Материал: 2460

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

В практике обычно для параллельной работы применяют одинаковые вентиляторы, геометрически подобные друг другу и, как правило, на одном валу с электродвигателями.

Частным случаем параллельного соединения являются радиальные

вентиляторы двухстороннего всасывания, у которых два ротора по-

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мещены в одном кожухе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Параллельная работа вентиляторов широко применяется в круп-

ных котельных установках, зерновых сепараторах и др.

 

 

 

 

Последовательная работа вентиляторов

 

 

 

 

причем

 

 

 

 

 

 

 

 

Последовательное соединение вентиляторов (рис. 3.2) применяется

для увел чен я давлен я, развиваемого установкой. При последова-

б

 

 

 

 

 

 

 

тельном соед нен

вентиляторы

устанавливают один за

другим,

через каждый вентилятор проходит весь газ. Следовательно,

 

 

Р1+2 = Р1 + Р2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

Р

 

B

 

 

В2

Рис. 3.2. Построение работы

а2

 

в2

С

 

 

 

на общую сеть двух последовательно со-

 

 

 

 

 

 

 

В1

единенных вентиляторов с одинаковыми

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристиками:

РB

 

 

 

RB

 

 

 

А – характеристика одного вентилятора;

 

 

И

В – суммарная характеристика двух вен-

 

 

 

 

 

 

тиляторов; С – характеристика сети;

 

A

 

 

 

с2

 

а1

в1 RA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R – рабочие точки; В1, В2 – вентиляторы Д

 

 

 

РA

 

 

 

RD

 

 

 

 

 

РD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QA QB=QD

QС Q

 

 

 

 

 

 

71

Суммарная характеристика двух последовательно соединенных вентиляторов с одинаковыми характеристиками давлений строится

путем складывания

давлений вентиляторов при равной их произ-

водительности.

 

 

Производительность и давление одного вентилятора, работающего

С

 

 

на сеть, определяются точкой RA , а работа двух совместно соединен-

ных вентиляторов – точкой RВ и работа одного вентилятора, когда

другой отключен, – точкой RD . Точка RD находится на пересечении

вертикальной л н

, проведенной из точки RВ до кривой А, так как

производ тельность каждого вентилятора при последовательной ра-

При

боте будет од наковой

равной QВ .

Из с.

3.2 в дно,

что при совместной последовательной работе

двух од наковых вент ляторов давление каждого из них равняется

 

общего

полов не

х

давления (PD = 0,5 PВ), а при работе одного (ко-

гда другой не ра отает) составит PА , т. е. будет больше PD . последовательном присоединении к одному уже работающему

вентилятору такого же другого о щее давление их на сеть увеличится, но не вдвое, а несколько меньше, так как рабочая точка переместится по квадратичной характеристике сети С.

Производительность каждого из двух одинаковых последовательно соединенных вентиляторов (QB = QD) превышает производительность одного вентилятора при его самостоятельной работе на ту же

сеть (QА).

А

 

3.2. Примеры построения характеристик вентилятора и сети

Пример 1. Рассчитать и построить индивидуальные аэродинами-

ческие характеристики вентилятора ВЦ 4-76 диаметром D = 0,5 м по

Д

безразмерной характеристике этого вентилятора (рис. 3.3).

Решение. Ограничимся расчетом на частоту вращения 1500, 2000

1/мин. Выбираем на рис. 3.3 расчетные точки 1 5 при максимальном

значении КПД max = 0,84 и равноотстоящих от

него значениях

= 0,8 и 0,75 и заносим данные в табл. 3.1.

И

 

 

 

Значения подачи воздуха и полного давления определяем по

формулам

 

 

Q 3600 u

πD2

,

 

(3.1)

 

 

4

 

 

 

72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

u2

,

 

 

 

(3.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

где

u

πDn

 

– окружная скорость внешнего кольца лопатки вентиля-

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора, м/с; = 1,2 кг/м3

– плотность воздуха при стандартных условиях.

С

 

 

 

 

2

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

Рис. 3.3. Безразмерная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристика

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

вентилятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

0

0,1

 

 

 

 

0,2

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1

 

 

Расчетные точки безразмерной характеристики вентилятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

расчетной точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

 

 

0,14

 

0,93

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

0,80

 

 

 

0,175

 

0,91

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

0,84

 

 

 

0,22

 

0,82

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

0,80

 

 

 

0,27

 

0,67

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

 

 

0,29

 

0,60

 

Результаты расчета вписываем в табл. 3.2. Далее, пользуясь формулами пересчета, находим значение подачи и давления на другие частоты вращения с заданным шагом и заполняем табл. 3.3.

73

Таблица 3.2

Значения подачи воздуха и полного давления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подача Q, м3/ч 10-3

 

 

 

 

 

 

 

Давление P, кПа

 

 

 

 

 

n,

 

u,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/мин

 

м/с

 

1

 

 

2

 

3

 

 

 

4

 

5

 

1

 

 

2

 

3

 

4

 

 

5

 

 

 

1500

 

39

 

3,85

 

 

4,82

 

6,06

 

7,44

8,00

 

0,87

 

0,85

 

0,76

 

0,61

 

 

0,56

 

 

 

2000

 

52

 

5,15

 

 

6,42

 

8,03

 

9,91

1,06

 

1,55

 

1,52

 

1,35

 

1,08

 

 

1,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.3

 

 

Значен я подачи воздуха и полного давления при различных частотах

 

 

мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

вращения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n,

 

 

 

 

 

 

3

 

 

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Давление P, кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подача Q, м /ч 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

3

4

 

 

 

5

 

 

1

 

 

2

3

 

4

 

 

5

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P, Па

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.4. ндивидуальные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аэродинамические

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n6

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

вентилятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

4000

 

 

8000

 

 

1200

Q, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74

По полученным результатам строим индивидуальные аэродинамические характеристики в линейном (рис. 3.4) или логарифмическом масштабе.

Пример 2. Дана вентиляционная сеть с расходом Q = 9300 м3/ч =

= 2,58 м3/с (с открытым дросселем-клапаном) (рис. 3.5).

С

1

2

 

 

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9d2

 

d2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

б

 

 

 

 

 

Р с. 3.5. Вентиляционная сеть:

 

 

1, 5 всасывающ й

нагнетательный воздуховоды; 2 – дроссель-клапан;

 

 

 

 

3 – вентилятор; 4 – диффузор

 

 

 

 

 

А

Определить диаметры воздуховодов, номер

вентилятора Ц4-76,

частоту вращения ра очего колеса при оптимальном режиме работы вентилятора. Построить эпюры давлений по длине воздуховодов при полностью открытом и частично закрытом дросселье-клапане, считая

давление на входе в сеть и на выходе из сети равным барометриче-

 

 

 

 

 

Д

скому. Длина воздуховода l1 = 20 м, l2 = 32 м, коэффициент гидрав-

лического сопротивления прямолинейного участка = 0,04, коэффи-

циент гидравлического сопротивления

диффузора Ф = 0,25.

Решение.

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

1. Для расчета диаметров воздуховодов зададимся скоростью воз-

духа для всасывающего участка c1 = 12 15 м/с; для нагнетательного

c2 = 15 20 м/с.

 

 

 

 

 

 

 

Пусть c1 = 14 м/с; c2 = 18 м/с, тогда

 

 

 

 

d1

4Q

 

4 2,58

0,48 м;

d2

4Q

 

4 2,58

0,427 м.

 

 

 

 

πc1

π 14

πc2

π 18

 

 

 

 

 

 

Принимаем d1 = 500 мм, d2 = 450 мм.

Принимаем значения диаметров из нормального ряда диаметров воздуховодов: d = 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315,

355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 1000, …, мм.

75