1. Характеристики вентиляторов

Вентиляторы - это центробежные или осевые компрессорные машины, обеспечивающие напоры не выше 0,1 – 1,15, т.е. степень повышения давления не выше π <1,15. Они нашли применение практически во всех отраслях промышленности.

Вентиляторы подразделяются на два основных типа: осевые (ОВ) и центробежные (ЦБВ). Независимо от типа вентиляторы подразделяются:

• вентиляторы низкого давления Н <100 мм вод.ст.:

• вентиляторы среднего давления H= 100 – 300 мм вод.ст.;

• вентиляторы высокого давления Н = 300 – 1000 мм вод.ст.

Осевые вентиляторы обеспечивают значительно большиерасхо­ды, чем ЦБВ, а последние - высокие напоры и устойчивые характеристики. Вентиляторами могут быть только лопастные машины. Теория как осевых, так и центробежных вентиляторов едина для компрессорных машин. Все ее основные положения, изложенные в лабораторных работах 1 и 2, справедливы и для вентиляторов.

Однако из-за специфики работы при низких напорах существуют и некоторые особенности.

Энергией положения Z обычно пренебрегают. Напор принято считать в мм вод.ст. (1 ммвод.ст. = 1 кгс/м² = 9,806 Пa).

Полный напор, создаваемый вентилятором (рис.1):

или

По уравнению Эйлера при c_1u = 0, для ЦБВ,

где η_г= 0,75…0,95 – гидравлический (аэродинамический или изоэнтропийный) КПД.

Общий (полный или эффективный) КПД

где η_об- объемный (с учетом утечек через уплотнения) КПД;

η_м – механический КПД;

µ = 0,8…0,9 – коэффициент конечного числа лопаток для ЦБВ;

Z = 10…30 – число лопаток рабочего колеса;

G = ρQ – массовая производительность, кг/с;

Q = Gv – объемная производительность, м³/с;

p – плотность газа, кг/м³;

v – удельный объем газа, м³/кг.

– мощность, потребляемая вентилятором, кВт.

Примеры типовых характеристик вентиляторов – напора H = f(Q); КПД η = f(Q) и мощности N=f(Q) представлены на рис. 2 и 3.

2. Стенд для испытания вентиляторов

С хема экспериментального стенда и измерений представлена на рис. 4.

Основные данные вентилятора и электродвигателя

• тип вентилятора ВВД-II;

• наружный диаметр Р.К. вентилятора D₂ = 1100 мм;

• внутренний диаметр Р.К. вентилятора D_в = 370 мм;

• ширина лопаток Р.К. b = 135 мм;

• число лопаток Р.К. Z = 12 шт.;

• диаметр входного отверстия в вентилятор D₀ = 375 мм;

• площадь выходного патрубка F = ab = 0,242· 0,270 м²;

• номинальное число оборотов двигателя n = 1440 об/мин;

• номинальная мощность эл. Двигателея N_ном = 28 кВт;

• коэффициент трансформации k = 3,4.

Измерительная аппаратура

• амперметр, вольтметр, ваттметр;

• трубка Пито-Прандтля;

• мерное сопло;

• термометр;

• регулирующая задвижка.

3. Порядок выполнения работы

• изучить конструкцию вентиляторной установки и схему измерений (рис. 1);

• проверить исправность всех узлов установки и измерительных устройств, записать нулевые показания батарейного водяного манометра;

• включить вентилятор и убедиться в правильности показаний приборов;

• устанавливая поочередно регулирующую задвижку в нескольких положениях (4-5), записать показания всех приборов в соответствии с протоколом испытаний (табл. 1) при каждом положении задвижки;

• выключить установку;

• обработать опытные данные и сделать необходимые расчеты по приведенным ниже расчетным формулам и внести результаты в табл. 1;

• построить графики внешних характеристик вентилятора: N = f(G), H_n=f(G), H_cm=f(G), η_cm=f(G);

• составить отчет.