книги из ГПНТБ / Трушин, В. Н. Механическое оборудование и установки курс лекций

127

Потери, которыми сопровождаются рабочие процессы в венти­ ляторах, разделяют так же, как в лопастных насосах, а величина их характеризуется теми же к.п.д., однако влияние соответствен­ ных потерь в насосах и вентиляторах различно.

Гидравлический к.п.д. центробежных вентиляторов на расчет­ ном режиме равен 0,65 - 0,85. Для уменьшения гидравлических потерь используют конические подводящие патрубки, предусматри­ вают конструктивные мероприятия по уменьшению вихревых потерь в зове поворота потока, применяют лопатки с входными кромками, вынесенными в область поворота потока.

Объемный к.п.д. центробежных вентиляторов достаточно велик и изменяется в пределах 0,990 - 0,999.

Численное значение механического к.п.д. центробежных вен­ тиляторов лежит в пределах от 0,85 до 0,98. Большие значения относятся к вентиляторам с малыми радиальными размерами и не­ большими окружными скоростями.

В соответствии с величинами к.п.д., учитывающими отдельно различные виды потерь, общий к.п.д. вентиляторов изменяется от

0,6 до 0,85.

§ 7.6. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Характеристики центробежных вентиляторов представляют в виде■графических зависимостей основных параметров Н , N и Г]

128

насосов (рис.7.4).

Особенностью некоторых типов вентиляторов является седло­

стики. В пределах этой зоны работа вентилятора протекает не­ устойчиво, при этом наблюдаются пульсирующие колебания подачи и давления в напорном трубопроводе, в значительной мере спо­ собствующие шумообразованию, особенно в вентиляторах высокого

давления. Возникающая при этом вибрация вызы­ вает значительные на­ пряжения в деталях вен­ тилятора.

Режим работы венти­ лятора должен всегда на­ значаться в устойчивой зоне, т.е. за пределами

Q восходящего участка

вентилятор потребляет минимальную мощность. Следовательно, по­ добно насосам, пуск центробежных вентиляторов необходимо осу­ ществлять при закрытых заслонках или задвижках.

В соответствии с ГОСТ для вентиляторов за рабочий участок характеристики принимается такая ее часть, на которой к.п.д. составляет не менее 0,9г]тах . Поэтому в соответствии с харак­ теристикой сети вентилятор подбирают так, чтобы на различных возможных режимах работы вентилятора на сеть значение к.п.д. не выходило за указанный предел.

Пересчет характеристик вентилятора на режим работы с дру­

газа в кгс.сѳкѴм^.

На основе полученных параметров строятся безразмерные ха­ рактеристики вентиляторов, одна из которых в качестве примера приведена на рис.7.5.

Эта характеристика от­ ражает все свойства данной серии машин и применима для рабочих колес различного диа­ метра и с различным числом оборотов.

Пользуясь любой из аэродинамических схем вентилятора и ее без­ размерной характери­

можно легко спроектировать вентилятор выбранной серии для за­

данных Q и Н , а также построить его индивидуальную харак­ теристику.

132

§ 7.7. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Вентилятор, работая на сеть, преодолевает сопротивление се­ ти, т.е. воздуховодов. Поэтому характеристика вентилятора долж­ на соответствовать условиям работы сети. На графике (рис.7.б)

Точка пересечения этих характеристик (точка А) называется предельной рабочей точкой. Она определяет напор и производи­ тельность вентилятора на данную сеть; в этой точке производи­ тельность вентилятора равна расходу воздуха через сеть, а пол­ ный напор равен потере напора в сети.

При изменении характеристики сети (например, изменилась длина трубопровода) предельная рабочая точка А переместится

вправо или влево по кри­ вой Q - H . Однако во всех случаях необходимо, чтобы точка А находилась в об­ ласти максимальных значе­ ний к.п.д. Кроме того,эта точка, во избежание не­ устойчивой работы венти­ лятора, должна находиться на нисходящей ветви харак­ теристики Q - H .

Если предельная рабо­ чая точка не может нахо­

диться в устойчивой зоне и переходит в зону неустойчивой рабо­ ты, то для устранения такого недостатка производят пересчет характеристики вентилятора на режим работы с большим числом оборотов рабочего колеса (поднимают характеристику по оси ор­ динат) или применяют последовательную работу вентиляторов.

Рассмотрим влияние естественной тяги на режим работы вен­

также как агрегат с всасывающим и нагнетательным трубопровода^ Нагнетательный вентилятор (рис.7.8) испытывает сопротивле­

ние только с нагнетательной стороны, так как поступление воз­ духа непосредственно на лопатки рабочего колеса происходит при атмосферном давлении ра - Н 1

134

Напор вентилятора Н ' , представляющий собой разность абсо­ лютных напоров на нагнетательной и всасывающей сторонах, в рас­ сматриваемом случае равен

Рис.7.9. Схема работы вентилятора в режиме всасывания

135

где Нст - статический напор вентилятора;

Hns - динамический напор, создаваемый на выходе из венти­ лятора.

Таким образом, поступающий в вентилятор воздух сначала сжи­

Работа вентилятора в таком режиме является неэкономичной, так как динамический напор на выходе не используется по пря­ мому назначению и почти полностью теряется. Для уменьшения по­ терь напора на выходе из вентилятора необходимо производить снижение скорости движения воздуха. С этой целью напорная часть спирального кожуха вентилятора оборудуется конически расширяющимся патрубком (диффузором).

Вентилятор со всасывающим и нагнетательным трубопроводами обеспечивает работу в режимах всасывания и нагнетания.

При таком режиме работы полный напор Н , развиваемый вен­ тилятором, равен сумме разрежения hg на всасывающей линии (см.рис.7.9) и полного напора Н' на нагнетательной линии

(рис.7.8), т.е.

§ 7.8. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРОВ НА СЕТЬ

Совместная работа вентиляторов на сеть применяется в тех случаях, когда:

а) один вентилятор не обеспечивает требуемые по расчету производительность и напор;

б) режим работы сети протекает с резкими изменениями про­ изводительности или напора;

в) возникает необходимость в создании определенного резер­ ва вентиляторов с целью повышения надежности их эксплуатации.

Совместная работа нескольких вентиляторов может быть как параллельная, так и последовательная. Параллельную работу вен­ тиляторов применяют для увеличения производительности, а по­ следовательную - для увеличения напора. Для совместной работы применяют вентиляторы с одинаковыми и разными характеристиками.

Характеристики при параллельной работе двух одинаковых вен­ тиляторов приведены на рис.7.10а, а вентиляторов с разными ха­ рактеристиками - на рис.7.106.Построение суммарных характе-

136

Рис.7.ІО. Характеристики при параллельной работе двух вентиляторов:

а) с одинаковыми характеристиками; б) с разными характ ерис тиками

ристик, а также определение производительности и напора для совместной работы вентиляторов производится так не, как и для центробежных насосов.

Как пример, рассмотрим последовательную работу двух вен­

тиляторов с одинаковыми характеристиками Q - H (рис.7.II).Оба ihV

Рис.7.11. Характеристики при последовательной работе двух одинаковых вентиляторов

вентилятора при работе на сеть (рабочая точка А 1) создают об­

щий напор W ((+2j. При этом производительность составляет вели­

чину