Новостройки Минска. Как правильно ухаживать за паркетом. Новостройки Минска. Курсовая работа: Промышленная вентиляция и кондиционирование. Раздел 5. Вентиляторы и вентиляционные сети. 5.1. Классификация вентиляторов. Вентиляторомназывается устройство, предназначенное для создания избыточного давления воздуха или другого газа (до 15 кПа) при организации воздухообмена, транспортировании аэросмесей по трубопроводам и пр. В СКВ наибольшее применение находят осевые и центробежные вентиляторы. Осевым вентиляторомназывается вентилятор, в котором воздух (или газ) перемещается вдоль оси рабочего колеса, приводимого в движение электродвигателем. Вцентробежных вентиляторахперемещение воздуха происходит под воздействием центробежных сил, которые возникают при вращении рабочего колеса. Преобразование кинетической энергии воздуха в потенциальную, то есть повышение давления воздуха при уменьшении скорости, обеспечивается расширяющейся частью корпуса диффузором. Вентиляторы соединяются с электродвигателем непосредственно (жесткое соединение, эластичная муфта) или через передачу (клино-ременная, механическая регулируемая. 5.1.1 Центробежные вентиляторы. Центробежный вентилятор состоит из спирального кожуха и рабочего колеса с лопатками. При вращении рабочего колеса воздух попадает в каналы между его лопатками и вытесняется ими к периферии колеса. Под действием центробежных сил воздух отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие. Изготавливаются вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания, правого и левого вращения. Центробежные вентиляторы по создаваемой разности полных давлений (при плотности воздуха на входе = 1,2 кг/м3) можно разделить на три группы. низкого давления – разностью полных давлений до 100 Па. среднего давления – до 300 Па. высокого давления – до 1500 Па. Центробежные вентиляторы также могут быть. Вентиляторы общего назначенияпредназначены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обычного качества не превышает агрессивность воздуха с температурой до 80оС. Кроме этого, переносимые воздух и газовые смеси не должны содержать пыль и другие твердые примеси в количестве, превышающем 100 мг/м3, а также липкие вещества и волокнистые материалы. Для вентиляторов двустороннего всасывания с расположением ременной передачи в перемещаемой среде температура перемещаемой среды не должна превышать 60оС. Радиальные вентиляторы имеют диаметр колес от 0,25 до 2,0 м. Колесу присваивается номер, выраженный в дециметрах (2,5-20), который численно равняется диаметру колеса. Вентиляторы специального назначенияприменяются для работы в агрессивных средах: для перемещения газа с высокой температурой, газопаровоздушных, взрывоопасных смесей и др. По назначению эти вентиляторы подразделяются на пылевые, коррозионностойкие, искрозащищенные, тягодутьевые, шахтные, мельничные и др. Вентиляторы, предназначенные для перемещения невзрывоопасных неабразивных пылегазовоздушных смесей с различными механическими примесями, называются пылевыми. В обозначении этих вентиляторов добавляется буква П. Пылевые вентиляторы применяются для удаления древесных стружек, металлической пыли от станков, пневмотранспорта для зерна и в других целях. Чтобы транспортируемые материалы не застревали в рабочем колесе и корпусе, число лопаток делается небольшим и увеличивается зазор между входным патрубком и колесом. Вследствие этого КПД пылевых вентиляторов низкий. В конструкциях коррозионно-стойкихвентиляторов, предназначенных для перемещения агрессивных смесей, применяются материалы, устойчивые к воздействию этих смесей (нержавеющая сталь, титановые сплавы, винипласт, полипропилен. Искрозащищенныевентиляторы подразделяются на вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования и искробезопасные. В вентиляторах с повышенной защитой от искрообразованияпредусмотрены меры, обеспечивающие защиту от возникновения опасных искр только в режимах нормальной работы вентилятора. Такие вентиляторы изготавливаются из алюминиевых сплавов или разнородных металлов. Вискробезопасныхвентиляторах предусмотрены меры защиты от искрообразования как при нормальной работе, так и при возможном кратковременном трении рабочего колеса о корпус вентилятора. Эти вентиляторы выполнены на основе алюминиевых сплавов с антистатическим пластмассовым покрытием (графитонаполненный полиэтилен или графитонаполненный пентопласт). Электропривод имеет взрывозащищенное исполнение. Тягодутьевы е вентиляторы различают двух видов: дымососы и дутьевые. Дымососыприменяют для отсасывания дымовых газов с температурой до 200. Поскольку газы содержат твердые частицы золы, вызывающие износ деталей дымососа, лопатки рабочего колеса делают утолщенными, а внутреннюю поверхность обечайки корпуса покрывают броневыми листами. Ходовая часть дымососов имеет охлаждающий элемент в виде термомуфты или змеевика охлаждения масла в узле подшипников. Поэтому корпусы подшипников ходовой части дымососов изготавливают в виде литых или сварных коробок, внутри которых находится масло. В обозначении дымососа, например DH-15, используются следующие индексы: D – дымосос, Н – лопатки рабочего колеса загнуты назад, 15 – диаметр рабочего колеса в дециметрах. Дутьевыевентиляторы предназначены для подачи воздуха в топочные камеры котельных установок. Изготавливаются дутьевые вентиляторы номеров 8-36. Вентиляторы горячего дутья типа ВГД и ГД предназначены для подачи первичного воздуха с температурой до 400оС. Устанавливать дутьевые вентиляторы можно только после аппаратов очистки. До вентиляторов и после них необходимо устанавливать тепловые компенсаторы расширения проводящих и отводящих участков сети. Мельничныевентиляторы предназначены для пневматического транспортирования неагрессивной угольной пыли в системах пылеприготовления котлоагрегатов. Шахтныевентиляторы используют в вентиляционных системах рудников для обеспечения больших расходов и давлений воздуха. 5.1.2. Диаметральные вентиляторы. Диаметральный вентилятор имеет рабочее колесо барабанного типа и несимметричный коленообразный корпус. Несимметричное расположение рабочего колеса обеспечивает образование потока воздуха в сторону меньшего сечения. Диаметральные вентиляторы с широкими колесами могут подсоединяться непосредственно к воздуховодам, имеющим сечение в форме вытянутого прямоугольника. Диаметральные вентиляторы могут создавать значительные давления даже при невысоких окружных скоростях рабочих колес, поскольку поток воздуха дважды пересекает лопаточное колесо. Однако диаметральные вентиляторы имеют низкий КПД. По этой причине они применяются в установках, в которых требуется плоский равномерный поток воздуха одинаковой ширины, а именно в воздушных завесах, фанкойлах, внутренних блоках сплит-систем. 5.1.3. Осевые вентиляторы. Осевые вентиляторы применяются в системах приточно-вытяжной вентиляции при суммарных потерях полного давления вентиляционной сети до 35 Па. Максимальная окружная скорость рабочего колеса – до 60 м/с. 5.2. Основные характеристики вентиляторов. 5.2.1 Объемный расход воздуха. Объемный расход воздуха вентилятора L – величина объема воздуха ?, подаваемого вентилятором через некоторую поверхность, S за единицу времени t. Массовый расход воздуха, создаваемый вентилятором, определяется по формуле. где ? – плотность воздуха, кг/м3; v – скорость потока воздуха, м/с. Это уравнение является следствием из закона сохранения массы. Из уравнения видно, что в течение некоторого промежутка времени возрастание массы, находящейся в данном объеме, должно быть равно массе среды, поступающей в этот объем, то есть. При этом следует помнить, что если рассматривается поток в воздуховоде, то v является средней скоростью, так как вдоль стенок воздуховода скорость равна нулю (пограничный слой), затем она возрастает и достигает максимума на линии оси симметрии потока. Это утверждение не относится к сжимаемым средам, например, газам или парам в процессе сжатия или расширения. Давление (напор) – энергия, которую приобретает единица объема газа, проходящая через вентилятор. В соответствии с законом сохранения энергии, полная механическая энергия идеальной несжимаемой среды в стационарном течении сохраняется постоянной. На основании этого закона Бернулли (швейцарский математик, 1700 – 1782) выведено уравнение. где Рп– полное давление, Па; Рс т – статическое давление, Па; ? – плотность (газа), кг/м3; ? – средняя скорость газа, м/с; ?v2/2 – скоростной напор или динамическое давление, Па. На рис. 5.1 показано распределение давления в воздуховодах с избыточным давлением и разряжением. Измерение этих давлений производится трубками Пито или Прандля. Рассмотрим воздушный поток, двигающийся по воздуховоду со скоростью ?. Если один вход дифференциального манометра подключить к трубке отбора давления, ось которой находится на стенке воздуховода и перпендикулярна. Рис 5.1. Распределение давлений в воздуховодах. а – с избыточным давлением; б– с разрежением. вектору скорости воздушного потока, а второй вход сообщен с атмосферой, то дифференциальный манометр, измеряющий разность давлений, покажет величину статического давления Рст. Если трубку отбора давления поместить в центре потока, повернув отверстие трубки навстречу потоку, а второй сообщить с атмосферой, то дифференциальный манометр покажет полное давление Рп. Если отверстие трубки отбора давления поместить в центре потока, а второй вход подключить к стенке воздуховода, то на входном конце будет полное давление, а на выходном – статическое. Разность этих давлений есть скоростной напор или динамическое давление. Исходя из уравнения Бернулли. Для воздуха, приняв ? = 2 кг/м3 получим Vср = 1,3 v Рд; Рд = 0,6V2. 5.2.3 Коэффициент полезного действия вентилятора. Если каждой единице объема воздуха, прошедшей через вентилятор, сообщается давление. то полезная мощность воздуха, выходящего из вентилятора, составит. Электродвигатель вентилятора потребляет электрическую мощность. Эта мощность преобразуется в механическую мощность на валу электродвигателяМощность на валу меньше потребляемой мощности и зависит от КПД электродвигателя. Часть мощности на валу передается потоку воздуха, проходящему через вентилятор, и является полезной мощностью. Полезная мощность вентилятора меньше чем мощность на валу на величину потерь мощности в вентиляторе. Потери мощности в вентиляторе включают потери при различных видах трения в рабочем органе вентилятора (механические потери), потери из-за утечек и перетоков воздуха из области высокого давления в область низкого давления (объемные потери), потери из-за аэродинамических сопротивлений в рабочем колесе, в деталях привода и подачи воздуха. Эти потери учитываются КПД нагнетателя. Таким образом, полезная мощность вентилятора равна. Nп = ?Р * L = Nэ ?э ?н (5.9. Для однофазных электродвигателей. Nэ1 = I* U* соs? (5.10. Для трехфазных электродвигателей. Nэ3 = 3Iф* Uф* соs?, (5.11. где Iф, Uф – фазные ток и напряжение; соs? – косинус ? электродвигателя. Для уменьшения аэродинамических потерь при установке вентилятора необходимо предусматривать прямые участки стабилизации воздушного потока с обеих сторон от вентилятора (,– диаметр вентилятора). Минимальные длины стабилизирующих участков должны составлять 1,5 диаметра колеса со стороны всасывания и 3 диаметра – со стороны нагнетания. 5.2.4 Частота вращения вентилятора. В документации и на заводской табличке электродвигателя указывается номинальная частота вращения. Однако в зависимости от сопротивления сети и расхода воздуха, подаваемого вентилятором, частота может несколько изменяться. 5.2.5. Уровень звукового давления. Различают уровни звукового давления в воздуховоде со стороны всасывания, со стороны нагнетания и уровни звукового давления, передаваемые в окружающую среду. Звуковое давление (шум) является важной характеристикой вентилятора. У всех вентиляторов уровень шума увеличивается с возрастанием окружной скорости рабочего колеса. Поэтому при одном и том же числе оборотов шумы вентилятора больших размеров могут увеличиваться. С уменьшением КПД шум вентилятора также увеличивается. При установке вентиляторов в зонах, где работают люди, используют специальные вентиляторы шумозащищенного исполнения. Иногда все же приходится принимать дополнительные меры для подавления шумов, такие как выбор оптимального режима работы, повышение КПД, уменьшение частоты вращения, улучшение аэродинамических характеристик сети, установка шумоглушителей, облицовка корпуса звукоизолирующим материалом. 5.3. Графические характеристики вентиляторов. Перечисленные выше характеристики вентиляторов могут быть представлены графически в виде полной, индивидуальной и общей характеристики. График полной характеристики строится только для одной частоты вращения рабочего колеса. Поэтому для подбора вентиляторов преимущественно приводятся универсальные характеристики, которые могут быть индивидуальными и общими. Индивидуальные характеристики приводятся для конкретного типа вентиляторов (рис. 5.3.1. Общая характеристика строится для всей серии вентиляторов, относящихся к данному типу. Общие характеристики бывают совмещенные и безразмерные (отвлеченные. Совмещенные характеристики (рис. 5.3.2) представляют собой график, на котором совмещены области эффективной работы всех вентиляторов данной серии. Безразмерные характеристики предназначены для сравнения аэродинамических качеств вентиляторов разных типов. На рис. 5.3.3 приведена безразмерная характеристика радиального вентилятора Ц4-70. Обычно при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха такими характеристиками не пользуются, так как выбор производится из серийных вентиляторов, на которые имеются разработанные индивидуальные характеристики. Однако в случае если возникает необходимость в применении несерийного вентилятора, индивидуальную характеристику можно получить с помощью безразмерной. Рис. 5.3.1 Индивидуальная характеристика радиального вентилятора (построена в линейном масштабе. Индивидуальные характеристики строят в следующих координатах. Рис. 5.3.2. Совмещенная характеристика радиального вентилятора. Рис. 5.3.3. Безразмерная характеристика радиального вентилятора. Рис. 5.3.4. Индивидуальная характеристика радиального вентилятора (построен в логарифмическом масштабе. Характеристика полного давления определяет зависимость разности полных давлений на входе и выходе вентилятора и от подачи. В зависимости от величины потерь в вентиляторе форма характеристики полного давления может быть полого падающей, круто падающей или иметь впадину в области малых подач. Характеристика определяет затраты энергии, необходимой для преодоления потерь внутри вентилятора и присоединенной к нему сети. Учитывая, что затраты минимальны при нулевом расходе, запускать нагнетатели в работу рекомендуется при закрытых регулировочных элементах. В этом случае пусковой ток будет минимальным и не произойдет перегрузки двигателя. Характеристика позволяет оценить эффективность работы вентилятора при различных режимах. С ростом подачи полный КПД сначала увеличивается, а затем, достигнув максимума, уменьшается. Режим работы вентилятора, соответствующий максимальному значению КПД, называют оптимальным. Рабочим участком характеристики вентилятора принято считать ту ее часть, где. Индивидуальные характеристики строятся для различных скоростей вентилятора. Верхняя кривая (рис. 5.3.1) соответствует режиму с максимальной частотой вращения. Нижняя характеристика строится для наименьших давлений, при которых использование данного вентилятора еще целесообразно. Кривые, соединяющие точки равных КПД, представляют собой квадратичные параболы. Крайняя кривая линия КПД, совпадающая с характеристикой динамического давления. определяет условия работы вентилятора без сети. Область ниже этой кривой представляет собой область неэффективного использования вентилятора (нерабочая зона. Для определения режимов работы вентилятора по индивидуальной характеристике находят точку А, соответствующую заданным значениям и. После этого определяют частоту вращения рабочего колеса, КПД и потребляемую мощность. По полученным данным подбирают электродвигатель и передачу. При подборе вентилятора следует стремиться к тому, чтобы частота вращения вентилятора совпадала со стандартной частотой электродвигателя, а рабочая точка А располагалась в рабочей области вентилятора. Если на характеристике не нанесены значения. то затраченную мощность определяют по формуле. Индивидуальные характеристики приведенные в каталогах, построены в логарифмической сетке. Особенностями этих характеристик является отсутствие нулевых значений давлений и подачи, линии КПД являются прямыми (рис. 5.3.4. Безразмерные характеристики осевых вентиляторов относятся к его внешнему диаметру или к окружной скорости на внешнем диаметре. Эти параметры меняются вдоль радиуса. В осевых вентиляторах характеристика часто имеет седлообразную форму (рис. 5.3.5. В зависимости от величины угла выхода лопатки рабочего колеса различают (рис. 5.3.6. – загнутые назад лопатки ; – радиально оканчивающиеся лопатки ; – загнутые вперед лопатки. Рис. 5.3.5. Полная аэродинамическая характеристика осевого вентилятора. Качество преобразования динамического давления вентилятора в статическое оценивается коэффициентом давления, который равен отношению полного давления к динамическому. Теоретически коэффициент давления лопаток, загнутых назад, может быть равен 4, радиально заканчивающихся – 2. Особенности вентиляторов с загнутыми вперед лопатками. Преимущества: высокие значения давлений и подачи воздуха; с увеличением подачи увеличивается давление; меньшие окружные скорости. Недостатки: крутой подъем характеристики потребляемой мощности (возможен перегрев двигателя); низкий КПД; повышенный уровень шума. Особенности вентиляторов с загнутыми назад лопатками. Преимущества: с увеличением подачи потребляемая мощность не изменяется; высокий КПД; низкий уровень шума. Недостаток: с увеличением подачи давление уменьшается. Особенности вентиляторов с радиально заканчивающимися лопатками. Преимущества: давление не зависит от подачи; низкий уровень шума; высокий КПД. Недостаток: с увеличением подачи увеличивается потребляемая мощность и уровень шума. Рис. 4.3.6. Схема установки листовых лопаток радиального вентилятора. а– лопатки, загнутые назад; б – радиально заканчивающиеся. лопатки; в – лопатки, загнутые вперед. 5.4. Вентиляционные сети. 5.4.1. Работа вентилятора в сети. Сетьюназывают систему воздуховодов и других элементов воздушного тракта, на которые подает воздух вентилятор. Сеть может состоять из элементов тракта, подсоединенных последовательно, параллельно или смешано. Каждая сеть характеризуется потерями давления, которые можно разделить на потери по длине всех элементов и местные потери. где – удельные потери давления по длине -го участка сети; – длина го участка сети; – скорость воздуха в -м участке сети; – плотность воздуха. – коэффициент местных сопротивлений -го элемента; – диаметр -го участка сети; – площадь сечения го участка сети; К – коэффициент, являющийся константой для данной сети, а также аэродинамической характеристикой сети. Рис. 5.4.1. Виды характеристик вентиляционной сети. Уравнение (5.4.1) принято называть характеристикой сети. Из этого уравнения вытекает, что характеристика сети есть степенная функция. Однако встречаются и другие характеристики: – для сети с постоянным статическим сопротивлением, например, продувка воздуха через слой жидкости в пенном аппарате (рис. 5.4.1, а. – для сети со статическим сопротивлением и потерями давления при турбулентном режиме (рис. 5.4.1. – для сети с ламинарным течением жидкости, при продувке воздуха через фильтр (рис. 5.4.1, с. – для сети с сопротивлением при политропическом течении (рис. 5.4.1. Если сеть состоит из большого числа различно соединенных элементов, то при расчете применяется принцип суперпозиции. При последовательном соединении участков сети суммарные потери определяются как сумма потерь давления на каждом участке и характеристики их графически суммируются. При параллельном соединении. То есть при параллельном соединении расход воздуха на каждом участке обратно пропорционален корню квадратному из значения параметра К для каждого участка. При смешанном соединении для получения суммарной характеристики сети необходимо определить характеристику каждой группы участков, соединенных параллельно, а затем полученные характеристики сложить с остальными, как при последовательном соединении. Режим работы вентилятора в сети определяется совместным решением характеристик вентилятора и сети. Эта задача решается, как правило, графически методом наложения. Для этого строят в одинаковом масштабе графики зависимости давления вентилятора и сети от расхода. Точка пересечения этих кривых однозначно определяет режим работы вентилятора в этой сети. Рис. 5.4.2. Характеристика вентилятора. На рис. 4.4.2 приведены совмещенные характеристики вентилятора и сети для прямоугольного канального вентилятора производства концерна(Швеция. Кривые 1 -5 являются зависимостью при пяти различных значениях напряжения питания электродвигателя вентилятора. Кривая 6 является характеристикой сети. Точка пересечения одной из кривых 1-5 и кривой 6 определяет режим работы вентилятора в данной сети. Для нормальной работы вентилятора необходимо обеспечить равномерный подвод воздуха к входу вентилятора и минимальные потери давления вентилятора. Для этого необходимо, чтобы элементы сети были удалены от входа и выхода вентилятора на расстояние. где – диаметр вентилятора. Однако это условие, как правило, реализовать не удается, в связи с чем возникают дополнительные потери давления и перегрев электродвигателя. В качестве выходных элементов применяются отводы, переходы с одной формы сечения на другую, диффузоры и др. Отводы должны направлять поток воздуха так, чтобы направление отвода продолжало направление спирали кожуха (рис. 5.4.3, а). Обратное направление (рис. 5.4.3, б) недопустимо, так как значительно возрастают гидравлические потери. Особое внимание следует обращать на конструкцию диффузоров, устанавливаемых на выходе вентиляторов. Диффузоры предназначены для преобразования динамического давления в статическое с минимальными потерями. Угол раскрытия диффузора на каждую сторону определяют в пределах и при одностороннем раскрытии – до 25° (рис.5.4.3, г. Потери давления во входных и выходных элементах вентиляторов определяются в долях динамического давления. Значения коэффициента для различных элементов приведены в таблице 5.4.1. Рис. 5.4.3. Выходные элементы вентиляционных решеток. Таблица 5.4.1. Ориентировочные значения выходных элементов. 5.4.2. Аэродинамический расчёт воздухораспределительных сетей. Расчет воздуховодов достаточно подробно изложен в [29], поэтому мы приведем только упрощенную методику и пример расчета. Существует два метода расчета воздухораспределительных сетей. метод допустимых скоростей. метод постоянной потери давления. Оба метода позволяют проектировать вентиляционную сеть, которая обеспечит. требуемую производительность по воздуху. минимальные потери давления. минимальный уровень шума. скорость воздуха, допустимую санитарными нормами. минимальный объем, занимаемый воздуховодами. Приведем методику расчета воздухораспределительной сети методом допустимых скоростей. 1. Чертят схему сети воздуховодов с расчетными расходами воздуха по помещениям и находят самый удаленный от вентилятора и нагруженный участок сети. Таблица 5.4.2. Скорость воздуха из приточной решетки, исходя из допустимого перепада температур. 2. Выбирают скорость воздуха в приточных, вытяжных решетках и воздуховодах, исходя из допустимого перепада температур (табл. 5.4.2), назначения помещения (табл. 5.4.3), допустимой скорости воздуха в вытяжных решетках (табл. 5.4.4), допустимого уровня шума (табл. 5.4.5. Таблица 5.4.3. Ориентировочные значения уровня шума, создаваемые потоком воздуха. Таблица 5.4.4. Рекомендуемые скорости в вытяжных решетках. Таблица 5.4.5. Скорость воздуха в воздуховоде, исходя из допустимого уровня шума. Рис. 5.4.4, а. Номограмма для расчета круглых стальных воздуховодов при расходе воздуха до 100 м!/ч и скорости воздуха от 0,1 до 4 м/с. 3. По известным расходам воздуха в каждом сечении воздуховода и скорости воздуха по номограммам (рис. 5.4.4) определяют диаметр воздуховода круглого сечения. Для воздуховодов прямоугольного сечения за расчетную величину принимают эквивалентный диаметр. при котором потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости равны потерям в прямоугольном воздуховоде. где А и В – размеры сторон прямоугольного воздуховода. 4. По номограммам (рис. 5.4.4, а, б, в) определяют удельные потери давления в воздуховодах (). В случае применения воздуховодов заводского производства удельные потери давления берут из паспортных данных. По полученным данным определяют суммарные потери давления в сети воздуховодов по формуле. где – удельные потери давления в воздуховодах, Па; – длина воздуховодов, м. 5. Определяют потери давления на местные сопротивления по формуле. где – коэффициент местных сопротивлений на -м участке сети. Коэффициент местных сопротивлений определяют по справочной литературе [28. Для комплектующих изделий (решетки, диффузоры, фильтры и др.) потери давления приводятся в паспортных данных. На рис. 4.4.7 приведены данные по потерям давления для диффузоров фирмыи на рис. 10.4.6 – для гибких воздуховодов. 6. Определяют полные потери давления в самом напряженном участке сети (полное располагаемое давление. 7. Располагаемое давление для последующих ответвлений сети воздуховодов определяют как сумму потерь давления на участках сети до заданного ответвления. 8. Сравнивают потери давления в ответвлениях с полным располагаемым давлением. Потери должны быть увязаны с точностью ±10. Если расхождения превышают ±10 %, устанавливают диафрагмы или регулирующие заслонки. Методика расчета диафрагм для круглых воздуховодов. Зная полное располагаемое давление наиболее нагруженного участка сети и падение давления ветви, находим величину падения давления, которое необходимо внести путем введения диафрагмы. Определяем коэффициент местного сопротивления диафрагмы и по таблице 5.4.6 находим диаметр отверстия диафрагмы. Пример. Рассчитать параметры сети воздуховодов общего назначения для офисных помещений. Сеть состоит из 5 потребителей (комнат). Расход воздуха в каждой комнате, исходя из количества работников, составляет 120 м3/час. Схема сети представлена на рис. 5.4.5. Решение. Выбираем приточные диффузоры производства. характеристика которых приведена на рис. 5.4.7. Диффузор диаметром 160 мм, открытый на 3/4 оборота (кривая С), при расходе воздуха имеет падение давления = 22 Па и уровень звуковой мощности — менее 30 дБА. Местные потери давления при переходе с большего сечения воздуховодана меньшее можно определить по формуле [28. Таблица 4.4.6. Диаметр отверстий диафрагм для воздуховодов круглого. Рис. 5.4.5. Пример расчета воздухораспределительной сети. Потери в стальных воздуховодах определяем по номограммам (рис. 5.4.4. Потери на местное сопротивление складываются из. Рис. 5.4.6. Потери давления вгибких воздуховодах. Рис. 5.4.7. Характеристика диффузора типа диаметром 160 мм. • потерь давления в диффузорах диаметром 160 мм и расходом воздуха 120 м3/час — 22 Па. • потерь в переходах с одного сечения на другое по формуле 5.4.11. • потерь давления во входной решетке, по паспорту — 50 Па. Для удобства расчета составляем таблицу потерь давления. Таблица к примеру расчета потерь давления. Далее аналогичным образом производим расчет падения давлений по каждой ветви. Разность меж­ду полным располагаемым давлением и падением давления ветви не должна выходить за пределы ±10 %. В тех ветвях, где расхождение больше ±10%, необходимо установить диафрагмы, методика расчета которых изложена выше. Следовательно, в рассчитываемой сети необходим вентилятор, обеспечивающий расход воздуха 600 м3/ч и давление 115 Па. Выбираем вентилятор фирмы К200М, характеристики которого приведены на рис. 5.4.8. Данные в рабочей точке. Рис. 5.4.8. Характеристика вентилятора К200М фирмы Sestemair. 5.4.3. Совместная работа вентиляторов. В ряде случаев для обеспечения заданной подачи или давления в сети, повышения надежности системы или из-за архитектурно-планировочных проблем возникает необходимость совместной работы нескольких вентиляторов. Для повышения давления в сети вентиляторы включаются последовательно, для повышения подачи — параллельно. В некоторых случаях бывают смешанные соединения. Параллельное соединение вентиляторов. Случай 1. Вентиляторы с одинаковой характеристикой. Анализ режимов работы вентиляторов при параллельном соединении проведем графически. На рис. 5.4.9 показана характеристика двух одинаковых вентиляторов (кривая 1. При параллельном включении разность давлений на обоих вентиляторах одинакова, величины подачи складываются. Поэтому для построения суммарной характеристики необходимо при одном значении давлений складывать величины подач. В результате получаем кривую 2. При включении вентилятора в сеть с характеристикой 3 рабочий режим определяется точкой А. Суммарная подача воздуха определяется величиной. а суммарное давление — величиной при этомто есть давление, создаваемое при параллельной. работе вентиляторов, равно давлению одного вентилятора. Подача каждого вентилятора определяется как половина от суммарной и может быть определена графически по положению точки. то есть КПД каждого из вентиляторов определяется пересечением ординаты, проходящей через точку.с характеристикой КПД вентилятора — точкой К. Пересечение этой же ординаты с характеристикой мощности (кривая 5) определяет затраты мощности каждого вентилятора, то есть. При отключении одного вентилятора характеристика сети пойдет несколько круче (кривая 4) вследствие уменьшения проходного сечения воздуховода. Рабочая точка перейдет в положение .Параметры работы вентилятора будут следующими:и. Последнее выражение показывает, что увеличится потребляемая мощность и, следовательно, температура электродвигателя. Поэтому при выключении одного из вентиляторов необходимо отключить его индивидуальный участок. Случай 2. Вентиляторы с разными характеристиками. Рассмотрим параллельную работу двух вентиляторов с разными характеристиками (рис. 4.4.10, кривые 1 и 2). Построение суммарной характеристики осуществляется аналогичным способом (кривая 3). При режимах работы вентилятора правее точки Б (участок А-Б) оба нагнетателя имеют положительную подачу, и суммарная подача превышает подачу одного вентилятора. Таким образом, параллельное включение в этих областях является эффективным. Суммарная подача двух вентиляторов в сети с характеристикой 5 (точка Б) равна подаче одного вентилятора 2. Поэтому работа двух вентиляторов в этой точке области является нецелесообразной. На участке, расположенном левее точки Б (участок Б-В), суммарная подача в сети с характеристикой 4 меньше подачи одного вентилятора, так как подача вентилятора 2 имеет положительное значение, а вентилятора 1 — отрицательное, то есть поток в нем направлен в обратную сторону (рис. 5.4.10). В этом случае работа вентилятора 1 вредно сказывается на всей системе и поэтому недопустима. Такая же ситуация может возникнуть при параллельной работе вентиляторов с седлообразными характеристиками. Наличие впадины на характеристиках может привести к неоднозначности в работе всей системы. Последовательное соединение вентиляторов. Суммарная характеристика вентиляторов с одинаковыми характеристиками, полученная методом сложения, показана на рис. 5.4.11. При последовательном соединении двух одинаковых вентиляторов (рис. 5.4.11, а, кривая 1) суммарная характеристика определится кривой 2. Рабочая точка Л имеет следующие параметры. • давление равно сумме давлений. подача соответствует подаче одного вентилятора. потребляемая мощность равна потребляемой мощности двух вентиляторов. Рис. 5.4.11. Последовательное включение двух вентиляторов. а — одинаковой производительности; 6 — различной производительности. При отключении одного вентилятора характеристика сети пойдет круче (рис. 4.4.11, пунктирная линия. Рабочая точка переместится в положение.с параметрами. давление снизится —. но будет больше давления, развиваемого одним нагнетателем при совместной работе. потребляемая мощность снизится —. то есть перегрузки электродвигателя не будет. Последовательное соединение вентиляторов с различными характеристиками показано на рис. 5.4.11, б. Как видно из рисунка, последовательное включение вентиляторов целесообразно, когда рабочая точка расположена левее точки. В этом диапазоне суммарное давление вентиляторов превышает давление одного вентилятора. Если рабочая точка находится правее точки. то общее давление будет меньше давления одного нагнетателя. Работа двух вентиляторов в этой области будет нецелесообразной. Работа вентиляторов с разными характеристиками в области, расположенной левее точки. является не только бесполезной, но даже вредной. 5.4.4. Правила теории подобия для вентиляторов. Регулировка расхода воздуха в вентиляционной сети может осуществляться путем изменения сечения воздуховода или уменьшения скорости вращения вентилятора. Последний способ более предпочтителен, так как позволяет экономить потребляемую мощность и исключает возможный перегрев электродвигателя. Изменение скорости вращения вентилятора осуществляется за счет изменения передаточного числа привода или изменения напряжения (для электродвигателей с большим сопротивлением ротора. Для расчета параметров вентиляторов используют правила теории подобия, которые объединены в две группы законов. В первую группу входят законы взаимосвязи кинематических и динамических параметров, то есть законы, связанные с изменением параметров одного и того же вентилятора за счет изменения числа его оборотов. Согласно этим законам. объемный расход изменяется пропорционально отношению числа оборотов. давление изменяется пропорционально числу оборотов во второй степени. потребляемая мощность изменяется пропорционально числу оборотов в третьей степени. Ко второй группе относятся законы геометрического подобия, связывающие параметры геометрически подобных вентиляторов, работающих с одной и той же скоростью. Согласно этим законам. давление изменяется пропорционально значению радиуса колеса во второй степени. объемный расход изменяется пропорционально значению радиуса колеса вентилятора в третьей степени. потребляемая мощность изменяется пропорционально значению радиуса колеса в пятой степени. 5.5. Конструкции вентиляторов. Центробежные вентиляторы в зависимости от устройства привода электродвигателя могут иметь следующее исполнение. рабочее колесо непосредственно на валу электрод. Монтажник систем вентиляции, кондиционирования воздуха, пневмотранспорта и . Описание конструкции системы отопления, вентиляции и кондиционирования Rena . Основы систем вентиляции. Купить Вентиляция и кондиционирование Астана, цены на Вентиляция и кондицио . Категория: Система отопления, вентиляции и кондиционирования. Зимняя прокладка коммуникаций. Почему тепловентиляторы пришли на замену климатическому оборудованию? Магистральный фильтр для холодной воды. Основы систем вентиляции. Обустройство декоративного водоема на дачном участке. Евроремонт под ключ. Искусственная трава – отличная альтернатива живому газону.