστήρες με λεπίδες συμμετρικού προφίλ καλούνται αντιστρεπτή, αλλά με λεπίδες ενός ασύμμετρου προφίλ - μη αναστρέψιμη.

Οι τροχοί των ανεμιστήρων άξονα συγκολλούνται από χάλυβα ή χυτεύονται. Σφραγίζονται επίσης. Πρόσφατα, οι πλαστικοί ανεμιστήρες έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι.

ένα αξονικό περίβλημα ανεμιστήρα έχει ένα κυλινδρικό σχήμα (κέλυφος) και ο ρόλος του είναι πιο περιορισμένη από ό, τι στο φυγοκεντρικό ανεμιστήρα, όπως η ροή του αέρα (αερίου) εκτείνεται κατά μήκος του άξονα του ανεμιστήρα και του καλύμματος στην κίνησή του σχεδόν καμία επίδραση.
Η διάμετρος του περιβλήματος δεν πρέπει να υπερβαίνει 1,5% το μήκος της λεπίδας του τροχού, καθώς τα μεγάλα κενά μεταξύ του τροχού και του περιβλήματος μειώνουν δραματικά τις αεροδυναμικές ιδιότητες του αξονικού ανεμιστήρα.
Ελλείψει αγωγού αναρρόφησης στην είσοδο, εγκαθίσταται μια πολλαπλή για να εξασφαλιστεί η καλή πλήρωση του τμήματος εισόδου του ανεμιστήρα, και εγκαθίσταται επίσης μια δεξαμενή.
Για να μειωθεί ο ρυθμός ροής (μετατροπή της κινητικής ενέργειας σε πιθανή ενέργεια πίεσης), μερικές φορές εγκαθίσταται ένας διαχύτης στην έξοδο του ανεμιστήρα.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά φυγοκεντρικών και αξονικών ανεμιστήρων

Οι φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες, σε σύγκριση με τους αξονικούς ανεμιστήρες, είναι σε θέση να δημιουργήσουν μεγαλύτερη πίεση στην έξοδο, οπότε συνιστάται να χρησιμοποιηθούν για την παροχή αέρα υπό σημαντική πίεση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα εξαερισμού με σύνθετο διακλαδισμένο δίκτυο αεραγωγών, σε συστήματα πνευματικών μεταφορών υλικών, σε λέβητες ως βυτία και σε συστήματα κλιματισμού.

Οι αξονικοί ανεμιστήρες δεν είναι σε θέση να δημιουργούν μεγάλες πιέσεις, όπως φυγοκεντρικές, αλλά έχουν μεγαλύτερο Αποτελεσματικότητα, (δηλαδή, προς την αντίθετη κατεύθυνση), είναι ευκολότερο να κατασκευάζονται (και κατά συνέπεια φθηνότερα), η εξισορρόπηση, η τοποθέτηση και η συντήρηση, έχουν μικρότερες διαστάσεις και βάρος. Από αυτή την άποψη, οι αξονικοί ανεμιστήρες χρησιμοποιούνται συχνότερα για τον αερισμό των χώρων, τον αερισμό των ορυχείων, των σηράγγων κ.λπ. - όπου δεν απαιτείται σχετικά υψηλή πίεση της ροής του αέρα (αερίου).

Η λειτουργία των ανεμιστήρων συνοδεύεται από θόρυβο, η ένταση της οποίας καθορίζεται από τον τύπο του ανεμιστήρα, τον τρόπο λειτουργίας, την ποιότητα παραγωγής και εγκατάστασης. Μείωση θορύβου διευκολύνει την εγκατάσταση του ανεμιστήρα στον ίδιο άξονα με τον κινητήρα, με τη χρήση ειδικών αποσβεστήρες κραδασμών κατά την τοποθέτηση επί του πλαισίου, ποιοτική εξισορρόπηση του ρότορα, προσεκτικό χειρισμό και το φινίρισμα των επιφανειών των πτερυγίων της πτερωτής, το μαλακό ένωση με τον αέρα.

Ονομασία των οπαδών

Επί του παρόντος, η βιομηχανία παράγει οπαδούς πολλών τύπων και σειρών. Σε κάθε ανεμιστήρα εκχωρείται ένα σύμβολο - ένας δείκτης, ο οποίος δηλώνει:

• η πίεση που δημιουργήθηκε από τον ανεμιστήρα: n.a. - χαμηλή, s.d. - μέσος όρος, Ε. - υψηλή αρτηριακή πίεση,
• σκοπός του ανεμιστήρα: Γ - Φυγόκεντρο γενικής χρήσης, CPU - σκόνη, κ.λπ.
• αναλογία πίεσης υπό βέλτιστες συνθήκες - ο αριθμός που αντιστοιχεί στο 10-πολλαπλάσια αυτού του συντελεστή (με στρογγυλοποίηση σε ολόκληρες μονάδες).
• ειδική ταχύτητα (ταχύτητα) - ένα σχήμα στρογγυλεμένο σε ακέραιες μονάδες.
• αριθμός ανεμιστήρα - ένα ψηφίο ή αριθμός που αντιστοιχεί στη διάμετρο του τροχού σε δεκατίμετρα.

Παράδειγμα ονομασίας φυγοκεντρικού ανεμιστήρα: n.a. Τ4-70 № 8, που σημαίνει φυγοκεντρικός ανεμιστήρας γενικής χρήσης χαμηλής πίεσης με αναλογία πίεσης 0,403, υψηλή ταχύτητα 70 και τη διάμετρο της πτερωτής 800 mm.

Παράμετροι λειτουργίας και χαρακτηριστικά των ανεμιστήρων

Τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά των ανεμιστήρων περιλαμβάνουν την παροχή, την πλήρη πίεση, Αποτελεσματικότητα, κατανάλωση ενέργειας, κριτήριο ταχύτητας.

Ανεμιστήρας

Η έξοδος ανεμιστήρα L (m 3 / h ή m 3 / s) είναι η ποσότητα αερίου (ή αέρα) που μεταφέρεται από τον ανεμιστήρα ανά μονάδα χρόνου.
Γενικά, η παροχή του ανεμιστήρα μπορεί να οριστεί ως το προϊόν της περιοχής του ζωντανού τμήματος της ροής αερίου στην έξοδο του ανεμιστήρα προς την αντίστοιχη προβολή της απόλυτης ταχύτητας ροής στην έξοδο του στροφείου:

όπου:
S_έξω - την περιοχή του ανοίγματος εξόδου, η οποία λαμβάνεται λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή περιορισμού της ροής των λεπίδων, ίση με 0,9... 0,95,
με το_v2 - προβολή του απόλυτου ρυθμού ροής αερίου: για ακτινικούς ανεμιστήρες - ακτινική προβολή, για αξονική - αξονική προβολή.

Όταν επιλέγετε ανεμιστήρα για συγκεκριμένες πρακτικές ανάγκες, χρησιμοποιούνται αεροδυναμικά χαρακτηριστικά-γραφικά που καθορίζουν τη σχέση μεταξύ των κύριων παραμέτρων λειτουργίας του ανεμιστήρα και της ροής αερίου (αέρα). Ένα παράδειγμα τέτοιων αεροδυναμικών χαρακτηριστικών του ανεμιστήρα φαίνεται στο Σχ. 4.

Συνολική πίεση ανεμιστήρα

Η συνολική πίεση p_n Ο ανεμιστήρας εξαρτάται από την πυκνότητα του φυσικού αερίου (τα φυσικά του χαρακτηριστικά), τον συντελεστή πίεσης και την ταχύτητα ροής (κινηματικά χαρακτηριστικά) και προσδιορίζεται με βάση την εξίσωση Euler:

όπου:
ρ είναι η πυκνότητα του αερίου.
ψ είναι ο συντελεστής πίεσης του ανεμιστήρα. ψ = η_g φ₂ (εδώ η_g - υδραυλική απόδοση του ανεμιστήρα, φ₂ - συντελεστής συστροφής της ροής, προσδιοριζόμενος από την αναλογία της προβολής της ταχύτητας ροής προς την απόλυτη ταχύτητά της).
v₂ -Η ταχύτητα ροής στην έξοδο από τον τροχό.

Ενέργεια ανεμιστήρα

Η θεωρητική ισχύς του ανεμιστήρα, που μεταφέρεται σε ένα κινούμενο περιβάλλον, καθορίζεται από τον τύπο:

Η πραγματική ισχύς N που καταναλώνεται από τον ανεμιστήρα διαφέρει σημαντικά από την χρήσιμη λόγω της απώλειας υδραυλικής ενέργειας κατά τη ροή του αέρα μέσα στον ανεμιστήρα. Αυτές οι απώλειες συνίστανται σε απώλειες για τον σχηματισμό στροβίλων στις άκρες των λεπίδων και λεπίδων, τη ροή του αέρα διαμέσου των διακένων μεταξύ του τροχού και του περιβλήματος του ανεμιστήρα και τις μηχανικές απώλειες που οφείλονται στην τριβή.

Αποτελεσματικότητα των οπαδών

Αποτελεσματικότητα - ο λόγος της χρήσιμης ισχύος προς τον ανεμιστήρα που καταναλώνεται από τη μονάδα:

Πλήρης Αποτελεσματικότητα οπαδοί, όπως Αποτελεσματικότητα αντλίες, μπορεί να οριστεί ως προϊόν τριών συστατικών:

όπου: η_g - υδραυλική απόδοση (απώλειες στη ροή), η_o - ογκομετρική απόδοση (διαρροή διαμέσου των κενών), η_m - μηχανική αποτελεσματικότητα (τριβή).

Πλήρης Αποτελεσματικότητα φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες (ανάλογα με την ταχύτητα και το σχεδιασμό των λεπίδων) είναι από 0,65 μέχρι 0.85. Οι αξονικοί ανεμιστήρες δεν υπερβαίνουν 0,9.

Όταν επιλέγετε ηλεκτρικό μοτέρ για μονάδα ανεμιστήρα, χρησιμοποιήστε τον συντελεστή ασφαλείας K = 1.05... 1.2 για αξονικούς ανεμιστήρες και K = 1.1... 1.5 - για φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες.

Κριτήριο για την ταχύτητα των οπαδών

Οι φυγοκεντρικοί και αξονικοί ανεμιστήρες, όπως οι αντλίες, κατατάσσονται βολικά σύμφωνα με την ειδική ταχύτητα περιστροφής (κριτήριο ταχύτητας). Το κριτήριο ταχύτητας χαρακτηρίζει τις αεροδυναμικές ιδιότητες του ανεμιστήρα - την ικανότητά του να δημιουργεί περισσότερη ή λιγότερη πίεση.
Για βέλτιστη λειτουργία του ανεμιστήρα με ρ = 1,2 kg / m3 το κριτήριο της ταχύτητας καθορίζεται από τον τύπο:

όπου:
L - τροφή σε m 3 / s;
ω είναι η γωνιακή ταχύτητα σε s -1.
σ_n Είναι η πίεση σε Pa.

Για γεωμετρικά παρόμοιους ανεμιστήρες (που έχουν τον ίδιο σχεδιασμό και σχήμα για διαφορετικές διαστάσεις) το κριτήριο ταχύτητας θα είναι το ίδιο. Για φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες, το κριτήριο ταχύτητας είναι 40... 80, και για αξονικά - 80... 300. Αξονικοί ανεμιστήρες άλλες συνθήκες είναι ίδιες (ιδίως με την ίδια ταχύτητα γωνιακή τροχού) να αναπτύξει μια ελάχιστη πίεση σε σύγκριση με φυγοκεντρική, έτσι ώστε η τιμή nud έχουν υψηλότερα (m. Ε, Α υψηλότερη ταχύτητα περιστροφής για να ληφθεί η απαραίτητη πίεση).

Η χρήση του κριτηρίου της υψηλής ταχύτητας διευκολύνει την επιλογή και τον υπολογισμό των ανεμιστήρων, καθώς η ταχύτητα συμπεριλαμβάνεται στον δείκτη των ανεμιστήρων. Με τον δείκτη, μπορεί κανείς να κρίνει την πίεση που αναπτύσσεται από τον ανεμιστήρα.

Στο Σχ. Το Σχήμα 4 παρουσιάζει το καθολικό αεροδυναμικό χαρακτηριστικό ενός φυγοκεντρικού ανεμιστήρα, το οποίο απεικονίζει γραφικά όλους τους τρόπους λειτουργίας που είναι αποδεκτοί ή βέλτιστοι για ένα δεδομένο ανεμιστήρα. Χρησιμοποιώντας το καθολικό αεροδυναμικό χαρακτηριστικό, μπορείτε να επιλέξετε την πιο αποδοτική λειτουργία του ανεμιστήρα, στην οποία θα χρησιμοποιηθεί Αποτελεσματικότητα θα έχει τη μέγιστη τιμή.

Παράδειγμα επίλυσης του προβλήματος της επιλογής του ανεμιστήρα

Στόχος
Προσδιορίστε την πίεση που αναπτύσσεται από τον φυγοκεντρικό ανεμιστήρα αν ο συντελεστής πίεσης ψ = 0,9, ταχύτητα περιστροφής της πτερωτής n = 1450 min -1, εξωτερική διάμετρος του τροχού D₂ = 0,4 m, και την πυκνότητα αέρα ρ = 1,2 kg / m3.

Η λύση.
Η περιφερειακή ταχύτητα στην εξωτερική διάμετρο της πτερωτής καθορίζεται από τον τύπο:

Προσδιορίστε την πίεση που αναπτύχθηκε από τον ανεμιστήρα: