Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
3.ВЕНТИЛЯТОРЫ
3.1.Классификация вентиляторов
Вентиляторами называют гидравлические машины с рабочим орга-
ном в виде лопаточного колеса, предназначенные для перемещения воз
духа или другого газа при потерях давления в сетях не свыше 15000 Па. Степень повышения давления воздуха в вентиляторах невелика и не ока-
зывает какого-либо существенного влияния на процесс в них. Поэтому при исследовании работы и расчете вентилятора принято считать, что
газ не сжимается
Вентиляторы подразделяются на типы в зависимости от конструкции и принципа действия, полного давления, развиваемого вентилято-
ром, способа установки и условий работы.
По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на
два основных типа – радиальные и осевые. Применяются также модифи-
кации радиальных вентиляторов – диаметральные, диагональные, пря
моточные, дисковые и др. Наибольшее применение в системах вентиля-
ции и кондиционирования воздуха и для производственных целей нашли
радиальные, осевые и диаметральные вентиляторы
Радиальным вентилятором называют вентилятор, у которого
направление меридиональной составляющей скорости потока газа на
входе в рабочее колесо параллельно, а на выходе из рабочего колеса перпендикулярно оси его вращения. Рабочим органом в радиальном
вентиляторе является вращающееся радиальное колесо
Перемещаемая среда, двигаясь в осевом направлении через
всасывающий коллектор, попадает на вращающееся рабочее колесо, снабженное лопатками, изменяет направление движения к пе-
риферии колеса, закручивается в направлении вращения, поступает в спиральный корпус, а затем через отверстие выходит в выходной
канал
В осевом вентиляторе меридиональная составляющая скорости
потока газа на входе в рабочее колесо и на выходе из него параллельна оси его вращения. Рабочим органом осевого вентилятора является лопаточное рабочее колесо пропеллерного типа. Поток движется пре-
Генеральный спонсор – |
51 |
Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
имущественно в направлении оси вращения и некоторое закручивание
приобретает лишь при выходе из колеса.
Диаметральный вентилятор – вентилятор, у которого направле
ние меридиональной скорости потока газа на входе и выходе из рабочего колеса перпендикулярно оси его вращения. Рабочим органом диамет-
рального вентилятора является радиальное колесо с загнутыми вперед
лопатками
По условиям работы, определяющим материал корпуса и рабо-
чего колеса, а также исполнение защиты электропривода, вентиляторы
изготавливают
общего назначения – для перемещения обычных сред – не-
агрессивных газов с температурой до 80 °С и запыленностью до
100 мг/м3
специального исполнения – теплостойкие, коррозионностойкие,
пылевые, взрывозащищенные и др
Вентиляторы общего назначения для обычных сред предна
значены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессив-
ность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного ка-
чества не выше агрессивности воздуха, не содержащих липких веществ,
волокнистых материалов. Содержание пыли и других твердых примесей не должно превышать: 100 мг/м3 – для вентиляторов с расположением
привода вне корпуса вентилятора; 10 мг/м3 – с расположением приво
да в потоке перемещаемой среды. Температура перемещаемой среды
не должна превышать: 80 °С – при расположении привода вне корпуса вентилятора; 60 °С – для радиальных вентиляторов двухстороннего вса-
сывания с расположением ременной передачи в перемещаемой среде;
50 °С – для вентиляторов с расположением электродвигателя в переме-
щаемой среде.
Вентиляторы специального исполнения:
теплостойкие – для перемещения газа с температурой от 80
до 200 °С;
коррозионностойкие – для перемещения агрессивных газов с
температурой до 80 °С и запыленностью до 100 мг/м3
пылевые вентиляторы – для перемещения газов с температурой
до 80 °С и запыленностью более 100 мг/м3 или для пневматического
транспортирования сыпучих и волокнистых материалов
взрывозащищенные – для перемещения взрывоопасных смесей и
52 |
Генеральный спонсор – |
Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
для работы во взрывоопасной среде.
По создаваемому полному давлению при номинальном режиме
работы вентиляторы делятся на три типа:
низкого давления – до 1000 Па; среднего давления – от 1000 до 3000 Па; высокого давления – от 3000 до 12000 Па.
По числу рабочих колес осевые и радиальные вентиляторы могут
быть одноили многоступенчатыми. Увеличение числа ступеней (что соответствует их последовательному соединению) приводит практичес-
ки к пропорциональному увеличению давления, развиваемого вентиля
тором при данной производительности.
По способу установки вентиляторы делятся на
обычные – устанавливаются на опоре – фундаменте, раме и т.п.; канальные – устанавливаются в сети воздуховодов (в канале);
крышные – конструктивно приспособлены для установки на покры-
тии здания
Взависимостиоткомпоновки вентиляторы могут быть разделены
на переносные, полустационарные и стационарные
Переносные вентиляторы изготовляются, как правило, с односто
ронним входом и имеют цельную конструкцию (корпус и электродвига-
тель монтируются на общей стойке).
Полустационарные вентиляторы делают с одно- и двухсторонним
всасыванием. Ходовая часть и электродвигатель этих вентиляторов мон-
тируются на общей раме. Корпус присоединяется к раме или устанав-
ливается непосредственно на фундаменте с расположением выходного
отверстия в любом нужном направлении. Характерной особенностью
конструкции полустационарных вентиляторов является то, что осмотр и
ремонт их производятся без отсоединения от сети.
Стационарными выполняются крупные шахтные и рудничные вен
тиляторы и дымососы ТЭЦ и наиболее крупные вентиляторы общего на-
значения
Конструктивной особенностью стационарных вентиляторов явля-
ется то, что корпус, ходовая часть, стойка и электродвигатель взаимно связаны только фундаментом. Корпус стационарного вентилятора уста-
навливается только в одном определенном положении. Стационарные
вентиляторы менее металлоемки, но монтаж их более сложен и требует больших первоначальных затрат. Такие установки предусматриваются
Генеральный спонсор – |
53 |
Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
только при большом сроке их службы. Осмотр и ремонт их осуществляются без отсоединения от сети.
В зависимости от возможности изменять направление движения перемещаемой среды вентиляторы делятся на реверсивные и нере версивные. Реверсивные вентиляторы могут изменять направление
потока при изменении направления вращения рабочего колеса. К ре-
версивным относятся некоторые типы осевых вентиляторов. Ради-
альные вентиляторы нереверсивны, т.е. при изменении направления
вращения рабочего колеса сохраняется направление перемещения
среды
В зависимости от возможности регулирования производительности
по воздуху различают вентиляторы регулируемые и нерегулируемые
Классификация вентиляторов по критерию быстроходности.
Взаимосвязь основных параметров работы вентиляторов определяется на оптимальном режиме (при максимальном значении КПД) безразмерным числом – критерием быстроходности.
Длявентиляторовкритерийбыстроходностиопределяетсяпристандартной плотности воздуха 0=1,2 кг/м3 и называется быстроходность:
, |
(3.1) |
где Q– производительность вентилятора, м3/с;
– частота вращения рабочего колеса, об/мин;
PV – полное давление, развиваемое вентилятором, приведенное к плот
ности стандартного воздуха 0, Па.
Использование позволяет не только классифицировать венти-
ляторы, но облегчает их подбор и расчет. Однако следует отметить, что
если типом вентилятора однозначно определяется то эта величина
сама по себе не определяет тип вентилятора. Например, одинаковые
значения могут соответствовать радиальному вентилятору с лопастя
ми, загнутыми как назад, так и вперед
Осевые нагнетатели по сравнению с радиальными (центробежны-
ми) создают при прочих равных условиях меньшее давление (знаменатель в формуле меньше), и присущее им значение больше.
|
Область применения радиальных вентиляторов соответствует |
|
<100, а осевых – >100. Ориентировочное деление вентиляторов по |
быстроходности и области их применения приведено в табл. 3.1. |
|
54 |
Генеральный спонсор – |