Un pasaporte con una característica aerodinámica generalmente se adjunta al ventilador suministrado para el sistema de ventilación, a partir del cual se puede determinar cuál es la presión total y estática que debe proporcionar el ventilador para un rendimiento determinado.
¿Cómo, en condiciones reales (en el sitio), puede medir el rendimiento de un ventilador en una red real?
Presión total del ventilador: p V = p 20 - p 10
p 20 - presión total en la salida del ventilador;
p 10 - presión total en la entrada del ventilador.
Presión estática del ventilador: p SV = p 2 - p 10
p 2 - presión estática en la salida del ventilador.
Estas fórmulas son aparentemente muy simples y, en la mayoría de los casos, en condiciones de laboratorio, no hay problemas para medir las características aerodinámicas de los ventiladores, si existe un acuerdo claro sobre el contenido de estos términos y métodos para medir estos valores. Para esto, existen estándares nacionales, extranjeros e internacionales para medir las características aerodinámicas de los ventiladores. Son diferentes en algunos detalles, por lo tanto, cuando se considera aerodinámicapersonaje los fanáticos extranjeros necesitan descubrirdatos de directoriocondiciones y procedimiento de medición para eliminar posibles erroresinterpretaciones resultados. Por ejemplo, en instalaciones domésticas la mayoríaimplementado a menudo aquí hay pruebas A o C cuando la velocidadse determina la presión de la cabeza recalculado a partir del rendimiento del ventilador. En instalaciones extranjeras, por ejemplo, también se encuentra el esquema B, cuando se realiza una medición directa de la presión total detrás del ventilador. Teniendo en cuenta los campos de velocidad desigual en la salida del ventilador, el método del esquema B puede dar resultados ligeramente diferentes en la presión total del ventilador. Otro ejemplo. Al probar los ventiladores axiales, el área de salida puede determinarse por el diámetro del impulsor o por el diámetro del impulsor menos los manguitos. Esto da como resultado diferentes áreas de salida y, en consecuencia, diferentes presiones totales del ventilador.
Si el ventilador ya está instalado y conectado a la red, la medición de sus parámetros aerodinámicos (presión y rendimiento) puede causar algunas dificultades. Considere una serie de características de tales mediciones.
Para determinar la presión del ventilador, en primer lugar es necesario medir la presión total en el conducto frente al ventilador . Formalmente, la sección de medición debe estar a una distancia de al menos 2D de la entrada del ventilador (D - diámetro o diámetro hidráulico del conducto). Además, debe haber un segmento de un conducto directo con un flujo no perturbado de al menos 4 de longitud frente a la sección de medición.D ) Como regla, tales condiciones de entrada son raras. Si una rodilla giratoria o una tapa u otro dispositivo ubicado frente a la entrada del ventilador, perturbando la estructura de flujo uniforme en la sección de medición, es necesario instalar una rejilla de nivelación de flujo (panal) antes de la sección de medición. Si la sección de medición cumple con los requisitos de medición, se pueden realizar de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente. Usando la entrada de presión total al conducto del receptor, las presiones totales se miden en varios puntos de sección transversal, y se determina la presión total promedio correspondiente en la sección. Si mide simultáneamente el cabezal de velocidad, puede determinar el rendimiento del ventilador integrando los caudales locales obtenidos sobre el área de medición. sección. Si el ventilador tieneentrada libre, la presión de entrada total p 10 es igual a la presión ambiental (es decir, la sobrepresión es cero).
Para para medir la presión total detrás del ventilador, es importante elegir la posición más adecuada de la sección de medición, ya que la estructura de flujo en la salida del ventilador no es uniforme sobre la sección y depende del tipo de ventilador y su modo de operación. El campo de velocidad en la sección transversal a la salida del ventilador en algunos casos puede tener zonas de retorno y, por regla general, no es estacionario en el tiempo. Si no hay rejillas de enderezado de flujo en el conducto, las inhomogeneidades de flujo pueden extenderse bastante aguas abajo (hasta 7-10 calibres). Si hay un difusor con un ángulo de apertura grande (difusor de corte) o una rodilla giratoria detrás del ventilador, entonces el flujo después de ellos también puede ser muy no uniforme a través de la sección. Por lo tanto, podemos ofrecer el siguiente método de medición. Elija una sección de medición directamente detrás del ventilador y escanee en detalle con una sonda, midiendo la presión total y el cabezal de velocidad, y determine la presión total promedio y el rendimiento del ventilador. Rendimiento comparado con el valor correspondiente obtenido de las mediciones en la sección de medición de entrada del ventilador. Se debe seleccionar una sección de medición adicional en la sección recta más cercana del conducto a la distancia de 4-6 calibres desde el comienzo de esta sección (a la distancia máxima posible desde el comienzo de la sección si su longitud es más corta). Usando una sonda, mida la distribución sobre la sección transversal de la presión total y el cabezal de velocidad y determine la presión total promedio y el rendimiento del ventilador. De la presión total obtenida, reste el valor calculado de las pérdidas en la sección del conducto desde la salida del ventilador a la sección de medición, esta será la presión total en la salida del ventilador. Compare el rendimiento del ventilador con los valores obtenidos para ingresar al ventilador y directamente en el curso. Las condiciones que generalmente son satisfactorias para medir el rendimiento del ventilador son más fáciles de proporcionar en la entrada, por lo que debe elegir una sección transversal en su curso, que sea más adecuada para el rendimiento de la sección de entrada. En el caso de un ventilador de techo, no hay red de presión, y las mediciones se toman solo en la entrada del ventilador. En este caso, el cabezal de velocidad a la salida del ventilador se pierde por completo, y para ello la característica se mide solo por presión estática.
La medición de los parámetros aerodinámicos del ventilador está asociada con otra dificultad: la no estacionariedad de los parámetros de flujo. En las mediciones neumométricas, se utilizan varios tipos de amortiguadores para obtener datos confiables: dispositivos que suavizan las pulsaciones de presión. Hay medidores electrónicos de presión con tiempo matemático promedio en el mercado de equipos de medición.
Academia Estatal de Construcción de Máquinas Donbass
INDICACIONES METODICAS
al trabajo de laboratorio en el curso
"Ingeniería de calor e ingeniería de energía"
"Fundamentos teóricos de la ingeniería térmica"
para estudiantes técnicos
Aprobado
en la reunión del departamento
química y protección laboral.
Protocolo número 5
Kramatorsk 2004
UDC 621.1.016 (175.8)
Pautas para el trabajo de laboratorio en el curso "Ingeniería de calor e ingeniería de energía térmica" y "Fundamentos teóricos de ingeniería de calor" para estudiantes de especialidades técnicas / Comp.: Yu.V. Menafova, S.A. Konovalova. - Kramatorsk: DGMA, 2004. - 92 p.
Compilado por: Yu.V. Menafov, art. prep.
S.A. Konovalova, asistente.
Ed. para el tema de A.P. Avdeenko, prof.
Introduccion
Estas pautas son una herramienta de enseñanza para el trabajo de laboratorio en ingeniería de calor e ingeniería de energía por parte de estudiantes de especialidades de ingeniería.
El propósito del taller de laboratorio es consolidar el conocimiento teórico adquirido por los estudiantes en las clases, familiarizarse con el diseño y el principio de funcionamiento de los dispositivos térmicos, adquirir habilidades en el funcionamiento del equipo y determinar las características básicas de los dispositivos.
La primera lección con los estudiantes se instruye en seguridad.
En preparación para cada trabajo de laboratorio estudiante es necesario:
estudiar material teórico sobre el tema relevante con la ayuda de instrucciones metódicas y literatura especial indicada en la lista de referencias;
estudiar el orden del experimento;
dar respuestas a todas las preguntas del examen;
emitir un informe (en ausencia de un informe, el estudiante no puede realizar trabajos de laboratorio).
La preparación del informe se realiza en hojas separadas y debe contener necesariamente el nombre del trabajo, el propósito del trabajo, el esquema de la configuración del laboratorio con una indicación de todas sus partes constituyentes y una tabla en la que se ingresarán los resultados de la medición.
En la lección, los estudiantes pasan la teoría sobre el tema relevante, realizan trabajos de laboratorio, hacen los cálculos necesarios, construyen gráficos, si es necesario, y sacan conclusiones.
El profesor firma un informe bien formado al final de la lección.
Laboratorio 1
DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UN VENTILADOR CENTRÍFUGO
Propósito del trabajo.
Examine el diseño y el funcionamiento del ventilador centrífugo y determine las características del ventilador. Encuentre el modo óptimo de funcionamiento del ventilador.
Información general
Las máquinas diseñadas para comprimir gas o vapor se llaman compresoresSegún el diseño y el principio de funcionamiento, los compresores se dividen en reciprocantes, rotativos, centrífugos y axiales.
Una característica de calidad importante de los compresores es gradoaumentar la presión igual a la relación entre la presión del gas detrás del compresor P 2 y la presión del gas antes del compresor P 1:
. (1.1)
Dependiendo de la magnitud del grado de aumento de presión los compresores tienen diferentes propósitos. Cuando = 1.0 ... 1.1, los compresores se llaman ventiladores, cuyo propósito principal es mover gases; cuando = 1.1 ... 4.0 - por sopladores o sopladores, y en 4.0, por los mismos compresores.
Aficionados- Estas son máquinas sopladoras que crean una cierta presión y sirven para mover el aire con una pérdida de presión en la red de ventilación de no más de 12 kPa.
Dependiendo de la presión desarrollada, los ventiladores se dividen en los siguientes grupos:
baja presión - hasta 1kPa con una velocidad periférica de la rueda de 23 ... 55 m / s;
presión media - 1 ... 3 kPa con una velocidad periférica de la rueda de 40 ... 100 m / s;
alta presión - 3 ... 12kPa con una velocidad periférica de la rueda de 100 ... 150 m / s.
Los ventiladores de baja y media presión se utilizan en instalaciones de ventilación general y local, para secadores y hornos. Los ventiladores de alta presión se utilizan principalmente con fines tecnológicos, por ejemplo, para soplar en cúpulas, en plantas de sinterización, para suministrar aire a los inyectores, en sistemas de limpieza de filtros y en sistemas de correo neumático.
Los más comunes son los ventiladores axiales y centrífugos.
Un ventilador axial es una rueda de aspas ubicada en una caja cilíndrica, durante la rotación de la cual el aire que ingresa al ventilador se mueve en la dirección axial bajo la acción de las aspas. Beneficioslos ventiladores axiales son la simplicidad del diseño, la capacidad de controlar eficazmente el rendimiento en una amplia gama girando las cuchillas de las ruedas, el alto rendimiento y la reversibilidad del trabajo. Las desventajas incluyen una cantidad relativamente pequeña de presión y un mayor ruido. Muy a menudo, estos ventiladores se usan con bajas resistencias de la red de ventilación (hasta aproximadamente 200 Pa), aunque es posible usar estos ventiladores con grandes resistencias (hasta 1 kPa).
Ventilador centrífugo(Fig.1.1) consiste en un impulsor 1 con palas 2, montado en el eje 3 del motor eléctrico (no se muestra en la imagen), la boquilla de entrada o succión 4, la boquilla de descarga 5 y la caja del ventilador 6.
Figura 1.1 - Diagrama de un ventilador centrífugo
El principio de funcionamiento de un ventilador centrífugo es el siguiente. Cuando el impulsor 1 gira, las partículas de aire son arrastradas por las palas 2 en un movimiento giratorio, mientras que las fuerzas centrífugas actúan sobre las partículas de aire, que se dirigen desde el centro a las paredes de la carcasa 6. Por lo tanto, cada partícula de aire hace un movimiento complejo: por un lado, se mueve a lo largo de la pala, y por el otro, gira con el impulsor alrededor de su eje. Dado que las partículas de aire se mueven desde el centro hacia la pared de la carcasa, se crea un vacío en el centro de rotación y en la entrada de succión 4, es decir, la presión del aire es menor que la presión atmosférica. Bajo la acción de la diferencia de presión, nuevas partículas de aire de la atmósfera circundante ingresan a la boquilla de succión. Por lo tanto, el aire contaminado se elimina de cualquier fuente en talleres de ingeniería, metalúrgicos y otros.
Las partículas de aire, expulsadas del centro de rotación hacia la carcasa del ventilador, se mueven a lo largo de la carcasa y entran en la boquilla de descarga 5. Al mismo tiempo, el aire se comprime, su presión aumenta y se vuelve más atmosférica.
A velocidad constante, el funcionamiento del ventilador centrífugo se caracteriza por los siguientes parámetros:
flujo volumétrico de gas transportado - rendimientoV, m 3 / s;
caída de presión("cabeza") creada por el ventilador - la diferencia entre las presiones totales en la entrada (en la tubería de succión) y en la salida (en la tubería de descarga) del ventilador - ΔР en el Pa
, (1.2)
donde 
- presión total en la salida (en la tubería de descarga) del ventilador, Pa;
- presión total en la entrada (en la entrada de succión) del ventilador, Pa;
coeficiente de rendimientoη La relación de la potencia requerida para mover el aire a la potencia realmente gastada por el ventilador:
;
(1.3)
consumo de energía del ventilador N en el W
En los parámetros de los ventiladores centrífugos V,ΔР en el y N en el interconectado, y un cambio en una de estas cantidades provoca un cambio en las otras.
Dependencias gráficas ΔР en el = f 1 ( V),N en el = f 2 ( V),η = f 3 ( V) llamado rendimiento del ventilador. Reflejan claramente las características del ventilador y le permiten elegir el ventilador más económico para este conducto. Según los cálculos teóricos, estas características no se pueden obtener con suficiente precisión. Por lo tanto, en la práctica, aplique las características de los ventiladores, obtenidas experimentalmente. La figura 1.2 muestra las características típicas de un ventilador centrífugo a velocidad constante del impulsor n(rpm).
El valor de la máxima eficiencia determina la calidad decisiva del ventilador: economia. El rendimiento del ventilador, la eficiencia máxima correspondiente, se denomina óptimo, y el modo de funcionamiento correspondiente del ventilador: óptimo.
Figura 1.2 - Rendimiento completo del ventilador
Lo más importante es la curva de la relación entre presión y rendimiento. P– V- el llamado característica de presiónfan ( característica de presión) Para determinarlo, es necesario realizar mediciones de la presión total en la entrada y salida del ventilador para varios valores de rendimiento.
Presión totalrepresenta la suma algebraica de presiones estáticas y dinámicas:
R el piso = P st + P din (1.4)
Presión estática- es la diferencia de presión entre el gas dentro de la tubería y el aire circundante. En la entrada del ventilador, la presión estática es menor que la atmosférica y, por lo tanto, tiene un valor negativo. En la salida del ventilador, la presión estática es mayor que la atmosférica y tiene un signo positivo.
Dinámica o presión de velocidaddepende solo de la velocidad del gas y siempre es positivo. Está determinado por la presión dinámica por la fórmula
(1.5)
donde ρ - densidad de gas, kg / m 3;
ω - velocidad del gas, m / s.
En la práctica, la presión en la tubería se puede medir usando un manómetro en forma de U y un tubo neumométrico.
Al medir la presión con un manómetro líquido en forma de U, el medio medido con presión R un Está conectado con un tubo de metal o caucho con una rodilla del manómetro y la segunda rodilla, con la atmósfera con presión barométrica. R b . Altura del fluido hmide el exceso de presión (Figura 1.3, un)
R cabañas = hρg, (1.6)
Donde ρ - densidad del líquido, kg / m 3;
g- aceleración gravitacional, m / s 2.
El agua o el alcohol se usan con mayor frecuencia como fluido de trabajo. La precisión de medición del manómetro en forma de U con la lectura correcta de los niveles de líquido en los tubos es bastante alta. La lectura de los manómetros líquidos se muestra en la Figura 1.3, b,en el.
Figura 1.3 - Medición de presión con un manómetro líquido en forma de U
La presión total en el ventilador se puede medir usando un tubo neumométrico abierto (tubo de Pitot), contra el flujo (Figura 1.4, un) y presión estática, con la ayuda de un tubo o un orificio en la tubería, ubicado perpendicular al flujo (Figura 1.4, b).
Si ambos tubos están conectados a los extremos opuestos del manómetro, entonces la diferencia en los niveles del fluido de trabajo en las rodillas del manómetro mostrará la diferencia entre la presión total y estática en un punto dado de flujo, es decir, la presión dinámica (Fig. 1.4, en el).
La caída de presión total se determina usando dos tubos doblados colocados opuestos al flujo de aire en dos secciones del canal (Fig. 1.4, g) La caída de presión estática se determina utilizando dos tubos ubicados en el canal perpendicular a la dirección del movimiento del aire (Fig. 1.4, d).
Figura 1.4 - Determinación de presión y caídas de presión utilizando
Manómetro en forma de U
Para determinación del rendimiento del ventiladoruse tubos neumométricos o dispositivos de estrangulación - condispositivos de contracción. Los dispositivos cónicos se pueden usar para medir la velocidad de flujo de cualquier medio monofásico, se pueden instalar en tuberías de cualquier diámetro; La temperatura y la presión del medio medido pueden tener casi cualquier valor. Es muy significativo que la característica de calibración de los dispositivos de estrechamiento estándar se pueda determinar mediante el cálculo.
En este trabajo, se usa un dispositivo de aceleración para determinar el flujo de aire ( lavadora de flujo) El principio del uso de instrumentos del acelerador para medir el flujo de gas se puede entender en el programa de distribución de presión al instalar un diafragma en la tubería (Fig. 1.5)
Ponemos en el diámetro de la tubería Ddiafragma, que es una arandela con un agujero dy mida la presión en la tubería hasta el diafragma y más allá. Cuando la tubería se estrecha, la velocidad del aire aumenta de ω 1 hasta ω 2 , como resultado de lo cual, según la ley de Bernoulli, la presión cae de R 1 hasta R 2 . Detrás del diafragma, la velocidad del aire disminuye y la presión aumenta a R 3 pero R 3 <R 1 es decir, hay una caída de presión en la lavadora P sh = P 1 -P 3 que es proporcional al cuadrado de la velocidad del aire. Conociendo el diámetro daberturas de la lavadora, puede determinar el consumo de gas en metros cúbicos por segundo:
V=
c 
,
(1.7)
donde con- ratio de gasto del diafragma. Para el medidor de flujo utilizado en esta instalación, con= 0,64 · 10 -2.
Figura 1.5 - Diafragma de gas de estrangulamiento y la naturaleza del cambio
presión de estrangulamiento
El rendimiento del ventilador se puede ajustar de varias maneras. Una de las formas más económicas (cambiar el número de revoluciones del impulsor) aún no se ha adoptado ampliamente debido a las dificultades asociadas con el cambio del número de revoluciones del motor eléctrico. El método más utilizado para estrangular la válvula, que tiene una baja eficiencia. En este trabajo, el control de rendimiento se realizará utilizando la válvula instalada en la boquilla de entrada.
Descripción de la instalación
La unidad de laboratorio (Fig. 1.6) consta de un ventilador centrífugo 1, un motor asíncrono 2, un tubo de succión 3, un amortiguador 4, un tubo de descarga 5, un tubo 6 y un medidor de flujo 7. Para medir la presión diferencial en la entrada y salida del ventilador con un ángulo recto tubos neumométricos 8 y 9, fijados en las boquillas de entrada y descarga y unidos a un manómetro en forma de U. La presión estática diferencial en la lavadora del medidor de flujo se mide usando tubos neumométricos directos 10 y 11, montados perpendicularmente a la tubería antes y después de la lavadora 7 y conectados al manómetro 12.
Cuchillas curvadas hacia atrás (impulsor B):el volumen de aire suministrado por el ventilador con las aspas curvadas hacia atrás depende significativamente de la presión. No recomendado para aire contaminado. Este tipo de ventilador es más efectivo en el espectro estrecho ubicado en el lado izquierdo de la curva del ventilador. Se logra hasta un 80% de eficiencia mientras se mantiene un bajo nivel de ruido del ventilador.
Omóplatos rectos rechazados: Los ventiladores con esta forma de cuchilla son muy adecuados para el aire contaminado. Aquí puede lograr un 70% de eficiencia. Palas radiales directas (impulsor R): La forma de las palas evita que los contaminantes se adhieran al impulsor de manera aún más efectiva que cuando se usa el impulsor P. Con este tipo de palas, se logra una eficiencia de más del 55%. Palas curvadas hacia adelante (impulsor F): Los cambios en la presión del aire tienen un efecto insignificante en el volumen de aire suministrado por los ventiladores radiales con aspas curvadas hacia adelante. El impulsor F es más pequeño que, por ejemplo, el impulsor B, y el ventilador ocupa, respectivamente, menos espacio. En comparación con el impulsor B, este tipo de ventilador tiene un rendimiento óptimo en el lado derecho del gráfico de rendimiento del ventilador. Esto significa que si prefiere un ventilador con una rueda de paletas F en lugar de B, puede elegir un ventilador más pequeño. En este caso, puede lograr una eficiencia de aproximadamente el 60%.Ventiladores axiales
El tipo más simple de ventiladores axiales son los ventiladores de hélice. Los ventiladores axiales de rotación libre de este tipo tienen una eficiencia muy baja y, por lo tanto, la mayoría de los ventiladores axiales están integrados en la carcasa cilíndrica. Además, la eficiencia se puede mejorar fortaleciendo las paletas de guía directamente detrás del impulsor. El nivel de eficiencia se puede aumentar hasta un 75% sin cuchillas guía y hasta un 85% con su uso.
Flujo de aire a través del ventilador axial:
Ventiladores diagonales
El impulsor radial provoca un aumento de la presión estática debido a la fuerza centrífuga que actúa en la dirección radial. Un impulsor axial no produce una presión equivalente, ya que el flujo de aire es normalmente axial. Los ventiladores diagonales son una mezcla de ventiladores radiales y axiales. El aire se mueve en la dirección axial, y luego en el impulsor se desvía 45 °. El componente de velocidad radial, que aumenta con tal desviación, provoca un ligero aumento de la presión a través de la fuerza centrífuga. Puede lograr una eficiencia de hasta el 80%.
Flujo de aire a través de un ventilador diagonal:
Ventiladores diametrales
En los ventiladores diametrales, el aire fluye directamente a lo largo del impulsor, y los flujos entrantes y salientes se encuentran alrededor del perímetro del impulsor. A pesar de su pequeño diámetro, el impulsor puede suministrar grandes volúmenes de aire y, por lo tanto, es adecuado para su uso en pequeños sistemas de ventilación, como una cortina de aire. El nivel de eficiencia puede alcanzar el 65%.
Flujo de aire a través de un ventilador diametral:
GOST 10616-90
(ST SEV 4483-84)
Grupo G82
ESTÁNDAR ESTATAL DE LA UNIÓN SSR
VENTILADORES RADIALES Y AXIALES
Dimensiones y parámetros
Ventiladores radiales y axiales.
Dimensiones y parámetros
Válido desde el 1 de enero de 1991
DATOS DE INFORMACIÓN
1. DESARROLLADO E INTRODUCIDO POR LA URSS Ministerio de Construcción, Carreteras e Ingeniería Municipal
DESARROLLADORES
G.S. Kulikov, V.B. Gorelik, V.M. Litovka, A.T. Pikhota, A.M. Rozhenko, N.I. Vasilenko, T.Yu. Naidenova, A.A. Piskunov, I.S. Berezhnaya, E.M. Zhmulin, L.A. Maslov, TS Solomakhova, TS Fenko, A.Ya. Sharipov, V.A. Spivak, M.S. Granovsky, M.V. Fradkin
2. APROBADO Y PRESENTADO POR LA RESOLUCIÓN DEL COMITÉ ESTATAL DE URSS PARA LA GESTIÓN DE LA CALIDAD DEL PRODUCTO Y LAS NORMAS N ° 591 DEL 27 DE MARZO DE 2010
3. El plazo de la primera inspección es 1995.
frecuencia de inspección - 5 años
4. El estándar es totalmente consistente con ST SEV 4483-84.
5. VZAMEN GOST 10616-73
6. DOCUMENTOS TÉCNICOS REGULADORES DE REFERENCIA.
Número de artículo, solicitud |
|
GOST 8032-84 | |
2,11; 2.14; aplicacion |
|
GOST 12.2.028-84 |
Esta norma se aplica a los ventiladores radiales simples y dobles y a los ventiladores axiales de una y varias etapas para aire acondicionado, ventilación y otros fines de producción que aumentan la presión total absoluta del flujo en no más de 1,2 veces y crean una presión total de hasta 12000 Pa con una densidad de un medio flotante de 1,2 kg / m.
La norma no se aplica a los ventiladores que están integrados en los acondicionadores de aire, así como a otros equipos.
1. DIMENSIONES PRINCIPALES
1.1. El tamaño del ventilador se caracteriza por su número. El número de ventilador se toma como el valor correspondiente al diámetro nominal del impulsor, medido en los bordes exteriores de las aspas y expresado en decímetros. Por ejemplo, un ventilador con = 200 mm se indica con el número 2, = 630 mm - con el número 6.3, etc.
1.2. Los diámetros nominales de los impulsores, los diámetros de las aberturas de succión de los ventiladores radiales (Fig. 1a) y axiales (Fig. 1b) equipados con colectores, y los diámetros de las aberturas de descarga de los ventiladores axiales equipados con difusores deben seleccionarse de una serie de valores correspondientes a la serie R20 GOST 8032 especificada en pestaña 1.
Si es necesario, el uso de una serie de R80.
Tabla 1
Tamaños de ventilador
Número de ventilador | |
1.3. Los aficionados de diferentes números y diseños, hechos con el mismo esquema aerodinámico, son del mismo tipo.
2. PARÁMETROS AERODINÁMICOS
2.1. La capacidad (flujo de volumen) del ventilador, (m / s) se toma como la cantidad volumétrica de gas que ingresa al ventilador por unidad de tiempo, en relación con las condiciones de entrada al ventilador (consulte el anexo).
2.2. La presión total del ventilador (Pa) se toma como la diferencia entre la presión total absoluta del flujo en la salida del ventilador y antes de ingresar a una cierta densidad de gas.
2.3. La presión dinámica del ventilador (Pa) se toma como la presión dinámica del flujo a la salida del ventilador, calculada a partir de la velocidad promedio en la sección de salida del ventilador.
2.4. La presión estática del ventilador (Pa) se toma como la diferencia de su presión total y dinámica.
2.5. La potencia (kW) consumida por el ventilador se toma como la potencia en el eje del ventilador sin tener en cuenta las pérdidas en los rodamientos y los elementos de accionamiento.
2.6. Para la eficiencia total del ventilador, se toma la relación de la potencia neta del ventilador, igual al producto de la presión total del ventilador y su rendimiento, a la potencia consumida por el ventilador.
2.7. La eficiencia del ventilador estático se toma como la relación de la potencia útil del ventilador, igual al producto de la presión estática del ventilador y su rendimiento, al consumo de energía.
2.8. La velocidad alta [(m / s) Pa] y el tamaño total [(m / s) Pa] del ventilador son criterios para evaluar la idoneidad del ventilador en el modo dado por ,, y la velocidad, y sirven para comparar diferentes tipos de ventiladores.
2.9. Los parámetros adimensionales del ventilador son los factores de rendimiento, la presión total y estática, así como el consumo de energía.
2.10. Las cualidades aerodinámicas del ventilador deben evaluarse de acuerdo con las características aerodinámicas expresadas en forma de gráficos (Fig. 2) según las presiones totales y estáticas y (o) dinámicas desarrolladas por el ventilador, el consumo de energía de la eficiencia total y estática en el rendimiento a una cierta densidad de gas antes de ingresar al ventilador y de forma constante. La frecuencia de rotación de su impulsor. Los gráficos deben indicar las dimensiones de los parámetros aerodinámicos.
Se permite construir características aerodinámicas a una velocidad de rotación que varía según el rendimiento, con una indicación de esta dependencia () en el gráfico. En lugar de curvas y el gráfico puede indicar la curva de la presión dinámica del ventilador.
Permitido en la construcción de las características aerodinámicas de las curvas; y no especifique.
2.11. Las características aerodinámicas del ventilador deben basarse en los datos de las pruebas aerodinámicas realizadas de acuerdo con GOST 10921, que indican uno de los cuatro tipos de conexión del ventilador a la red (A, B, C, D), tomado de la Tabla. 2
Tabla 2
Tipo de conexión | Descripción del tipo de conexión. |
|
abanico | Lado de succión del ventilador. | Lado de descarga del ventilador |
Succión gratis | Flujo libre |
|
Succión gratis | Conexión de red |
|
Conexión de red | Flujo libre |
|
Conexión de red | Conexión de red |
|
2.12. Para ventiladores de uso general, se deben proporcionar características aerodinámicas, correspondientes al funcionamiento en aire en condiciones normales (densidad de 1,2 kg / m, presión barométrica de 101,34 kPa, temperatura más 20 ° С y humedad relativa del 50%).
2.13. Para ventiladores que mueven aire y gas que tienen una densidad diferente de 1.2 kg / m, se deben incluir en los gráficos escalas adicionales para los valores correspondientes a la densidad real del fluido que se está moviendo.
2.14. Para los ventiladores que crean una presión total superior al 3% de la presión total absoluta del flujo antes de ingresar al ventilador, al calcular las características aerodinámicas, se deben introducir correcciones para tener en cuenta la compresibilidad del gas en movimiento según GOST 10921.
2.15. Para los ventiladores de propósito general diseñados para trabajar con la red conectada a ellos, la parte de trabajo de la característica debe ser aquella parte de la misma, en la cual el valor de la eficiencia total. La sección de trabajo de la característica también debe satisfacer la condición para asegurar un funcionamiento estable del ventilador.
2.16. Para ventiladores que operan a diferentes velocidades de rotación, se deben dar las secciones de trabajo de las curvas construidas en una escala logarítmica, en las cuales se indican las líneas de valores constantes de eficiencia, potencia, la velocidad circunferencial del impulsor y su velocidad de rotación (Figura 3).
2.17. Las características aerodinámicas dimensionales, que son gráficos (Fig. 4) de la dependencia de las presiones totales y estáticas, la potencia, los factores de eficiencia total y estática en el factor de rendimiento, se utilizan para calcular parámetros dimensionales y comparar diferentes tipos de ventiladores.
Los gráficos deben indicar los valores de la velocidad del ventilador (Fig. 4) o las líneas de valores constantes (Fig. 5), así como el diámetro del impulsor y la velocidad a la que se obtuvo la característica.
CONFERENCIA numero 7Ventiladores centrifugos
Plan
7.1 Términos básicos y definiciones
7.2 clasificación de los fanáticos
7.3 Esquemas de diseño
7.4 Objeto y alcance de los aficionados.
7.1 Términos básicos y definiciones
Los ventiladores centrífugos son máquinas para mover gases puros y mezclas de gases con materiales sólidos finos, con un grado de aumento de presión de no más de 1.15 a una densidad de flujo de 1.2 kg / m 3. Un rasgo característico de un ventilador centrífugo es un aumento de la presión debido al trabajo de la fuerza centrífuga del gas que se mueve en el impulsor desde el centro a la periferia.
Con un ligero aumento en la presión del gas, se puede descuidar un cambio en su estado termodinámico. Por lo tanto, la teoría de la máquina para un medio incompresible es aplicable a los ventiladores centrífugos.
El estándar tiene los siguientes términos:
abanico - unidad que consta de una carcasa, un rotor, guías, enderezadores con un colector y una caja de entrada unida a ellos;
instalacion de ventilador - un ventilador o dos ventiladores con elementos de entrada y salida de aire unidos a ellos, canales de entrada y salida, difusores.
alimentación del ventilador Q - la cantidad de aire que ingresa a la unidad de tiempo a través de la sección viva de la entrada al ventilador, m 3 / s.
alimentación nominal del ventilador Q Sr. - alimente en el modo de máxima eficiencia estática, m 3 / s.
presión total del ventilador P V: la diferencia de la presión total del gas en la salida del ventilador y antes de ingresar, Pa.
presión estática del ventilador P SV es la diferencia entre la presión total del ventilador y la presión dinámica detrás de él, Pa.
presión estática nominal del ventilador P SV nom es la presión estática del ventilador en el modo de máxima eficiencia estática, Pa.
poder útil N es el incremento total de la energía específica por unidad de tiempo recibida por el flujo de aire en el ventilador, kW,
donde β - factor de compresibilidad del aire en el ventilador (β = 1.01 - 1.07).
consumo de energía N B - potencia en el eje del ventilador, kW.
Los ventiladores centrífugos están ampliamente distribuidos en la industria y los servicios públicos para la ventilación de edificios, la aspiración de sustancias nocivas en procesos tecnológicos.
En las centrales térmicas y eléctricas, los ventiladores centrífugos se utilizan para suministrar aire a las cámaras de combustión de las calderas, para mover las mezclas de combustible en los sistemas de preparación de polvo, para aspirar los gases de combustión y transportarlos a la atmósfera.
7.2 clasificación de los fanáticos
En la literatura no existe una única clasificación generalmente aceptada de ventiladores centrífugos. Sin embargo, los ventiladores pueden clasificarse según una serie de características: rapidez, presión creada, diseño, tipo de unidad, propósito, etc.
Por velocidad, los ventiladores se pueden dividir en ventiladores pequeños (N y = 11 30), medios (N y = 30 60) y grandes (N y = 6081).
Ventiladores de baja velocidad . Tienen diámetros de entrada pequeños, ancho de rueda pequeño, ancho pequeño y abertura de la carcasa en espiral. Las cuchillas del impulsor se pueden doblar en la dirección de su rotación y en esta dirección. Cuanto más baja es la velocidad del ventilador, menos afecta la forma de la pala a sus características aerodinámicas. La máxima eficiencia de estos ventiladores no supera los 0,8. La dimensión varía en el rango de D y = 6 1,7.
Ventiladores de velocidad media . Se distinguen significativamente por sus parámetros geométricos y aerodinámicos. Los ventiladores con una rueda de tipo tambor y un gran diámetro de entrada, cuyos coeficientes de presión están cerca del máximo posible (ψ 3), tienen una velocidad promedio. Estos ventiladores tienen la máxima eficiencia de max. ≈ 07,3.
Los ventiladores con aspas curvadas hacia atrás y relaciones de presión pequeñas (ψ ≈ 1) tienen la misma velocidad. La máxima eficiencia de estos ventiladores puede llegar a 0.87. El tamaño total de los ventiladores de velocidad media con coeficientes grandes y pequeños ψ difiere en casi 2 veces.
Ventiladores de alta velocidad . Tienen impulsores anchos con un pequeño número de palas dobladas en contra de la dirección de rotación del impulsor. Relaciones de presión ψ< 0,9. Эти вентиляторы могут иметь близкие к максимально возможным значения КПД ή́ max ≈ 0,9.
Cabe señalar que el mayor número de ventiladores desarrollados en los últimos años tiene valores de alta eficiencia, rapidez en el rango de 40 a 80 y relaciones de baja presión (0,6< ψ < 0,9). Эти вентилятора относятся к классу высокоэкономичных машин и широко применяются в вентиляционных и технологических установках.
Las máquinas sopladoras también pertenecen a la clase de ventiladores, que proporcionan una presión máxima de hasta 30 kPa (3000 kgf / cm 2).
Los ventiladores de uso general se dividen en ventiladores de baja, media y alta presión por el valor de la presión total generada en el modo nominal.
Ventiladores de baja presión . Cree una presión total de hasta 10 kPa (100 kgf / m 2). Estos incluyen ventiladores de velocidad media y alta, en los que los impulsores tienen álabes de hoja ancha. La velocidad periférica máxima de tales ruedas no supera los 50 m / s. Los ventiladores de baja presión son ampliamente utilizados en sistemas de ventilación sanitaria.
Ventiladores de media presión. . Cree una presión total en el rango de 10 a 30 Pa (100 ... 300 kgf / m 2). Estos ventiladores tienen aspas que se doblan en la dirección de rotación de la rueda y en esta dirección. La velocidad periférica máxima alcanza los 80 m / s. Los ventiladores se utilizan en la ventilación y las instalaciones tecnológicas para diversos fines.
Ventiladores de alta presión . Cree una presión total de más de 30 kPa (300 kgf / m 2). Los impulsores de los ventiladores de alta presión, como regla, tienen palas curvadas hacia atrás, ya que son más eficientes. La velocidad periférica de los impulsores es superior a 80 m / s. Por lo tanto, en el caso de ruedas anchas (ventiladores de velocidad media), se utilizan paletas de perfil con un disco delantero plano o ligeramente inclinado.
La presión total de más de 10 kPa (1000 kgf / m 2) puede ser proporcionada por ventiladores de baja velocidad con impulsores estrechos, cercanos en sus parámetros geométricos a los compresores. Su velocidad periférica con el diseño adecuado puede alcanzar los 200 m / s. Dichos ventiladores se utilizan en sistemas con bajo flujo de aire y alta resistencia: en instalaciones de limpieza de filtros, en sistemas de neumáticos, neumáticos, etc.
Para proporcionar presiones completas cerca de 30 kPa (3000 kgf / m 2), en algunos casos se utilizan ventiladores de dos etapas o instalaciones de ventiladores con dos o tres ventiladores que funcionan sucesivamente. Tales instalaciones a veces se llaman sopladores.
7.3 Esquemas de diseño
Los ventiladores centrífugos también se pueden clasificar por la disposición del impulsor y la forma de la carcasa. Los ventiladores que consisten en un solo impulsor y una carcasa en espiral se llaman ventiladores centrífugos de una sola etapa rendimiento normal Esta disposición de ventiladores centrífugos es la más utilizada en la práctica. Si es necesario aumentar el rendimiento de un ventilador, entonces se utilizan ventiladores centrífugos de doble cara.
Ventilador centrífugo de doble cara consiste en dos impulsores de un ventilador centrífugo convencional, que son una imagen de espejo uno del otro, con un disco trasero común, dos boquillas de entrada y una carcasa en espiral 2 veces más ancha que el ancho de un ventilador de una etapa. Tal ventilador consiste realmente en dos ventiladores centrífugos unilaterales de funcionamiento paralelo. En este sentido, la capacidad nominal de dicho ventilador y el consumo de energía pueden ser 2 veces más altos que los parámetros correspondientes de un ventilador de un solo lado con el mismo diámetro y frecuencia de rotación de la rueda.
El uso de ventiladores de doble cara de alto flujo permite el uso de más motores eléctricos de alta velocidad, reduce el diámetro y, en consecuencia, las dimensiones y el peso generales de la instalación del ventilador.
Especialmente recomendable es el uso de ventiladores de doble cara cuando trabajan en la descarga con una entrada gratuita. Cuando se trabaja en la succión, como es el caso, por ejemplo, para los ventiladores de minas de la ventilación principal, es necesario aplicar un sistema complejo de tuberías que suministran aire al ventilador (cajas de entrada, tees). Esto último conduce a pérdidas adicionales y reduce la eficiencia de la instalación del ventilador en un 3–5%.
Ventilador centrífugo de dos etapas consiste en dos ventiladores centrífugos que operan en serie, y en el caso de instalaciones compactas, la transición de la primera a la segunda etapa se realiza mediante el enderezamiento de las cuchillas radiales y las paletas de guía. Los coeficientes de presión de los ventiladores de dos etapas son 1.8 ... 2 veces más altos que los coeficientes correspondientes del ventilador de una sola etapa, lo que hace posible proporcionar casi el doble de presión en las mismas dimensiones y frecuencia generales de la instalación.
Los ventiladores centrífugos de dos etapas se usan ampliamente para crear alta presión si las dimensiones generales de la instalación de un ventilador son limitadas, por ejemplo, en aspiradoras, dispositivos de limpieza de filtros, etc. Tenga en cuenta que las paletas radiales fijas y los difusores belostuchaty instalados directamente detrás del impulsor no son efectivos en el caso de las palas curvadas delanteras. por lo tanto, los ventiladores centrífugos de dos etapas tienen, por regla general, ruedas con cuchillas que están curvadas hacia atrás o terminan radialmente. Tres o más ventiladores de velocidad, debido a su complejidad estructural, casi nunca se encuentran en la construcción de ventiladores.
7.4 Objeto y alcance de los aficionados.
Los ventiladores centrífugos se utilizan en casi todos los sectores de la economía. Se utilizan en sistemas de ventilación, en diversas instalaciones tecnológicas, en sistemas de refrigeración, etc. Según el destino, los ventiladores tienen diferentes requisitos.
Ventiladores de propósito general utilizado en sistemas de aire acondicionado y ventilación y para fines industriales. Se producen en serie ventiladores de números del 2,5 al 20. Los principales requisitos para estos ventiladores están regulados por GOST 5976 "Ventiladores radiales (centrífugos) de uso general". Los ventiladores funcionan o son impulsados directamente por un motor eléctrico, o con una transmisión por correa. Los ventiladores de grandes números (que comienzan con el No. 8) tienen guías axiales para controlar el modo de operación. De acuerdo con GOST 5976, los ventiladores de propósito general tienen una designación de tipo que consiste en la letra C (centrífuga), cinco veces el valor del coeficiente de presión total y los valores de alta velocidad en el modo ή́max, redondeado a números enteros. A esta designación, agregue el número del ventilador, numéricamente igual al diámetro de la rueda en decímetros. Por lo tanto, un ventilador con un diámetro de impulsor D = 0,4 m, que tiene una relación de presión máxima máxima de η 0. = 0,86 y una velocidad N y = 70,3, es C4-70 No. 4. Esta designación de ventilador es muy conveniente, ya Permite al nombre evaluar los parámetros aerodinámicos de los ventiladores.
Ventiladores diseñado para mover aire con diversas impurezas: partículas, polvo, materiales fibrosos, llamados polvoriento . La letra P se agrega a las designaciones de estos ventiladores, por ejemplo, un ventilador de polvo centrífugo TsP6-46. Para que los materiales que se transporten no se atasquen en el impulsor y la carcasa, el número de cuchillas de la rueda debe ser pequeño y debe estar reforzado en la parte posterior de la consola. Falta el disco de la rueda delantera y las secciones delanteras con una pala tienen la forma de asegurar que los materiales que caen en la rueda por fuerzas centrífugas se caigan. No hay partes sobresalientes (cabezas de pernos, arandelas) que puedan impedir el movimiento de materiales en las ruedas y dentro de la caja. La forma simplificada del impulsor, los grandes espacios entre el tubo de entrada y la rueda llevan al hecho de que los ventiladores de polvo tienen una eficiencia mucho menor que la eficiencia de los ventiladores centrífugos convencionales.
Como polvo, se puede utilizar un ventilador centrífugo de tornado, en el cual el impulsor está ubicado en un nicho especial en la pared posterior de la carcasa en espiral. Para mover el ambiente con impurezas (algodón, hojas de té), que no pueden sufrir daños mecánicos, se recomienda utilizar un separador de abanico especial. en el cual, debido a su diseño, el material transportado es movido, sin pasar por el impulsor.
Para ventilación general de empresas industriales y uso de edificios públicos. ventiladores centrífugos de techo , que se instalan directamente en los techos de los edificios para extraer el aire de las salas de trabajo a lo largo de un conducto de ventilación vertical. Estos ventiladores se han generalizado en los últimos años en muchos países debido a que no ocupan el área útil de los edificios y no requieren la creación de sistemas de ventilación complejos.
Detrás de la rueda del ventilador hay un pequeño difusor especial. Una característica de estos ventiladores es que, dado que operan prácticamente sin una red, su modo de operación corresponde a una relación de presión estática cero o pequeña y un factor de rendimiento cercano al máximo. Por lo tanto, en el techo, los ventiladores usan ruedas anchas con cuchillas curvadas hacia atrás y con un gran diámetro relativo de la entrada. Para obtener valores grandes de rendimiento específico, las cuchillas de la rueda deben tener pequeños ángulos de salida β 2 para proporcionar valores pequeños de presión teórica.
Los fans son fans forman parte de instalaciones de calderas termoeléctricas y eléctricas de estaciones aéreas. Dependiendo de la aplicación, hay tres tipos de ventiladores de soplado: extractores de humo, sopladores y ventiladores de molino.
Extractores de humoutilizado para la extracción de gases de combustión con temperatura. t = 120 ... 200 0 ° C de los hornos de las unidades de calderas de carbón pulverizado. Los gases contienen sólidos de ceniza que causan desgaste en las piezas del extractor. Aplique extractores de aspiración simples y dobles.
Los extractores de humo están equipados con guías axiales, que permiten regular su trabajo. Tenga en cuenta que los extractores de esta serie tienen impulsores de mayor resistencia al desgaste. Esto hace posible aumentar significativamente su vida útil en comparación con los extractores de humo del tipo D, cuyos impulsores tienen palas curvadas en la dirección de rotación.
Ventiladoresdiseñado para suministrar aire a los hornos de las unidades de caldera.
Sus designaciones son las siguientes:
Los ventiladores de soplado, como los extractores de humo, realizan un lado y dos lados. También están equipados con aletas guía axiales. Produzca los ventiladores de soplado en serie números 8 - 36.
Fanáticos del molinoestán diseñados para el transporte neumático de polvo de carbón no agresivo en el sistema de preparación de polvo de las unidades de caldera cuando se muele combustible sólido en molinos de bolas de tambor. Los diseños de los ventiladores del molino se llevan a cabo con miras a reducir el grado de desgaste de las paredes de la carcasa en espiral y el impulsor. Los ventiladores fabricados en serie de los tipos VM-A, VM y VM-y se fabrican de acuerdo con los esquemas aerodinámicos de los ventiladores, respectivamente, 0.5-45, 0.55-40 (MO CKTI) y 0.6-90 (TsAGI).
Las siguientes letras se utilizan en la designación del tipo de ventiladores: В - fan; D - extractor de humos, golpe; Molino M; H - cuchillas curvadas hacia atrás del impulsor; A y II - índices del esquema aerodinámico; y - unificado; En - el volante estrecho. Los números indican el diámetro del impulsor en decímetros.