Ett pass med en aerodynamisk karakteristik är vanligtvis fäst på fläkten som tillhandahålls för ventilationssystemet, varifrån det kan bestämmas vilket fulla och statiska tryck fläkten ska ge för en viss prestanda.
Hur i verkliga förhållanden (på plats) kan du mäta prestandan hos en fan i ett riktigt nätverk?
Totalt fläktstryck: p V = p 20 - s 10
s 20 - totalt tryck vid fläktutloppet;
s 10 - totalt tryck vid fläktinloppet.
Statisk fläkttryck: p SV = p 2 - s 10
p 2 - statiskt tryck vid fläktens utlopp.
Dessa formler är utåt mycket enkla, och i de flesta fall under laboratorieförhållanden finns det inga problem med att mäta de aerodynamiska egenskaperna hos fläktarna, om det finns en klar överenskommelse om innehållet i dessa termer och metoder för att mäta dessa värden. För detta finns det inhemska, utländska och internationella standarder för att mäta de aerodynamiska egenskaperna hos fläktarna. De är olika i vissa detaljer, därför när man överväger aerodynamiskfunktioner ristiska utländska fans behöver ta reda påkatalogdatavillkor och mätprocedur för att eliminera eventuella felbehandling resultat. Till exempel i inhemska installationer mestofta implementeras här är test a eller c när hastighethuvudtrycket bestäms räknat om från fläktens prestanda. I utländska installationer stöds exempelvis schema B, när direkt mätning av det totala trycket bakom fläkten görs. Med hänsyn till de ojämna hastighetsfälten vid fläktuttaget kan B-schemmetoden ge något olika resultat på det totala fläkttrycket. Ett annat exempel. Vid testning av axiella fläktar kan utgångsområdet bestämmas av pumphjulsdiametern eller av pumphjulets diameter minus hylsorna. Detta resulterar i olika utgångsområden och följaktligen olika fläkts totala tryck.
Om fläkten redan är installerad och ansluten till nätverket kan mätningen av dess aerodynamiska parametrar (tryck och prestanda) orsaka vissa svårigheter. Tänk på ett antal funktioner i sådana mätningar.
För att bestämma fläktstrycket, för det första, det är nödvändigt att mäta det totala trycket i kanalen framför fläkten . Formellt bör mätsektionen ligga på ett avstånd av minst 2D från fläktinloppet (D - kanalens diameter eller hydrauliska diameter). Dessutom bör det finnas ett segment av en direkt kanal med ett ostört flöde av minst 4 längder framför mätsektionen.D ). Som regel är sådana villkor för inträde sällsynta. Om ett roterande knä eller en mössa eller annan anordning som är placerad framför fläktens ingång och stör den enhetliga flödesstrukturen i mätsektionen, är det nödvändigt att installera ett flödesnivellerande nät (honungskaka) före mätsektionen. Om mätsektionen uppfyller mätkraven kan de utföras enligt proceduren som beskrivs ovan. Med användning av det totala tryckinmatningen till mottagarkanalen mäts det totala trycket vid ett antal tvärsnittspunkter, och motsvarande genomsnittliga totaltryck i sektionen bestäms. Om du samtidigt mäter hastighetshuvudet kan du bestämma fläktens prestanda genom att integrera de erhållna lokala flödeshastigheterna över mätområdet. sektion. Om fläkten harfritt inlopp är det totala inloppstrycket p 10 lika med omgivningstrycket (dvs övertrycket är noll).
för för att mäta det totala trycket bakom fläkten är det viktigt att välja det mest lämpliga läget för mätsektionen, eftersom flödesstrukturen vid fläktutloppet inte är enhetligt över sektionen och beror på fläktens typ och dess arbetssätt. Hastighetsfältet i tvärsnitt vid utgången från fläkten kan i vissa fall ha returströmzoner och är som regel inte stationärt i tid. Om det inte finns några flödesrätningsgaller i kanalen, kan flödeshomogeniteten spridas ganska långt nedströms (upp till 7-10 kaliber). Om det finns en diffusor med en stor öppningsvinkel (avrivningsdiffusor) eller ett svängbart knä bakom fläkten, kan flödet efter dem också vara mycket ojämnt över sektionen. Därför kan vi erbjuda följande mätmetod. Välj en mätsektion direkt bakom fläkten och skanna den i detalj med en sond, mät det totala trycket och hastighetshuvudet och bestäm det genomsnittliga totaltrycket och fläktens prestanda. Prestanda jämfört med motsvarande värde erhållet från mätningar i fläktens ingångsmätningssektion. En ytterligare mätsektion bör väljas på den närmaste raka delen av kanalen på avståndet från 4-6 kaliber från början av detta avsnitt (på maximalt möjliga avstånd från början av sektionen om dess längd är kortare). Med hjälp av en sond, mät fördelningen över tvärsnittet av totaltrycket och hastighetshuvudet och bestäm det genomsnittliga totaltrycket och fläktprestanda. Från det erhållna totaltrycket, subtrahera det beräknade värdet på förluster i kanalsektionen från fläktutloppet till mätsektionen, detta är det totala trycket vid fläktutloppet. Jämför fläktens prestanda med de värden som erhållits för att komma in i fläkten och direkt på banan. Förhållanden som vanligtvis är tillfredsställande för att mäta fläktprestanda är lättare att tillhandahålla vid inloppet, så du måste välja ett tvärsnitt på din bana, vilket är mer lämpad för insatsavsnittets prestanda. För en takfläkt finns det inget trycknätverk och mätningar görs endast vid fläktinloppet. I detta fall går hastighetshuvudet vid utgången från fläkten helt förlorat, och för det mäts kännetecknet endast med statisk tryck.
Mätning av fläktens aerodynamiska parametrar är förknippad med en annan svårighet - flödesparametrarnas icke-stationära. Vid pneumometriska mätningar används olika typer av spjäll för att få tillförlitliga data - anordningar som jämnar tryckpulsationer. Det finns elektroniska tryckmätare med matematisk tid i genomsnitt på marknaden för mätutrustning.
Donbass State Machine-Building Academy
METODISKA INDIKATIONER
till laborationer på kursen
"Värmeteknik och kraftteknik"
"Teoretiska grunder i värmeteknik"
för tekniska studenter
godkänt av
vid institutionens möte
kemi och arbetsskydd.
Protokoll nummer 5
Kramatorsk 2004
UDC 621.1.016 (175,8)
Riktlinjer för laboratoriearbete på kursen "Värmeteknik och värmekraftteknik" och "Teoretiska grunder för värmeteknik" för studenter av tekniska specialiteter / komp.: Yu.V. Menafova, S.А. Konovalova. - Kramatorsk: DGMA, 2004. - 92 s.
Sammanställt av: Yu.V. Menafov, Art. prep.,
SA Konovalova, Assist.
Ans. för frigörandet av A.P. Avdeenko, prof.
introduktion
Dessa riktlinjer är ett lärande verktyg för laboratoriearbete i värmeteknik och kraftteknik av studenter med ingenjörspecialiteter.
Syftet med laboratorieverkstaden är att konsolidera den teoretiska kunskap som eleverna förvärvat i föreläsningar, bekanta sig med utformningen och principen för drift av termiska enheter, skaffa färdigheter i att använda utrustning och bestämma de grundläggande egenskaperna hos enheter.
Den första lektionen med eleverna instrueras i säkerhet.
Som förberedelse för varje laborationsarbetsstudent är nödvändig:
studera teoretiskt material om det aktuella ämnet med hjälp av metodinstruktioner och speciallitteratur som anges i referenslistan;
studera ordningen på experimentet;
ge svar på alla testfrågor;
utfärda en rapport (i avsaknad av en rapport, får studenten inte utföra laborationer).
Beredningen av rapporten görs på separata ark och måste nödvändigtvis innehålla namnet på arbetet, syftet med arbetet, schemat för laboratorieuppsättningen med en indikation av alla dess beståndsdelar och en tabell där mätresultaten kommer att anges.
I lektionen passerar eleverna teorin om det aktuella ämnet, utför laborationer, gör de nödvändiga beräkningarna, bygger grafer om nödvändigt och drar slutsatser.
En välformerad rapport i slutet av lektionen är undertecknad av läraren.
Lab 1
BESTÄMNING AV EGENSKAPER FÖR EN CENTRIFUGAL FAN
Syftet med arbetet
Undersök designen och driften av centrifugalfläkten och bestäm fläktens egenskaper. Hitta det optimala driftsättet för fläkten.
Allmän information
Maskiner konstruerade för att komprimera gas eller ånga kallas kompressorer.Beroende på konstruktion och funktionsprincip är kompressorerna indelade i fram- och återgående, roterande, centrifugala och axiella.
En viktig kvalitetskarakteristik för kompressorer är grad avöka trycket lika med förhållandet mellan gastrycket bakom kompressorn P2 och gastrycket före kompressorn P 1:
. (1.1)
Beroende på tryckökningsgraden kompressorer har olika syften. När = 1.0 ... 1.1 kallas kompressorer fläktar vars huvudsakliga syfte är att flytta gaser; när = 1.1 ... 4.0 - av blåsare eller blåsare, och vid 4.0, av kompressorer själva.
fans- det här är blåsmaskiner som skapar ett visst tryck och tjänar till att flytta luften med en tryckförlust i ventilationsnätet på högst 12 kPa.
Beroende på utvecklat tryck delas fansen in i följande grupper:
lågt tryck - upp till 1 kPa med en periferihastighet på 23 ... 55 m / s;
medeltryck - 1 ... 3 kPa med hjulets periferihastighet på 40 ... 100 m / s;
högt tryck - 3 ... 12 kPa med en periferihastighet på hjulet på 100 ... 150 m / s.
Fläktar med lågt och medelstort tryck används i installationer av allmän och lokal ventilation för torktumlare och ugnar. Högtrycksfläktar används huvudsakligen för tekniska ändamål, till exempel för att blåsa in kupoler, i sintringsanläggningar, för att tillföra luft till injektorerna, i filterrengöringssystem och i pneumatiska postsystem.
De vanligaste är axiella och centrifugala fläktar.
En axiell fläkt är ett bladhjul som är beläget i ett cylindriskt hölje, under vilken rotation av vilken luften som kommer in i fläkten rör sig i axiell riktning under bladens verkan. fördelarnaaxialfläktar är enkel design, förmågan att effektivt kontrollera prestanda över ett brett spektrum genom att vrida hjulbladen, hög prestanda, arbetets omvändbarhet. Nackdelarna inkluderar en relativt liten mängd tryck och ökat brus. Oftast används dessa fläktar med låga motstånd i ventilationsnätet (upp till cirka 200 Pa), även om det är möjligt att använda dessa fläktar med stora motstånd (upp till 1 kPa).
Centrifugalfläkt(Fig.1.1) består av ett pumphjul 1 med blad 2, monterade på elmotorns axel 3 (visas inte på bilden), inlopps- eller sugmunstycket 4, urladdningsmunstycket 5 och fläkthöljet 6.
Bild 1.1 - Diagram över en centrifugalfläkt
Funktionen för en centrifugalfläkt är som följer. När pumphjulet 1 roterar, förflyttas luftpartiklarna av bladen 2 i rotationsrörelse, medan centrifugalkrafter verkar på luftpartiklarna, som är riktade från mitten till husets väggar. Således gör varje luftpartikel en komplex rörelse: å ena sidan rör den sig längs bladet, och å andra sidan - roterar med pumphjulet runt sin axel. Eftersom luftpartiklar rör sig från mitten till höljesväggen skapas ett vakuum i rotationscentret och i suginloppet 4, dvs lufttrycket är mindre än atmosfärstrycket. Under påverkan av tryckskillnaden kommer nya luftpartiklar från den omgivande atmosfären in i sugmunstycket. Således avlägsnas förorenad luft från alla källor inom verkstad, metallurgi och andra verkstäder.
Luftpartiklar, som kastas bort från rotationscentrumet till fläkthöljet, rör sig längs höljet och kommer in i urladdningsmunstycket 5. Samtidigt komprimeras luft, trycket ökar och blir mer atmosfärisk.
Vid konstant hastighet kännetecknas centrifugalfläkten genom följande parametrar:
volymflöde av transporterad gas - produktivitetVm, m / s;
tryckfall("huvud") skapat av fläkten - skillnaden mellan det totala trycket vid inloppet (i sugröret) och vid utloppet (i utloppsröret) på fläkten - AP i pa,
, (1.2)
var 
- totalt tryck vid utloppet (i utloppsröret) hos fläkten, Pa;
- totalt tryck vid inloppet (i suginloppet) på fläkten, Pa;
prestationskoefficientη Förhållandet mellan kraften som krävs för att flytta luften till den effekt som faktiskt används av fläkten:
;
(1.3)
fläktens kraftförbrukning N i , Vt.
Vid centrifugalfläktarparametrar V,AP i och N i sammankopplade, och en förändring i en av dessa mängder orsakar en förändring i de andra.
Grafiska beroenden AP i = f 1 ( V),N i = f 2 ( V),η = f 3 ( V) ringde fan prestanda. De återspeglar tydligt fläktens funktioner och låter dig välja den mest ekonomiska fläkten för denna kanal. Baserat på teoretiska beräkningar kan dessa egenskaper inte erhållas med tillräcklig noggrannhet. Därför, i praktiken, tillämpa fläktarnas egenskaper, erhållna experimentellt. Figur 1.2 visar typiska egenskaper för en centrifugalfläkt med konstant impellerhastighet n(Upp / min).
Värdet för maximal verkningsgrad avgör fläktens avgörande kvalitet - ekonomi. Fläktens prestanda, motsvarande maximal effektivitet, kallas optimal, och motsvarande driftsätt för fläkten - bäst.
Bild 1.2 - Full fläktprestanda
Det viktigaste är kurvan för förhållandet mellan tryck och prestanda P– V- den så kallade tryckkarakteristikfläkt ( tryckkarakteristik). För att bestämma det är det nödvändigt att mäta det totala trycket vid fläktinloppet och utloppet för olika prestandavärden.
Totalt tryckrepresenterar den algebraiska summan av statiska och dynamiska tryck:
P golvet = P artikel + P din. (1.4)
Statiskt tryck- är tryckskillnaden mellan gasen inuti rörledningen och den omgivande luften. Vid fläktinloppet är det statiska trycket mindre än atmosfäriskt och har därför ett negativt värde. Vid fläktutloppet är det statiska trycket större än atmosfäriskt och har ett positivt tecken.
Dynamiskt eller hastighetstryckberor bara på gasens hastighet och är alltid positiv. Bestäms av det dynamiska trycket av formeln
(1.5)
var ρ - gastäthet, kg / m 3;
ω - gashastighet, m / s.
I praktiken kan trycket i rörledningen mätas med en U-formad tryckmätare och ett pneumometriskt rör.
Vid mätning av tryck med en flytande U-formad manometer, det uppmätta mediet med tryck P och Den är ansluten till ett metall- eller gummirör med manometerns knä och det andra knäet - med atmosfären med barometriskt tryck P b . Vätskehöjd hmäter övertrycket (figur 1.3, och)
P kåtor = hρg, (1.6)
var ρ - vätskans densitet, kg / m 3;
g- gravitationsacceleration, m / s 2.
Vatten eller alkohol används oftast som arbetsvätska. Mätnoggrannheten för den U-formade manometern med korrekt avläsning av vätskenivåerna i rören är ganska hög. Avläsningen av flytande manometrar visas i figur 1.3, b,i.
Bild 1.3 - Mätning av tryck med en flytande U-formad manometer
Det totala trycket i fläkten kan mätas med hjälp av ett öppet pneumometriskt rör (Pitot-röret), inställt mot flödet (figur 1.4, och) och statiskt tryck - med hjälp av ett rör eller ett hål i rörledningen, placerad vinkelrätt mot flödet (figur 1.4, b).
Om båda rören är anslutna till manometerns motsatta ändar, kommer skillnaden i nivåerna av arbetsfluiden i manometerns knän att visa skillnaden mellan det totala och statiska trycket vid en given flödespunkt, det vill säga det dynamiska trycket (fig. 1.4, i).
Det totala tryckfallet bestäms med hjälp av två böjda rör placerade mittemot luftflödet i två sektioner av kanalen (fig. 1.4, g). Det statiska tryckfallet bestäms med användning av två rör belägna i kanalen vinkelrätt mot luftrörelsens riktning (fig. 1.4, d).
Bild 1.4 - Bestämning av tryck och tryckfall med
U-formad manometer
för bestämning av fläktprestandaanvänd pneumometriska rör eller choke-enheter - medsammandragningsanordningar. Avsmalnande enheter kan användas för att mäta flödeshastigheten för varje enfasmedium, de kan installeras i rörledningar med vilken diameter som helst; Temperaturen och trycket för det uppmätta mediet kan praktiskt taget vara vilket värde som helst. Det är mycket betydelsefullt att kalibreringsegenskapen för standardinsträngningsanordningar kan bestämmas genom beräkning.
I detta arbete används en gasanordning för att bestämma luftflödet ( flödesbricka). Principen att använda gasinstrument för att mäta gasflöde kan förstås i schemat för tryckfördelning vid installation av ett membran i röret (Fig. 1.5)
Vi sätter i rörledningsdiametern Dmembran, som är en bricka med ett hål doch mät trycket i rörledningen till membranet och därefter. När rörledningen minskar ökar lufthastigheten från ω 1 upp till ω 2 , som ett resultat som, enligt Bernoullis lag, trycket sjunker från P 1 upp till P 2 . Bakom membranet sjunker lufthastigheten och trycket ökar till P 3 men P 3 <P 1 det vill säga det finns ett tryckfall över pucken P w = P 1 -P 3 vilket är proportionellt mot kvadratet för lufthastigheten. Att känna till diametern dtvättöppningar, kan du bestämma gasförbrukningen i kubikmeter per sekund:
V=
c 
,
(1.7)
var med- utgiftskvoten för membranet. För flödesmätaren som används i denna installation, med= 0,64 · 10 -2.
Bild 1.5 - Chokgasmembran och förändringens natur
strypningstryck
Fläktens prestanda kan justeras på olika sätt. Ett av de mest ekonomiska sätten - att ändra antalet varv på impellern - har ännu inte använts i stor utsträckning på grund av svårigheterna med att ändra antalet varv hos elmotorn. Den mest använda metoden för strypning av ventilen med låg verkningsgrad. I detta arbete utförs kontroll av prestanda med hjälp av ventilen installerad på inloppsmunstycket.
Installationsbeskrivning
Laboratorienheten (fig. 1.6) består av en centrifugalfläkt 1, en asynkronmotor 2, ett sugrör 3, ett spjäll 4, ett utloppsrör 5, ett rör 6 och en flödesmätare 7. För att mäta differenstrycket vid fläktens inlopp och utlopp med en böjd i rätt vinkel pneumometriska rör 8 och 9, fixerade i inlopps- och urladdningsmunstyckena och fästa vid en U-formad manometer. Det differentiella statiska trycket på flödesmätningsbrickan mäts med användning av direkta pneumometriska rör 10 och 11, monterade vinkelrätt mot rörledningen före och efter brickan 7 och anslutna till tryckmätaren 12.
Bakåtböjda blad (pumphjul B):volymen luft som tillförs av fläkten med de bakåtböjda knivarna beror avsevärt på trycket. Rekommenderas inte för förorenad luft. Denna typ av fläkt är mest effektiv i det smala spektrumet som finns på vänster sida av fläktkurvan. Upp till 80% effektivitet uppnås med bibehållen låg fläktljudnivå.
Avvisade raka axelblad: fläktar med denna bladform är väl lämpade för förorenad luft. Här kan du uppnå 70% effektivitet. Direkt radiella blad (pumphjul R): Formen på bladen förhindrar vidhäftning av föroreningar vid pumphjulet ännu mer effektivt än vid användning av pumphjulet P. Med denna typ av blad uppnås en effektivitet på mer än 55%. Framåt böjda blad (pumphjul F): Förändringar i lufttrycket har en försumbar effekt på luftvolymen som tillförs av radialfläktar med framåtböjda blad. Pumphjulet F är mindre än exempelvis pumphjul B, och fläkten tar mindre plats. Jämfört med pumphjul B har den här typen av fläktar optimal prestanda på höger sida om fläktens prestationsgraf. Detta innebär att om du föredrar en fläkt med ett paddelhjul F snarare än B, kan du välja en mindre fläkt. I detta fall kan du uppnå en effektivitet på cirka 60%.Axialfläktar
Den enklaste typen av axiella fläktar är propellerfläktar. Fritt roterande axiella fläktar av denna typ har mycket låg verkningsgrad och därför är de flesta axiella fläktar inbyggda i det cylindriska höljet. Dessutom kan effektiviteten förbättras genom att förstärka styrskovlarna direkt bakom pumphjulet. Effektivitetsnivån kan höjas upp till 75% utan styrblad och upp till 85% med deras användning.
Luftflöde genom axiell fläkt:
Diagonala fans
Det radiella pumphjulet orsakar en ökning av det statiska trycket på grund av centrifugalkraften som verkar i radiell riktning. Ett axiellt pumphjul ger inte motsvarande tryck, eftersom luftflödet normalt är axiellt. Diagonala fläktar är en blandning av radiella och axiella fläktar. Luften rör sig i axiell riktning och därefter avböjs den med 45 °. Den radiella hastighetskomponenten, som ökas med en sådan avvikelse, orsakar en liten ökning av trycket genom centrifugalkraften. Du kan uppnå effektivitet upp till 80%.
Luftflöde genom en diagonal fläkt:
Diametriska fans
I diametrala fläktar flyter luft direkt längs pumphjulet och både inkommande och utgående flöden är belägna runt pumphjulets omkrets. Trots sin lilla diameter kan pumphuset tillföra stora volymer luft och är därför lämplig för användning i små ventilationssystem, till exempel en luftgardin. Effektivitetsnivån kan nå 65%.
Luftflöde genom en diametral fläkt:
GOST 10616-90
(ST SEV 4483-84)
G82-grupp
UNIONENS STATSSTANDARD
RADIAL OCH AXIALFANS
Mått och parametrar
Radiella och axiella fläktar.
Mått och parametrar
Gäller från 1 januari 1991
INFORMATION DATA
1. UTVECKLAD OCH INLEDNING AV USSR Ministeriet för bygg-, väg- och kommunteknik
UTVECKLARE
GS 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. Godkänd och introducerad genom resolution av USSR: s statliga kommitté för produktkvalitetshantering och standarder nr 591 av den 27 mars 2010.
3. Längden på den första inspektionen är 1995.
inspektionsfrekvens - 5 år
4. Standarden överensstämmer helt med ST SEV 4483-84.
5. VZAMEN GOST 10616-73
6. TEKNISKA DOKUMENTER FÖR REFERENSFÖRESKRIFT
Artikelnummer, ansökan |
|
GOST 8032-84 | |
2,11; 2,14; ansökan |
|
GOST 12.2.028-84 |
Denna standard gäller för enkla och dubbla radiella fläktar och axiella enkel- och flerstegsfläktar för luftkonditionering, ventilation och andra produktionsändamål som ökar det absoluta totala trycket på flödet med högst 1,2 gånger och skapar ett totaltryck på upp till 12000 Pa med en densitet av ett flytande medium på 1,2 kg / m.
Standarden gäller inte fläktar som är inbyggda i luftkonditioneringsapparater och annan utrustning.
1. HUVUDDIMENSIONER
1,1. Fläktens storlek kännetecknas av dess antal. Fläkthumret anses vara det värde som motsvarar den nominella diametern på pumphjulet, mätt på bladens ytterkanter och uttryckt i decimeter. Till exempel är en fläkt med = 200 mm betecknad med nr 2, = 630 mm - med nr 6.3, etc.
1,2. Nominella diametrar på pumphjul, diametrar för sugöppningar av radiella (fig. 1a) och axiella (fig. 1b) fläktar utrustade med grenrör, och diametrar för utloppsöppningarna hos axiella fläktar utrustade med diffusorer bör väljas från ett antal värden som motsvarar R20 GOST 8032-serien specificerad i tabell. 1.
Vid behov användningen av ett antal R80.
Tabell 1
Fläktstorlekar
Fläktnummer | |
1,3. Fläktar med olika antal och mönster, tillverkade av samma aerodynamiska schema, är av samma typ.
2. AERODYNAMISKA PARAMETRAR
2,1. Fläktens (m / s) kapacitet (volymflöde) tas som den volymmängd gas som kommer in i fläkten per tidsenhet, relaterad till villkoren för inträde i fläkten (se bilaga).
2,2. Fläktens (Pa) totaltryck tas som skillnaden mellan det absoluta totala trycket för flödet vid utloppet från fläkten och innan det går in i en viss gastäthet.
2,3. Fläktens (Pa) dynamiska tryck tas som det dynamiska trycket på flödet vid utgången från fläkten, beräknat från medelhastigheten i fläktens utgångssektion.
2,4. Det statiska trycket på fläkten (Pa) tas som skillnaden mellan dess totala och dynamiska tryck.
2,5. Kraften (kW) som förbrukas av fläkten tas som kraft vid fläktaxeln utan att ta hänsyn till förluster i lager och drivelement.
2,6. För fläktens fulla effektivitet tas förhållandet mellan fläktens nettokraft, lika med produkten från fläktens totala tryck och dess prestanda, till den effekt som fläkten förbrukar.
2,7. Den statiska fläktens effektivitet tas som förhållandet mellan fläktens användbara kraft, lika med produkten från fläktens statiska tryck och dess prestanda, till effektförbrukningen.
2,8. Hög hastighet [(m / s) Pa] och total storlek [(m / s) Pa] på fläkten är kriterier för att utvärdera fläktens lämplighet i det läge som ges av ,, och hastighet, och tjänar till att jämföra olika typer av fläktar.
2,9. Fläktens måttlösa parametrar är prestandafaktorer, totalt och statiskt tryck samt strömförbrukning.
2,10. Fläktens aerodynamiska egenskaper bör bedömas enligt de aerodynamiska egenskaperna uttryckta i form av grafer (Fig. 2) beroende på det totala och statiska och (eller) dynamiska trycket som utvecklats av fläkten, effektförbrukningen av den fulla och statiska effektiviteten på prestandan vid en viss gastäthet innan man går in i fläkten och konstant rotationsfrekvensen för dess impeller. Graferna ska ange dimensionerna för de aerodynamiska parametrarna.
Det är tillåtet att bygga aerodynamiska egenskaper med en rotationshastighet som varierar med prestanda, med indikation på detta beroende () på grafen. Istället för kurvor och grafen kan indikera kurvan för fläktens dynamiska tryck.
Tillåtet vid konstruktionen av de aerodynamiska egenskaperna hos kurvorna; och ange inte.
2,11. De aerodynamiska egenskaperna hos fläkten bör baseras på uppgifterna från aerodynamiska test utförda i enlighet med GOST 10921, vilket indikerar en av de fyra typerna av anslutning av fläkten till nätverket (A, B, C, D), hämtad från tabellen. 2.
Tabell 2
Anslutningstyp | Beskrivning av typen av anslutning |
|
fläkt | Fläktens sugsida | Fläktens urladdningssida |
Gratis sug | Fritt flöde |
|
Gratis sug | Nätverksanslutning |
|
Nätverksanslutning | Fritt flöde |
|
Nätverksanslutning | Nätverksanslutning |
|
2,12. För fläktar med allmänt syfte bör aerodynamiska egenskaper anges, motsvarande drift i luft under normala förhållanden (densitet 1,2 kg / m, barometriskt tryck 101,34 kPa, temperatur plus 20 ° C och relativ luftfuktighet 50%).
2,13. För fläktar som flyttar luft och gas som har en densitet som skiljer sig från 1,2 kg / m, bör ytterligare skalor för värdena, motsvarande den faktiska densiteten för vätskan som flyttas anges i graferna.
2,14. För fläktar som skapar ett totaltryck som överstiger 3% av det absoluta totala trycket på flödet innan man går in i fläkten, vid beräkning av de aerodynamiska egenskaperna, bör korrigeringar införas för att ta hänsyn till den rörliga gasens komprimerbarhet enligt GOST 10921.
2,15. För allmänna fläktar som är utformade för att arbeta med nätverket som är anslutna till dem, bör den fungerande delen av karakteristiken vara den del av den, på vilken värdet av den totala effektiviteten. Egenskapernas arbetsdel måste också uppfylla villkoren för att säkerställa en stabil drift av fläkten.
2,16. För fläktar som arbetar med olika rotationshastigheter, bör arbetsdelarna på kurvorna konstruerade i en logaritmisk skala anges, på vilka linjer med konstanta värden på effektivitet, effekt ska plottas, pumpens omkretshastighet och dess rotationshastighet anges (figur 3).
2,17. Dimensionella aerodynamiska egenskaper, som är diagram (fig. 4) av beroendet av det totala och statiska trycket, effekt, totala och statiska effektivitetsfaktorer på prestandafaktorn, används för att beräkna dimensionella parametrar och för att jämföra olika typer av fläktar.
Graferna ska ange värdena på fläkthastigheten (fig. 4) eller linjerna med konstantvärden (fig. 5), liksom diametern på pumphjulet och hastigheten med vilken karakteristiken erhölls.
LÄSNING nummer 7Centrifugala fans
planen
7.1 Grundläggande villkor och definitioner
7.2 Fläktklassificering
7.3 Layoutscheman
7.4 Fans och räckvidd
7.1 Grundläggande villkor och definitioner
Centrifugalfläktar är maskiner för att förflytta rena gaser och blandningar av gaser med fina fasta material, med en tryckökningsgrad av högst 1,15 vid en flödesdensitet av 1,2 kg / m 3. Ett karakteristiskt särdrag hos en centrifugalfläkt är en ökning av trycket på grund av arbetet med centrifugalkraften hos gas som rör sig i pumphjulet från centrum till periferin.
Med en liten ökning av gastrycket kan en förändring i dess termodynamiska tillstånd försummas. Därför är teorin för maskinen för ett inkomprimerbart medium tillämpligt på centrifugalfläktar.
Standarden har följande villkor:
fläkt - enhet bestående av ett hölje, en rotor, styrningar, rätare med en kollektor och en inloppslåda fäst vid dem;
fläktinstallation - en fläkt eller två fläktar med luftinlopp och utloppselement fästa på dem, in- och utloppskanaler, diffusorer.
fläktfoder Q - mängden luft som kommer in i tidsenheten genom den levande delen av ingången till fläkten, m 3 / s.
nominellt fläktfoder Q Herr - mata i läget för maximal statisk effektivitet, m 3 / s.
totalt fläktstryck P V - skillnaden mellan det totala gastrycket vid utloppet från fläkten och innan det går in, Pa.
fläkt statisk tryck P SV är skillnaden mellan fläktens totala tryck och det dynamiska trycket bakom det, Pa.
nominellt statiskt fläkttryck P SV nom är fläktens statiska tryck i läget för maximal statisk verkningsgrad, Pa.
användbar kraft N är det totala ökningen av den specifika energin per tidsenhet som mottas av luftflödet i fläkten, kW,
där β - luftkomprimerbarhetsfaktor i fläkten (β = 1,01 - 1,07).
strömförbrukning N B - kraft vid fläktaxeln, kW.
Centrifugalfläktar distribueras i stor utsträckning inom industri och offentliga verktyg för ventilering av byggnader, strävan efter skadliga ämnen i tekniska processer.
I värme- och kraftverk används centrifugalfläktar för att tillföra luft till pannans förbränningskamrar, för att flytta bränsleblandningar i dammberedningssystem, för att suga ut rökgaser och transportera dem till atmosfären.
7.2 Fläktklassificering
I litteraturen finns det inte en enda allmänt accepterad klassificering av centrifugalfläktar. Fläktar kan emellertid klassificeras enligt ett antal egenskaper: snabbhet, skapat tryck, layout, drivtyp, syfte etc.
Med hastighet kan fläktarna delas upp i små (N y = 11 30), medium (N y = 30 60) och stora (N y = 6081) fläktar.
Fläktar med låg hastighet . De har små ingångsdiametrar, liten hjulbredd, liten bredd och spiralhusets öppning. Skovlarnas blad kan böjas i rotationsriktningen och mot denna riktning. Ju lägre fläkthastighet, desto mindre påverkar bladets form dess aerodynamiska egenskaper. Dessa fläktars maximala effektivitet överstiger inte 0,8. Dimensionen varierar i intervallet D y = 6 1,7.
Fläktar med medelhastighet . Utmärkande kännetecknas av deras geometriska och aerodynamiska parametrar. Fläktar med ett trumtyp och en stor ingångsdiameter, vars tryckkoefficienter är nära maximalt möjligt (ψ ≈ 3), har medelhastighet. Dessa fläktar har maximal effektivitet på max. ≈ 07,3.
Fläktar med bakåtböjda blad och små tryckförhållanden (ψ ≈ 1) har samma hastighet. Dessa fläktars maximala effektivitet kan nå 0,87. Den totala storleken på fläktar med medelhastighet med stora och små koefficienter ψ skiljer sig med nästan två gånger.
Fläktar med hög hastighet . De har breda impeller med ett litet antal blad böjda mot rotorns rotationsriktning. Tryckförhållanden ψ< 0,9. Эти вентиляторы могут иметь близкие к максимально возможным значения КПД ή́ max ≈ 0,9.
Det bör noteras att det största antalet fläktar som har utvecklats under de senaste åren har höga effektivitetsvärden, snabbhet i intervallet 40–80 och lågtrycksförhållanden (0,6< ψ < 0,9). Эти вентилятора относятся к классу высокоэкономичных машин и широко применяются в вентиляционных и технологических установках.
Fläktmaskiner tillhör också fläkten, vilket ger fullt tryck upp till 30 kPa (3000 kgf / cm 2).
Allmänna fläktar delas upp i fläktar med låg, medelhög och högt tryck med värdet på det totala trycket som genereras vid det nominella läget.
Lågtrycksfläktar . Skapa ett totaltryck på upp till 10 kPa (100 kgf / m 2). Dessa inkluderar medelhöga och höga hastighetsfläktar, i vilka impellerna har breda skovlar. Den maximala periferihastigheten för sådana hjul överstiger inte 50 m / s. Lågtrycksfläktar används ofta i sanitetsventilationssystem.
Fläktar med medeltryck . Skapa ett totaltryck i området från 10 till 30 Pa (100 ... 300 kgf / m 2). Dessa fläktar har blad som är böjda i hjulets rotationsriktning och mot denna riktning. Den maximala perifera hastigheten når 80 m / s. Fläktar används i ventilations- och teknikinstallationer för olika ändamål.
Högtrycksfläktar . Skapa ett totaltryck på mer än 30 kPa (300 kgf / m 2). Pumphjul av högtrycksfläktar har som regel bakåtböjda blad, eftersom de är mer effektiva. Pumphjulens periferihastighet är mer än 80 m / s. Därför används vid breda hjul (medelhastighetsfläktar) profilskovlar med en platt eller något lutande framskiva.
Det totala trycket på mer än 10 kPa (1000 kgf / m 2) kan tillhandahållas av låghastighetsfläktar med smala impeller, nära sina geometriska parametrar för kompressorn. Deras periferihastighet med lämplig design kan nå 200 m / s. Sådana fläktar används i system med lågt luftflöde och högt motstånd: i filterrengöringsinstallationer, i system med pneumomail, pneumonik etc.
För att tillhandahålla fulla tryck nära 30 kPa (3000 kgf / m 2) används i vissa fall tvåstegsfläktar eller fläktinstallationer med två till tre successiva driftfläktar. Sådana installationer kallas ibland blåsare.
7.3 Layoutscheman
Centrifugalfläktar kan också klassificeras efter impellerlayout och husform. Fläktar bestående av ett enda impeller och ett spiralhus kallas enstegs centrifugalfläktar normal prestanda. Detta arrangemang av centrifugalfläktar används mest i praktiken. Om det är nödvändigt att öka prestandan hos en fläkt, används dubbelsidiga centrifugalfläktar.
Dubbelsidig centrifugalfläkt består av två impeller av en konventionell centrifugalfläkt, som är en spegelbild av varandra, med en gemensam bakre skiva, två inloppsmunstycken och ett spiralhölje 2 gånger bredare än bredden på en enstegsfläkt. En sådan fläkt består faktiskt av två parallellkörande unilaterala centrifugalfläktar. I detta avseende kan den nominella kapaciteten för en sådan fläkt och effektförbrukningen vara två gånger högre än motsvarande parametrar för en enkelsidig fläkt med samma diameter och hjulets rotationsfrekvens.
Användningen av dubbelsidiga fläktar med högt flöde gör det möjligt att använda mer höghastighetselektriska motorer, minska diametern och följaktligen de totala dimensionerna och vikten på fläktinstallationen.
Speciellt tillrådligt är användningen av dubbelsidiga fläktar när de arbetar på urladdningen med en fri ingång. När du arbetar med sugningen, som till exempel för gruvfläktarna i huvudventilationen, är det nödvändigt att applicera ett komplext system med rörledningar som tillför luft till fläkten (inmatningsboxar, tees). Det senare leder till ytterligare förluster och minskad effektivitet hos fläktinstallationen med 3–5%.
Tvåstegs centrifugalfläkt den består av två centrifugalfläktar som fungerar i serie, och för kompakta installationer utförs övergången från det första till det andra steget med hjälp av radiella bladrätning och styrskovlar. Tryckkoefficienterna för tvåstegsfläktarna är 1,8 ... 2 gånger högre än motsvarande koefficienter för enstegsfläkten, vilket gör det möjligt att tillhandahålla nästan två gånger trycket vid samma totala dimensioner och frekvens för installationen.
Tvåstegs centrifugalfläktar används i stor utsträckning för att skapa högt tryck om de övergripande måtten på en fläktinstallation är begränsade, till exempel i dammsugare, filterrengöringsanordningar, etc. Observera att fasta radiella skovlar och belostuchaty diffusor som är installerade direkt bakom pumphjulet inte är effektiva när det gäller framåtböjda blad. därför har tvåstegs centrifugalfläktar som regel hjul med blad som är böjda bakåt eller slutar radiellt. Tre eller flera hastighetsfläktar, på grund av deras strukturella komplexitet, hittas nästan aldrig i fläktkonstruktion.
7.4 Fans och räckvidd
Centrifugalfläktar används i nästan alla sektorer i ekonomin. De används i ventilationssystem, i olika tekniska installationer, i kylsystem, etc. Beroende på destination har fläktar olika krav.
Allmänna fans används i luftkonditionerings- och ventilationssystem och för industriella ändamål. Fläktar med siffror från 2,5 till 20 produceras i serie. De viktigaste kraven för dessa fläktar regleras av GOST 5976 "Radiala (centrifugala) allmänna fläktar". Fläktar utförs eller direkt drivs av en elmotor eller med en remdrift. Fläktar med stort antal (börjar med nr 8) har axiella styrningar för styrning av driftsläget. I enlighet med GOST 5976 har allmänna fläktar en typbeteckning som består av bokstaven C (centrifugal), fem gånger värdet på den totala tryckkoefficienten och höghastighetsvärdena i ή́ max-läget, rundade till hela siffror. Till denna beteckning lägger till fläktens nummer, numeriskt lika med hjulets diameter i decimeter. Således är en fläkt med en pumphjulsdiameter D = 0,4 m, som har ett ηmax fullt tryckförhållande 6 = 0,86 och en hög hastighet Nj = 70,3, C4-70 nr 4. Denna fläktbeteckning är mycket bekväm, eftersom låter namnet utvärdera de aerodynamiska parametrarna för fläktarna.
fans, designad för att flytta luft med olika föroreningar: partiklar, damm, fibrösa material, kallat damm . Bokstaven P läggs till beteckningarna för dessa fläktar, till exempel en centrifugaldammfläkt TsP6-46. För att materialen ska transporteras inte fastnar i pumphjulet och höljet måste antalet hjulblad vara litet, och de måste förstärkas på konsolens baksida. Framhjulsskivan saknas, och de främre sektionerna med en spade är formade för att säkerställa att material som tappas in i hjulet av centrifugalkrafter tappas. Det finns inga utskjutande delar (bultar, brickor) som kan hindra materialets rörelse på hjulen och inuti höljet. Den förenklade formen av pumphjulet, de stora mellanrummen mellan inloppsröret och hjulet leder till att dammfläktarna har en mycket lägre verkningsgrad än effektiviteten hos konventionella centrifugalfläktar.
Som ett damm kan tornadocentrifugalfläkt användas, i vilket pumphjulet är beläget i en speciell nisch i spiralhusets bakvägg. För att förflytta miljön med föroreningar (bomull, teblad), som inte kan utsättas för mekaniska skador, rekommenderas det att använda en speciell fläktavskiljare där det transporterade materialet på grund av sin konstruktion förflyttas utan att passera genom pumphjulet.
För allmän ventilation av industriella företag och offentliga byggnader takcentrifugalfläktar , som är installerade direkt på byggnadens tak för uttömmande luft från arbetsrummen längs en vertikal ventilationskanal. Sådana fläktar har blivit utbredd under de senaste åren i många länder på grund av det faktum att de inte upptar det användbara byggnadsområdet och inte kräver skapande av komplexa ventilationssystem.
Bakom fläkthjulet finns en liten speciell diffusor. En egenskap hos dessa fläktar är att eftersom de fungerar praktiskt taget utan nätverk, motsvarar deras driftsläge ett noll eller litet statiskt tryckförhållande och en prestandafaktor nära det maximala. Därför använder fläktarna breda hjul med bakåtböjda blad och med en stor relativ diameter på ingången. För att erhålla stora värden på specifik prestanda bör hjulets blad ha små utgångsvinklar ß2 för att ge små värden på teoretiskt tryck.
Fans är fans ingår i installationer av värmepannor och elektriska luftstationer. Beroende på applikation finns det tre typer av fläktar: rökutblåsare, fläktar och kvarnarfläktar.
Rökavgångaranvänds för att ta ut rökgaser med temperatur t = 120 ... 200 0 С från ugnarna med pulveriserade koleldade pannor. Gaser innehåller fasta partiklar i askar som orsakar slitage på delar av avgasaren. Applicera en- och dubbla sugavgasare.
Rökavgasare är utrustade med axiella styrningar som gör det möjligt att reglera deras arbete. Observera att avgaserna i denna serie har impeller med ökad slitstyrka. Detta gör det möjligt att avsevärt öka deras livslängd i jämförelse med rökavsugare av typ D, vars impeller har blad krökta i rotationsriktningen.
Blåsfläktarutformad för att tillföra luft till ugnarna i pannanheter.
Deras beteckningar är följande:
Blåsfläktarna, som rökavgångarna, utför ensidig och dubbelsidig. De är också utrustade med axiella styrskovlar. Producera serieblåsfläkt nummer 8 - 36.
Mill fansde är avsedda för pneumatisk transport av icke-aggressivt kolstoft i dammberedningssystemet i pannanläggningar vid slipning av fast bränsle i trumkullverk. Konstruktionen av bruksfläktarna utförs i syfte att minska graden av slitage på spiralhöljets och impellerns väggar. Seriellt producerade bruksfläktar av typen VM-A, VM och VM-y tillverkas i enlighet med de aerodynamiska scheman för fläktarna, 0,5-45, 0,55-40 (MO CKTI) och 0,6-90 (TsAGI).
Följande bokstäver används för beteckningen av typen av fläktar: В - fan; D - rökavgasare, slag; M - kvarn; H - ryggböjda blad på pumphjulet; A och II - index för det aerodynamiska schemat; y - enhetligt; Vid - det smala körhjulet. Siffrorna indikerar pumphjulsdiametern i decimeter.