Как подобрать виброизоляторы для вентиляторов
Обновлено: 19.04.2024
Комплектующие для промышленных вентиляторов: виброизоляторы ДО и ВР, гибкие вставки круглые и прямоугольные ГВН и ГВВ, термостойкие гибкие вставки ГВНТ и ГВВТ, поддоны и стаканы для крышных вентиляторов.
Виброизоляторы ДО
Виброизоляторы ДО предназначены для уменьшения динамических усилий, передающихся от установленных радиальных (центробежных) вентиляторов и другого оборудования.
| Марка | Нагрузка P, кг | Вертикальная жесткость, кг/см2 | Высота в свободном состоянии ,мм | Осадка пружины | Число рабочих витков | Масса, кг | Цена, руб. за 1 шт. | ||
| под нагрузкой, мм | |||||||||
| Рабочая (Рраб.) | Предельная (Рпр.) | (Рраб.) | (Рпр.) | ||||||
| ДО38 | 12,2 | 15,2 | 4,5 | 72 | 27 | 33,7 | 5,6 | 0,3 | 117 |
| ДО39 | 21,9 | 27,3 | 6,1 | 92,5 | 36 | 45 | 5,6 | 0,4 | 130 |
| ДО40 | 33,9 | 42,4 | 8,1 | 113 | 41,7 | 52 | 5,6 | 1 | 170 |
| ДО41 | 54 | 67,4 | 15,4 | 129 | 43,4 | 54 | 5,6 | 1 | 204 |
| ДО42 | 94,2 | 117,7 | 16,5 | 170 | 57,2 | 72 | 5,6 | 1,8 | 286 |
| ДО43 | 164,8 | 206 | 29,4 | 192 | 56 | 70 | 5,6 | 2,4 | 428 |
| ДО44 | 238,4 | 297,9 | 35,7 | 226 | 66,5 | 83 | 5,6 | 3,65 | 735 |
| ДО45 | 372,8 | 466 | 44,5 | 281 | 84,5 | 106 | 5,6 | 6,45 | 977 |
Деформация (осадка пружины) под нагрузкой, отличающейся от указанной в таблице, изменяется пропорционально нагрузке. Для виброизоляторов всех типов общее число витков пружины равно 6,5. Для виброизоляторов ДО 38, ДО 39 сечение пружины S=2мм, для остальных виброизоляторов S=3мм, S1 равно соответственно 5и 10 мм. В резиновых прокладках во всех случаях d1=d2+3,5мм.
Виброизоляторы ВР
Виброизоляторы марки ВР применяются для комплектации взрывозащищенных промышленных вентиляторов. Материал - резиновая смесь 51-1562 ТУ 105 1325-79.
| Тип | Вертикальная жесткость,кН/м | Высота в свободном состоянии, мм | Деформация, мм | Нагрузка, кг | D, мм | Цена, руб., за 1 штю | ||
| рабочая | предельная | рабочая | предельная | |||||
| ВР-201 | 25 | 80 | 8 | 12 | 25 | 40 | 78 | 494 |
| ВР-202 | 50 | 80 | 8 | 12 | 50 | 80 | 70 | 513 |
| ВР-203 | 100 | 80 | 8 | 12 | 100 | 160 | 60 | 546 |
Гибкие вставки
Гибкие вставки предназначены для предотвращения передачи вибрации от вентилятора к воздуховоду и применяются в вентиляционных системах, перемещающих воздух в интервалах температур от -50 °С до + 80 °С и влажности до 60%. Гибкие вставки особенно важны в тех случаях для промышленных вентиляционных систем, поскольку при вибрации крупные воздуховоды могут издавать сильный, мешающий работе шум или задевать стены в тех случаях, когда воздуховоды установлены слишком близко с ними.
Гибкие вставки и воздуховоды соединяются при помощи соединительных фланцев, которые крепятся к краям гибких вставок. Гибкие вставки позволяют дополнительно герметизировать стыки вентиляции, обеспечивая ее большую надежность.
Гибкие вставки бывают следующих типов:
Возможно изготовление гибких вставок в термостойком исполнении (из тканей стеклянных конструкционных) для вентиляторов в жаростойком исполнении и вентиляторов дымоудаления.
Комплектующие к крышным вентиляторам (ВКР, ВКР ДУ, ВКРС, ВКРС ДУ, ВКРВ, ВКРВ ДУ) – поддон, стакан, обратный клапан.
Поддон для крышного вентилятора
Для создания безопасных условий при эксплуатации, сбора и удаления конденсата обязательна установка поддона.
Поддон (ПД) обеспечивает сбор и удаление конденсата, образуемого на границе влажного воздуха уходящего из помещения и холодных металлических частей вентилятора и монтажного стакана.
Крепление поддона производится четырьмя болтами внизу стакана до установки крышного вентилятора ВКР. Для монтажа поддона к вентилятору он комплектуется четырьмя переходными кронштейнами. В помещениях с высокой влажностью нужно предусматривать отвод конденсата из поддона, для чего в днище поддона есть штуцер, к которому присоединяется водоотводящая труба.
Для облегчения монтажа крышных вентиляторов разработана специальная конструкция стакана монтажного, применяемого на любом типе кровли.
Стакан для крышного вентилятора
Стаканы СТс общего назначения обеспечивают установку крышных вентиляторов ВКР общего назначения на кровле зданий.
Стальные стаканы сделаны из углеродистой стали, с лакокрасочным покрытием. Стакан монтажный является сборной конструкцией, состоящей из жесткого каркаса, внутри которого располагаются воздуховод квадратного сечения и клапан (при необходимости). Стакан имеет присоединительные фланцы с монтажными отверстиями для крепления крышных вентиляторов. Конструкция стаканов создает высокую жесткость конструкции.
Детали стакана могут быть выполнены из окрашенной, оцинкованной или нержавеющей стали. Для недопущения неконтролируемого оттока тепла и возникновения конденсата, стакан может комплектоваться клапаном, располагающимся в нижней части воздуховода.
Обратный клапан для радиального (центробежного) вентилятора
Обратные клапаны (КО-ВКР) общего назначения используются для предотвращения перетекания воздушных потоков из помещения в режиме не работающего крышного вентилятора и монтируются к фланцу входного патрубка крышного вентилятора ВКР.
| № вентилятора | стакан | клапан без привода | поддон |
| Цена, руб. | Цена, руб. | Цена, руб. | |
| 3,55 | 10122 | 2800 | 3008 |
| 4 | 11203 | 2904 | 3008 |
| 4,5 | 11529 | 2988 | 3151 |
| 5 | 12632 | 3131 | 3206 |
| 5,6 | 13692 | 3645 | 3423 |
| 6,3 | 14446 | 4307 | 3527 |
| 7,1 | 15681 | 4963 | 3734 |
| 8 | 16056 | 5369 | 3942 |
| 9 | 16612 | 5394 | 4717 |
| 10 | 17487 | 5705 | 5187 |
| 11,2 | 18834 | 6029 | 5601 |
| 12,5 | 19852 | 6846 | 5967 |
Пружинные виброизоляторы для радиальных вентиляторов
Виброизоляторы: что это?
Этот элемент необходим, чтобы нейтрализовать динамические усилия, не позволяя вибрации распространиться на строительные конструкции. Применение виброизоляторов дает значительный эффект — существенно снижается шумовой фон, механическая нагрузка на смежную аппаратуру.
Виброизоляционное оборудование входит в комплекс мер по снижению уровня шума, производимого элементами механизмов. Конструкции не должны иметь жестких связей с перегородками, на которых они устанавливаются, тут и применяются виброизоляционные крепления, погашающие избыточную вибрацию.
Пружинный виброизолятор: особенности устройства и применения
Самым распространенным элементом является пружинный виброизолятор, поскольку у него простая конструкция. Он представляет собой металлическую пружину, которая закреплена между двумя пластинами.
При деформации пружинных витков вибрация эффективно изолируется. Среди отлично зарекомендовавших пружинных изоляторов можно отметить серию ДО. Этот вид элементов применяется, если показатель числа оборотов вентилятора превышает 500 об/мин. При меньших значениях эффективность его использования существенно снижается. Конструктивные показатели:
Эффективность погашения вибрации может достигать 90%. Применяя виброизоляторы, можно рассчитывать на увеличение срока работы оборудования, так как существенно снижается остаточная деформация.
Резиновый тип изоляторов
Для вентиляционного оборудования применяется еще один тип изоляторов – резиновые:
За пределами производственного помещения установлен центробежный вентилятор, который создает некоторый уровень звукового давления L=104 дБА. Частоты вращения колеса вентилятора и вала электродвигателя одинаковые: 960 мин -1 . Масса вентилятора с электродвигателем и рамой mo=370 кг.
Определить марку пружинных виброизоляторов и оценить превышает ли уровень шума в помещении после установки пружинных виброизоляторов.
Допустимый уровень звукового давления Lдоп=60 дБА. Масса 1м 2 стены толщиной в половину кирпича, за которой находится установка, принять равной 208,5 кг. Число виброизоляторов nв принять равным 4, а пружин в одном виброизоляторе x = 2. Эксцентриситет вращающихся частей εд = 0,2. Масса вращающихся с частотой nч частей установки mв=78кг.
Рисунок 1 – пружинный виброизолятор
1. Определим требуемую эффективность виброизоляции ΔLT (по таблице):
2. Найдем расчетную частоту возбуждающей силы поформуле:
где nч – частота вращения частей установки, мин -1 ;
3. По таблице определим требуемую эффективность виброизоляции:
с=4,2 при ΔLT=26дБА.
4. Найдем требуемую общую массу виброизолированной установки по формуле:
где ε – эксцентриситет вращающихся частей, мм;
mв – масса вращающихся с частотой nч частей установки, кг;
Ад – максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести установки,мм, по таблице Ад=0,11;
5. Суммарная масса установки с рамой mo=370кг.
370кг > 354,54кг, значит условие mo > выполняется.
6. Определим статистическую Рс и расчетную максимальную Ррмax нагрузки на одну пружину по формулам:
где nв – число виброизоляторов;
x – число пружин в одном виброизоляторе;
7. Найдем требуемую суммарную жесткость виброизоляторов в вертикальном направлении по формуле:
где найдем по формуле: ,
Тогда требуемая жесткость одной пружины в продольном направлении определим по формуле:
Так как 530,46Н 2 стены более 200кг определим по формуле:
где L – фактический уровень шума в помещении, дБА;
ΔL – требуемая эффективность виброизоляции, дБА;
Q – масса 1 м 2 звукоизолирующей стены, кг/м 2 ;
33,66дБА -1 . Частота вращения коленчатого вала компрессора составляет 1950 мин -1 .
Рассчитать резиновый виброизолятор и определить уровень шума в помещении после установки виброизоляторов, если создаваемый компрессором уровень звукового давления Lк=98дБА, а допустимый уровень звукового давления Lдоп=80дБА. Динамический модуль упругости резины Е = 25·10 5 Па; число виброизоляторов nв = 4. Форма виброизолятора – цилиндрическая.
Рисунок 2 – резиновый виброизолятор
1 – груз массой m; 2 – основание; 3 – резиновые виброизоляторы
1. Определим требуемую эффективность виброизоляции ΔLT (по таблице):
2. Найдем расчетную частоту возбуждающей силы поформуле:
где nч – частота вращения частей установки, мин -1 ;
3. По таблице определим требуемую эффективность виброизоляции:
с=2,6 при ΔLT=17дБА.
4. Найдем требуемую общую массу виброизолированной установки по формуле:
где ε – эксцентриситет вращающихся частей, мм, принимаем
mв – масса вращающихся с частотой nч частей установки, кг;
Ад – максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести установки,мм, по таблице Ад=0,07;
5. Суммарная масса установки с рамой mo=275кг.
275кг не выполняется.
6. Вычислим площадь поперечного сечения всех виброизоляторов по формуле:
где то – общая масса установки, кг; принимаем то
σ – расчетное статистическое напряжение в резине: для мягкой резины
(1…3)·105 Н/м 2 , для резины с большей твердостью (3,1…5)·105 Н/м 2 ;
- для мягкой резины;
7. Определим рабочую высоту каждого виброизолятора по формуле:
где Е – динамический модуль упругости резины, Па;
ΣКв – требуемая суммарная жесткость виброизоляторов, Н/м;
ΣКв определим по формуле ;
найдем по формуле: ;
8. Найдем площадь поперечного сечения одного виброизолятора по формуле:
где nв – число виброизоляторов;
9. Так как виброизолятор имеет цилиндрическую форму найдем его диаметр по формуле:
Для обеспечения устойчивости виброизоляции необходимо, чтобы соблюдалось условие . Подставив значения, получим 0,054
Выбор типоразмера вентилятора сводится, как правило, к подбору вентилятора, потребляющего наименьшее количество энергии, то есть имеющего наибольший КПД в данной "рабочей точке". Иногда превалирующим является требование минимизации габаритов.
Подбор радиального вентилятора по заданным значениям производительности Q и полного давления pv производится по сводному графику при этом выбирается вентилятор с характеристикой, ближе всего расположенной к заданным параметрам. Полученная точка со значениями Q и pv принимается "рабочей точкой" вентилятора.
На графике индивидуальной характеристики выбранного вентилятора определяется рабочий режим ("рабочая точка") в результате пересечения этой характеристики с прямой, параллельной линиям равного КПД, проходящей через точку заданного режима - это и есть основной метод подбора центробежного вентилятора.
По "рабочей точке" вентилятора производится окончательный расчет вентиляционной сети, при котором следует учитывать допуски на полное давление, установленные ГОСТ 5976-90 для характеристик радиальных вентиляторов. При подборе вентиляторов в пределах характеристик не рекомендуется использовать режимы работы, при которых КПД меньше 0,85 hмакс .
На графиках индивидуальных характеристик по выбранной "рабочей точке" находят обозначение типоразмера вентилятора.
По полученному обозначению вентилятора находят тип и установочную мощность двигателя, а также массу вентилятора.
При монтаже вентиляторов в помещениях с температурой выше плюс 40 О С и (или) на высоте над уровнем моря более 1000 м расчетную установочную мощность двигателей следует увеличить, руководствуясь указаниями ГОСТ 18374 (с допустимой для практики проектирования степенью точности).
Для выбранного типоразмера вентилятора определяют его габаритные, присоединительные и установочные размеры, а также шумовую характеристику.
Данные о динамических нагрузках на строительные конструкции от виброизолированных вентиляторов принимаются в зависимости от типоразмера виброизолятора и частоты вращения рабочего колеса и двигателя (только для 5-ой схемы).
При выдаче задания на динамический расчет строительных конструкций указывают:
- частоту вращения рабочего колеса вентилятора, nв;
- частоту вращения двигателя, nэ (только для исполнения 5);
- план расположения и количество виброизоляторов;
- динамическую нагрузку на один виброизолятор при частоте вращения рабочего колеса;
- динамическую нагрузку на один виброизлятор при частоте вращения двигателя (только для исполнения 5).
Подбор взрывозащищенных радиальных вентиляторов для обеспечения условий взрывобезопасности должен проводиться в зависимости от категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности по действующим в установленном законом порядке нормам, категории и группы перемещаемой взрывоопасной смеси по ГОСТ 51330.11-99 и класса зоны взрывоопасного помещенияпо ПУЭ.
Категория производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности, категории и группы перемещаемой взрывоопасной смеси икласса зоны взрывоопасного помещения определяются в технологической или электротехнической части проекта и передаются подразделению или организации, разрабатывающей сантехническую часть проекта.
В случае, если перемещаемая взрывоопасная смесь не приведена в государственном стандарте, то определение категории и группы ее может быть произведено специализированной организацией.
Определение категории и группы взрывоопасной смеси организацией, не имеющей разрешения на такой вид деятельности, не допускается.
Подбор радиальных вентиляторов по условиям обеспечения взрывобезопасности рекомендуется производить в следующей последовательности:
- производится предварительный выбор типа вентилятора в зависимости от категории и группы температуры взрывоопасной смеси.
- Если перемещаемая среда содержит несколько взрывоопасных веществ, относящимся к различным классам и группам, то выбор вентиляторов производят по наивысшей категории и группе. Например, если одновременно перемещаются смеси IIВT4, то следует подбирать вентилятор для смеси IIВT4;
Подбор центробежного вентилятора по аэродинамическим, шумовым и другим параметрам, аналогичен подбору вентиляторов общего назначения.
Пример 1 - Подбор вентилятора левого вращения при Q = 10 тыс. м 3 /ч,pv = 500 Па:
- на сводном графике находится аэродинамическая характеристика, ближе всего расположенная к этим параметрам. В данном случае это ВР 80-75-6,3 с частотой вращения 950 об/мин;
- по графику индивидуальных характеристик определяется рабочий режим - координаты “рабочей точки” вентилятора. Q = 10 тыс. м 3 /ч, pv = 520 Па, по которым производится окончательный расчет сети, находится полное обозначение по данному Руководству необходимой “рабочей характеристики” ВР 80-75-6,3, n =950 об/мин, 1,05Дн;
- определяется типоразмер двигателя – АИР100L6, мощностью NУ =2,2 кВт и масса вентилятора (с двигателем) - 158 кг ;
- габаритные, присоединительные и установочные размеры вентилятора и тип виброизоляторов
- определяется шумовая характеристика вентилятора. (суммарный уровень звуковой мощности на всасывании составляет 90 дБ, а на нагнетании – 93 дБ);
- динамическая нагрузка РДИН на один виброизолятор
Пример 2 - Подбор взрывозащищенного вентилятора из разнородных металлов правого вращения при Q = 5 тыс.м 3 /ч, pv = 700 Па для перемещения взрывоопасной смеси с содержанием окиси этилена и уайт-спирита:
- по сводному графику находится аэродинамическая характеристика, ближе всего расположенная к заданному режиму. В данном случае это ВР 80-75-5 с частотой вращения 1390 об/мин, 0,95Дн;
- по индивидуальной характеристике определяются параметры рабочего режима по точке пересечения кривой давления и линии, параллельной линиям постоянного КПД. Получим Q = 5000 м 3 /ч, рv= 700 Па. Установочная мощность двигателя равна 1,5 кВт;
- по исходным данным, полученным в письменной форме от технологов или электриков проектирующей организации (см. п. 3.10), устанавливается, что производство относится к категории А, взрывоопасная зона помещения к классу В-1а по классификации ПУЭ, а взрывоопасная смесь содержит пары уайт-спирита и окись азота;
- производится подбор взрывозащищенного вентилятора. Так как перемещаемая смесь содержит несколько взрывоопасных веществ, то выбор необходимо произвести по наивысшим категории и группе, для данного примера это IIBT3. Этим требованиям соответствуют вентиляторы ВР 80-75-5 из разнородных металлов и алюминиевых сплавов;
- в соответствии с примечанием к таблице 2, вентиляторы из алюминиевых сплавов не могут применяться для перемещения окиси этилена, поэтому принимается вентилятор ВР 80-75-5Р из разнородных металлов 0,95Дн, который разрешен для перемещения двух вышеприведенных взрывоопасных веществ;
- определяем тип двигателя АИМ90L4, его мощность 2,2 кВт и массу вентилятора 98 кг ;
- определяем габаритные, присоединительные и установочные размеры вентилятора и тип виброизолятора;
- определяется шумовая характеристика вентилятора. (суммарный уровень звуковой мощности на всасывании составляет 91 дБ, а на нагнетании – 94 дБ);
- динамическая нагрузка РДИН на один виброизолятор
Пример 3 - Подбор теплостойкого радиального вентилятора, который при перемещении воздуха с температурой 200 0 С,который при Q = 3 тыс. м 3 /ч, долженсоздавать pv200 = 500 Па:
- чтобы воспользоваться сводным графиком, приведем заданное полное давление к нормальной температуре (20 o С);
Pv20 = Pv200 (273+200) / (273 +20) = 1,614 * 500 =810 Па;
- по сводному графику находится вентилятор, аэродинамическая характеристика которого ближе всего расположена к точке заданного режима – это вентилятор В-Ц 14-46-3,15, Дн, n=1395 об/мин.
- по индивидуальной характеристике определяются параметры рабочего режима по точке пересечения кривой давления и линии, параллельной линиям постоянного КПД. Получаем Q = 3 тыс. м 3 /ч, pv20 = 800 Па.
Учитывая, что вентилятор при пробных пусках и контрольных проверках, будет работать при нормальной температуре (20 o С), необходимо комплектовать вентилятор двигателем мощностью 1,5 кВт.
- определяется типоразмер двигателя – АИР80В4, мощностью NУ =1,5 кВт и масса вентилятора (с двигателем) - 47 кг ;
- габаритные, присоединительные и установочные размеры вентилятора и тип виброизоляторов принимается по таблицам.
- определяется шумовая характеристика вентилятора (суммарный уровень звуковой мощности на всасывании составляет 89 дБ, а на нагнетании – 92 дБ);
- динамическая нагрузка РДИН на один виброизолятор
Очень надеемся, что данные рекомендации помогут Вам осуществить грамотный подбор вентилятора. Мы готовы помочь Вам и осуществить техническую консультацию по расчетам характеристик любых промышленных вентиляторов.
Читайте также: