5. Механический расчет
5.1. Проверочный расчет лопаток рабочего колеса на прочность
При работе вентилятора лопатки несут три вида нагрузок:
центробежные силы собственной массы;
разность давлений перемещаемой среды на рабочую и тыльную стороны лопатки;
реакция деформирующихся основного и покрывного дисков.
На практике нагрузки второго и третьего видов не учитывают, потому что эти нагрузки значительно меньше нагрузок от центробежных сил.
При расчете лопатку рассматривают как балку, работающую на изгиб. Ориентировочно изгибающее напряжение в лопатке можно подсчитать по формуле:
ил =
=
779 кг/см2,
где R1 и b1 – радиус колеса на всасе и толщина лопатки соответственно, мм.
Допустимые напряжения в теле лопатки равны [ил] = 2400 кг/см2.
5.2. Проверочный расчет на прочность основного диска рабочего колеса
При проектировании рабочих колес толщины дисков назначаются конструктором с последующей проверкой напряжений расчетом.
Для колес одностороннего всасывания максимальное значение тангенциального напряжения можно проверить по формуле:
τ =
кг/см2
где Gл - суммарная масса лопаток, кг;
δ/ - толщина диска, мм;
n0 – число оборотов, об/мин.
Gл =
=110
кг,
где ρ = 7850 кг/м3.
Коэффициенты k1 и k2 определяются по номограмме (Рис. 5).
Рис. 5. Номограмма для определения коэффициентов k1 и k2
Полученное напряжение не должно превышать предел текучести для стали [τ] = 2400 кг/см2.
6. Выбор привода вентилятора
Для привода вентиляторов консольного
типа преимущественно используются
асинхронные электродвигатели серии 4А
и их аналоги других серий. Для выбора
электродвигателя руководствуются
частотой вращения вентилятора и его
мощностью. При этом требуется учесть
необходимость запаса по мощности во
избежание выхода двигателя из строя
при запуске, когда возникают большие
пусковые токи. Коэффициент запаса
вентиляторов общего назначения
=1,05¸1,2
выбирается, исходя из величины мощности
вентилятора. Большие значения коэффициента
соответствуют меньшим значениям
мощности.
Для дутьевых вентиляторов мощность привода выбирается с учетом коэффициентов запаса по давлению kд=1,15 и подаче kп=1,1. Запас по мощности двигателя kN=1,05.
Выбор электродвигателей производится по каталогам и справочникам [5]. Выбираем электродвигатель АИР180М4 с частотой вращения 1500 об/мин и мощностью 30 кВт.
Заводское обозначение |
Тип эл/двигателя |
Установл. мощность двиг. кВт |
Потр. мощность кВт |
Подача тыс. м3/ч |
Давл. даПа |
Габариты (LхВхН), мм |
ВДН10-1500 об/мин |
АИР180М4 |
30,0 |
24,0 |
20,43 |
352,0 |
1360x1825x1485 |
7.Список литературы:
1. Соломахова Т.С., Чебышева К.В. Центробежные вентиляторы. Аэродинамические схемы и характеристики: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 176 с.
2. Вахвахов Г.Г. Энергосбережение и надежность вентиляторных установок. М.: Стройиздат, 1989. 176 с.
3. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод). / Под ред. С.И. Мочана. Л.: Энергия, 1977. 256 с.
4. Тягодутьевые машины: Каталог. «Сибэнергомаш». 2005.
5. Алиев Электротехнический справочник