Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2023-01-01 | 35 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
МЕХАНИЗМ СОЗДАНИЯ ВЕНТИЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ.
УРАВНЕНИЕ ЭЙЛЕРА
Давление, создаваемое вентилятором, вызывается передачей
воздуху энергии от вращающегося колеса; после рабочего колеса
полное давление не увеличивается.
Теоретическое полное давление, развиваемое вентилятором
(при отсутствии потерь), определяется по уравнению Эйлера, ле
жащему в основе расчета всех видов вращающихся лопаточных ма
шин: турбин, насосов, вентиляторов:
Рт
= р(и2с2и — и1с1и). (1)
Скорости с1и и с 2 м
(рис. 6) представляют собой скорости закручи
вания потока.
Уравнение (1) показывает, что теоретическое давление вентиля
тора зависит только от плотности перемещаемой среды, окружной
скорости и скорости закручивания потока.
При отсутствии перед вентилятором каких-либо аппаратов, за
кручивающих поток, скорость с1и равна нулю. В этом случае дав
ление следует определять по сокращенному уравнению Эйлера:
Рт
= рщс2и. (2)
Для осевого вентилятора щ-=их
= и, и поэтому уравнение Эй
лера примет вид:
P T
= pw(c2u
— clu), (3)
а при отсутствии закручивания потока перед вентилятором, т. е.
когда с1и = О,
Уравнение (2) определяет разницу в аэродинамическихсвойст
вах радиальных вентиляторов с лопатками разных видов. Из рис. 6
следует, что при равных диаметрах колес и при одинаковойокруж
ной скорости и2
скорость закручивания с2а у вентилятора с лопат
ками, загнутыми вперед, будет всегда больше по величине, чем у
вентилятора с лопатками, загнутыми назад. Следовательно, вен
тиляторы с лопатками, загнутыми вперед, будут создавать большие
давления, чем вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Венти
ляторы с радиально-оканчивающимися лопатками занимают в этом
|
отношении промежуточное положение.
Схема последовательной работы вентиляторов применяется для
Увеличения величины давления.
Построение суммарной аэродинамической характеристики по
следовательно работающих вентиляторов показано на рис. 34; от
резки, представляющие собой давления вентиляторов при каждом
значении расхода воздуха, складываются.
Эффективность работы определяется, как обычно, пересечением
суммарной характеристики сети. Поэтому установка последователь
но работающих вентиляторов целесообразна при малых подачах
воздуха (кривая сети /) и менее выгодна при больших подачах
(кривая сети 2).
Последовательная работа вентиляторов с разнымихарактеристи
ками может еще более ограничить участок рациональной их работы.
Например, в случае, приведенном на рис. 35, работа на режимах,
когда рабочая точка находится правее точки А, сопровождается
понижением общей величины давления.
Примерно та же картина наблюдается и при совместной работе
вентилятора и естественной тяги (рис. 36).
Естественная тяга вызывается тепловым подпором в помещении.
Чем больше через это помещение проходит воздуха, тем меньше он
успевает нагреваться и тем меньше будет величина тяги. Соответ
ствеино этому характеристика естественной тяги Ре
— f (Q) пред
ставляет собой прямую, снижающуюся при увеличении расхода воз
духа.
При режимах работы слева от точки А (кривая сети /) введение
в работу вентилятора оправдано, при режимах работы справа от
точки А (кривая сети 2) нерационально.
Подачи всех последовательно включенных в одну сеть венти
ляторов должны быть одинаковыми, если только между ними нет
каких-либо ответвлений для выпуска воздух
РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЯТОРОВ
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОДАЧИ
ВЕНТИЛЯТОРА
ВВЕДЕНИЕМ В СЕТЬ
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ
Принцип регулирования по
дачи вентилятора введением в
|
сеть дополнительногосопротив
ления или, как принято назы
вать, дросселированиемдоста
точно хорошо известен.
При введении в сеть допол
нительного сопротивления (рис.
46) кривая сети и дополнитель-
Рис. 46. Характеристика вентиля
тора и сети
I — с дросселем, // — без дросселя ного сопротивления передвигается влево на графике Q — Pv
. Влево
перемещается и рабочая точка вентилятора, соответственно чему по
нижается и создаваемая ими подача. Если до введения дополнитель
ного сопротивления (дросселя) в сеть вентилятор имел подачу QA
При давлении PVA и потреблял мощность
3600-1000т1л
а после введения дросселя подача стала равной QB
и давление PVB,
то потребляемая мощность, расходуемая на преодоление сопротив
ления сети и дросселя:
Л
г QBP
VB QB PVE PVE Л Г PVB
l\l B= — * Ж1\ Б,
т. е. значительная часть потребляемой вентилятором мощности рас
ходуется на преодоление сопротивления дросселя.
Вообще же снижение мощности при дросселированиипроисхо
дит по кривой мощности от точки А до точки В; эту кривую часто
называют дроссельной кривой вентилятора.
Отсюда можно сделать вывод, что эффективность дросселиро
вания зависит только от типа вентилятора
ДАВЛЕНИЯ, СОЗДАЮЩИЕСЯ В ЕГО ПОТОКЕ
Состояние газа характеризуется плотностью, температурой,
давлением и относительной влажностью.
Температура выражается или в Кельвинах, или в градусах Цель
сия. Соотношение между ними определяется формулой
Т - t + 273,15.
Под давлением подразумевают абсолютное его значение, отсчи
тываемое от абсолютного вакуума. В практике вентиляции принято
принимать значения давления, отсчитываемые от барометрического
давления, причем при давлениях, больших барометрического, их
называют избыточными, при меньших—разрежением.
Относительная влажность определяется отношением массы во
дяных паров в каком-нибудь объеме к их массе в том же объеме
при полном насыщении.
Связь между давлением, плотностью и абсолютной темпера
турой устанавливается уравнением.
P/(gp) = RT,
где g— ускорение свободного падения, м/с2
.
Для воздуха с абсолютной температурой 293 К и относительной
влажностью 50% удельная газовая постоянная Rn=28S Дж/(кг-К).
Удельная газовая постоянная представляет собой работу в 1 Дж,
совершенную газом массой 1 кг, находящимся под постоянным дав
|
лением, при нагревании его на 1 К.
Связь между плотностью и абсолютной температурой при неиз
менномдавлении выражается формулой
p2
/pi = TJT2
,
а связь между плотностью и давлением при неизменной темпера
туре —
p2
/Pi = Р%1Рг-
При переменных значениях температуры и давления
р2
_ РчТг
Pi PiT2
'
В мировой практике принято все результаты аэродинамических
испытаний и разработку аэродинамических характеристик венти
ляторов для каталогов относить к нормальным (стандартным) баро
метрическим условиям: барометрическое давление Рн
= 103,3 кПа,
температура tR
= 20° С (Тн
— 293 К), относительная влажность
б 50%, удельная газовая постоянная Rn
= 288 Дж/(кг- К). При этих
условиях плотность воздуха р н
= 1,2 кг/м3
.
Фактическая плотность воздуха при нестандартных значениях
давления, влажности и температуры определяется по формуле
РЕ
Р (273 + 20) /? н
103,3 (273 + 0 Я
Как видим, для воздуха значение #/288 очень мало изменяется,
и поэтому в расчетах вентиляционных сетей колебания влажности,
как правило, не учитываются.
Значения удельной газовой постоянной для некоторых газов
заметно отличаются от значений ее для воздуха:
Кислорода Оа
260
Азота N3
295
Водорода Н2
260
Окиси углерода СО 297
Углекислого газа СОа
190
Сильно перегретого пара Н2 0 461
Метана СН4
518
Сернистого ангидрида S02
130
При перемещении таких газов необходимо учитывать это от
личие.
Давления, возникающие в потоке движущегося воздуха, разде
ляют на три вида: статическое, динамическое и полное.
Статическое давление представляет собой давление газа, нахо
дящегося в трубопроводе. Оно характеризует потенциальнуюэнер
гию потока и действует с одинаковой силой во все стороны.
Динамическое давление (называемое также скоростным) пред
ставляет собой давление, оказываемое движущимся воздухом на
поверхность, не параллельную движению потока, и характеризует
кинетическую энергию потока.
7 При скорости v ^ 50 м/с динамическое давление определяется
по формуле
Рд
= рУ2
/2.
При больших скоростях следует учитывать сжимаемость газа.
Полное давление определяется как сумма статического и дина
|
мического давлений и представляет собой полную энергию движу
щегося воздуха в рассматриваемом сечении трубопровода:
1
П 1 СТ Т 1 д-
Давление измеряется с помощью приемников давления и мано
метров; их показания дают разность между абсолютными давления
ми и барометрическим. Эта разность считается положительной, если
полное и статическое давления больше барометрического, и отри
цательной, если эти давления меньше барометрического
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯТОРАХ
1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ВИДЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ
Вентилятором называется лопаточная машина, создающая мак
симальное давление 15 кПа (по рекомендациям СЭВ — 30 кПа).
По направлению потока газа в колесе вентиляторы разделяются
на следующие виды: а) радиальные1
(рис. 1); б) осевые (рис. 2);
в) диаметральные (рис. 3); г) диагональные — радиально-осевые
(рис. 4).
В радиальном вентиляторе воздух, входя во входной патрубок
корпуса в осевом направлении, отклоняется в колесе почти на 90°
в радиальном направлении и после этого поступает в улитку кор
пуса. В осевом вентиляторе воздух проходит корпус и колесо в од
ном и том же направлении—вдоль оси вала вентилятора. В диа
метральномвентиляторе воздух входит в радиальном направлении
на лопатки колеса от периферии к центру, пересекает его примерно
по диаметру и выходит через лопатки с противоположной стороны,
отклоняясь при этом на некоторый угол. В диагональном вентиля
торе воздух перемещается в колесе по диагонали между радиаль
ным и осевым направлениями. Наиболее широко в вентиляционных
системах используются радиальные и осевые вентиляторы.
Радиальные вентиляторы разделяются на три подвида по на
правлению выхода лопаток рабочего колеса2
(рис. 5):
с лопатками, загнутыми назад по ходу вращения (f}2
<C 90°);
с лопатками, радиально оканчивающимися (Р2
— 90°);
с лопатками, загнутыми вперед по ходу вращения (р2
> 90°).
Отметим, что начальный угол лопаток f}x
должен быть всегда
меньше 90°. Форма лопаток существенно влияет на аэродинамиче
ские качества вентиляторов (подробнее об этом будет сказано
ниже).
Весьма распространено условное разделение радиальных вен
тиляторов по максимально создаваемому ими практическому дав
лению на вентиляторы низкого, среднего и высокого давления.
Вентиляторы, создающие максимальные давления, или, вернее,
максимальную разницу давлений до и после вентилятора 1000 Па,
принято называть вентиляторами низкого давления, от 1000 до
3000 Па — среднего давления, свыше 3000 Па — высокого дав
ления.
1
Распространенное в отечественной технической литературе название
этих вентиляторов центробежными не точно определяет их по принципу на
|
правления потока газа в колесе, и поэтому рекомендуется принять название
радиальные, применяемое в зарубежной технической литературе и рекомен
дуемое СЭВ.
2
Указанная система отсчета углов выхода лопаток колеса установлена
с июля 1965 г. ГОСТ 10616—63; до этого в СССР было принято вести отсчет
углов в обратном порядке: лопатки, загнутые назад (р2
> 90°)
Следует указать, что такое разделение радиальных вентиляторов
является совершенно необоснованным с научной точки зрения, так
как любой вентилятор теоретически способен создать почти неогра
ниченное давление, если установить ему соответствующую частоту
вращения. В настоящее же время и практическое значение такого
деления потеряло смысл, поскольку большинство выпускаемых про
мышленностью вентиляторов являются одновременно вентиляторами
и низкого и среднего давления.
Радиальные вентиляторы различаются также по конструктив
ному исполнению колеса и корпуса: одностороннего всасывания
(см. рис. 1), двустороннего всасывания, двухступенчатые и много
ступенчатые.
У вентиляторов двустороннего всасывания воздух забирается
с обеих сторон корпуса, а колесо составлено как бы из двух колес
вентилятора одностороннего всасывания. Эти вентиляторы подают
значительно большее количество воздуха, чем вентиляторы одно
стороннего всасывания, при том же давлении, при одних и тех же
диаметрах колес и одинаковых частотах их вращения.
10 У двухступенчатых и многоступенчатых вентиляторов на одном
рабочем валу установлены последовательно два колеса или более
с подачей воздуха из выходного патрубка первого колеса на вход
следующего, что увеличивает конечное давление против конечного
давления одноступенчатого вентилятора.
К радиальным следует отнести и так называемые дисковые вен
тиляторы, у которых колесо вместо лопаток имеет ряд дисковых
колец, расположенных на валу. Относительно узкие зазоры между
кольцами служат каналами для прохода воздуха, перемещаемого
от центра к периферии колеса за счет сил трения. Эти вентиляторы
обладают меньшими возможностями в отношении создания дав
ления и расхода воздуха, чем обычные радиальные, и имеют низкий
к. п. д., но они являются менее шумными в работе и поэтому могут
применяться в тех случаях, где предъявляются особые требования
к шуму.
Осевые вентиляторы также имеют различные модификации.
В вентиляционных установках наиболее распространены осе
вые вентиляторы с листовыми лопатками, вырезанными из метал
лического листа и имеющими одну и ту же толщину по всей пло
скости.
Значительно менее распространены осевые вентиляторы с так
называемыми профильными лопатками, имеющими форму само
летного крыла, или чечевицеобразными. Эти вентиляторы за счет
большой прочности лопаток способны развивать большие давления,
чем вентиляторы с листовыми лопатками.
Известны также осевые вентиляторы, у которых перед колесом
или за ним устанавливают неподвижные лопатки. Такие неподвиж
ные лопатки называют направляющим (если они установлены пе
ред колесом) аппаратом осевого вентилятора или спрямляющим
(если они установлены за колесом). Установка направляющих
и спрямляющих аппаратов хотя и усложняет конструкцию осевых
вентиляторов, но повышает их аэродинамические свойства.
Так же как и радиальные, осевые вентиляторы для повышения
давления могут выполняться двух- или многоступенчатыми.
Вентиляторы классифицируются также и по направлению вра
щения колеса. В нашей стране принято обозначать вентилято
ром правого вращения тот, у которого колесо вращается по ча
совой стрелке, если смотреть на него со стороны привода, и вентиля
тором левого вращения тот, у которого колесо вращается против ча
совой стрелки.
Следует сказать, что такое определение не является строгим,
так как местоположение привода более или менее определенным
бывает только у радиальных вентиляторов, что же касается осевых,
то у них привод может быть по обе стороны от колеса при одном
и том же направлении вращения. Поэтому правильнее определять
направление вращения колеса не по расположению привода, а по
местоположению стороны всасывания.
По рекомендации СЭВ предлагается называть: вентилятором
и правого вращения тот, у которого колесо вращается по часовой
стрелке, если смотреть со стороны всасывания, и вентилятором ле
вого вращения тот, у которого колесо вращается против часовой
стрелки
|
|
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!