Вопрос 3. Характеристики центробежных вентиляторов

Характеристики получают испытанием вентиляторов на воздухе при постоянной частоте вращения и строят для воздуха с плотностью _{стандарт} = 1.2 кг/м³, соответствующей стандартным условиям (р_ст=760 мм. рт .ст., t_ст = 20 ⁰С=293 К, =50%). При пересчете этих характеристик на натурные следует иметь в виду, что Q, H и  остаются неизменными, а давление и мощность на валу изменяются пропорционально плотности газа, подаваемого вентилятором:

Q_н = Q_{стандарт}, Н_н = Н_{стандарт}, _н = _{стандарт};

Р_н = Р_{стандарт} , N_н = N_{стандарт} .

Форма характеристик центробежных вентиляторов определяется углом выхода лопаток _2л, формой профиля лопаток и отношением D₂/D₁. ЦВ имеют следующие типичные характеристики.

Седлообразная напорная характеристика получается при больших углах _2л и малой радиальной протяженности лопаток D₂/D₁.

Характеристики вентиляторов часто представляют в безразмерных параметрах , , .

Коэффициент подачи (коэффициент расхода): ;

Коэффициент напора: ;

Коэффициент давления: ;

Коэффициент мощности: .

Такие характеристики очень удобны для расчета рабочих параметров конкретных вентиляторов при условии соблюдения геометрического и кинематического подобия, если известен наружный диаметр рабочего колеса вентилятора D₂ и частота вращения вала n

Для геометрически и кинематически подобных вентиляторов, при равных КПД, справедливы формулы подобия и пересчета характеристик, применяемые для насосов:

Регулируют ЦВ как и насосы – изменением частоты вращения; дросселированием на всасывании и нагнетании; поворотом лопаткок рабочего колеса и входа направляющего аппарата.

Вопрос 4 Обозначение центробежных вентиляторов

Обозначение ЦВ включает:

1) букву Ц – центробежный вентилятор;

2) пятикратное значение коэффициента полного давления на режиме _max, округленное до целого числа;

3) быстроходность на режиме _max, округленную до целого числа;

4) наружный диаметр рабочего колеса D₂, выраженный в дм.

Например, ЦВ с D₂=400 мм, =0,86 и n_s=70 обозначается Ц4-70-4.

ТЕМА 2

ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ

Вопрос 1

Схема и принцип действия осевого вентилятора

Схема двухступенчатого осевого вентилятора

План скоростей для решетки лопастей

Конструктивно ОВ состоит из входного конуса 1; обтекателя (кока) на входе 2; направляющего аппарата (НА) 3; рабочего колеса (РК) 4; спрямляющего аппарата (СА) 5; выходного обтекателя 6. Рассмотрим устройство и назначение отдельных элементов конструкции ОВ.

1) Назначение входного конуса и обтекателя на входе – с минимальными потерями энергии обеспечить постепенное возрастание скорости потока на входе до величины С₀ на входе в направляющий аппарат 1-й ступени.

2) Направляющий аппарат состоит из решетки лопастей и служит для организации потока газа на входе в рабочее колесо. Для увеличения напора вентилятора НА может создавать отрицательную закрутку на входе. Лопатки направляющего аппарата могут быть неподвижными или поворотными для регулирования вентилятора.

3) Рабочее колесо состоит из консольных лопаток, закрепленных на втулке. Лопатки могут быть неподвижными или поворотными для регулирования вентилятора. Положение лопаток рабочего колеса определяется величиной угла выхода потока из направляющего аппарата.

4) Спрямляющий аппарат состоит из ряда неподвижных лопаток и предназначен для придания потоку осевого направления на выходе из вентилятора. В противном случае энергия будет потеряна.

5) Обтекатель за спрямляющим аппаратом совместно с корпусом образует диффузорный канал, в котором с малыми потерями энергии кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную энергию давления.

Принцип действия осевого вентилятора.

Рабочее колесо, вращаясь, посредством закрепленных под углом к плоскости вращения лопаток перемещает газ вдоль оси и закручивает его. При этом для того, чтобы газ под действием центробежных сил не перемещался в радиальном направлении, лопатка должна быть выполнена закрученной по винтовой линии в радиальном направлении по закону постоянства циркуляции rc_u=const. В этом случае ₁ и ₂ получаются переменными по радиусу.

Схемы осевых вентиляторов.

1) С одним РК – низконапорные вентиляторы

2) РК + СА - высоконапорные

3) НА + РК

4) НА + РК + СА – в этом случае НА используется для регулирования подачи.