Задача 11. Определение мощности двигателя вентилятора для скотного двора

Определить мощность двигателя для вентилятора скотного двора на 200 коров. При этом

Объем двора Vк = 4500 м³, кратность обмена воздуха потребный суммарный напор в трубопроводах и в калорифере Н = 40 мм.вод.ст.

Решение

Для поддержания такого набора выбираем центробежный насос. Часовая производительсть вентилятора определяется по формуле:

Qч = Vк*δ = 4500*3 = 13500 м³/ч,

Секундная: Qс = Qч .

По каталогу подбираем вентилятор с параметрами: Н = 50 мм.рт. ст., Qч = 15070 м³/ч., скорость вращения n = 696 об/мин.

Для уменьшения напора с 50 до 40 мм вод. ст. снижаем скорость вращения вентилятора, что отражается на его производительности.

Обозначим новую скорость вращения через n_х и соответствующую ей производительность-Q_х. Тогда скорость вращения, необходимая для создания напора в 40 мм вод. ст., определяется из соотношения:

откуда n_х = n , что соответствует требованиям вентиляции.

Для определения мощности двигателя принимаем ή_вен = 0,6 и ή_пер = 0,95:

Если режим работы вентилятора строго определен, то выбор мощности двигателя на этом заканчивается. Но заводы рекомендуют на случай изменения режима работы и при не поддающихся учету возможных перегрузках выбрать двигатель повышенной мощности:

Коэффициент запаса мощности электродвигателей

Рдв, кВт	Для центроб.вентиляторов	Для осевых нереверс.вентиляторов
До 0,5	1,5	1,1
До 1,0	1,3	1,1
До 2,0	1,2	1,1
До 3,0	1,15	1,1
Свыше 5,0	1,1	1,1

Так как скорость вращения вентилятора небольшая, то выбираем ременную передачу и высокоскоростной асинхронный электродвигатель. Двигатель расположен в специальном пристрое к скотному двору, то есть аммиачных паров нет, но влажность достаточно высока. Поэтому выбираем двигатель влагостойкого исполнения. По каталогу выбираем двигатель серии 4А 100 S4 У3 с параметрами Рн = 3 кВт и n_н = 1435 об/мин.

Примечание: единицы измерения давления – 1 ат = 98066,5 Па,

! мм вод. ст. = 9,8066 Па,

1 м вод. ст = 9806,6 Па,

1 кгс/м² = 9,81 Па,

1 Па = 0,00011 м вод. ст.

Задача 12. Определение мощности двигателя вентилятора для сушки сена

Определить мощность двигателя для привода вентилятора установки для сушки сена. Длина трубопровода L = 14 м, диаметр трубопровода D = 0,6 м, производительность вентилятора Q = 4,25 м³/с, температура горячего воздуха t = 95 ⁰С, сопротивление слоя сена в стоге массой 18…20 т h = 50 мм вод. ст.

L

Стог сена

Электродвигатель

Вентилятор

Решение

Мощность двигателя определяется по формуле:

Полный напор Н в мм вод. столба, который должен развивать вентилятор, определяется :

H = h_дин + h_тр + h_мест + h_стога,

где h_дин = - скоростной напор, обеспечивающий увеличение скорости

воздуха от 0 до , при этом γ – плотность воздуха, равная 0,95 при

температуре 25 ^оС;

h_тр - напор, обусловленный потерями воздуха о стенки трубопровода;

h_мест – напор, теряемый на поворотах и в различных местных сопротивлениях

(коленах, отводах, задвижках трубопровода), где происходит завихрение

воздуха;

h_стога – сопротивление слоя сена в стоге, продуваемого нагретым воздухом.

Определим скорость перемещения воздуха:

Скоростной напор: вод.ст.

Потери на трение: ,

Где ρ – опытный коэффициент; для трубопроводов из гладко оструганных досок и для

железных труб ρ = 0,0034.

Поэтому вод. ст.

Местные потери вод. ст.,

где - коэффициент для колен, изгибающихся под прямым углом

Поэтому суммарные потери составляют:

Н = 11 + 3,5 + 3,3 + 50 68 мм вод. ст.

По каталогу выбираем вентилятор со следующими параметрами:

Н = 75 мм вод. ст., Q = 16015 м³/ч, n = 833 об/мин.

Для уменьшения напора уменьшают скорость вращения:

Откуда

С уменьшением скорости вращения снизится и производительность:

,

Полученная производительность соответствует заданию. По каталогу выбираем двигатель серии 4А 112 М4 У3 с паспортными данными: Рн =5,5 кВт, n_н = 1445 ою/мин.,