Угол наклона лопаток центробежного вентилятора

Угол наклона лопаток центробежного вентилятора

В радиальных (центробежных) вентиляторах используются крыльчатки двух видов: с вперед загнутыми лопатками и с назад загнутыми лопатками.

У колес с назад загнутыми лопатками разница между статическим и полным давлением невелика, и они имеют достаточно большие КПД. Сохраняется низкий уровень шума при достижении 80% эффективности, однако количество подаваемого такими лопатками воздуха сильно зависит от давления. Не рекомендуется для загрязненного воздуха. Отклонённые назад прямые лопатки: вентиляторы с такой формой лопаток хорошо подходят для загрязненного воздуха, возможно достижение 70% эффективности.

Вентиляторы с вперед загнутыми лопатками имеют очень большие скорости закручивания потока на выходе. Аэродинамический КПД таких вентиляторов несколько меньше, однако они позволяют получить требуемые параметры в рабочей точке при меньших габаритах или меньшей частоте вращения, что в ряде случаев бывает определяющим. Однако из-за большой скорости потока на выходе из вентилятора динамическое давление является большей величиной, чем в случае вентиляторов с назад загнутыми лопатками. Загнутые вперед лопатки: вентилятор сохраняет 60% эффективности, однако при этом повышенное давление воздуха незначительно сказывается на его производительности. Данная конструкция позволяет укладываться в более меньшие габаритные размеры, что благоприятно сказывается на массе вентилятора и возможности его размещения.

Необходимо также учитывать, что потребляемая мощность растет с увеличением производительности, но из-за конструктивных особенностей максимальный КПД находится в районе максимума полного давления или же примерно на трети максимальной производительности вентилятора. Шум вентилятора с вперед загнутыми лопатками несколько меньше, чем у вентилятора с назад загнутыми лопатками.

Рабочее колесо вентилятора — это основной, максимально нагруженный узел вентилятора. Именно рабочее колесо осуществляет передачу энергии от привода (электродвигателя) вентилятора, перемещаемому воздуху. Его величина определяет не только габариты, но и основные параметры машины, ее производительность и давление. Диаметр рабочего колеса всегда указывается в обозначении вентилятора.

Производители вентиляторов для систем приточной и вытяжной вентиляции обычно изготавливают вентиляторы как с вперед, так и назад загнутыми лопатками крыльчатки рабочего колеса. Наиболее известные и распространенные: европейского производства вентиляторы Ostberg, вентиляторы Systemair, Ruck, украинские вентиляторы ВЕНТС/VENTS, российские вентиляторы Shuft, вентиляторы Тепломаш и другие вентиляторы систем вентиляции на выбор.

Выбрать вентилятор с вперед или назад загнутыми лопатками крыльчатки и купить по лучшей цене в Санкт-Петербурге: (812) 702-76-82.

Источник



Центробежный вентилятор

Для перемещения воздушных составов из помещений или по каналам используются различные вентиляторы. Вентилятор центробежный относится к группе агрегатов, способных создавать небольшое разрежение или увеличение давления воздушного потока. Отличается простой конструкцией, используется как в промышленности, так и в бытовых целях. Может иметь различные линейные размеры и технические параметры.

Эксплуатационные параметры вентиляторов

  1. Производительность. Характеризует количество воздуха, перемещаемого устройством в единицу времени. Определяется по формуле Q = V/t [м 3 /с], где:

Q – производительность вентилятора;

V – воздух, перемещаемый устройством в кубических метрах;

t – время работы.

На основании характеристик по производительности выполняется расчет различных вентиляционных систем с учетом кратности обмена воздуха. С учетом этих данных подбирается конкретный воздуховод.

  1. Максимальный напор потока. Зависит от количества энергии, получаемой воздушным потоком при прохождении через корпус устройства. Вентилятор центробежный засасывает воздух во входное отверстия и лопастями придает ему ускорение. Рассчитывается по формуле Рп = Рст + Рдин, где:

Рп – давление воздуха на выходе из вентилятора;

Рст – статическое давление воздуха на входе;

Рдин – динамическое давление, придаваемое лопастями устройства.

Центробежные механизмы не могут создавать высокое давление воздушного потока и используются только в вентиляционных системах.

  1. Мощность. Разделяется на общую и полезную, от соотношения этих характеристик зависит, какой коэффициент полезного действия имеет центробежный вентилятор. Определяется по формуле N = (Q·P)/(1000·ŋ) [кВт], где:

N – общая мощность вентилятора;

Читайте также:  Вентилятор для уаз 31512

Q – производительность устройства по максимальному объему воздушного потока;

P – давление, которое имеет воздух на выходе из устройства;

ŋ – КПД центробежного механизма.

Технические параметры устройств подбираются на основании расчетов вентиляционных систем с учетом особенностей производства и конкретного места установки.

Из каких частей состоит вентилятор центробежный

Различные модели устройств могут иметь конструкционные особенности, но у всех одинакова принципиальная схема.

1 – ось ступицы, крепится непосредственно на электрический двигатель или на приводной шкив;

2 – рабочее колесо с установленными лопатками;

3 – лопатки, нагнетающие воздух. Могут иметь различный вид, что позволяет изменять технические характеристики без изменения мощности двигателя;

4 – передний диск, с его помощью вентилятор захватывает воздух;

5 – решетка лопастей. Вентилятор центробежный может иметь различное количество лопастей, отличающихся по геометрии и линейным параметрам.

6 – корпус (улитка), служит для перенаправления воздушного потока, создает разрежение на входе и повышенное давление на выходе;

7 – приводной шкив, может иметь различные диаметры и профили;

8 – подшипники качения, могу быть роликовыми или шариковыми;

9 – несущая рама;

10, 11 – фланцы, к ним присоединяется воздуховод.
Конструкционные отличияДля вентиляции помещений необходимо подбирать устройства, полностью отвечающие техническому заданию. В связи с различными требования к эксплуатационным показателям конструкторы разработали несколько типов устройств, отличающихся внешним видом и техническими возможностями. Корпус вентиляторов изготавливается из листовой стали, для защиты от коррозионных процессов используются современные порошковые покрытия.
ЛопаткиФиксируются к диску, могут быть неразъемными и съемными, с регулируемым углом наклона или стационарными.

Способы подключения устройствВ зависимости от требований к вентиляции устройства могут подключаться параллельно или последовательно. Параллельное подключение применяется в тех случаях, когда один вентилятор не в состоянии обеспечить требуемые параметры по кратности обмена воздуха, а увеличение его диаметра или скорости вращения технологически невозможно.
Параллельное подключение вентиляторов

Суммарное эквивалентное отверстие установки равно сумме этих показателей каждого вентилятора. За счет такой схемы компоновки второй параллельный вентилятор развивает мощность несколько ниже, чем в отдельно смонтированном варианте. Если рабочая точка В расположена рядом с зоной неустойчивости, то вентилятор центробежный может попадать в режим помпажа, воздух теряет свою первоначальную скорость.
Последовательное подключение вентиляторов

Последовательное подключение двух вентиляторов целесообразно в случае, если вентиляция иным методом не обеспечивает нужное давление в воздуховодах. Часто схема применяется во время монтажа пневматических транспортеров. Установка нескольких последовательных устройств позволяет понизить скорость движения лопаток, за счет чего уменьшается сила удара транспортируемых материалов о лопатки. При такой схеме общее давление суммируется.

Способы регулирования производительности

В некоторых случаях воздух должен изменять параметры своего движения, достижение такого эффекта на одном устройстве достигается несколькими методами:

  1. Регулировкой при помощи дросселя. Изменение параметров может достигать до 40% первоначальных. Способ оправдан только для небольших вентиляторов.
  2. Регулировкой скоростью вращения. Метод считается самым экономичным, воздух движется с различной скоростью и при этом КПД меняется в незначительных пределах. В зависимости от изменения скорости вращения меняется центробежная сила, действующая на потоки.
  3. Регулирование положением направляющих лопаток

Влияние геометрии лопаток на КПД вентиляторов при изменении скорости вращения

За счет перестановки лопаток изменяется угол захвата потока, воздух увеличивает или уменьшает скорость движения. Производительность устройства имеет прямую связь с углом поворота и значения отношений диаметров входного и выходного патрубков.

Источник

Методика расчета вентилятора высокого давления ВВД-CНМT 315-130

1. Диаметр входного отверстия вентилятора (см.рис 1.1.) определяют по формуле:

где с – геометрический коэффициент, с =3,5 4,5

Указанная формула выведена ЦАГИ и основана на предложении, что наименьшие потери давления в каналах колеса полученной при минимальном значении оптимальной скорости на входе.

2.Скорость входа в вентилятор равна:

Читайте также:  Процессоры для компьютеров без вентилятора

3.Диаметр входа по конструктивным соображениям принимается:

4.Ширина колеса на входе определяется на основании следующих соображений

Если исходить из сохранения скорости на повороте ( ) и допустить,

что площадь живого сечения потока равна цилиндрической поверхности то получим:

В действительности же в связи с тем, что отрыв потока на повороте практически неизбежен, ширину колеса принимают с запасом:

=1,25·0,055=0,06875 м (6)

где К .При лопатках замкнутых назад и радиальных, К=1,05 1,25.При лопатках, замкнутых вперед, К=1,20 2,5,причем запас тем больше, чем больше отношение .

У центробежных вентиляторов колеса изготавливаются равной ширины

или полуконическими .При полуконических колесах обеспечивается меньшая потеря давления на поворот и лучший диффузионный эффект в межлопаточных каналах, т.е более высокий К.П.Д. Однако технология изготовления полуконических колес более сложна.

5.Окружная скорость на входе в колесо:

6.Относительная скорость на выходе в колесо:

При отсутствии закручивания на входе, когда =0, то получим:

значит (8) примет вид:

а соответствующий угол протекания потока

7.Угол установки лопаток на входе в колесо

где — угол атаки, т.е разность между углом набегающего потока и углом установки лопаток на входе, обычно

Далее на основе ряда соображений следует задаться (с последующей проверкой) наружным диаметром колеса , углом выхода с лопаток , числом лопаток и продолжить расчет.

8.Окружная скорость на выходе с колеса:

9.Скорость закручивания потока на выходе из колеса без учета влияния числа лопаток:

+ cos =69,85+38,9·cos =106,4 м/с (13)

(в расчетах первого приближения можно принимать )

Скорость закручивания потока при выходе с колеса с учетом влияния конечного числа лопаток будет меньше, т.е

=(0,7 =(0,7 =74,48 101,1 м/с (14)

Принимаем =100 м/с.

10.Коэффициент закручивания потока на выходе из колеса:

11.Теоретическое давление лопаточного колеса:

Если принять , то:

12.После определения размеров кожуха, пользуясь соответствующими диаметрами, подачи плавающей потери давления внутри вентилятора: на входе, при повороте к лопаткам, между лопатками, при выходе в кожух и в кожухе.

Потеря давления при протекании потока между лопатками колеса прежде всего зависит от угла атаки. Так как форма междулопаточных каналов лучше у колес с замкнутыми назад лопатками, то потери у них будут меньше, чем у колес с лопатками, замкнутыми вперед.

Потери давления на удар при выходе с колеса можно уменьшать при установке плоского щита, чем лопаточного направляющего. Эти потери обычно меньше у колес с лопатками, замкнутыми назад, чем для колес с лопатками, замкнутыми вперед, так как в первом случае абсолютные скорости выхода меньше.

Потери давления в кожухе существенно зависит от его размеров, а так же от формы. В скрученном литом кожухе переменной ширины эти потери меньше, чем в прямоугольном сварном кожухе постоянной ширины.

Обычно суммарная величина гидравлических потерь в вентиляторе составляет:

А давление, развиваемое при нормальных условиях равно:

· 1,43 =837,24 кг/м 2 (19)

·100 = ·100 =33,6 =10 (21)

Если заданное значение не соответствует вычисляемому

то следует произвести пересчет, изменив принятые предварительные параметры некоторых из геометрических параметров вентилятора:

13.Гидравлический К.П.Д. вентилятора равен:

14.Гидравлическая мощность вентилятора:

15.Мощность, связанная с потерями на трение воздуха через зазор (она добавляется к мощности гидравлической), определяется по формуле:

где =(0,01 0,05)Q=(0,01 0,05) 0,756=0,0076 0,038 м 3 /с (25)

16.Мощность,расходуемая на трение дисков и колец колеса о воздух(так называемая нулевая или паразитная мощность), может быть приближенно посчитана по формуле ЦАГИ:

где =(5 10 -6 для колес с коническим передним диском

и =(10 10 -6 -для колес с плоским передним диском.

=(10 10 -6 ·0,120· (1+5 )=5,2 к/Вт

Принимаем =5,66 к/Вт

17.Мощность на колесе, т.е расходуемая только колесом при механических потерях в подшипниках и в приводе:

Читайте также:  Вентилятор для электрощитов legrand

Выбираем двигатель 4А160S2УЗ с мощностью 15кВт, асинхронной частотой вращения 2900 мин -1 .

( -низкий в виду того, что не производился пересчет. должен быть в пределах =(0,47 ))

В результате работ по совершенствованию центробежных вентиляторов их К.П.Д значительно повысился. Для вентиляторов с быстроходностью, лежащей в пределах =25 , при лопатках, загнутых вперед,

=0 ; при лопатках, оканчивающихся радиально

=0 , и при лопатках, загнутых назад =0 и более.

Следует отметить, что рассмотренный метод аэродинамического расчета центробежных вентиляторов, равно как и другие современные методы, до сих пор еще основываются на приближенной модели движения потоков, в которой не учитываются несимметричность каналов и полей скоростей, неравномерность работы каналов колеса.

Заключение.

Целью данной работы было изучение конструкции, принципа действия и основ расчета вентилятора высокого давления. В качестве отчета о проделанной работе представлены:

Пояснительная записка.В пояснительной записке описана конструкция ветилятора, классификация, расчет основных и конструктивных параметров, а также приведена схема очистки воздуха с использованием данного вентилятора и описана область ее применения в ПСМ.

-Графическая часть.В графической части представлен чертеж вентилятора и схема очистки воздуха АС-1. Графические изображения выполнены на листах формата А2 и скомпанованы на листе формата А1

Литература

1.Калинушкин М.П. Вентиляторные установки., М:1962-288c.

2.Кочергин С.М. Вентиляция. Оборудование и технологии. Учебно-практическое пособие.- М:- Стройинформ, 2007-424с.

Источник

Вентиляторы с вперед или назад загнутыми лопатками

В радиальных (центробежных) вентиляторах используются крыльчатки двух видов: с вперед загнутыми лопатками и с назад загнутыми лопатками.

У колес с назад загнутыми лопатками разница между статическим и полным давлением невелика, и они имеют достаточно большие КПД. Сохраняется низкий уровень шума при достижении 80% эффективности, однако количество подаваемого такими лопатками воздуха сильно зависит от давления. Не рекомендуется для загрязненного воздуха. Отклонённые назад прямые лопатки: вентиляторы с такой формой лопаток хорошо подходят для загрязненного воздуха, возможно достижение 70% эффективности.

Вентиляторы с вперед загнутыми лопатками имеют очень большие скорости закручивания потока на выходе. Аэродинамический КПД таких вентиляторов несколько меньше, однако они позволяют получить требуемые параметры в рабочей точке при меньших габаритах или меньшей частоте вращения, что в ряде случаев бывает определяющим. Однако из-за большой скорости потока на выходе из вентилятора динамическое давление является большей величиной, чем в случае вентиляторов с назад загнутыми лопатками. Загнутые вперед лопатки: вентилятор сохраняет 60% эффективности, однако при этом повышенное давление воздуха незначительно сказывается на его производительности. Данная конструкция позволяет укладываться в более меньшие габаритные размеры, что благоприятно сказывается на массе вентилятора и возможности его размещения.

Необходимо также учитывать, что потребляемая мощность растет с увеличением производительности, но из-за конструктивных особенностей максимальный КПД находится в районе максимума полного давления или же примерно на трети максимальной производительности вентилятора. Шум вентилятора с вперед загнутыми лопатками несколько меньше, чем у вентилятора с назад загнутыми лопатками.

Рабочее колесо вентилятора — это основной, максимально нагруженный узел вентилятора. Именно рабочее колесо осуществляет передачу энергии от привода (электродвигателя) вентилятора, перемещаемому воздуху. Его величина определяет не только габариты, но и основные параметры машины, ее производительность и давление. Диаметр рабочего колеса всегда указывается в обозначении вентилятора.

Производители вентиляторов для систем приточной и вытяжной вентиляции обычно изготавливают вентиляторы как с вперед, так и назад загнутыми лопатками крыльчатки рабочего колеса. Наиболее известные и распространенные: европейского производства вентиляторы Ostberg, вентиляторы Systemair, Ruck, украинские вентиляторы ВЕНТС/VENTS, российские вентиляторы Shuft, вентиляторы Тепломаш и другие вентиляторы систем вентиляции на выбор.

Выбрать вентилятор с вперед или назад загнутыми лопатками крыльчатки и купить по лучшей цене в Санкт-Петербурге: (812) 702-76-82.

Источник