Задания для практической работы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4.
ТЕМА: «ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА».
ЦЕЛЬ: научиться определять характеристики центробежных вентиляторов, изучить виды вентиляторов и принцип их работы.
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.
1. Методические указания по выполнению работы.
- Справочная литература по ОП 06 «Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики»
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Повторите теоретические положения по теме практической работы.
2. Изучите пример оформления задания.
3. Ознакомитесь с индивидуальным заданием.
4. Решите поставленные задачи.
5. Сделайте выводы о проделанной работе.
6. Оформите отчет и ответьте на контрольные вопросы.
Теоретическая часть
Вентиляторами называют устройства, служащие для перемещения воздуха и других газов при давлении не более 0,15*105 Па. Они, как и насосы, находят применение во многих отраслях народного хозяйства и, в частности, в системах теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Вентиляторы разделяют на центробежные и осевые.
Центробежный вентилятор состоит из рабочего колеса (ротора) 2 с лопатками, спирального корпуса (кожуха) 3 и станины 1. Рабочее колесо насажено на вал 4, который установлен в подшипниках на станине.
Рисунок 10.1 – а) Общий вид; б) схема устройства центробежного вентилятора
Центробежные вентиляторы применяются в вентиляционных системах промышленных и гражданских зданий, в агрегатах воздушного отопления и кондиционирования воздуха.
|
|
|
Конструктивное устройство центробежного вентилятора показано на рис. 10.2. Рабочее колесо вентилятора состоит из литой ступицы 1, жесткосопряженной с основным диском 2. Рабочие лопатки 3 крепятся к основномудиску 2 и к переднему диску 4, обеспечивающему необходимую жесткость
лопастной решетки 5. Корпус 6 вентилятора крепится к литой или сварнойстанине 9, на которой располагаются подшипники 10, несущие валвентилятора с посаженным на него рабочим колесом; 7 и 8 – фланцыкрепления всасывающей и напорной труб, 11 – шкив привода вентилятора.
|
| Рисунок 10.2 – Конструктивное устройство центробежного вентилятора |
Принцип работы центробежного вентилятора аналогичен принципу работы центробежного насоса. Воздух, поступивший через входное отверстие вентилятора в полость рабочего колеса, захватывается лопатками и приводится во вращение. Под действием возникающих сил при этом центробежных сил он сжимается, отбрасывается в спиральный кожух и через нагнетательный патрубок выходит в воздуховод.
Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе 2 лопаточное колесо 1, при вращении которого поступающий через входное отверстие воздух под действием лопаток перемещается между ними в осевом направлении.
|
|
|
Рисунок 10.3 – а) Общий вид; б) схема устройства осевого вентилятора
Колесо осевого вентилятора состоит из втулки, на которой закреплены наглухо или в которой встроены лопатки. Число лопаток на колесе от 2 до 32. Осевые лопатки с лопатками симметричного профиля называются – реверсивными, а с лопатками несимметричного профиля – нереверсивными.
Центробежные вентиляторы по сравнению с осевыми развивают большее давление, поэтому их целесообразно применять для подачи воздуха при значительном давлении, а осевые - для подачи относительно большого объема воздуха при небольшом давлении.
Основные технические характеристики вентиляторов:
1. Подача вентиляторов L, м3/ч, м3/с - это объем воздуха, перемещаемого вентилятором.
2. Полное давление:
где 
– плотность воздуха, кг/м3;
– окружная скорость, 
м/с;
– коэффициент давления вентилятора, 
;
- гидравлический КПД вентилятора;
рт – теоретическое давление, развиваемое вентилятором, Па;
– коэффициент закручивания потока.
|
|
|
3. Теоретическая полезная мощность, передаваемая вентилятором перемещаемой среде:
где рп –полное давление, Па;
L – подача вентилятора, м3/с.
4. КПД вентилятора – отношение полезной мощности к действительной:
5. Установочная мощность двигателя:
где К – коэффициент запаса, принимаемый для центробежных вентиляторов, К = 1,5 – 1,1, для осевых К = 1,2-1,05.
6. Законы подобия:
где n1 – первоначальное число оборотов, об/мин;
n2 – конечное число оборотов, об/мин;
L1 – первоначальная подача воздуха при начальном числе оборотов, м3/с;
L2 – конечная подача при конченом числе оборотов, м3/с;
р1 – первоначальное давление воздуха, Па;
р2 – конечный давление воздуха при конченом числе оборотов, Па;
N1 – первоначальная мощность при n1, Вт;
N2 – конечная мощность при конченом числе оборотов, Вт.
7. Критерий быстроходности:
где 
– угловая скорость вращения, с-1;
L – подача вентилятора, м3/с;
– полное давление вентилятора, Па.
Для центробежных вентиляторов критерий быстроходности составляет до 80, а для осевых 80 - 300.
Характеристикой вентилятора называется зависимость основных величин, определяющих его работу, от расхода воздуха. Характеристика строится в координатах L, м3/с, и p, Па, причем проводят линии полного давления при различной частоте вращения, линия динамического давления, а также линии КПД и потребляемой мощности. Пользуясь универсальной аэродинамической характеристикой, можно всегда выбрать наиболее эффективный режим работы вентилятора, при котором будет максимальный КПД.
|
|
|
Пример решения задачи:
Вариант 30
Определите критерий быстроходности вентилятора и какой вентилятор нужен, если его подача L, давление рп и угловая частота вращения рабочего колеса .
Дано: Решение:
L = 1 м3/с Критерий быстроходности определим по формуле:
рп = 800 Па 
= 89 с-1 Тогда, 
- ? Следовательно, можно выбрать центробежный вентилятор.
Ответ: 
Задания для практической работы.
Основная часть:
№1. Определите критерий быстроходности вентилятораи какой вентилятор нужен, если его подача L, давление рп и угловая частота вращения рабочего колеса .
№2. Определите давление, развиваемое центробежным вентилятором, если коэффициент давления Ψ, частота вращения рабочего колеса n1, наружный диаметр колеса D, а плотность воздуха ρ.
№3. При частоте вращения вала n1, и подаче L, центробежный вентилятор развивает давление p, и потребляет мощность N. Определите, как изменятся параметры насоса (∆L,∆p, ∆N), если частота вращения снизится до n2.
Дополнительная часть:
№4. Постройте характеристику вентилятора pп [Па] от L [тыс. м3/ч], если число оборотов вентилятора n, мощность N, а КПД ƞ. График выполните в программном комплексе Microsoft Excel .
Варианты заданий:
| № п/п | L, м3/с | рп, Па | р, кПа |  с-1
| Ψ | n1, мин-1 | n2, мин-1 | D, м | ρ, кг/м3 | N, кВт | ƞ |
| 1 вариант | 4 | 715 | 3,4 | 90 | 0,83 | 800 | 513 | 0,54 | 1,2 | 20 | 0,5 |
| 2 вариант | 1 | 797 | 3,8 | 89 | 0,87 | 900 | 440 | 0,51 | 1,2 | 10 | 0,6 |
| 3 вариант | 2 | 700 | 3,4 | 85 | 0,85 | 1000 | 446 | 0,45 | 1,2 | 4,5 | 0,43 |
| 4 вариант | 1 | 790 | 3,3 | 85 | 0,78 | 1100 | 500 | 0,41 | 1,2 | 2,8 | 0,64 |
| 5 вариант | 4 | 747 | 4,2 | 88 | 0,71 | 1200 | 464 | 0,52 | 1,2 | 14 | 0,5 |
| 6 вариант | 2 | 787 | 3,1 | 91 | 0,76 | 1300 | 577 | 0,42 | 1,2 | 1 | 0,6 |
| 7 вариант | 2 | 789 | 3,8 | 85 | 0,77 | 1400 | 569 | 0,4 | 1,2 | 1,7 | 0,43 |
| 8 вариант | 1 | 748 | 4,4 | 89 | 0,72 | 800 | 545 | 0,5 | 1,2 | 20 | 0,64 |
| 9 вариант | 2 | 780 | 3,6 | 91 | 0,85 | 900 | 560 | 0,52 | 1,2 | 10 | 0,64 |
| 10 вариант | 5 | 792 | 4,7 | 95 | 0,79 | 1000 | 434 | 0,42 | 1,2 | 4,5 | 0,5 |
| 11 вариант | 1 | 776 | 4,7 | 88 | 0,9 | 1100 | 433 | 0,4 | 1,2 | 2,8 | 0,6 |
| 12 вариант | 3 | 800 | 3,7 | 95 | 0,7 | 1200 | 554 | 0,6 | 1,2 | 14 | 0,43 |
| 13 вариант | 4 | 705 | 4,2 | 91 | 0,9 | 1300 | 512 | 0,34 | 1,2 | 1 | 0,64 |
| 14 вариант | 3 | 728 | 3,9 | 92 | 0,79 | 1400 | 517 | 0,33 | 1,2 | 1,7 | 0,5 |
| 15 вариант | 4 | 718 | 4,4 | 93 | 0,85 | 800 | 508 | 0,48 | 1,2 | 20 | 0,6 |
| 16 вариант | 4 | 799 | 4,5 | 89 | 0,87 | 900 | 496 | 0,3 | 1,2 | 10 | 0,43 |
| 17 вариант | 3 | 786 | 4,2 | 92 | 0,73 | 1000 | 486 | 0,52 | 1,2 | 4,5 | 0,64 |
| 18 вариант | 2 | 791 | 3,2 | 89 | 0,78 | 1100 | 560 | 0,4 | 1,2 | 2,8 | 0,64 |
| 19 вариант | 3 | 795 | 5 | 86 | 0,82 | 1200 | 417 | 0,48 | 1,2 | 14 | 0,5 |
| 20 вариант | 5 | 712 | 3,3 | 89 | 0,76 | 1300 | 550 | 0,36 | 1,2 | 1 | 0,6 |
| 21 вариант | 3 | 779 | 4,6 | 91 | 0,7 | 1400 | 526 | 0,4 | 1,2 | 1,7 | 0,43 |
| 22 вариант | 1 | 718 | 3 | 92 | 0,79 | 800 | 542 | 0,37 | 1,2 | 20 | 0,64 |
| 23 вариант | 5 | 791 | 3 | 89 | 0,71 | 900 | 513 | 0,34 | 1,2 | 10 | 0,5 |
| 24 вариант | 3 | 758 | 4,9 | 86 | 0,7 | 1000 | 409 | 0,55 | 1,2 | 4,5 | 0,6 |
| 25 вариант | 5 | 707 | 4,1 | 90 | 0,8 | 1100 | 460 | 0,5 | 1,2 | 2,8 | 0,43 |
| 26 вариант | 3 | 787 | 4 | 87 | 0,89 | 1200 | 513 | 0,46 | 1,2 | 14 | 0,64 |
| 27 вариант | 3 | 714 | 3,7 | 88 | 0,81 | 1300 | 566 | 0,46 | 1,2 | 1 | 0,64 |
| 28 вариант | 4 | 705 | 4,5 | 91 | 0,74 | 1400 | 442 | 0,36 | 1,2 | 1,7 | 0,43 |
| 29 вариант | 1 | 735 | 4,6 | 85 | 0,83 | 1400 | 437 | 0,4 | 1,2 | 20 | 0,5 |
| 30 вариант | 1 | 800 | 3,6 | 89 | 0,73 | 1300 | 572 | 0,34 | 1,2 | 14 | 0,6 |
Отчёт о работе должен содержать название и цель работы, задание (номер варианта), правильно оформленные решения. По результатам работы необходимо сделать выводы.
Контрольные вопросы:
1. Назовите назначение вентилятора и их виды.
2. Объясните принцип работы центробежного вентилятора.
3. Расскажите классификацию центробежных вентиляторов.
4. Назовите основные технические характеристики вентиляторов.
5. Объясните, как определить полезную мощность и КПД вентилятора.
6. Назовите, что характеризует критерий быстроходности вентилятора.
7. Назовите, что называют характеристикой вентилятора?
Список литературы
Основные источники:
1. А.В. Лепешкин, А.А. Михайлин Гидравлические и пневматичексие системы. – М.: Издательский центр «Академия», 2016.
Дополнительные источники:
2. О.Н.Брюханов, В.А.Жила Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики. - М.: Инфра-М, 2013.
Интернет-ресурсы:
1. http://firing-hydra.ru/index.php?request=list_category&id=573
2. http://www.firedata.ru/aerodinamicheskie_xarakteristiki_ventilyatorov.html
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 780; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!