В каком случае на раструб вентилятора устанавливается фильтр круг

Обновлено: 04.05.2024

Приведенные в каталогах аэродинамические характеристики вентиляторов получены в результате экспериментов при равномерном поступлении воздуха во входное отверстие и свободном выходе из выходного отверстия. В реальных условиях, вследствие недостатка места, перед вентилятором могут устанавливаться фасонные части (отводы, диффузоры, переходы и т.д.). С помощью этих элементов осуществляется поворот потока, стыковка вентилятора с оборудованием (кондиционерами, фильтрами, калориферами и др.), переход от определенного размера воздуховода к размеру всасывающего отверстия вентилятора. В итоге профиль скоростей на входе в него может существенно отличаться от равномерного.

Характер неравномерности зависит от конструкции и размеров фасонной части. Заметим, что с достаточной для практических расчетов точностью, приближенно равномерным на входе в колесо вентилятора можно считать поле скоростей, характерное для развитого классического турбулентного течения в трубе (максимум скорости совпадает с осью воздуховода). С учетом этого замечания можно выделить два случая неравномерности скоростного поля. В первом случае максимум скорости смещается в сторону от оси воздуховода. Во втором случае в самой фасонной части происходит отрыв потока от ее стенок. В конечном счете в колесе вентилятора образуются две зоны: повышенных скоростей, а, значит, и повышенных потерь энергии на трение, и вихревых зон. В результате снижаются давление, производительность, КПД, т.е. изменяется характеристика.

Неравномерность поля скоростей на выходе из вентилятора не влияет на его характеристику, но влияет на потери энергии в расположенных за ним фасонных частях.

Вентилятор совместно с фасонным элементом сети, расположенным от него на расстоянии до 6Dо перед входным отверстием и 3DГ за выходным, называется вентиляторной установкой. Здесь Dо – диаметр входного отверстия, DГ – гидравлический диаметр выходного отверстия:


где Sv, Пv – площадь и периметр выходного отверстия вентилятора.

Если фасонный элемент расположен соответственно на расстоянии, большем 6Dо и 3DГ, то течение воздуха в вентиляторе и элементе не влияют друг на друга, и потери давления в этом элементе можно рассчитывать по обычным справочникам гидравлических сопротивлений.

Исследование взаимного влияния потерь давления в вентиляторе и в расположенных перед и после него фасонных частях установили наличие такого влияния. В частности, величины коэффициентов местных сопротивлений фасонных элементов зависят от типа вентилятора: за редким исключением они больше у вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед.

Л.А. Бычкова 1) предложила получать характеристику вентиляторной установки, вычитая из характеристики полного давления вентилятора суммарные потери давления в выходных и входных элементах ΣP' Полное давление вентиляторной установки, которое расходуется на преодоление сопротивления вентиляторной сети, определяется по формуле:


(5.1)

Пример построения такой характеристики приведен на рис. 5.17. Точка 2' в данном случае будет рабочей. Такой подход позволяет оценить энергетическую эффективность конструирования узлов присоединения к сети воздуховодов.


Рис. 5.17. Аэродинамические характеристики вентилятора и

Присоединение к всасывающему воздуховоду. Рассмотрим характерные случаи.

Поворот воздуховода перед вентилятором. В данном случае возможны следующие варианты присоединения: с помощью входной коробки (рис.5.18, а), плавного отвода (составного колена) радиусом 1,5D (рис. 5.18, б); простого колена (рис.5.18, в). Исследованиями Т.С.Соломаховой установлено, что присоединение с помощью простого колена снижает КПД, по отношению к паспортному, для вентиляторов с лопастями, загнутыми назад, на 8%, с лопастями, загнутыми вперед, на 20% и более. При установке составного колена это снижение составит соответственно 1-1,5 %. Так как составные колена являются стандартными фасонными деталями, то вариант, изображенный на рис.5.18 б, является наиболее оптимальным. Если же из-за нехватки места реализация его невозможна, то следует устанавливать входную коробку (рис.5.19). Снижение КПД зависит от её конструкции и может оказаться близким к варианту 5.18,б.





Рекомендуемые соотношения: b/a =2¸3; a=12¸15°.

Осесимметричное присоединение к элементам системы с размерами больше (меньше) D0. Возможные варианты присоединения: с помощью конфузора (сужение потока, рис.5.18, г), с помощью диффузора (рис.5.18, д), с помощью цилиндрической вставки (рис.5.18, е). Конфузор способствует выравниванию скоростных полей и поэтому практически не влияет на КПД вентиляторов. Такое присоединение является в данном случае оптимальным. Минимальные потери энергии в конфузоре будут при его размерах: длина 1,5Do, (D0 / D1) 2 =0,4 ̶ 0,7, где D1 – диаметр воздуховода.

Применение диффузора крайне нежелательно, т.к. в диффузорных течениях увеличивается неравномерность скоростного поля: безотрывность течения удается получить только при малых углах расширения a (для конических – не более 4°, для плоских – не более 6°).

В зависимости от угла расширения снижение КПД вентилятора может составить: в области ηmax до 20% , в области справа от 0,9ηmax - до 40 % .

Результат применения конструкции, представленной на рис. 5.18,е, зависит от соотношения размеров. При соотношениях l/Do=0,15¸0,4 и D1/Do=1,1¸1,4 возникающие на входе в сужение вихревые зоны способствуют поджатию основного потока и выравниванию его скоростного поля. Такая конструкция называется вихревым коллектором. Её энергетические характеристики близки к характеристикам конических конфузоров. Однако при больших соотношениях l/Do и D1/Do возникает обратный эффект.

Возникшие в месте сужения вихри начинают отрицательно влиять на характеристику вентилятора, поэтому присоединение оборудования с размерами, большими 1,4Do , следует осуществлять с помощью конфузорных конструкций.(рис.5.19)


Рис.5.19. Схемы входных коробок вентиляторных установок для

Установка гибких вставок. Для предотвращения передачи вибрации от вентилятора к воздуховодам между ними устанавливаются так называемые гибкие вставки. Они выполняются из эластичного материала. К сожалению, в практике монтажа иногда эти вставки используются также в качестве переходов при несовпадении размеров или осей входного отверстия и воздуховода. Кроме того, при плохом натяжении вставки при включении вентилятора под действием разрежения на всасывании она деформируется, втягиваясь внутрь. В результате гибкая вставка может закрыть до половины сечения, что не может не сказываться на работе системы. Таким образом, при установке гибких вставок следует руководствоваться следующими правилами:

1) нельзя ее совмещать с переходом с одного размера на другой;

2) оси входного отверстия вентилятора и вставки должны совпадать;

3) при включении вентилятора вставка должна сохранять цилиндрическую форму.

Присоединение к нагнетательному воздуховоду.

Так как площади выходных патрубков меньше площади всасывающих патрубков, то потери энергии на выходе из вентиляторов могут быть весьма значительными даже при небольших коэффициентах местных сопротивлений переходных элементов. Например, диаметр всасывающего патрубка вентилятора ВР-80-75 №10 D0=1000 мм, размер выходного патрубка 700×700 мм. При расходе воздуха L=30000 м 3 /чи коэффициентах местных сопротивлений входных и выходных элементов ξ =0,3 потери давления составят: на входе в вентилятор 20,3 Па, на выходе 52,1 Па.

Проектируя переход от вентилятора к воздуховоду следует учитывать, что вектор скорости на выходе из вентилятора направлен под некоторым углом b к оси нагнетательного отверстия (рис.5.20,а). Вот почему при установке за вентилятором отвода крайне нежелателен вариант, изображенный на рис. 5.20,б пунктиром. Случай, представленный на рис. 5.22,в, является допустимым.

Непосредственно на выходе из вентилятора, как правило, устанавливается диффузор (расширение) с целью уменьшения потерь давления в воздуховодах за счет уменьшения в них скорости (рис. 5.20.г, 5.20.д). При конструировании следует учитывать, что при больших углах расширения диффузора происходит отрыв потока от стенок и увеличение потерь энергии. Поэтому угол расширения диффузора в каждую сторону a/2, (рис. 5.20.д) не должен превышать 12¸14°, а при одностороннем расширении угол a1 £ 25°. Одностороннее расширение в обратном направлении (рис. 5.20.г, пунктир) с углом a2 не допускается. Если недостаток места не позволяет соблюсти оптимальные значения углов a, a1, то рекомендуется применение ступенчатого диффузора (рис.5.20, е).


Дроссельная шайба – регулировочное устройство, предназначенное для обеспечения стабильного гидравлического режима в системах отопления жилых домов и промышленных предприятий.

Для чего нужна дроссельная шайба на отопление

Без применения дроссельных шайб теплофикация большого количества объектов становится невозможной. Стандартные диаметры выпускаемых промышленностью водонапорных труб не позволяют обеспечить правильные гидравлические режимы в магистральной сети теплоснабжения. Наиболее близкие к источнику теплоты здания буду потреблять слишком много тепловой энергии, тогда как наиболее удаленные предприятия её недополучат.

Во избежание этого теплоснабжающие организации предписывают установку дроссельных шайб, ограничивающих расход теплоносителя в соответствии с размером объекта и его тепловой мощностью. Тем самым одновременно достигается несколько целей:

  • температура в помещениях отапливаемого объекта находится в пределах законодательных норм и комфортна для человека;
  • расход теплоносителя в системе становится предсказуемым, что позволяет выполнить правильную настройку теплогенерирующих установок в котельных;
  • наличие дроссельной диафрагмы заставляет владельца объекта обслуживать внутреннюю систему отопления, иначе температура в помещениях будет ниже нормы, а температура обратного трубопровода завышенной, что является поводом для штрафа.

Кроме этого, владельцы объектов могут устанавливать повторные дроссельные шайбы, регулируя расход теплоносителя внутри предприятия.


Конструкция устройства

Дроссельная шайба представляет из себя металлический диск с отверстием в центре. Диаметр этого отверстия рассчитывается с точностью до 0.1 мм по специальным формулам, либо посредством программного обеспечения, выполняющего моделирование работы системы отопления.

Шайба находится в условиях значительного давления и высоких температур, поэтому изготавливается из высококачественной стали толщиной не менее 3 мм.

При изготовлении нерегулируемой дроссельной диафрагмы отверстие должно располагаться точно в её центре. Его размер, как правило, составляет от 3 до 10 мм. Во избежание возникновения громкого свиста, вызванного движением воды через узкое отверстие, с него снимается фаска с обеих сторон.

Регулируемая дроссельная шайба имеет более сложную форму. Сквозь уплотнительные кольца выводится регулировочный шток. Вращая его, изменяется суммарная площадь отверстия, благодаря чему меняется гидравлический режим.

Место установки дроссельной шайбы

В подавляющем большинстве случаев дроссельная шайба устанавливается на втором по ходу движения теплоносителя фланце вводной задвижки подающего трубопровода. Подобная процедура актируется и фиксируется должностными лицами теплоснабжающей организации и владельца объекта.

В случае необходимости могут устанавливаться повторные шайбы в целях регулировки гидравлических режимов внутри объекта. При этом вводная дроссельная диафрагма будет строго ограничивать расход теплоносителя вне зависимости от количества шайб, установленных после неё.

В некоторых случаях для защиты радиаторов отопления от избыточного давления, шайбы устанавливаются и на подающем, и на обратном трубопроводе данного участка системы отопления.

Как правило, все шайбы устанавливаются в помещении индивидуального теплового пункта. При наличии элеватора шайба не устанавливается, так как сопло смесительного узла выполняет те же функции – ограничение расхода теплоносителя.


Расчет диаметра отверстия дроссельной шайбы

Расчет диаметра регулировочного отверстия – важная и кропотливая работа. Расчет выполняется в соответствии со сводом правил СП 41.101/95, посвященным процессу проектирования тепловых пунктов.

Формульный метод

Наиболее простая и точная формула описана в СП 41.101/95 и выглядит так:

где G — расчетный расход воды в трубопроводе, т/ч;

ΔH — напор, гасимый дроссельной диафрагмой, м.

Информация о расчетном расходе воды должна содержаться в договоре теплоснабжения. Цифру дросселируемого напора можно определить как экспериментально, так и взять из проекта, при его наличии. Как правило, он составляет 0,6-2 м. вод. ст.

Вне зависимости от поставленной задачи необходимо учитывать несколько обязательных требований:

  • Располагаемый напор не должен быть ниже 6 м. вод. ст.;
  • Итоговые гидравлические потери между подающим и обратным трубопроводов чаще всего находятся в пределах 0.6-2 м. вод. ст.
  • При наличии элеватора диаметр дроссельной диафрагмы не должен быть меньше диаметра сопла.

Программный метод

При применении программного метода возможно получить более точный расчет диаметра дросселирующего отверстия.

Известно, что система отопления состоит не только из трубопроводов, но и из множества других элементов:

  • запорной арматуры;
  • фильтров;
  • тройников на разделение и слияние потоков;
  • и др.

Формульный метод не учитывает этих особенностей, ведь каждый из элементов имеет собственное гидравлическое сопротивление. В программном обеспечении каждый элемент учитывается в виде коэффициента местного сопротивления (КМС).

Между гидравлическим сопротивлением, значением КМС и диаметром дроссельной шайбы есть зависимость. Программа проверяет вводимые данные на соотношение размера отверстия с гасимым напором и выдает вердикт о необходимости увеличения или уменьшения его диаметра.

Видео описание

Расчет дроссельных шайб и диафрагм.

Сбор данных и предварительные расчеты

Все элементы системы, начиная от источника теплоты и заканчивая батареей в доме абонента, объединены в сложную гидравлическую сеть. Ученые давно описали принципы её работы и заключили их в формулы. Но при расчете дросселирующей шайбы должно учитываться множество дополнительных факторов. Для этого специализированные организации выполняют ряд подготовительных работ:

  • Производится энергетическое обследования строительных ограждающих конструкций объекта, а также источников теплоты внутри него.
  • Определяются фактические и расчетные параметры магистральной тепловой сети, такие как: располагаемый напор, гидравлическое сопротивление, максимальный расход теплоносителя и др.
  • Составляется схема объекта с указанием всех параметров труб и отопительного оборудования.
  • Производится прогноз развития участка тепловой сети на срок не менее 5 лет вперед.

По итогам выполнения мероприятий и расчетов производится оценка правильности действий. Фактический расход теплоносителя сравнивается с идеальной программно откалиброванной моделью тепловой сети. Коэффициент сравнительного расхода теплоносителя должен находиться в пределах 0.9-1.15, где за единицу принят идеальный расход.


Эффект от установки шайб

Установка дроссельной шайбы решает не только проблемы внешней гидравлической сети, но и внутридомовой системы:

  • Наиболее удаленные отопительные стояки обеспечиваются достаточным расходом теплоносителя и хорошо прогреваются.
  • Наиболее близкие к центральному тепловому пункту объекты не перегреваются, температура воздуха в помещениях остается комфортной.
  • Система находится в устойчивом и предсказуемом гидравлическом режиме, исключены внезапные изменения её параметров: расхода, давление, температуры и др.
  • Температура в подающем и обратном трубопроводе соответствует утвержденному температурному графику, благодаря чему снижается себестоимость производимой тепловой энергии.
  • Для потребителей перегретой воды и пара создаются гарантированные условия поддержания абсолютного давления при динамических тепловых режимах работы сети.
  • Для абонентов, эксплуатирующих системы отопления, создаются условия поддержания давления в трубопроводах на уровне не ниже 5 кгс/см2 в любой точке разветвленной сети, что позволяет предотвратить вскипание теплоносителя, либо, наоборот, образование вакуума.

Наладка с регулируемыми шайбами

Наладка тепловой сети посредством регулируемых дроссельных шайб значительно упрощает задачу. Регулировка производится в отопительный период по следующему плану:

  • Диаметр дросселирующих отверстий устанавливается в соответствии с предварительным расчетом.
  • По показаниям измерительных приборов оценивается режим работы сети и соответствие близости расхода теплоносителя к расчетным значениям.
  • После повторной регулировки шайб ожидается наступление установившегося режима работы тепловой сети.
  • Процесс повторяется до получения необходимого результата, после чего шайбы пломбируются.


Видео описание

Что такое дросселирующая шайба.

Заключение

Установка дроссельных шайб – полезное мероприятие, как для теплоснабжающей организации, так и для потребителя. После их установки обе стороны взаимоотношений вынуждены эксплуатировать систему надлежащим образом. Теплоснабжающая организация - для обеспечения договорных параметров теплоносителя на границе балансовой и эксплуатационной ответственности сторон, а со стороны абонента – для эффективного теплосъема в целях поддержания надлежащей температуры воздуха в помещениях, а также соблюдения температурного графика в части температуры обратного трубопровода.

1. Не рекомендуется устраивать поворот потока перед вентилятором любого типа (рис. а), необходимо оставлять прямой участок длиной не менее 2—3 диаметров колеса (рис. 6) либо (при отсутствии места) использовать входную коробку (рис. в, г).

Поворот потока перед входом в вентилятор:

а – исходная неудачная компоновка; б – установка прямого участка; в, г – входная коробка на входе

2 – прямой участок

4 – входная коробка

2. При неосесимметричном входе в вентилятор поток может приобрести закрутку перед входом в вентилятор (см. рисунок).

Несимметричный вход потока в вентилятор:


3 – входное отверстие

Так при закрутке потока по вращению колеса вентилятор теряет давление и производительность (при этом уменьшается и по­требляемая мощность). При за­крутке потока против вращения колеса давление и производи­тельность, а также потребляемая мощность увеличиваются (ха­рактерно только для осевых вен­тиляторов без входного направ­ляющего аппарата). В любом случае, если это возможно, луч­ше оставить перед входом венти­лятора отрезок прямого воздухо­вода того же сечения, что и вход в вентилятор (или же большего). Если же входная коробка или поворотное коле­но должны быть расположены достаточно близко ко входу вентилятора, то полезно в устройстве перед входом делать простейшие спрямляющие аппараты, например в виде нескольких пластин, расположенных в плоскости поворот: на равных расстояниях друг от друга. Это позволит избежать подкрутки потока и улучшит структуру потока на входе в вентилятор.

3. Диаметр воздуховода на входе в вентилятор (осевой, радиальный) должен быть не менее диаметра колеса. Следует всячески избегать установки диффузора перед входом в вентилятор (рис.а).

Если этого избежать невозможно, то перед вентилятором должен быть установлен прямой воздуховод длиной 2—3 диа­метра колеса (рис.б).

Подскажите.
Есть частный дом, из санузлов и из кухни необходимо сделать вытяжки (без вентиляторов, естественная тяга).
На крыше установлены оголовки.

Труба жестяная 100 мм.
У меня вопрос следующего характера - как правильно собрать трубы в стояках. В какую сторону должен быть направлен раструб, а в какую заужение?
Я правильно понимаю, что трубы (в вертикальной части) должны быть собраны так, чтобы образовывающийся в трубе конденсат стекал внутрь трубы (на картинке обвел красным) и в нижней ее части должен быть выполнен слив конденсата в канализацию (на картинке обвел зеленым)?
И горизонтальные части труб постараться проложить так, что бы был некий уклон для слива этого конденсата в "вентиляционный стояк"?


pavellarin написал :
Я правильно понимаю, что трубы (в вертикальной части) должны быть собраны так, чтобы образовывающийся в трубе конденсат стекал внутрь трубы

Все с точностью до наоборот. Трубы собираются "по дыму".

pavellarin написал :
и в нижней ее части должен быть выполнен слив конденсата в канализацию (на картинке обвел зеленым)?

Если Вы делаете вентиляцию, чтобы в ней был конденсат, то лучше вообще ее не делайте.

спасибо за ответ

trubo4ist написал :
Все с точностью до наоборот. Трубы собираются "по дыму".

это правило действует как для дымоходов от котлов/печей, так и для вентиляции санузлов?

trubo4ist написал :
Если Вы делаете вентиляцию, чтобы в ней был конденсат, то лучше вообще ее не делайте.

Я не делаю такого специально.
Я предполагаю, что в верхней части вентиляционной трубы, где она будет проходить по холодному чердаку, пусть даже труба и утепленная будет, влажный воздух из санузлов будет остывать, не успев еще вылететь на улицу и влага будет оседать на стенках трубы (т.к. они металлические и холодные), а затем скатываться по стенкам вниз и через стык/раструб вытекать на внешнюю сторону трубы.

Может подскажите какой нить СНиП по вентиляции.

pavellarin написал :
это правило действует как для дымоходов от котлов/печей, так и для вентиляции санузлов?

Для вентиляции нет такого жесткого правила, по идее, можно собирать в любую сторону. Но лучше - "по дыму".

pavellarin написал :
т.к. они металлические и холодные

Так не делайте их металлическими и (или) холодными! Сделайте их теплыми (не путать с утепленными).

pavellarin написал :
Может подскажите какой нить СНиП по вентиляции.

СНиП Вентиляция.
Сейчас СП, номер не помню.

trubo4ist написал :
Так не делайте их металлическими и (или) холодными! Сделайте их теплыми (не путать с утепленными).

Металлические (из жести) трубы и фасонина к ним уже куплены.
Так что отступать некуда. Надо монтировать.
А что значит сделать их " теплыми "? Это как?

"Утепленные" я понимаю - обернуть их каменной ватой 10-15 см.

Но не подогрев же к ним тянуть!

trubo4ist написал :
СНиП Вентиляция.
Сейчас СП, номер не помню.

pavellarin написал :
А что значит сделать их "теплыми"? Это как?

Это сделать их теплоемкими.

pavellarin написал :
"Утепленные" я понимаю - обернуть их каменной ватой 10-15 см.

Да, а это действие прямо противоположное, т.е. ватой Вы остужаете воздуховоды, а не как все думают, что утепляют, значит греют.

т.е. трубу сквозь холодный чердак надо делать не из жести, а из толстостенной стали/чугуна?

trubo4ist написал :
Да, а это действие прямо противоположное, т.е. ватой Вы остужаете воздуховоды, а не как все думают, что утепляют, значит греют.

но ведь от мороза даже эта толстая трубень проморозится.

Вы ничего не путаете?
Можете дать ссылку на этот материал почитать?

trubo4ist написал :
Да, а это действие прямо противоположное, т.е. ватой Вы остужаете воздуховоды, а не как все думают, что утепляют, значит греют.

Очень интересно. Я думал как и все. Зачем же тогда выпускают сендвич трубы из нержи? Только для защиты от высокой температуры внутри трубы?

pavellarin написал :
т.е. трубу сквозь холодный чердак надо делать не из жести, а из толстостенной стали/чугуна?

Тоже вариант. А можно было сделать как раньше, просто кирпичную трубу и никакого конденсата.
Но, как я понял, уже поздно.

pavellarin написал :
но ведь от мороза даже эта толстая трубень проморозится.

Она должна прогреваться отходящим воздухом, правда при этом варианте все же не желательно вести ее до крыши.
В общем, делайте все, как задумали, но в холодной зоне обязательно утеплите.
Если учесть, что у Вас уже установлены "грибки", все у Вас будет хорошо. Минусом будет только одно - приток. С притоком все Ваши каналы будут работать очень хорошо. А вот в котельной (если для нее нет отдельного притока) вентканал запросто может опрокинуться.
Вентиляторы-вытяжки ставить не советую, у "грибков" жуткое сопротивление, очень уж потери будут большие. Вытяжку от плиты лучше сделать сразу на улицу, через стену.

Читайте также: