Материал: 2460

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

2. Вычисляем фактическую скорость в воздуховодах:

c

4Q

 

4 2,58

13,2 м/c;

c

 

 

4Q

 

4 2,58

16,2 м/c.

 

 

2

 

 

1

πd

2

 

π 0,52

 

 

πd

2

 

π 0,452

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3. Определяем уравнение характеристики сети:

С1 1

 

PC

(k1 k2 )Q2 ,

где k1 , k2 – коэфф ц енты участков.

Рассч тываем потерю давления на участках:

при

 

 

 

P

λ

l

ρ

c 2

0,04

20

1,2

13,22

167 Па

потеря давления на вса-

1

 

d1

 

2

 

0,5

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

б

сывающем участке

 

открытом клапане;

 

ρ

c 2

1,2

13,22

 

104,5 Па

 

 

 

 

 

 

P

1

 

 

 

 

 

 

динамическое давление на всасы-

Д1

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вающем воздуховоде;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2

2

 

 

 

 

 

А

PД 2

ρ

 

 

 

 

1,2 16,22 157 Па

 

 

динамическое давление в нагнета-

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельном воздуховоде;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P2

λ

l2

 

 

PД 2 0,04

 

32

157 446 Па

сопротивление трения в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2

 

 

 

 

 

 

 

0,45

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагнетательном воздуховоде;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление диффузора на выходе вентилятора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρc

2

 

 

 

 

 

 

1,2 202

 

 

 

 

 

 

 

 

PДИФ

 

ξ ДИФ

 

 

В

 

 

 

0,25

 

60 Па ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2 d2

2

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

cВ

 

 

 

 

 

 

 

 

20 м/c

скорость на выходе вентилятора.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

( 0,9d2

 

)2

0,81

 

 

 

 

 

 

 

 

167 446И60 157 830 Па

Полное сопротивление сети

 

 

 

 

 

P P P P

 

P

 

 

 

С

 

 

1

 

 

2

 

 

 

ДИФ

 

 

 

 

Д 2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

PC

 

 

830

 

124,7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,582

 

 

 

Уравнение характеристики сети

PC 124,7Q2 .

76

По полученному уравнению для различных производительностей находим значения сопротивления сети (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Зависимость сопротивления сети от расхода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q, м3

 

0

 

0,5

 

 

1,0

 

1,5

2,0

 

2,58

3,0

 

P = 124,7 Q2, Па

 

0

 

 

31

 

 

125

 

280

499

 

830

1122

 

4. На основан

данных табл. 3.4 строим график характеристики

 

сети (р с. 3.6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

режима

P

 

830 Па;

Q 2,58 м3

 

 

 

5. Для заданного

(

C

 

 

 

 

 

 

 

) рассчиты-

 

ваем д аметр вент лятора Ц4-76 на оптимальном режиме ОПТ = 0,82,

 

ОПТ = 0,22 (табл. 3.5):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

0,81ρψОПТ

0,25

 

0,81 1,2 0,82 0,25

 

 

 

 

 

DB

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

0,603 м.

 

 

 

k ОПТ

 

 

 

124,7 0,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ближайш й д аметр з нормального ряда (см. табл. 2.1) равен 0,63 м. 6. Определяем частоту вращения n:

n

24,3Q

 

24,3 2,58

1300 1/ мин;

D3

0,22 0,6033

 

 

 

угловая скорость

ω

πn

 

π 1300

136

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

30

 

 

 

30

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

окружная скорость u

πDn

 

π 0,603 1300 41

 

м

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

60

 

 

 

 

c

 

 

 

 

7. Используя формулы предыдущей работы

ψ

 

2P

,

Q

и

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Дρu u D / 4

 

табл. 3.5, рассчитываем характеристику вентилятора (табл. 3.6) и

строим ее на рис. 3.6 (можно использовать характеристики вентиля-

тора № 6,3 Ц4-76 из любого справочника).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пересечение

характеристик сети и

вентилятора D = 0,63 м при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

n = 1300 1/м дает рабочую точку А с параметрами QА = 2,63 м /с,

PА = 860 Па (см. рис. 3.6). Эти данные (с запасом) отличаются от заданных на величину менее 2%, поэтому можно не пересчитывать частоту вращения вентилятора. При необходимости ведется пересчет.

77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.5

Расчетные точки безразмерной характеристики вентилятора

Номер 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.6

Расчетные

ндивидуальной характеристики вентилятора

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,14

 

 

0,175

 

0,22

 

0,27

0,29

 

 

0,93

 

 

0,91

 

0,82

 

0,67

0,60

Q = 12,75, м3

 

1,78

 

 

2,23

 

2,8

 

3,4

3,7

P = 1007, Па

 

936

 

 

916

 

825

 

675

604

точки

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика сети (за-

 

Характеристика

 

 

слонка частично закрыта)

 

 

 

сети

 

P, бПа

 

 

 

 

1000

 

В

 

 

 

 

 

 

Характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вентилятора

 

PВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

n = 1300 об/мин

 

PА

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

ДQ

400

 

 

 

 

200

 

 

Q

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0 Q, м3

 

 

Рис. 3.6. Определение рабочей точки сети и вентилятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

8. Строим эпюры давлений по длине воздуховодов.

 

Для построения эпюр необходимо знать давления в характерных

сечениях. В нашем случае, когда дроссель-клапан полностью открыт,

имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P1 = 167 Па – потеря давления на всасывающем воздуховоде;

P2 = 446 Па – потеря давления на нагнетательном воздуховоде;

78

PДИФ = 60 Па – потеря давления в диффузоре;

PД1 = 104 Па и PД2 = 157 Па – динамические давления;

PДВ

c

В

2

240 Па динамическое давление за вентилятором.

 

 

2

 

 

 

 

На рис. 3.7 показаны эпюры давлений для двух случаев:

С

а) дроссель-клапан открыт (QА = Qmax ) ;

б) дроссель-клапан частично закрыт (QН = 0,5QА ), расход в сети

равен 50% от макс мального.

Для построен я эпюр проводим линию 0 0, обозначающую атмо- виисферное давлен е. Вверх откладываем избыточное давление (+), вниз

– давлен я разряжен я ( ). Масштаб давлений выбираем в соответст-

с макс мальным, например mp

 

830 Па

10 Па/мм.

 

б

 

 

 

83 мм

 

Используются заданные граничные условия: давление на входе в

сеть на выходе з сети принято равным атмосферному. Это означает: на входе полное давление равно нулю, а на выходе статическое давлен е равно нулю. Поэтому во всасывающей трубе возникает разрежение, а в нагнетательной тру е – избыточное давление. На выходе

из сети динамическое давление PД2 теряется. В сечении вентилятора

происходит скачок давления, равный полному давлению вентилятора

PА = 830 Па.

Давление

 

При частично закрытом дросселе-клапане рабочую точку В по-

лучаем на характеристикеАвентилятора при расходе QH = 0,5 QA =

= 0,5 2,63 = 1,31 м3/с (см. рис. 3.6).

PН = 930 Па получаем

из графика (см. рис. 3.6).

При дросселировании вентилятора расчет эпюры можно упростить, так как QH = 0,5 QА , то скорость в сетиИуменьшается в 2 раза, а давление в 4 раза. Поэтому все давления в сечениях уменьшаем в 4 раза.

Потерю давления в дросселе-клапане определяем таким образом. Вначале строим эпюру на всасывающем участке, затем – на нагнетательном, начиная с конца сети (на выходе воздуха). Давление вентилятора PН = 930 Па определяет перепад давлений на дросселе-клапане

PЗАС :

PЗАС = PН – 0,25 ( P1 + P2 + PДИФ + PД2 ) = 930 – 0,25 (167 + + 446 + + 60 + 157) = 930 – 207,5 = 722,5 Па.

79

СPА

 

PДИФ

 

 

P2

 

 

+

 

и

 

 

 

PД2

 

 

 

 

0

PД1

 

 

 

 

0

 

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

0

 

 

А

0

 

 

PЗАС

PН

Д

 

 

 

 

Рис. 3.7. Эпюры давлений по длине вентиляционной сети

 

 

 

 

 

 

И

На рис. П.5 приведены варианты заданий по расчету вентиляцион-

ной сети.

 

 

 

 

 

80