Вентилятор осевой с поворотными лопатками до 8 что это
Обновлено: 03.05.2024
Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Попов Н. А., Петров Н. Н.
К вопросу расчета геометрии лопаток спрямляющего аппарата осевых вентиляторов главного проветривания шахт
Расчет регулировочных характеристик осевых вентиляторов со сдвоенными листовыми лопатками рабочего колеса
5. Джакупбаев А.Н., Носенко ВМ., Едыгенов Е.К. К вопросу повышения эффективности работы гидромонитора //Новая технология подземной разработки полезных
ископаемых Казахстана//Сб. научн. тр. -Алма-Ата: Наука, 1967. - С. 126-131.
6. Мухин А.Ф., Джакупбаев А.Н., Носенко ВМ., Едыгенов Е.К. Разрушение гор-
ных пород импульсными струями высокого и сверхвысокого давления // Механизация подземной разработки полезных ископае-мых//Сб. научн. тр. - Алма-Ата: Наука, 1970. - С. 50-54.
7. А. с. № 696157. СССР.
Струеформирующая насадка//Едыгенов Е.К., Колесник Г.А., Пархоменко С.Г. Опу8л.А5с1 1№9848646. СССР. Струефрми-рующая насадка гидромонитора//Едыгенов Е.К., Колесник Г.А., Пархоменко С.Г. Опубл. 23.07.81.
9. А.с. № 717329. СССР. Гидроимпульсное устройство//Едыгенов Е.К., Колесник Г.А., Пархоменко С.Г. Опубл. 25.02.80.
10. Предпатент РК № 7757. Устройство для транспортирования горной массы (ва-рианты)//Едыгенов Е.К., Лихатков А. И. Опубл. 15.07.99.
Едыгенов Е.К. — кандидат технических наук, член-корр. Академии минеральных ресурсов Республики Казахстан, заместитель директора ИГД им. Д.А.Кунаева по науке, заведующий лабораторией разрушения и доставки горных пород.
© Н.А. Попов, Н.Н. Петров, 2002
Н.А. Попов, Н.Н. Петров
К ВОПРОСУ РАСЧЕТА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШАХТНОГО ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА С ПОВОРОТНЫМИ НА ХОДУ ЛОПАТКАМИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА
I I ри разработке новых вентиляторов на стадии проектирования может быть получен расчетом определенный участок аэродинамической характеристики в окрестности расчетного режима. Расчет выполняется при следующих основных допущениях [1]: 1) рассматриваются вентиляторы, рассчитанные на постоянную осевую скорость и циркуляцию по радиусу; 2) кинематика потока, определяющая мощностную характеристику всего вентилятора, связывается только с параметрами потока и решетки на среднем геометрическом радиусе; 3) изменение течения в лопаточном венце, обусловленное изменением производительности вентилятора (при постоянной частоте вращения), связывается с изменением только среднерасходной скорости. Происходящее при этом перераспределение скоростей по радиусу не учитывается; 4) потери давления в лопаточных венцах также характеризуются кинематикой потока и параметрами решетки на среднем радиусе, а ее коэффициент сопротивления отражает все потери в лопаточном венце.
В настоящем докладе обсуждаются вопросы расчета аэродинамических характеристик, разрабатываемых шахтных поворотно-лопастных осевых вентиляторов по расчетным геометриям сдвоенных листовых лопаток рабочих колес ряда аэродинамических схем, приведенных в [2]. Идея подхо-
да к выполнению расчета заключается в том, что для решеток со сдвоенными листовыми лопатками с определенными дополнительными допущениями используются теоретические характеристики и экспериментальные зависимости плоских решеток, представленные в [1, 3-6].
Одной из основных задач аэродинамического расчета лопаточных машин является определение мощностной характеристики ступени, представляющей собой зависимость коэффициента теоретического давления от безразмерной осевой скорости са или при са = const = сао
от коэффициента среднерасходной скорости потока фа.
Характеристика ут(фа) является практически линейной в области рабочих режимов и для вентиляторов без входного направляющего аппарата (схема К + СА) (рис. 1) может быть рассчитана по заданной геометрии лопаточных венцов с помощью выражения [1]:
Ут = 2 Кг Г [(1 - А) Г - В фа], (1)
где Кг = 1/К - коэффициент учета вязкости в решетке профилей (К = 1.05 - для листовых лопаток); r - средний радиус лопаточного венца; А и В - коэффициенты решетки; фа -коэффициент среднерасходной скорости потока.
Коэффициенты А и В полностью определяются геометрическими параметрами решетки профилей и могут быть определены по выражениям, приведенным в [3].
Расчетная характеристика вентилятора включает зависимости от коэффициента фа теоретического давления фт(фа), полного давления ф(фа) и полного КПД Л(фа).
Заметим, что зависимость фт(фа) определяется на стадии расчета геометрии лопаточных венцов и при расчете зависимостей ф(фа) и Л(фа) является известной.
Зависимости ф(фа) и л(фа) определяются с использованием выражений:
где ^ АРо - потери давления во всех лопаточных венцах
вентилятора в области рабочих режимов.
Величины АРо в лопаточных венцах колеса и аппаратов рассчитываются по формуле [1]:
где т - густота решетки профилей (для решетки со сдвоенными лопатками вводим допущение, при котором т = (bi + b2)/ti, где t1 - шаг решетки профилей); b1 и b2 - хорда первого и второго профилей лопатки, м; сх = сх проф +сх тр + сх втор + сх рад - коэффициент сопротивления лопаточного венца; сх проф - коэффициент профильного сопротивления; сх тр - коэффициент сопротивления трения; сх втор - коэффициент сопротивления, обусловленный вторичными течениями и вих-реобразованием; сх рад - коэффициент сопротивления, связанный с потерями из-за радиального зазора между лопатками и корпусом в рабочем колесе; WX - средняя векторная скорость потока.
Минимальная величина сх проф, соответствующая расчетному режиму, вычисляется по выражению [4]:
Сх проф min = 0,012 + 0,048 f + 0,0023т, (5)
где f = f / b - относительный прогиб профиля [для сдвоенных лопаток рабочего колеса (РК) введем допущение, при котором f = (fm1 + fm2)/2].
Для определения сх проф на режимах, отличных от расчетного, можно воспользоваться приближенной эмпирической зависимостью вида:
Сх проф / сх проф min = f [(а1 - а1 опт ) /АР опт], (6)
приведенной на рис. 3.18 в [1], где а1 - угол атаки на входе в решетку профилей (см. рис. 2); а1 опт = 0г1 - Р1 - 9; Аропт = р2 - р1 ; 9 = 2 arc tg 2 f - половина угла изгиба профиля со средней линией - дугой окружности. Величины углов 0г1, р1, Р2, а1 опт и АРопт соответствуют расчетному режиму (рис. 2), при котором потери минимальные. Выражения (5) и (6) применяются для решеток К и СА при всех значениях фа = са в области рабочих режимов.
Коэффициент сопротивления сх тр определяется по фор-
Рис. 2. Система отсчета углов и треугольники скоростей: а - в решетке колеса (К); б - в решетке спрямляющего аппарата (СА); (схема АМ-17А, расчетный режим)
Рис. 1. Аэродинамическая схема одноступенчатого осевого вентилятора (схема К + СА): К - колесо; СА - спрямляющий аппарат; 1 - коллектор; 2 - кок; 3 - ребро жесткости; 4 - сдвоенная листовая лопатка рабочего колеса; 5 - лопатка СА; н.в.- направление вращения; ^ - направление потока
где И = Ы/Ь =2Ы/(Ь + Ь2) - удлинение лопатки; вр - геометрический угол установки лопатки; И - высота лопатки.
Коэффициент сопротивления сх ВтоР связан с образованием в двугранных углах между лопаткой и втулкой, лопаткой и корпусом вторичных течений, вихревых жгутов. Такие потери по своей природе аналогичны индуктивному сопротивлению [5, 6]:
сх втор = К втор ^ с ж , (8)
где Квтор = 0,018 для решеток К и СА; сж определяется по формуле:
где Гі = Гк ^ = 0,5 ^ ^ фь м2/с; Гк - циркуляция скорости колеса; z - число сдвоенных лопаток колеса; ^ - окружная скорость вентилятора на внешнем радиусе R, м/с.
Представим решетку К из восьми сдвоенных лопаток в виде решетки из 16 одинаковых профилей с равномерным шагом t 1 /2, тогда 2Г1
где - средняя векторная скорость потока в решетке.
Коэффициент сх рад колеса зависит от величины относительного радиального зазора. При 0.01 или Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Расчетная характеристика вентилятора В0-30ВК, выполненного по схеме К + СА (АМ-17А), приведена на рис.
Необходимо отметить, что полученная в результате аэродинамического расчета геометрия лопаточных венцов К и СА дает вполне удовлетворительные результаты. Максимальный полный КПД, рассчитанный по выражению (14) составил Лішк = =0,851, а по выражению (12) л*ішк = 0,856, т.е. практически такой же.
РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАВИСИМОСТЕЙ !//(—а ) И г(—а ) ВЕНТИЛЯТОРА ВО-30ВК
г —а ¥т а рі О К —СА А Ро ¥ ИК ИСА 77 * г
0.28 0.76 0.1138 0.0336 0.6065 0.092 -0.078 0.804 0.784
0.3 0.732 0.0969 0.0273 0.6048 0.077 -0.068 0.83 0.821
0.825 0.34 0.667 0.0768 0.0225 0.5677 0.063 -0.057 0.851 0.856
0.4 0.593 0.0831 0.0237 0.485 0.068 -0.058 0.819 0.847
0.45 3 2 .5 0.0966 0.0272 0.395 0.081 -0.063 0.761 0.82
Использование найденных коэффициентов цК и ЦСА позволяет по мощностной характеристике (фа) (рис.
3) и выражению (12) определить на стадии проектирования
ожидаемый максимальный полный КПД л вентилятора (схема К+СА) и не выполнять для этой цели громоздкие расчеты с использованием выражений (2), (3) и (14).
При разработке шахтных осевых вентиляторов важно
знать статический КПД установки Лї, который вычисляется по формуле:
где С - коэффициент потерь давления; С = 0,27-0,28 -для установки, включающей собственно вентилятор с диффузором, поворотное колено и выходной канал, что соответствует шахтной главной вентиляторной установке (ГВУ) с вентилятором В0-30ВК, работающей в режиме нагнетания. Максимальный статический КПД установки с осевым вентилятором В0-30ВК (схема АМ-
17А) составил Лї = 0,802.
Статическое давление установки определяется по фор-
Зависимости статического КПД Лї (фа) и статического
давления (фа) установки с вентилятором В0-30ВК от
различных фа в области рабочих режимов показаны на рис. 3.
На основании вышеизложенного на заданные парамет-
ры были вычислены коэффициент и КПД Л и Лї для
схем АМ-15, АМ-17А, АМ-19А и АМ-25А, представленные в табл. 2, где для сравнения также приведены характеристики аэродинамических схем ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского (16 профильных лопаток) и ВНИИГМ им. М.М. Федорова (8 сдвоенных лопаток) [7]. Число лопаток СА равно 23.
Анализ аэродинамических параметров в расчетном режиме (табл. 2) показывает, что все варианты по достигнутым показателям практически равноценны и отвечают требованиям, предъявляемым к аэродинамической схеме новых вентиляторов.
С учетом экспериментальных аэродинамических характеристик, приведенных в [7], по расчетным характеристикам (рис. 3) построены аэродинамические характеристики установки с вентилятором В0-30ВК (рис. 4).
В качестве базовой аэродинамической схемы вентилятора принята схема АМ-17А. Расширение протяженности рабочей зоны по давлению в период эксплуатации установки достигается применением дополнительного сменного комплекта рабочих лопаток (схема АМ-19А), рассчитанных на меньший по сравнению с базовым вариантом коэффициент давления.
Аэродинамическая схема Коэффициент подачи, ф Коэффициент статического t давления, у s Полный КПД äaiöeeyöiöä, q Статический КПД t установки, qs
ОВ-212 ЦАГИ 0.24 0.50 0.875 0.80
М-17 ВНИИГМ 0.22 0.48 0.875 0.82
М-18 ВНИИГМ 0.26 0.57 0.87 0.80
М-19 ВНИИГМ 0.17 0.37 0.855 0.81
АМ-15 ИГД СО РАН 0.222 0.518 0.853 0.81
АМ-17А ИГД СО РАН 0.222 0.456 0.851 0.802
АМ-19А ИГД СО РАН 0.17 0.33 0.865 0.81
АМ-25А ИГД СО РАН 0.223 0.457 0.875 0.82
При частоте вращения п = 750 мин -1 вентилятор В0-30ВК обеспечит ожидаемые диапазоны по подаче от 80 до 360 м 3/с -1 и по давлению от 70 до 480 даПа.
Глубина регулирования по расходу при работе вентилятора на вентиляционную сеть, представленную характеристикой А1 (схема АМ-17А), составляет ГА1 = Qшax /Qшin = 240/160 = 1.5, а при работе на сеть А2 (схема АМ-19А) ГА2 = 280 / 140 = 2. Из рис. 2 видно, что регулируемые поворотом лопаток РК осевые вентиляторы позволяют обеспечить изменение производительности вентилятора в заданном диапазоне и при необходимости выполнить форсирование вентиляционного режима, например,
экстренный переход из точки 3 ^ =200 м3/с -1 ) в точку 4 ^ = 240 м3/с -1 ) при работе вентилятора на сеть А1.
Таким образом, использование теоретических и экспериментальных характеристик плоских решеток и коэффициентов обратного аэродинамического качества и цСА , а также результатов испытаний моделей диаметром 700 мм [7] позволяет на стадии проектирования по геометрии сдвоенных лопаток оценить максимальный КПД вентилятора и установки и построить их аэродинамические характеристики.
1. Брусиловский И.В. Аэродинамиче-
ский расчет осевых вентиляторов. - М.: Машиностроение, 1986. - 288 с.
2. Попов НА., Петров Н.Н. Научные основы и разработка реверсивных осевых вентиляторов главного проветривания шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд-во МГГУ. 2000. - №° 8. - С. 68
3. Брусиловский И.В. Аэродинамика
осевых вентиляторов.- М.: Машинострое-
ние, 1984. - 240 с.
4. Довжик СА. Исследование по аэродинамике осевого дозвукового компрессора // Труды ЦАГИ, вып. 1099. - М.: ЦА-ГИ, 1968. -279 с.
5. Довжик СА., Гиневский А.С. Потери давления в лопаточных венцах осевого дозвукового компрессора // Промышленная аэродинамика, вып. 20. - М.: Оборонгиз, 1961. - С. 33 - 40.
6. Колесников А.В. К расчету вторичных потерь в рабочем колесе осевого венти-
лятора // Промышленная аэродинамика. -М.: 0боронгиз, 1960. - С. 33-40.
7. Клепаков И.В., Руденко ВА. Разработка нового ряда шахтных осевых вентиляторов главного проветривания // Теоретические и эксплуатационные проблемы шахтных стационарных установок. - Донецк: ВНИИГМ им. М.М. Федорова, - 1986.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Попов Николай Андреевич — кандидат технических наук, ст. научный сотрудник, НИУ ИГД СО РАН. Петров Нестер Никитович — профессор, доктор технических наук, НИУ ИГД СО РАН.
Группа Компаний ЕВРОМАШ более четверти века изготавливает и поставляет на рынок вентиляторы и вентиляционные системы сельскохозяйственного и промышленного назначения.
В данном разделе нашего каталога мы хотим познакомить Вас с осевыми крышными вентиляторами АКОВ.
Эти вентиляторы являются современной заменой устаревших крышных вентиляторов ВКО, выпускавшихся с середины двадцатого века.
Они особенно широко применяются в сельском хозяйстве при организации вентиляции коровников, свинарников, птичников.
Особенность данных вентиляторов в малой шумности, невысоком давлении воздуха, создаваемом ими, и малом весе, что крайне важно для вышеуказанного применения, ибо это сохраняет здоровье животных, не ухудшает их качество жизни, а также облегчает процесс установки вентиляторов на крышу фермы.
Вентиляторы АКОВ - это технологичное высококачественное решение для вентиляции больших помещений, проверенное временем.
описание
АКОВ – это аксиальный крышный осевой вентилятор.
Осевые крышные вентиляторы АКОВ предназначены для обеспечения вытяжной вентиляции производственных, сельскохозяйственных и административных помещений.
Агрегаты вентиляторные осевые струйные серии АКОВ, с вертикально расположенной осью вращения, разрабатывались для создания избыточного давления, местной вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха по СНиП 41-01-2003/СП 60.13330.2012.
Вентиляторы АКОВ (ВКО) устанавливаются на плоских, односкатных, двускатных и арочных крышах. Вентиляторы АКОВ оснащены рабочим колесом, оптимизированным по коэффициенту полезного действия.
Преимущества
- Алюминиевое или композиционное колесо с поворотными литыми объемными лопатками.
- Производительность до 130 тыс.м3/час.
- Низкий уровень шума и высокий КПД.
- Уменьшенный вес.
- Значительно сниженная нагрузка на подшипники.
Назначение
конструкция, условия эксплуатации, паспорт
Конструкция
На вентиляторы осевые АКОВ устанавливаются рабочие колеса новой конструкции с поворотными литыми объемными лопатками. Регулируемый угол установки лопаток обеспечивает максимальную универсальность, позволяя адаптировать рабочую характеристику к конкретным условиям.
Вентиляторы комплектуются высококачественными 3-х фазными асинхронными односкоростными двигателями отечественного и зарубежного производства. Все двигатели проходят входной контроль качества. Возможно применение частотного регулирования скорости вращения.
Осевые крышные вентиляторы АКОВ изготавливаются в общепромышленном ("О") и взрывозащищённом ("В") исполнении.
Условия эксплуатации
Паспорт
Пройдя по этой ссылке, Вы можете ознакомиться с паспортом на осевые крышные вентиляторы АКОВ, что тоже может помочь Вам в Ваших размышлениях о том, какая именно модель Вас интересует.
Маркировка
Пример:
Вентилятор осевой крышный АКОВ; типоразмер 8,0; общепромышленный; в климатическом исполнении У2; двигатель с номинальной мощностью 2,2 кВт и числом оборотов в минуту 1500; напряжением 380В:
Примечание:
1 - Пуск двигателей от 15 кВт должен выполняться с применением софт-стартера. Охлаждение двигателя осуществляется с помощью воздуха, перемещаемого по воздуховоду. Тепловая защита двигателя изготавливается исключительно по специальному согласованию.
2 - Все двигатели по умолчанию поставляются по ГОСТ Р 51689-2000 с напряжением питания 380В, 50Гц, прямой пуск, исполнение на другие напряжения и способы подключения - только по специальному согласованию.
технические характеристики
Ниже представлены технические характеристики осевых крышных вентиляторов серии АКОВ (ВКО).
Центробежный вентилятор, как и всякая турбомашина, состоит из рабочего колеса, подводящих и отводящих устройств. В качестве подводящего устройства используют конфузор, а в качестве отводящего устройства – спиральный отвод.
Центробежные вентиляторы обычно строят одноступенчатыми.
Схемы вентиляторов. Современные осевые шахтные вентиляторы строят одноступенчатыми и компонуются по схемам: местного проветривания НА + РК и НА + РК + CA и главного проветривания НА + РК и НА + РК + CA.
Обозначено: РК – рабочее колесо, НА – направляющий аппарат, СА – спрямляющий аппарат. НА предназначены для придания потоку воздуха необходимого направления при входе в рабочее колесо, а НА между двумя рабочими колесами многоступенчатого вентилятора также и для раскручивания потока; СА – для раскручивания потока при выходе из колеса в сторону, обратную его вращению. Выходные углы лопаток НА между рабочими колесами и лопаток СА можно задать такими, что поток изменит свое направление даже па противоположное. Направление потоков можно проследить на планах скоростей, на которых обозначены абсолютные скорости на входе и выходе: с׳1 и с׳2 – направляющего аппарата и с״1 и с״2 – спрямляющих СА аппаратов, с1 и с2 – рабочего колеса. Схема двухступенчатого вентилятора РК + НА + РК + СА будет обеспечивать примерно в 2 раза большее давление, чем схема
РК + СА, при одинаковой производительности. Полное давление, создаваемое осевым вентилятором [1],
,
где рвых и рв – давление соответственно за выходным диффузором и на входе вентилятора, Па; свых – абсолютная скорость на выходе вентилятора.
Очевидно, что статическая и динамическая составляющие давления будут
и . (5.1)
Элементы вентиляторов. Коллектор, обтекатель и первый лопаточный аппарат устанавливаются на входе и предназначаются для плавного, без больших потерь, увеличения осевой скорости с1, потока и обеспечения равномерного поля скоростей. Коллектор может быть очерчен по дуге окружности радиусом r > 0,2D2 > r, где D2 – диаметр рабочего колеса. Обтекатель имеет форму полусферы или полуэллипсоида.
Рабочие колеса осевых вентиляторов оснащаются профилированными лопатками (обычными и кручеными). Форма лопаток выбирается такой, чтобы обеспечивалась вокруг них необходимая циркуляция для создания достаточного напора и одновременно исключалось бы перетекание частиц воздуха в радиальном направлении к периферии в связи с действием центробежных сил от закручивания потока. В самом деле, из уравнения Л. Эйлера видно, что передача энергии потоку лопатками неизбежно связана с закручиванием потока. В закрученном потоке возникают центробежные силы, которые могут стать причиной перетекания воздуха из одного кольцевого слоя в другой к периферии вентилятора. Такое перетекание нежелательно, так как вызывает значительные потери энергии. Очевидно, что перетекания частиц потока не будет, если давления вдоль радиусов будут постоянными (р = const) или по уравнению Л. Эйлера
Г = const или rc. (5.2)
Из этого условия следует, что для обеспечения постоянства давления скорость закручивания должна изменяться по гиперболическому закону
. (5.3)
Такое изменение скорости вдоль радиуса рабочего колеса достигается конструкцией лопаток с переменными шириной b и углами β1 и β2. В связи с этим, у современных осевых вентиляторов применяют крученые лопатки с переменным сечением по длине. Поле скоростей за рабочим колесом с некручеными лопатками имеет значительную неравномерность [1].
Большое влияние на работу вентилятора оказывает зазор δ между концами лопаток и кожухом вентилятора.
Относительный зазор (зазор, отнесенный к длине лопатки lл) для качественно изготовленных отечественных вентиляторов составляет 0,8 – 1,0 %. При величине относительного зазора всего 1,5 % давление снижается на 15 – 20 % по сравнению с расчетной величиной при нулевом зазоре. Уменьшение давления объясняется обратным перетеканием воздуха через кольцевой зазор из области повышенного в область пониженного давления.
Направляющий и спрямляющий аппараты представляют собой венцы из неподвижных или поворотных лопаток. Основные параметры: густота решетки b/t, угол установки и аэродинамическая характеристика профиля лопаток. Для радиального равновесия потока распределение скоростей закручивания потока в аппаратах должно быть таким же, как и в рабочих колесах.
Для работы в криволинейном потоке профили лопаток СА и НА должны быть деформированы соответственно кривизне потока. Во избежание потерь энергии лопатки должны быть установлены так, чтобы поток входил на их входные кромки по касательной или под небольшим углом. Чтобы это соблюдалось при разных режимах работы вентиляторов, лопатки НА и СА следует выполнять поворотными.
Диффузор и выходная часть предназначаются для преобразования динамического рдин в статическое рст давление. Между спрямляющим аппаратом и диффузором для выравнивания поля скоростей потока целесообразно предусматривать небольшой цилиндрический участок. Переход от цилиндрического к коническому участку должен быть плавным. Важнейшими параметрами диффузоров являются: степень расширения диффузора
χ , (5.4)
где F1 и F2 – площади сечений, а са1 и cа2 – скорости потока на входе и выходе диффузора; углы раскрытия конусов φ1 и φ2 и относительная длина диффузора , где D – начальный диаметр диффузора.
У шахтных вентиляторов принимается коническая часть длиной и углы раскрытия конусов φ1 = 3° и φ2 = 6°.
Номенклатура и назначение. В горной промышленности России эксплуатируются современные осевые одноступенчатые, реверсивные со сменными и поворотными на ходу лопатками рабочего колеса вентиляторы типов: ВО, ВОК, (В – вентилятор, О – осевой, К – с кручеными лопатками).
Также наряду с современными типами осевых вентиляторов на действующих шахтах и подземных рудниках могут эксплуатироваться устаревшие модели ВОД, ВОМ, ВОМД, ВОКР, ВУПД (Д – многоступенчатые), являющиеся менее эффективными.
В настоящее время выпускаются разработанные в последнее время вентиляторы типа ВО (ВО-12,5, ВОМ-18, ВО-21К, ВО-24К и ВО-30К) (цифра в маркировке вентиляторов – диаметр рабочего колеса по концам лопаток в дециметрах) [14].
Рис. 5.1. Схема современного осевого вентилятора типа ВО
Осевые вентиляторы типа ВО предназначаются для проветривания неглубоких шахт и рудников, общешахтная депрессия которых не превышает 4 кПа (рис. 5.1).
Вентилятор ВО-12,5 предназначен для вентиляции метрополитенов, тоннелей, объектов общепромышленного назначения, систем воздушного отопления, проточной и вытяжной вентиляции технологических установок, а также в качестве вспомогательного вентилятора для проветривания стволов и околоствольных выработок при их сооружении, в калориферных установках и т. п.
Вентиляторы типа ВО, за исключением ВО-12,5 предназначены для главного проветривания шахт и подземных рудников, а также для работы в вентиляционных системах предприятий других отраслей промышленности, рассчитанных на перемещение воздуха и неагрессивных газов, выполняются реверсивными и обеспечивают требуемую правилами безопасности производительность при реверсе более 60 % от нормальной производительности; по специальному заказу они могут выполняться и нереверсивными. Эти вентиляторы применимы как для всасывающей, так и для нагнетательной вентиляции.
Вентиляторы типа ВО – одноступенчатые. Для уменьшения шума они не имеют входных направляющих аппаратов и собраны по условной схеме РК + СА.
Рабочие колеса вентиляторов снабжены 8 сдвоенными лопатками. Установка лопаток РК вентиляторов, за исключением ВО-12,5, производится в пределах 15 – 45°. При реверсировании струи воздуха лопатки НА и СА поворачиваются на углы 153 и 158° и направление их выпуклости изменяется на противоположное.
Назначение осевых вентиляторов для подпора воздуха ВО-25-188
Осевые вентиляторы для подпора воздуха ВО-25-188 предназначены для эффективной борьбы с огнем и задымлением в зданиях и сооружениях промышленного и жилого строительства. Вентиляторы данного класса входят в состав приточных и противодымных систем . Продукты горения вытесняются за счет создания высокого давления. Вентиляторы ВО 25–188 обладают большим полным давлением нагнетания (до 8000 Па), чем существующие аналоги. Кроме того, осевые вентиляторы дымоудаления имеют больший КПД в сравнении с радиальными. Их применяют при больших расходах дыма и малых аэродинамических сопротивлениях сети.
Все элементы вентилятора изготовлены из высокоуглеродистой стали и обработаны лакокрасочным покрытием для увеличения надежности. Вентилятор ВО-25-188 способен сохранять заданные характеристики при температуре окружающего фона от -40°С до +45°С. Конструктивно вентилятор состоит из рабочего колеса, шести лопаток, установленных под углами 30 град. и 35 град. к оси вращения рабочего колеса и входного направляющего аппарата, имеющего свои лопатки (с углами установки 5о и 10о) для подкручивания набегающего потока воздуха и повышения давления в системе.
Линейка осевых вентиляторов ВО 25–188 включает в себя пять типоразмеров (8; 9; 10; 11,2;12,5) и пять моделей исполнения в каждом типоразмере, отличающихся друг отдруга углами установки рабочих лопаток и наличием входного направляющего аппарата. Более подробную информацию о характеристиках и вариантах поставки вентиляторов ВО-25-188 Вы можете получить у наших специалистов.
Варианты изготовления осевых вентиляторов ВО-25-188
Вентилятор осевой ВО 25-188 имеет две компоновки, отличающиеся креплением обечайки:
- на стойке (компоновка 2)
Условия эксплуатации осевых вентиляторов ВО-25-188
Вентилятор осевой ВО-25-188 предназначен для перемещения воздуха или других невзрывоопасных, неагрессивных газовых смесей с температурой от - 40°С до + 40°С. Перемещаемая среда в обычных условиях не должна содержать липких веществ, волокнистых материалов, паров или пыли, иметь агрессивность по отношению к углеродистым сталям выше агрессивности воздуха и содержать пыль и другие твердые примеси в концентрации более 100 мг/м3;
Вентиляторы осевые подпора ВО 25-188 должны устанавливаться вне обслуживаемого помещения и за пределом зоны постоянного пребывания людей. Предназначены для эксплуатации в условиях умеренного (У) климата и тропического (Т) климата 3-ей категории размещения по ГОСТ 15150. Температура окружающей среды от -40 до +45 °С (от -10 до +50 °С для тропического исполнения);
Харинтех
научно-производственное
общество
ЧТО ТАКОЕ ВЕНТИЛЯТОР?
Вентилятор - приводимое двигателем устройство для создания потока воздуха или иных газов. Вентиляторы используются в системах кондиционирования, вентиляции, обогрева, пневмотранспорта, с их помощью организуется движение воздушных потоков в котлах, охлаждаются радиаторы двигателей внутреннего сгорания, создается тяга в пылесосах, системах охлаждения и сушки.
Вентиляторы создают относительно невысокое избыточное давление (разрежение), обычно не превышающее 12 кПа. Для создания более высоких давлений вместо вентиляторов используют воздуходувки и компрессоры.
Существуют два наиболее распространенных типа вентиляторов:
а) центробежные (радиальные);
б) осевые.
Есть еще и вентиляторы диаметральные, вентиляторы диагональные, но к настоящему времени широкого распространения в промышленных вентиляционных системах они не получили, поэтому и рассматривать мы их пока не будем.
Центробежный ( или радиальный) вентилятор имеет расположенное в спиральном корпусе рабочее колесо, при вращении которого газ, поступающий через входное отверстие, попадает в каналы между лопатками, под действием возникающей центробежной силы перемещается в спиральный кожух и направляется в выпускное отверстие. Направление потока газов при этом изменяется на 90 0 .
Лопатки центробежных вентиляторов могут быть трех типов: радиальные (прямые), загнутые вперед и загнутые назад; соответственно различаются и технические характеристики вентиляторов и, как следствие, их назначение.
Вентиляторы с радиальными лопатками часто применяются для перемещения запыленных газовоздушных сред.
Вентиляторы с загнутыми назад лопатками могут работать на более высоких скоростях вращения.
Вентиляторы с лопатками, загнутыми вперед, обеспечивают большую (по сравнению с другими типами) производительность и давление.
Общепринято разделение вентиляторов по нескольким показателям:
По величине создаваемого при перемещении воздуха полного давления:
- вентиляторы низкого давления (до 1 кПа);
- вентиляторы среднего давления (до 3 кПа);
- вентиляторы высокого давления (до 12 кПа).
В зависимости от состава перемещаемой среды и условий:
- обычные - для воздуха (газов) с температурой до 80°С;
- коррозионностойкие - для агрессивных сред;
- термостойкие - для воздуха с температурой 80-200 °С;
- взрывобезопасные и искрозащищенные - для взрывоопасных сред;
- пылевые - для запыленного воздуха (твердые примеси в количестве более 100 мг/м³).
По месту установки:
- обычные, устанавливаемые на специальной опоре (раме,фундаменте и т.д.);
- канальные, устанавливаемые непосредственно в воздуховоде;
- крышные, размещаемые на кровле.
Такое разделение весьма условно. Скажем, вентилятор низкого давления ВЦ 4-75 может создавать полное давление более 2 кПа, а ВЦ 14-46 (среднего давления) не всегда дотягивает до тех же 2 кПа. И на кровле можно устанавливать не только крышные вентиляторы, но и любые другие, лишь бы кровля была достаточно прочной. А пылевые вентиляторы замечательно работают и с чистым воздухом.
Вот конструктивное исполнение вентиляторов строго регламентировано. Согласно ГОСТ 5976-90, радиальные вентиляторы (кроме канальных) могут выпускаться в 7 исполнениях.
Наиболее распростанены (в порядке убывания):
- исполнение 1 (рабочее колесо монтируется непосредственно на валу электродвигателя). Достоинтства налицо: минимум деталей, минимум работы по сборке, минимум затрат на приобретение, компактность. Есть и недостатки. Рабочие колеса вентиляторов больших номеров (8 и выше) имеют достаточно большую массу и вся эта масса воздействует на подшипники электродвигателя. Чтобы сделать профилактику двигателя и добраться до его подшипников, нужно полностью разобрать (а затем вновь собрать) вентилятор. На рабочем месте сделать это далеко не всегда просто.
- исполнение 5 (рабочее колесо расположено консольно на валу промопоры, привод посредством клиноременной передачи). Широко распространено для привода пылевых вентиляторов, вентиляторов высокого давления, а также вентиляторов больших номеров (8 и выше). Достоинства: подшипники электродвигателя воспринимают меньшую радиальную нагрузку, возможность обеспечения работы двигателя в номинальном режиме подбором диаметров шкивов. Недостатки: увеличенные габариты и масса, повышенная трудоемкость обслуживания и цена.
- исполненгие 3 (рабочее колесо расположено консольно на валу промопоры, муфтовая передача). Применяется, в основном, для привода вентиляторов, работающих в специфических условиях (повышенные температуры, агрессивная среда и т.д.). Преимущества: радиальные нагрузки на двигатель не передаются, возможна организация защиты подшипников промопоры от воздейстия перемещаемой среды (температура, влажность, агрессивность). Недостатки примерно те же, что и в исполнении 5, хотя узлов меньше (нет натяжного устройства, ремней, ограждения проще).
Тем же ГОСТ 5976-90 и ГОСТ 22270-76 устанавливается направление вращения и угол разворота спирального корпуса вентилятора.
По определению, вентиляторы могут быть правого вращения (колесо вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны всасывания) и левого вращения (колесо вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны всасывания).
Казалось бы, все понятно и четко определено. Но нет! Есть разновидность вентиляторов, для которых и направление вращения, и угол разворота определяют совсем иначе. Это - тягодутьевые машины (дымососы и дутьеваые вентиляторы), работающие преимущественно в котельных. У них направление вращения определяют со стороны привода, а угол разворота 0 0 - выхлоп направлен в сторону внизу. Почему так и кому это было нужно - вопрос.
Несколько слов о вентиляторах осевых.
Осевой вентилятор имеет расположенное в цилиндрическом корпусе рабочее колесо, состоящее из ступицы с закрепленными на ней лопастями. При вращении колеса воздух (газ) перемещается вдоль оси вращения.
Осевые вентиляторы могут иметь различные конструкции рабочего колеса и кожуха (корпуса), а также различаются формой и числом лопастей. В некоторых случаях (например, у обычного комнатного вентилятора) кожух отсутствует. Сечение лопастей может быть профилированным (объемным), но в большинстве случаев лопасти представляют собой плоские или изогнутые пластины. Изготавливают лопасти из пластмассы, алюминия или стали.
Осевые вентиляторы по сравнению с центробежными конструктивно проще, имеют больший кпд, высокопроизводительны, но не обеспечивают больших давлений.
По назначению осевые вентиляторы делят на вентиляторы общего назначения и специальные.
Вентиляторы общего назначения предназначены для перемещения чистого или мало запыленного воздуха, температура которого не должна превышать 40 0 С. Такое температурное ограничение вызвано тем, что электродвигатель, как правило, расположен в потоке перемещаемого газа, а предельное значение температуры окружающей среды для электродвигателей как раз и составляет 35-40 0 С. Выбор осевых вентиляторов общего назначения невелик - наиболее широко распространены вентиляторы типов В 06-300 и В 2,3-130, а также их более поздние модификации.
К специальным осевым вентиляторам относят вентиляторы, используемые для перемещения взрывоопасных и агрессивных газовоздушных сред, шахтные вентиляторы и вентиляторы тоннельной вентиляции, потолочные вентиляторы, птичные, вентиляторы градирен, вентиляторы, встроенные в технологическое оборудование, и т. д.
КАК ЗАКАЗАТЬ ВЕНТИЛЯТОР?
В идеальном случае при заказе необходимо указать тип вентилятора, его номер, каким электродвигателем его укомплектовать, направление вращения и угол разворота корпуса. И если с последними двумя вопросами все более-менее ясно, то с остальными нужно немножко разобраться.
Во-первых (как самое простое), номер вентилятора . Номер определяет диаметр рабочего колеса в дециметрах. То есть у вентилятора ВЦ 4-75-3,15 диаметр рабочего колеса составляет 315 мм, а у дымососа ДН-11,2 - 1120 мм.
Тип вентилятора. Если Вам необходим вентилятор на замену вышедшего из строя или Вы строите систему, аналогичную имеющейся - перепишите табличку на старом вентиляторе. Если ее нет - обмерьте рабочее колесо (наружный диаметр, количество лопаток, диаметр и длину посадочного отверстия в ступице). Можно еще указать внутренние размеры всасывающего и нагнетательного патрубков. Обычно этого оказывается достаточно для определения типа вентилятора.
В случае проектирования (монтажа) новой вытяжной, приточной или технологической системы вентиляции необходимо знать производительность и полное давление, которые должен обеспечить вентилятор. Производительность - это объем воздуха, удаляемого (нагнетаемого) из проветриваемого помещения или рабочего места. Выражается обычно в м 3 /час. Полное давление в общем случае должно компенсировать сопротивление проходу воздуха в воздуховодах и сетевом оборудовании (клапаны, заслонки, воздухонагреватели, фильтры, шумоглушители и т.д.). Единица измерения полного давления - Па.
В справочной литературе и почти на всех сайтах (в том числе и на нашем) предприятий, занимающихся вентиляторами, приводятся их аэродинамические характеристики.
Аэродинамические характеристики представляют собой набор прямых и кривых линий. С осями просто: горизонтальная ось - производительность вентилятора в м 3 /час, вертикальная - полное давление в Па. Необходимую рабочую точку (производительность-давление) находим на жирной кривой (которая и является характеристикой вентилятора), затем определяем мощность электродвигателя, частоту его вращения и (скорее для себя) кпд вентилятора. Параметры электродвигателя (мощность и частота вращения) указаны на ближайших тонких кривых, расположенных над характеристикой вентилятора. Кпд вентилятора - наклонные прямые линии.
Все аэродинамические характеристики вентиляторов приведены для стандартных условий.
Стандартными условиями считаются следующие (ГОСТ 10616-90):
- температура воздуха - 293 К (20 0 С);
- атмосферное давление - 101,34 кПа;
- плотность воздуха - 1,2 кг/м 3 ;
- относительная влажность воздуха - 50%.
Поэтому, если условия эксплуатации вентиляторов отличаются от стандартных (почти всегда), необходимо это учитывать.
Следует сказать, что выполнить расчет сетей и учесть все потери давления с высокой точностью почти невозможно, поэтому вентиляторы лучше выбирать с запасом по давлению на 10-20%.
Читайте также: