Как да премахнете електрически двигател във вентилатор тип охлюв. Мощни конструкции от вентилационен тип за битови и промишлени нужди: аспиратор на охлюв и характеристики на неговата работа. Вентилатор за прах "охлюв"

В зависимост от размера и производителността на такива агрегати, работните условия също ще зависят: в допълнение към битова употреба, много видове вентилационни технологии се използват широко в индустриалната област. Един пример за такова оборудване е заоблена качулка на охлюв.

Радиална центробежен вентилатортози тип най-често се инсталира в промишлени помещенияи се използва за почистване на въздуха от прах, дървени стърготини, изгаряне, пясък и други промишлени отпадъци. Подобна система за обработка на въздуха може да бъде монтирана многоетажна сграданапример във вентилационна шахта.

Нека да разберем принципа на неговата работа и да разгледаме основните етапи на проектиране на качулка на охлюв със собствените си ръце.

Характеристики на дизайна

Обемните аспиратори се различават по структура от стандартните вентилатори с големи перки. Въздушните потоци в такова оборудване се движат поради центробежната сила, произтичаща от въртенето на колело с малки остриета със специална форма. Скоростта и мощността на тези абсорбатори могат да варират. в зависимост от броя на лопатките и параметрите на двигателя.

Схемата за пречистване на въздуха в радиалните центробежни аспиратори е доста проста: когато влезе в аспиратора, въздухът започва да се засмуква в ротора, където започва да се върти и да се подлага на налягане, като постепенно се придвижва към изхода и се почиства от чужди елементи. Общата форма на входните и изходните канали наподобява охлюв - оттук и името на такава качулка.

Внимание!Конструкциите от този тип са полезни с това, че могат както да засмукват въздух, така и да осигурят изтичането му.

Корпусът на този тип вентилационна система е изработен от издръжливи материаликато алуминий, месинг или стомана. Пластмасовите конструкции също се предлагат в търговската мрежа, но те са по-малко издръжливи и рядко работят с максимална ефективност.

Тъй като обработката на въздуха може да се извърши с високи температури, тялото се обработва защитна боя, вещества, устойчиви на химикали, а също и покрити с полимери.

Въртящите се механизми в такава система могат да бъдат единични или могат да включват два диска с остриета с необходимите размери. Както радиалното, така и кръглото разположение на остриетата гарантира висока производителност на устройството.

съвет:за по-добро почистваневъздух, закупете вентилатори, в които лопатките са леко извити, а не плоски.

Въпреки еднородната форма, такива качулки са подходящи за много условия на работа, тъй като се различават по ориентация от дясната или лявата страна и по габаритни размери. Средно аритметично диаметърът на основното тяло на такава качулка може да бъде от 25 до 150 см.

За улеснение на промишлената инсталация, много от тези типове конструкции са модулни и закрепени заедно. Съответно можете да промените както ъгъла на наклон, така и самите части на някои части от такава конструкция за по-голяма ефективност на работа: по-добре е предварително да изчислите всички параметри със специалисти.

Тъй като охлювите могат да се различават един от друг, не трябва да разчитате само на индикатори за размер и мощност. Разгледайте техните разновидности - и направете своя избор въз основа на бъдещите условия на работа.

Видове оборудване

На първо място, качулките за охлюви се различават по отношение на налягането. Вентилацията може да се извърши при следните условия:

ниско налягане- до 100 кг / м2;
среден - от 100 до 300 кг / м2;
високо налягане- повече от 300 kg / m2 (може да достигне 1200 kg / m2).

Първият тип абсорбатори е подходящ за използване както в промишлени, така и в условия на живот... По правило тази техника е доста компактна, така че може да бъде инсталирана без допълнителна помощ.

Внимание!Качулките с ниско налягане са достатъчни, за да осигурят висококачествена вентилация в мините на многоетажни сгради.

Вентилаторите със средно налягане се използват за промишлени цели. Такова оборудване може по-лесно да издържи на трудни условия на работа, оборудвано е в съответствие с основните пожарникари и Технически изискванияв производството.

Третият вариант се използва не само в работилници, но и в лаборатории, складове, помещения, където се извършва боядисване и др. Могат да се монтират за продухване на климатични системи или работни машини, както и за продухване на въздух в котелни системи.

В зависимост от качеството и степента на износване на конструкцията те разграничават обикновени качулки за охлюви, топлоустойчиви, устойчиви на корозия системи, както и тежкотоварно оборудване, което може да издържи дори на експлозивни реакции.

В повечето случаи вентилационните системи с форма на охлюв се използват за отстраняване на камъчета, дървени и метални стърготини, стърготини и други производствени остатъци от помещенията. Техният монтаж трябва да се извърши, като се вземат предвид изискванията за безопасност и защита на труда.

Как да го направите сами

Една от характеристиките на тези охлюви е различният ценови диапазон. Минималната цена за качулки за охлюви ще бъде около 3 хиляди, но такива устройства, като правило, не са много мощни и са много ограничени по размер. средна ценависококачествена единица ще надхвърли 20 хиляди рубли.

Следователно за домакински нуждипо-препоръчително е да направите домашен охлюв за качулката. Стандартният дизайн на такъв корпус ще се състои от две части: едната зона ще помещава двигателя, а другата ще помещава издухващите лопатки.

Корпус за охлюви може да бъде закупен на изграждане на магазини... Ако ще го направите сами, закупете предварително мотор и други части, тъй като размерите ще трябва да се коригират. Корпусът е най-добре изработен от метали (като алуминий и стомана). Пластмасата ще бъде по-малко устойчива на механични повредии дървото бързо ще светне в случай на неизправност.

Вентилаторът в такава система ще работи с висока скорост. Следователно, неправилният дизайн на качулката може да има лоши последици. Проверете качеството и надеждността не само на самата основа и закрепващите механизми, но и на двигателя, работното колело и вентилатора.

Размерите на вентилатора се избират, като се вземат предвид площта и степента на замърсяване на помещението. Индустриалните дизайни са големи.

Важно!Когато инсталирате двигателя вътре в качулката на такъв аспиратор, уверете се, че конструкцията включва отвори за охлаждане. Високото термично напрежение върху системата може да причини експлозия.

Обърнете специално внимание на избора вътрешни материали... Работата на вентилатора може да бъде повлияна не само от температурите, но и от силата на въздушния поток, количеството отломки и прах.

Изсмукването на въздух с големи примеси може да повреди лопатките на въртящото се колело. И за да почисти добре въздуха, уредът трябва да работи с висока скорост и високо налягане - това създава допълнително натоварване на цялата вътрешна структура. Ето защо по-добре е да изберете части, изработени от издръжливи материали като стомана или алуминий.

изберете правилния размер и мощност на двигателя: вземете предвид максималното натоварване на конструкцията, както и необходимата скорост на работа на аспиратора;
когато монтирате такава система вертикално, внимателно проверете дали вентилаторът и колелото са здраво закрепени: при бързи въздушни течения могат да скочат или да сменят местоположението си;
материалите, съседни на такъв аспиратор, трябва да са огнеупорни, като всички части, използвани при сглобяването му;
спазвайте пропорциите между отделните зони за извличане: в стандартните модели, предлагани в магазините, взети предвид оптимално съотношениедължина и ширина на конструкцията;
ако не сте сигурни, че сглобената качулка е безопасна, свържете се със специалистите, които проверете изправността му.

отбележи, че качулките от охлюви рядко се използват в дневните... Първо, те заемат много място, и второ, в помещения като кухня, потоците от замърсен въздух могат да имат различни посоки, затова е най-добре да монтирате такъв аспиратор във вентилационна шахта, където целият въздух, идващ от апартаментът е концентриран.

Дизайнът на такива конструкции също ще играе важна роля в дневните, но не се различава по разнообразие и не винаги е в хармония с интериора.

съвет:когато поставяте такава качулка отворени условия(отвън) уверете се метеорологично временяма да повлияе на неговата функционалност.

Могат да се използват вентилационни качулки за охлюви не само за пречистване на въздуха... В домашна среда те са отлични се справят с отоплението на стаята, а също така влияят на влажността в стаята.

Цената на оборудването, предназначено за битови и промишлени нужди, ще се различава значително, но във всеки случай такива единици имат достатъчна мощностза пълноценна работа.

За пример за проектиране на качулка за охлюв вижте приложеното видео.

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

FGAOU VPO Уралски федерален университет на името на първия президент на Русия B.N. Елцин"

Катедра Индустриална топлоенергетика

КУРСОВ ПРОЕКТ

по дисциплина: "Топлинни двигатели и вентилатори"

на тема: "Изчисление на конзолен центробежен вентилатор"

Студентът Яков Д.В.

EN-390901 група

Лектор Колпаков A.S.

Екатеринбург 2011г

1. Изходни данни

Резултати от изчисленията

кратко описание нацентробежни вентилатори

Аеродинамично изчисление на центробежен вентилатор

Механично изчисление

Избор на задвижване на вентилатора

Библиография

1. Изходни данни

Маса 1.

	име		Мерна единица мярка.
	Изпълнение на вентилатора		хиляди m3 / час
	Пълно налягане на вентилатора
	Параметри на газа на входа на уреда:
	Абсолютно налягане
	температура
	Плътност
	Молекулна маса на газа
	Приетата първоначална система от коефициенти:

	Коефициенти на загуба на глава:
	На входа на работното колело
	На лопатките на работното колело
	При завъртане на потока върху лопатките на ротора

	скорост на промяна на скоростта:
	В спирален завой (корпус)
	На входа на работното колело

Работната среда във всички предложени варианти за проектиране на центробежния вентилатор е въздухът.

2. Резултати от изчисленията

Таблица 2.

име		Мерна единица мярка.
Тип вентилатор	Тип конзола
Хидравлична ефективност
Механична ефективност
Обща ефективност
Мощност на вала на агрегата
Скорост
Геометрията на пътя на потока на уреда:
Диаметър на просвета на входящото колело
Диаметър на входа на лопатките на колелото
Съотношението на диаметрите на лумена и входа
Диаметър на вала
Диаметър на колелото
Съотношение на диаметрите на входа и изхода (колелен модул)
Ширина на входящото колело
Ширина на изходното колело
Ъгъл на лопатката на входа
Ъгъл на лопатката на изхода
Брой остриета на колелата
Елементи на триъгълника на скоростта на входа на работното колело:
Входяща скорост на работното колело
Скорост на влизане на газ към лопатките
Периферна скорост

Ъгълът на влизане на потока към лопатките на колелото
Елементи на триъгълника на скоростта на изхода на работното колело:
Изходна скорост на работното колело
Периферна скорост
Относителен дебит
Въртящ се поток
Съотношение на скоростта C2r / U2
Ъгъл на излизане на потока от колелото
Оформяне на лопатките на работното колело с кръгова дъга
Радиус на централната окръжност
Радиус на кръга на профила на острието

... Кратко описание на центробежните вентилатори

Центробежните вентилатори са сред най-разнообразните вентилатори конструктивни видове... Вентилаторните колела могат да имат лопатки, огънати както напред, така и назад спрямо посоката на въртене на колелото. Вентилаторите с радиални лопатки са доста често срещани.

При проектирането трябва да се има предвид, че вентилаторите с обърнати назад лопатки са по-икономични и по-малко шумни.

Ефективността на вентилатора нараства с увеличаване на скоростта и за конични колела с задни лопатки може да достигне стойност от ~ 0,9.

Като се вземат предвид съвременни изискванияза спестяване на енергия при проектирането на вентилаторни инсталации трябва да се ръководи от дизайна на вентилатори, съответстващи на изпълнените аеродинамични схеми Ts4-76, 0,55-40 и подобни на тях.

Решенията за оформление определят ефективността на вентилаторния блок. При моноблоков дизайн (колело на електрически задвижващ вал) ефективността има максимална стойност. Използването в конструкцията на ходовата част (колело на собствен вал в лагери) намалява ефективността с около 2%. Задвижването с клинов ремък, в сравнение със съединителя, допълнително намалява ефективността с поне 3%. Дизайнерските решения зависят от налягането на вентилаторите и тяхната скорост.

Според разработеното свръхналягане вентилаторите за общо предназначение се разделят на следните групи:

Вентилатори с високо налягане (до 1 kPa);

Вентилатори със средно налягане (1-3 kPa);

Вентилатори с ниско налягане (3¸12 kPa).

Някои специални вентилатори за високо налягане могат да развият налягания до 20 kPa.

Според тяхната скорост (специфичен брой обороти), вентилаторите с общо предназначение се разделят на следните категории:

Високоскоростни вентилатори (11<нс<30);

Вентилатори със средна скорост (30<нс<60);

Високоскоростни вентилатори (60<нс<80).

Конструктивните решения зависят от захранването, изисквано от проектната задача. При висок дебит вентилаторите имат двупосочни смукателни колела.

Предложеното изчисление принадлежи към категорията на конструктивните и се извършва по метода на последователните приближения.

Коефициентите на локални съпротивления на пътя на потока, коефициентите на промяна на скоростта и съотношението на линейните размери се задават в зависимост от проектното налягане на вентилатора с последваща проверка. Критерият за правилния избор е съответствието на проектното налягане на вентилатора с зададената стойност.

4. Аеродинамично изчисление на центробежен вентилатор

За изчисление са зададени:

Съотношението на диаметрите на работното колело

Съотношението на диаметрите на работното колело на изхода и на входа на газа:

За вентилатори с високо налягане се избират по-малки стойности.

Коефициенти на загуба на глава:

а) на входа на работното колело:

б) на лопатките на работното колело:

в) при завъртане на потока към лопатките на ротора:

;

г) в спиралния завой (корпус):

По-малки стойности хв, хкрачка, х pov, хда съответства на вентилатори с ниско налягане.

Избират се коефициентите на промяна на скоростта:

а) в спирален завой (корпус)

б) на входа на работното колело

;

в) в работни канали

От условието за минимална загуба на налягане във вентилатора се определя коефициентът Р v:

Ъгълът на потока при входа на работното колело се намира:

, град.

Изчислява се съотношението на скоростта

Коефициентът на теоретичното налягане се определя от условието за максимална хидравлична ефективност на вентилатора:

Намерена е стойността на хидравличната ефективност. вентилатор:

11. Определя се ъгълът на излизане на потока от работното колело, при оптимална стойност з G:

, градушка .

Необходима периферна скорост на колелото на изхода на газ:

, Госпожица .

където r[kg / m 3] - плътност на въздуха при условия на засмукване.

Необходимият брой обороти на работното колело се определя при наличие на плавно навлизане на газ в работното колело

, об/мин .

Тук м 0 = 0,9¸1,0 - коефициент на запълване на напречното сечение с активен поток. Като първо приближение може да се приеме, че е равно на 1.0.

Работната скорост на задвижващия двигател се взема от редица честотни стойности, типични за електрически задвижвания на вентилатори: 2900; 1450; 960; 725.

Външен диаметър на работното колело:

, мм .

Диаметър на входа на работното колело:

, мм .

Ако действителното съотношение на диаметрите на работното колело е близко до по-рано приетото, тогава изчисленията не се правят. Ако стойността е по-голяма от 1 m, тогава трябва да се изчисли вентилатор с двойно засмукване. В този случай половин фураж 0,5 трябва да бъде заменен във формулите В.

Елементи на триъгълника на скоростта, когато газът навлиза в лопатките на ротора

16. Намерете периферната скорост на колелото при входа за газ

, Госпожица .

Скорост на газа на входа на работното колело:

, Госпожица .

Скорост С 0 не трябва да надвишава 50 m/s.

Скорост на газа пред лопатките на работното колело:

, Госпожица .

Радиална проекция на скоростта на газа на входа на лопатките на работното колело:

Госпожица .

Проекцията на скоростта на входящия поток към посоката на периферната скорост се приема за нула, за да се осигури максимален напор:

С 1u = 0.

Дотолкова доколкото С 1r= 0, тогава а 1 = 90 0, тоест входът на газ към лопатките на ротора е радиален.

Относителната скорост на навлизане на газ към лопатките на ротора:

w 1 =, m/s.

Според изчислените стойности С 1 , У 1 , w 1 , а 1 , б 1 се конструира триъгълник от скорости, когато газът навлезе в лопатките на ротора. При правилно изчисляване на скорости и ъгли триъгълникът трябва да бъде затворен.

Елементи на триъгълника на скоростта, когато газът напуска лопатките на ротора

22. Радиална проекция на скоростта на потока зад работното колело:

, Госпожица .

Проекция на абсолютната скорост на изхода на газ към посоката на периферната скорост върху ръба на работното колело:

Абсолютна скорост на газа зад работното колело:

, Госпожица .

Относителна скорост на излизане на газ от лопатките на ротора:

Според получените стойности С 2 , С 2u ,У 2 , w 2 , б 2 е конструиран триъгълник от скорости на изхода на газа от работното колело. При правилно изчисляване на скоростите и ъглите, триъгълникът на скоростта също трябва да бъде затворен.

Уравнението на Ойлер се използва за проверка на налягането, генерирано от вентилатора:

Па .

Проектното налягане трябва да съответства на проектното налягане.

Ширината на лопатките на входа на газ към работното колело:

, мм,

тук: а UT = 0,02¸0,03 - коефициент на изтичане на газ през пролуката между колелото и входната тръба; м u1 = 0,9¸1,0 е коефициентът на запълване на входното сечение на работните канали с активен поток.

Ширината на лопатките на изхода на газ от работното колело:

, мм,

където мu2= 0,9¸1,0 - коефициент на запълване на активния поток на изходния участък на работните канали.

Определяне на ъглите на монтаж и броя на лопатките на работното колело

29. Ъгълът на острието при входа на потока към колелото:

, градушка,

където и- ъгълът на атака, оптималните стойности на който са в рамките на -3¸ + 5 0.

Ъгъл на монтаж на перката при изхода на газ от работното колело:

, градушка,

Среден ъгъл на острието:

, град.

Брой лопатки на ротора:

Закръглете броя на остриетата до четно число.

По-рано приетият ъгъл на изоставане на потока се определя с помощта на формулата:

където к= 1,5¸2,0 с извити назад остриета;

к= 3,0 с радиални лопатки;

к= 3.0¸4.0 с извити напред остриета;

б 2l = ;

с =б 2 л - б 2 =2

Коригирана стойност на ъгъла стрябва да бъде близо до предварително зададената стойност. В противен случай трябва да зададете нова стойност σ .

Определяне на мощността на вала на вентилатора

34. Пълна ефективност на вентилатора: 78,80

където зкозина = 0,9¸0,98 - механична ефективност вентилатор;

0,02 - количеството на изтичане на газ;

а d = 0,02 - коефициент на загуба на мощност за триене на работното колело срещу газ (триене на диска).

Необходима мощност на вала на двигателя:

=25,35 kW.

Профилиране на перката на работното колело

Най-често използваните остриета са очертани по дъга на кръг.

Радиус на острието на колелото:

, m

Намираме радиуса на центровете по формулата:

q = , m

Конструкцията на профила на лопатките може да се извърши и в съответствие с фиг. 3.

Ориз. 3. Профилиране на лопатките на работното колело на вентилатора

Изчисляване и профилиране на спиралния завой

При центробежен вентилатор изходът (спирала) има постоянна ширина Бзначително надвишава ширината на работното колело.

Ширината на охлюва се избира конструктивно:

V»2 б 1 = 526 мм.

Очертанията на завоя най-често съответстват на логаритмична спирала. Изграждането му се извършва приблизително по правилото за квадратен проект. В този случай страната на квадрата ачетири пъти по-малко отваряне на спиралния корпус А.

39. Стойността Аопределя се от съотношението:

, m

където средната скорост на газа на изхода от охлюва Си се намира от съотношението:

С a = (0,6¸0,75) * С 2u= 33,88 m/s.

а = А/4 =79,5 мм

Определете радиусите на кръговите дъги, които образуват спиралата. Първоначалният кръг за образуване на спиралата на охлюва е кръг с радиус:

, мм

Радиуси на отваряне на охлюв Р 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 се намира по формулите:

1 = РН + = 679,5 + 79,5 / 2 = 719,25 mm;

Р 2 = Р 1 + а= 798,75 mm;

R3 = R2 + a= 878,25 мм; 4 = Р 3 + а= 957,75 мм.

Конструкцията на охлюва се извършва в съответствие с фиг. 4.

Ориз. 4. Профилиране на спиралата на вентилатора по метода на дизайн квадрат

В близост до работното колело огъването се превръща в така наречения език, който разделя потоците и намалява преливанията вътре в завоя. Частта от клона, ограничена от езика, се нарича изходна част на корпуса на вентилатора. Дължина на изхода ° Сопределя площта на изхода на вентилатора. Изходната част на вентилатора е продължение на изхода и действа като извит дифузор и дюза за налягане.

Позицията на колелото в спиралния завой се задава въз основа на минималните хидравлични загуби. За да се намалят загубите от триене на диска, колелото се измества към задната стена на клона. Разстоянието между главния диск на колелото и задната стена на изхода (от страната на задвижването), от една страна, и колелото и езика, от друга, се определя от аеродинамичния дизайн на вентилатора. Така например за схемата Ts4-70 те са съответно 4 и 6,25%.

Профилиране на смукателната тръба

Оптималната форма на смукателната връзка съответства на стеснените напречни сечения по протежение на газовия поток. Ограничението на потока увеличава неговата равномерност и насърчава ускорението на входа на лопатките на работното колело, което намалява загубите от въздействието на потока върху ръбовете на лопатките. Гладкият конфузер има най-добра производителност. Свързването на конфузора с колелото трябва да осигури минимално изтичане на газ от изпускане към засмукване. Количеството на изтичане се определя от пролуката между изхода на конфузора и входа на колелото. От тази гледна точка хлабината трябва да бъде минимална, реалната му стойност трябва да зависи само от големината на възможните радиални удари на ротора. Така че, за аеродинамичната схема Ts4-70 размерът на пролуката е 1% от външния диаметър на колелото.

Гладкият конфузер има най-добра производителност. Въпреки това, в повечето случаи обичайният директен конфузер е достатъчен. Диаметърът на входа на конфузора трябва да бъде 1,3 - 2,0 пъти диаметъра на смукателния отвор на колелото.

... Механично изчисление

задвижване на колелата с перка на вентилатора

1. Проверка на изчислението на здравината на лопатките на работното колело

По време на работа на вентилатора лопатките носят три вида натоварвания:

· Центробежни сили на собствена маса;

· Разликата в налягането на транспортираната среда върху работната и задната страна на острието;

· Реакция на деформиращи се основни и покривни дискове.

На практика натоварванията от втория и третия тип не се вземат предвид, тъй като тези натоварвания са много по-малки от натоварванията от центробежни сили.

В дизайна острието се счита за огъваща се греда. Напрежението на огъване в острието може да се изчисли грубо по формулата:

стиня = = 779 кг/см 2 ,

където Р 1 и б 1 - радиусът на смукателното колело и дебелината на острието, съответно, мм.

Проверка на здравината на диска на основното работно колело

При проектирането на работните колела дебелините на дисковете се задават от проектанта, последвано от проверка на напреженията чрез изчисление.

За колела с едно засмукване, максималната стойност на тангенциалното напрежение може да се провери по формулата:

с τ = кг/см 2

където г l е общата маса на лопатките, килограма;

δ / - дебелина на диска, мм;

н 0 - броят на оборотите, об/мин.

л = =110 килограма,

където ρ = 7850 кг/м 3 .

Коефициенти к 1 и к 2 се определят от номограмата (фиг. 5).

Ориз. 5. Номограма за определяне на коефициентите к 1 и к 2

Полученото напрежение не трябва да надвишава границата на провлачване за стомана [ сτ] = 2400 кг/см 2 .

6. Избор на задвижване на вентилатора

За задвижване на вентилаторите от конзолния тип се използват главно асинхронни електродвигатели от серия 4A и техните аналози от други серии. За да изберат електродвигател, те се ръководят от скоростта на вентилатора и неговата мощност. В този случай е необходимо да се вземе предвид необходимостта от резерв на мощност, за да се избегне повреда на двигателя по време на стартиране, когато възникват големи пускови токове. Коефициентът на безопасност за вентилатори с общо предназначение = 1,05¸1,2 се избира въз основа на стойността на мощността на вентилатора. По-големите стойности на фактора съответстват на по-ниски стойности на мощността.

За вентилаторите на вентилатора мощността на задвижване се избира, като се вземат предвид коефициентите на безопасност на налягането к d = 1,15 и фураж к n = 1.1. Резерв на мощност на двигателя k N=1,05.

Изборът на електродвигатели се извършва според каталози и справочници. Избираме електродвигателя AIR180M4 със скорост 1500 об/мин и мощност 30 kW.

Фабрично обозначение	Електрически/моторен тип	Инсталиран. мощност на двигателя kw	Консумирана мощност, kWt	Дебит хиляди m3 / h	налягане да, па	Размери (LхВхН), мм

VDN10-1500 об/мин

7. Литература

1. Соломахова Т.С., Чебишева К.В. Центробежни вентилатори. Аеродинамични схеми и характеристики: Наръчник. М .: Машиностроение, 1980.176 стр.

Вахвахов Г.Г. Енергоспестяване и надеждност на вентилаторните блокове. Москва: Стройиздат, 1989. 176 с.

Аеродинамично изчисление на котелни инсталации (стандартен метод). / Изд. S.I. Мохана. Л .: Енергия, 1977. 256 с.

Чертежни машини: Каталог. Сибенергомаш. 2005 г.

Алиев Електротехнически справочник

Кратко описание на центробежните вентилатори

Центробежните вентилатори принадлежат към категорията на вентилаторите с най-голямо разнообразие от типове дизайн. Вентилаторните колела могат да имат лопатки, огънати както напред, така и назад спрямо посоката на въртене на колелото. Вентилаторите с радиални лопатки са доста често срещани.

Ефективността на вентилатора нараства с увеличаване на скоростта и за конични колела с задни лопатки може да достигне 0,9.

Като се вземат предвид съвременните изисквания за енергоспестяване при проектирането на вентилаторни инсталации, трябва да се ръководи от дизайна на вентилатори, съответстващи на разработените аеродинамични схеми Ts4-76, 0,55-40 и подобни на тях.

Според разработеното свръхналягане вентилаторите за общо предназначение се разделят на следните групи:

1.Вентилатори с високо налягане (до 1 kPa);

2. вентилатори със средно налягане (13 kPa);

3. Вентилатори с ниско налягане (312 kPa).

Някои специални вентилатори за високо налягане могат да развият налягания до 20 kPa.

1.високоскоростни вентилатори (11 н s 30);

2.вентилатори със средна скорост (30 н s 60);

3.високоскоростни вентилатори (60 н s 80).

Аеродинамично изчисление на центробежен вентилатор

За изчисление са зададени:

1. Съотношението на диаметрите на работното колело

2. Съотношението на диаметрите на работното колело на изхода и на входа на газа:

За вентилатори с високо налягане се избират по-малки стойности.

3. Коефициенти на загуба на глава:

а) на входа на работното колело:

б) на лопатките на работното колело:

в) при завъртане на потока към лопатките на ротора:

г) в спиралния завой (корпус):

По-малките стойности на in, lop, pov, k съответстват на вентилатори с ниско налягане.

4. Избират се коефициентите на промяна на скоростта:

а) в спирален завой (корпус)

б) на входа на работното колело

в) в работни канали

5. Коефициентът на загуба на напор се изчислява, намален до дебита зад работното колело:

6. От условието за минимална загуба на налягане във вентилатора се определя коефициентът Rw:

7. Ъгълът на потока на входа към работното колело се намира:

8. Изчислява се съотношението на скоростите

9. Коефициентът на теоретичния напор се определя от условието за максимална хидравлична ефективност на вентилатора:

10. Намира се стойността на хидравличната ефективност. вентилатор:

11. Определя се ъгълът на излизане на потока от работното колело, при оптимална стойност на Г:

Здравей .

12. Необходима периферна скорост на колелото на изхода за газ:

Госпожица .

където [kg / m 3] е плътността на въздуха при условия на засмукване.

13. Необходимият брой обороти на работното колело се определя при наличие на плавно навлизане на газ в работното колело

обороти в минута .

Тук 0 = 0.91.0 е коефициентът на запълване на участъка с активен поток. Като първо приближение може да се приеме, че е равно на 1.0.

14. Външен диаметър на работното колело:

15. Диаметър на входа на работното колело:

Елементи на триъгълника на скоростта, когато газът навлиза в лопатките на ротора

16. Намерете периферната скорост на колелото при входа за газ

Госпожица .

17. Скорост на газа на входа на работното колело:

Госпожица .

Скорост С 0 не трябва да надвишава 50 m/s.

18. Скорост на газа пред лопатките на работното колело:

Госпожица .

19. Радиална проекция на скоростта на газа на входа на лопатките на работното колело:

Госпожица .

20. Проекцията на входящия дебит към посоката на периферната скорост се приема равна на нула, за да се осигури максимален напор:

С 1u = 0.

Дотолкова доколкото С 1r= 0, тогава 1 = 90 0, тоест входът на газ към лопатките на ротора е радиален.

21. Относителна скорост на навлизане на газ към лопатките на ротора:

Според изчислените стойности С 1 , У 1, 1, 1, 1 се конструира триъгълник от скорости, когато газът навлезе в лопатките на ротора. При правилно изчисляване на скорости и ъгли триъгълникът трябва да бъде затворен.

Елементи на триъгълника на скоростта, когато газът напуска лопатките на ротора

22. Радиална проекция на скоростта на потока зад работното колело:

Госпожица .

23. Проекция на абсолютната скорост на изхода на газ към посоката на периферната скорост върху ръба на работното колело:

24. Абсолютна скорост на газа зад работното колело:

Госпожица .

25. Относителна скорост на излизане на газ от лопатките на ротора:

Според получените стойности С 2 , С 2u ,У 2, 2, 2 се конструира триъгълник от скорости, когато газът излезе от работното колело. При правилно изчисляване на скоростите и ъглите, триъгълникът на скоростта също трябва да бъде затворен.

26. Налягането, генерирано от вентилатора, се проверява съгласно уравнението на Ойлер:

Проектното налягане трябва да съответства на проектното налягане.

27. Широчината на лопатките на входа на газ към работното колело:

тук: UT = 0,020,03 е коефициентът на изтичане на газ през пролуката между колелото и входната тръба; u1 = 0.91.0 е коефициентът на запълване на входното сечение на работните канали с активния поток.

28. Широчината на лопатките на изхода на газ от работното колело:

където u2 = 0.91.0 е коефициентът на запълване на активния поток на изходната секция на работните канали.

Определяне на ъглите на монтаж и броя на лопатките на работното колело

29. Ъгълът на острието при входа на потока към колелото:

където и- ъгълът на атака, оптималните стойности на който са в диапазона -3 + 5 0.

30. Ъгъл на лопатката при изхода на газ от работното колело:

където е ъгълът на изоставане на потока, дължащо се на отклонение на потока в наклонения разрез на интерскапуларния канал. Оптималните стойности обикновено се вземат от интервала в = 24 0 .

31. Среден ъгъл на острието:

32. Брой лопатки на ротора:

Закръглете броя на остриетата до четно число.

33. Приетият по-рано ъгъл на изоставане на потока се определя по формулата:

където к= 1.52.0 с извити назад остриета;

к= 3,0 с радиални лопатки;

к= 3.04.0 с извити напред остриета;

Уточнената стойност на ъгъла трябва да е близка до предварително зададената стойност. В противен случай трябва да зададете нова стойност в

Определяне на мощността на вала на вентилатора

34. Пълна ефективност на вентилатора: 78,80

където козина = 0,90,98 - механична ефективност вентилатор;

0,02 - количеството на изтичане на газ;

d = 0,02 - коефициент на загуба на мощност за триене на работното колело срещу газ (триене на диска).

35. Необходима мощност на вала на двигателя:

25,35 kW.

Профилиране на перката на работното колело

Най-често използваните остриета са очертани по дъга на кръг.

36. Радиус на лопатките на колелата:

37. Радиусът на центровете се намира по формулата:

Р c =, m.

Конструкцията на профила на лопатките може да се извърши и в съответствие с фиг. 3.

Ориз. 3. Профилиране на лопатките на работното колело на вентилатора

Изчисляване и профилиране на спиралния завой

38. Ширината на охлюва се избира конструктивно:

V 2б 1 = 526 мм.

39. Стойността на А се определя от съотношението:

където средната скорост на газа на изхода от охлюва Си се намира от съотношението:

С a = (0,60,75) * С 2u= 33,88 m/s.

а = А/4 =79,5 мм

41. Определете радиусите на кръговите дъги, образуващи спиралата. Първоначалният кръг за образуване на спиралата на охлюва е кръг с радиус:

Радиуси на отваряне на охлюв Р 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 се намира по формулите:

Р 1 = РН + = 679,5 + 79,5 / 2 = 719,25 mm;

Р 2 = Р 1 + а= 798,75 mm;

Р 3 = Р 2 + а= 878,25 мм;

Р 4 = Р 3 + а= 957,75 мм.

Конструкцията на охлюва се извършва в съответствие с фиг. 4.

Ориз. 4.

Профилиране на смукателната тръба

Гладкият конфузер има най-добра производителност. Въпреки това, в повечето случаи обичайният директен конфузер е достатъчен. Диаметърът на входа на конфузора трябва да бъде 1,32,0 пъти диаметъра на смукателния отвор на колелото.

Всички устройства, независимо от предназначението, са проектирани да създават поток от въздух (чист или съдържащ примеси от други газове или малки хомогенни частици) с различно налягане. Оборудването е разделено на класове за създаване на ниско, средно и високо налягане.

Уредите се наричат центробежни (както и радиални) поради начина, по който създават въздушен поток чрез въртене на работно колело с радиална лопатка (форма на барабан или цилиндър) вътре в спиралата. Профилът на острието може да бъде прав, извит, "профил на крилото". В зависимост от скоростта на въртене, вида и броя на лопатките, налягането на въздушния поток може да варира от 0,1 до 12 kPa. Въртенето в една посока премахва газовите смеси, в обратната посока изпомпва чист въздух в стаята. Можете да промените въртенето с помощта на превключвател, който променя фазите на тока на места по клемите на електродвигателя.

Корпусът на оборудването с общо предназначение за работа в неагресивни газови смеси (чист или опушен въздух, съдържание на частици по-малко от 0,1 g / m3) е изработено от въглеродна или поцинкована листова стомана с различни дебелини. За по-агресивни газови смеси (присъстват активни газове или пари на киселини и основи) се използват устойчиви на корозия (неръждаеми) стомани. Такова оборудване може да работи при температура на околната среда до 200 градуса по Целзий. При производството на взривобезопасна версия за работа в опасни условия (минно оборудване, високо съдържание на експлозивен прах) се използват по-пластични метали (мед) и алуминиеви сплави. Оборудването за експлозивни условия се характеризира с повишена масивност и по време на работа изключва искри (основната причина за експлозии на прах и газ).

Барабанът (работното колело) с остриета е изработен от стоманени марки, които не са подложени на корозия и са достатъчно пластмасови, за да издържат на продължителни вибрационни натоварвания. Формата и броят на лопатките са проектирани въз основа на изчисляването на аеродинамичните натоварвания при определена скорост на въртене. Голям брой лопатки, прави или леко извити, въртящи се с висока скорост, създават по-стабилен въздушен поток и произвеждат по-малко шум. Но налягането на въздушния поток все още е по-ниско от това на барабана, върху който са монтирани лопатките с аеродинамичен "профил на крилото".

"Охлювът" се отнася до оборудване с повишена вибрация, причините за което са именно в ниското ниво на баланс на въртящото се работно колело. Вибрацията има две последици: повишени нива на шум и разрушаване на основата, върху която е монтиран уредът. Ударопоглъщащите пружини, които се вмъкват между основата на корпуса и мястото на монтаж, спомагат за намаляване на нивото на вибрациите. При инсталиране на някои модели вместо пружини се използват гумени възглавници.

Вентилационните агрегати - "охлюв" са оборудвани с електродвигатели, които могат да бъдат оборудвани с взривозащитени корпуси и капаци, подобрено боядисване за работа в агресивни газови среди. Това са предимно асинхронни двигатели с определена скорост. Електродвигателите са проектирани да работят от еднофазна (220 V) или трифазна (380 V) мрежа. (Мощността на еднофазните електродвигатели не надвишава 5 - 6 kW). В изключителни случаи може да се монтира двигател с контролирана скорост на въртене и тиристорно управление.

Има три начина за свързване на електрическия мотор към вала на барабана:

Директна връзка.Валовете са свързани с помощта на шпонкова втулка. „Конструктивна схема No1”.
Чрез редуктор.Скоростната кутия може да има няколко предавки. „Конструктивна схема No3”.
Трансмисия на ремък - шайба.Скоростта на въртене може да се промени, ако шайбите се сменят. „Конструктивна схема No5”.

Най-сигурната връзка за електродвигателя при внезапно захващане е ремък - шайба (ако валът на работното колело внезапно и рязко спре, ще се повредят ремъците).

Корпусът се произвежда в 8 позиции на изхода спрямо вертикалата, от 0 до 315 до 45 градуса. Това улеснява фиксирането на уреда към канала. За да се предотврати предаването на вибрации, фланците на въздуховода и корпуса на модула са свързани чрез маркуч, изработен от дебела гумирана мушама или синтетична тъкан.

Оборудването е боядисано с трайни прахови бои с повишена устойчивост на удар.

Вентилатор за прах "охлюв"

Вентилаторите за прах са предназначени за тежки условия на работа, целта им е да отстраняват въздуха с достатъчно големи частици (камъчета, прах, дребни метални стърготини, дървени стърготини, стърготини) от работното място. Работното колело носи 5 или 6 лопатки, изработени от дебела въглеродна стомана. Агрегатите са предназначени за работа в абсорбатори от металорежещи машини. Популярни са моделите VTsP 7-40. Изпълнено по К.с. № 5

Те създават налягане от 970 до 4000 Pa, могат да бъдат класифицирани като "средно и високо налягане". Номерата на работните колела са 5, 6,3 и 8. Мощността на двигателя е от 5,5 до 45 kW.

Друго

Има устройства от специален клас - за продухване в котли на твърдо гориво. Произведено в Полша. Специализирано оборудване за отоплителни системи (частно).

Корпусът на охлюва е отлят от алуминиева сплав. Специален амортисьор със система за тежести предотвратява навлизането на въздух в горивната камера, когато двигателят е изключен. Може да се монтира във всяка позиция. Малък мотор с температурен сензор, 0,8 kW. Моделите са WPA-117k, WPA-120k, различаващи се по размери на основата.

коментари:

След като каналната мрежа е проектирана и изчислена, е време да изберете вентилационен блок за тази система за подаване и обработка на въздух. Сърцето на вентилационната система е вентилатор, който задвижва въздушните маси и е проектиран да осигури необходимия поток и налягане в мрежата. В това качество често действа агрегат от аксиален тип. За да се поддържат необходимите параметри, първо трябва да се изчисли аксиалният вентилатор.

Аксиалният вентилатор се използва в системи за канали за преместване на големи въздушни маси.

Обща концепция за дизайна на блока и неговото предназначение

Аксиалният вентилатор е вентилатор с лопатки, който предава механичната енергия на въртене на лопатките на работното колело към въздушния поток под формата на потенциална и кинетична енергия и изразходва тази енергия за преодоляване на всички съпротивления в системата. Оста на работното колело от този тип е оста на електрическия двигател, тя се намира в центъра на въздушния поток, а равнината на въртене на лопатките е перпендикулярна на нея. Устройството движи въздуха по оста си поради лопатките, обърнати под ъгъл спрямо равнината на въртене. Работното колело и електродвигателят са фиксирани на един и същ вал и са постоянно във въздушния поток. Този дизайн има своите недостатъци:

Уредът не може да движи въздушни маси с високи температури, което може да повреди електродвигателя. Препоръчителната максимална температура е 100°C.
По същата причина не е разрешено използването на този вид агрегат за преместване на агресивни среди или газове. Транспортираният въздух не трябва да съдържа лепкави включвания или дълги влакна.
Поради своята конструкция аксиалният вентилатор не може да развива високо налягане, поради което е неподходящ за използване във вентилационни системи с голяма сложност и дължина. Максималното налягане, което може да осигури съвременен агрегат от аксиален тип, е в рамките на 1000 Pa. Съществуват обаче специални вентилатори за мине, чиято конструкция на задвижването позволява налягането да се развие до 2000 Pa, но след това максималната производителност се намалява - до 18 000 m³ / h.

Предимствата на тези машини са както следва:

вентилаторът може да осигури голям въздушен поток (до 65 000 m³ / h);
електрическият двигател, който е в потока, се охлажда успешно;
машината не заема много място, лека е и може да се монтира директно в канала, което намалява разходите за монтаж.

Всички вентилатори се класифицират според техния размер, според диаметъра на работното колело на машината. Тази класификация може да се види в таблица 1.

маса 1

Обратно към съдържанието

Описание на изчисляването на параметрите на вентилатора

Изчисляването на всеки тип вентилационен блок се извършва според индивидуалните аеродинамични характеристики и аксиалният вентилатор не е изключение. Това са характеристиките:

Обемен дебит или капацитет.
Ефективност.
Мощността, необходима за задвижване на уреда.
Действителното налягане, развивано от уреда.

Капацитетът беше определен по-рано, когато беше извършено изчислението на самата вентилационна система. Вентилаторът трябва да го осигури, така че скоростта на въздушния поток остава непроменена за изчислението. Ако температурата на въздуха в работната зона се различава от температурата на въздуха, преминаващ през вентилатора, тогава производителността трябва да се преизчисли по формулата:

L = Ln x (273 + t) / (273 + tr), където:

Ln - необходимата производителност, m³ / h;
t е температурата на въздуха, преминаващ през вентилатора, °C;
tr е температурата на въздуха в работната зона на помещението, ° C.

Обратно към съдържанието

Определяне на мощността

След като най-накрая се определи необходимото количество въздух, трябва да разберете необходимата мощност за създаване на проектното налягане при този дебит. Мощността на вала на работното колело се изчислява по формулата:

NB (kW) = (L x p) / 3600 x 102ɳH x ɳp, тук:

L - единична производителност в m³ в секунда;
p е необходимата глава на вентилатора, Pa;
ɳw - стойността на ефективността, определена от аеродинамичната характеристика;
ɳп - стойността на ефективността на лагерите на блока, се приема като 0,95-0,98.

Стойността на инсталираната мощност на електродвигателя се различава от мощността на вала, като последната отчита само натоварването при работа. При стартиране на всеки електродвигател има скок в силата на тока, а оттам и мощността. Този начален пик трябва да се вземе предвид при изчислението, така че инсталираната мощност на електродвигателя ще бъде:

Ny = K NB, където K е коефициентът на безопасност при пусков въртящ момент.

Стойностите на коефициентите на безопасност за различни мощности на вала са показани в Таблица 2.

таблица 2

Ако уредът е инсталиран в помещение, където температурата на въздуха може да достигне + 40 ° C по различни причини, тогава параметърът Ny трябва да се увеличи с 10%, а при + 50 ° C инсталираната мощност трябва да бъде с 25% по-висока от изчислената един. И накрая, този параметър на електродвигателя се взема според каталога на завода-производител, като се избира най-близката по-висока стойност до изчисления Ny с погрешно изчисление на всички резерви. По правило вентилаторът се монтира преди топлообменника, който загрява въздуха за по-нататъшното му подаване към помещенията. Тогава електрическият двигател ще стартира и работи в студен въздух, което е по-икономично по отношение на консумацията на енергия.

Продухващите машини с различни стандартни размери могат да бъдат оборудвани с електрически двигатели с различна мощност, в зависимост от налягането, което се изисква да се получи. Всеки модел на агрегата има свои собствени аеродинамични характеристики, които производственото предприятие отразява в своя каталог в графична форма. Ефективността е променлива стойност за различни работни условия, накрая може да се определи от графичните характеристики на вентилатора, въз основа на изчислените по-рано стойности на производителност, дебит и инсталирана мощност.

Основната задача при изчисляването и избора на вентилатор е да се изпълнят изискванията за преместване на необходимото количество въздух, като се вземе предвид съпротивлението на мрежата на въздуховодите, като се постигне максимална стойност на ефективността на уреда.

Характеристики на дизайна

Видове оборудване

Как да го направите сами

КУРСОВ ПРОЕКТ

6. Избор на задвижване на вентилатора

Кратко описание на центробежните вентилатори

Аеродинамично изчисление на центробежен вентилатор

Популярни модели VR и VTs

1. Вентилатор BP 80 75 ниско налягане

Вентилатор за прах "охлюв"

Друго

Обща концепция за дизайна на блока и неговото предназначение

Описание на изчисляването на параметрите на вентилатора

Определяне на мощността