Характеристики вентиляторов по типу окружающей среды



Характеристики вентилятора

Кривая характеристик вентилятора

Две главные характеристики промышленных вентиляторов – это давление и производительность. Они описывают рабочее тело, то есть транспортируемую вентилятором среду. Это основные характеристики центробежных вентиляторов (радиальных) и вихревых вентиляторов.

Другие технические характеристики вентилятора, важные для подбора – это его тип, материал корпуса и рабочего колеса, положение корпуса, мощность двигателя (измеряемая в киловаттах кВт), тип привода, КПД, допустимые температуры и условия окружающей среды, допустимые температуры и состав транспортируемой среды, а также, если нужно, специальное исполнение и дополнительное оборудование.

Давление вентилятора

Под давлением промышленного вентилятора имеют в виду полный перепад давлений между напором и всасом вентилятора, складывающийся из статической и динамической составляющей. Статическое давление создается вентилятором за счет сжатия или разрежения рабочего тела. Динамическое давление создается кинетической энергией потока рабочего тела.

Наиболее часто используемыми единицами измерения давления являются паскаль – Па (Pa) и производный от него килопаскаль кПа (kPa), а также миллибар мбар (mbar) = 100 Па.

Производительность вентилятора

Под производительностью промышленного вентилятора имеют в виду объемный расход транспортируемой среды через вентилятор.

Производительность вентиляторов измеряют в кубометрах в секунду м 3 /мин и в час м 3 /ч.

Диапазон характеристик вентиляторов

Мы предлагаем радиальные, осевые и вихревые вентиляторы со следующими характеристиками:

от до
Давление, кПа 0,04 70
Производительность, м 3 /ч 180 2000000
Мощность, кВт 0,075 2000

График характеристик вентилятора

На этом графике изображают функцию давления от производительности. На нем же можно изобразить характеристику системы, аэродинамическое сопротивление которой должен преодолеть вентилятор. Там, где пересекаются кривая характеристик вентилятора и системы, находится так называемая рабочая точка вентилятора.

Как купить вентилятор с нужными характеристиками?

Для этого пришлите нам запрос с требуемыми давлением, производительностью и, при необходимости, другими техническими характеристиками вентилятора и заданными условиями, на vent@importvent.ru. Если вы нашли на нашем сайте вентилятор, который показался подходящим, пришлите его обозначение. Также укажите контактные данные для обратной связи.

Мы поставляем стандартные вентиляторы, а также нержавеющие, взрывозащищенные, компактные высокооборотные, высокоэффективные, малошумные, частотно-регулируемые.

Источник

Вопрос-ответ

В данном разделе специалисты «ИННОВЕНТ» ответят на ваши вопросы, так же вы сможете найти ответы на многие актуальные для вас темы. Или задать свой вопрос.

Статическое давление вентилятора Psv (Па) определяется на специальных аэродинамических стендах по ГОСТ 10919.

Процедура измерения статического давления вентилятора на объекте приведена в ГОСТ ISO 5802.

Динамическое и полное давления являются расчетными величинами:

а) Динамическое давление вентилятора Pdv , Па:

-ρ –плотность перемещаемого воздуха, кг/м 3 ;

-скорость выхода потока из вентилятора Vвых-вент =L/Fвых ;

— Fвых — площадь поперечного сечения выхода потока из вентилятора;

— L–производительность вентилятора, м 3 /с.

б) Полное давление вентилятора Pv (Па) равно сумме статического и динамического давления:

Аэродинамические характеристики вентиляторов определяются на специальных стендах согласно ГОСТ10921 (ISO 5801). Существуют 4 основных типа стендов, конфигурация которых соответствует различному расположению вентилятора в сети. Не вникая в подробности, необходимо иметь в виду, что аэродинамические характеристики одного и того же вентилятора, полученные на различных стендах, могут незначительно отличаться друг от друга.

Аэродинамические характеристики вентилятора, как правило, включают в себя:

— кривую полного давления pv(L);

— кривую мощности N (L) или полного КПД вентилятора η (L);

— кривую (либо шкалу) динамического давления вентилятора pdv(L) или кривую статического давления вентилятора psv(L).

Если приведена кривая полного давления pv(L), а статического не приведена, то статическое давление вентилятора рассчитывается по формуле psv=pv-pdv

Для канальных вентиляторов в квадратных или прямоугольных корпусах, крышных радиальных вентиляторов приводится кривая статического давления вентилятора.

— ввиду малой скорости на выходе из канального вентилятора полное давление незначительно отличается от статического давления;

— динамическое давление у крышных вентиляторов не используется (они работают на всасывание), поэтому они характеризуются только статическим давлением.

При подборе вентилятора необходимо руководствоваться следующим: зона рабочих режимов вентилятора должна находиться в зоне максимальной эффективности вентилятора и быть за пределами срывного режима вентилятора.

Существуют три основных вида кривых полного (статического) давления:

а) ниспадающая кривая;

б) с обратным склоном;

в) с разрывом характеристики.

В соответствии с ГОСТ10616 рабочая зона аэродинамической характеристики вентилятора должна быть ограничена диапазоном производительностей, в котором полный КПД вентилятора составляет не менее 0,9 от максимального КПД (а).

Следует избегать выбора рабочего режима на возрастающем участке кривой полного давления левее точки А (б) и левее срывного режима (точка А , в), так как при определенных условиях могут возникнуть срывные режимы вентилятора, помпаж, вибрации и даже постепенное разрушение конструкции.

С целью обеспечения некоторого запаса до срыва область рабочих режимов в обоих случаях должна быть ограничена слева точкой А¢, которая образуется пересечением параболы сети pс= pvmах(L /Lmах) 2 /kс с характеристикой вентилятора. Коэффициент запаса kс можно принимать равным 1,2–1,5 (большие значения, если срыв оказывает большее силовое воздействие на конструкцию вентилятора).

В каталогах некоторых западных, а в последнее время и отечественных производителей приводится кривая полного давления pv(L) от режима L=0 до режима максимальной производительности Lmах (psv=0). Если не приведены ни кривая мощности N(L), ни кривая полного (статического) КПД η(L), то выбрать рабочую зону крайне затруднительно. В этом случае для оценки можно принимать, что режим максимального полного КПД имеет место примерно на 2/3 максимальной производительности вентилятора Lmах

При подборе вентиляторов по аэродинамическим характеристикам, приведенным в каталогах, необходимо обращать внимание на следующее:

а) является ли указанная в характеристиках мощность потребляемой вентилятором или же это мощность, потребляемая электродвигателем вентилятора из сети;

Читайте также:  Мир Электроники Уфа Уфимский район Республика Башкортостан Россия

б) имеет ли электродвигатель, комплектующий вентилятор, запас мощности на пусковые токи, низкие температуры перемещаемой среды.

Эти параметры определяют эффективность вентилятора, его аэродинамические характеристики и работоспособность электродвигателя при низких температурах перемещаемого воздуха.

В отечественной практике в ряде случаев, например, когда электродвигатель расположен перед колесом, а втулка колеса выходит за пределы корпуса, динамическое давление подсчитывается по скорости выхода потока, определенной по ометаемой лопатками площади (полная площадь, вычисленная по диаметру колеса, за исключением площади, занимаемой втулкой колеса).

В западных каталогах динамическое давление осевых вентиляторов всегда определяется по полной площади, т.е. по площади, ометаемой колесом. Разница в аэродинамических характеристиках, начинает заметно сказываться при относительном диаметре втулки n≥0,4 (отношение диаметра втулки к диаметру вентилятора).

В ряде случаев аэродинамические характеристики приводятся в логарифмическом масштабе. При пользовании логарифмическими шкалами, следует помнить, что здесь действует ИНАЯ пропорциональность, то есть половина отрезка не означает половину величины.

У проектировщиков (да и у самих производителей) есть непонимание такого рода характеристик. Покажем на примере характеристики вентилятора ВЦ14-46. Кривые полного давления вентилятора pv(L) обозначены жирными линиями. Серию ниспадающих кривых (пересекающих кривые pv(L)) зачастую ошибочно называют кривыми мощности, а иногда – кривыми равной мощности. На каждой такой кривой приведена установочная мощность электродвигателя с запасом на пусковые токи и отрицательную температуру. На самом деле это кривые полного давления pv¢(L), которое имел бы этот вентилятор, если бы он работал с переменной частотой вращения, но при постоянной мощности: в левой части от точки пересечения с реальной кривой pv(L) – с увеличенной частотой относительно номинала, а правее точки пересечения – с уменьшенной частотой. Другими словами: в левой части, до пересечения мнимой кривой с реальной, электродвигатель работает с запасом по мощности, а в правой части перегружен.

Источник

Динамический напор вентилятора это

Если комфорту в доме вы уделяете достаточно внимания, то наверное, согласитесь, что качество воздуха должно стоять на одном из первых мест. Свежий воздух полезен для здоровья и мышления. В хорошо пахнущую комнату не стыдно пригласить гостей. Проветривать каждое помещение по десять раз в день — нелегкое занятие, неправда ли?

Многое зависит от выбора вентилятора и в первую очередь его давления. Но до того как определить давление вентилятора, нужно ознакомиться с некоторыми физическими параметрами. Прочитайте о них в нашей статье.

Благодаря нашему материалу вы изучите формулы, узнаете виды давления в вентиляционной системе. Мы привели для вас сведения о полном напоре вентилятора и двух способах, по которым его можно измерить. В итоге вы сможете самостоятельно измерить все параметры.

Давление в вентиляционной системе

Чтобы вентиляция была эффективной, нужно правильно подобрать давление вентилятора. Есть два варианта для самостоятельного измерения напора. Первый способ — прямой, при котором замеряют давление в разных местах. Второй вариант — рассчитать 2 вида давления из 3 и получить по ним неизвестную величину.

Давление (также — напор) бывает статическим, динамическим (скоростным) и полным. По последнему показателю выделяют три категории вентиляторов.

К первой относят приборы с напором < 1 кПа, второй — 1—3 кПа и более, третьей — больше 3—12 кПа и выше. В жилых строениях используют устройства первой и второй категории.

Аэродинамическая характеристика осевых вентиляторов на графике: Pv — полное давление, N — мощность, Q — расход воздуха, ƞ — КПД, u — скорость, n — частота вращения

В технической документации к вентилятору обычно указывают аэродинамические показатели, включая полное и статическое давление при определенной производительности. На практике «заводские» и реальные параметры часто не совпадают, и связано это с конструктивными особенностями вентиляционных систем.

Существуют международные и государственные стандарты, направленные на повышение точности измерений в лабораторных условиях.

В России обычно применяют методы A и C, при которых напор воздуха после вентилятора определяют косвенно, исходя из установленной производительности. В разных методиках в площадь выхода включают или не включают втулку рабочего колеса.

Мощность и производительность

Под производительностью понимают объем проходимого воздуха за единицу времени (куб.м/час). Производительность или воздухообмен зависит от типа вентилятора, размера лопастей, сопротивления воздуха и мощности двигателя (не путайте с мощностью вентилятора).

Небольшие бытовые приборы имеют мощность 15-20 Вт и при этом способны переместить от 100-200 м 3 /час. Модели посерьезней мощностью от 50 Вт работают с большими потоками и перегоняют более тысячи кубометров в час. Но для бытовых целей редко встречаются модели, превышающие мощность 150Вт. Для промышленных целей могут использоваться вентиляторы, мощность двигателя которых достигает 500 кВт, а производительность 1 000 000 м 3 /ч.

Коэффициенты воздухообмена в жилых помещениях:

  • Спальня, детская – 3
  • Гостиная, зал, прочие жилые комнаты – от 3 до 6
  • Ванная комната – 7
  • Туалет – от 10 до 15
  • Кухня – 15
  • Подсобные помещения, гараж, мастерская – 8

Пример: площадь кухни – 9 м 2 , высота – 3 метра, коэффициент – 15.

Из расчётов видно, что для организации полноценного воздухообмена на кухне требуется приобретать модели с производительностью не менее 405 м 3 /ч.

Еще один показателем, влияющий на производительность — это воздушный удар: расстояние, на которое распространяется выходящий поток воздуха. Чем больше воздушный удар, тем быстрее происходит циркуляция воздушных масс и соответственно ускоряется их обмен.

А теперь разберемся, что же такое мощность вентилятора и чем она отличается от потребляемой мощности двигателя.

Мощность вентилятора – это количество энергии, которое требуется устройству на перемещение определенного объемы массы воздуха. Этот параметр получается из произведения производительности и давления делённого на КПД конкретного типа вентилятора умноженного на 1000.

Читайте также:  Электродвигатель охлаждения ВАЗ 2103 с крыльчаткой LUZAR LFc0103

(Производительность м 3 /с*давление Па)/(1000*КПД) = кВт

Полезная мощность всегда ниже подаваемой мощности, что связанно с потерями при передаче энергии (трение, сопротивление).

Формулы для расчета напора вентилятора

Напор представляет собой соотношение воздействующих сил и площади, на которую они направлены. В случае с вентканалом речь идет о воздухе и сечении.

Поток в канале распределяется неравномерно и не проходит под прямым углом к поперечному разрезу. Узнать точный напор по одному замеру не удастся, придется искать среднее значение по нескольким точкам. Сделать это нужно и для входа, и для выхода из вентилирующего прибора.

Осевые вентиляторы используют отдельно и в воздуховодах, они эффективно работают там, где нужно переносить большие массы воздуха при относительно низком давлении

Полное давление вентилятора определяют по формуле Pп = Pп (вых.) – Pп (вх.), где:

  • Pп (вых.) — полное давление на выходе из устройства;
  • Pп (вх.) — полное давление на входе в устройство.

Для статического давления вентилятора формула отличается незначительно.

Ее записывают как Рст = Рст (вых.) – Pп (вх.), где:

  • Рст (вых.) — статическое давление на выходе из устройства;
  • Pп (вх.) — полное давление на входе в устройство.

Статический напор не отображает нужное количество энергии для ее передачи системе, а служит дополнительным параметром, по которому можно узнать полное давление. Последний показатель — основной критерий при выборе вентилятора: как домашнего, так и промышленного. Снижение полного напора отображает потерю энергии в системе.

Статическое давление в самом вентиляционном канале получают из разницы статического давления на входе и выходе из вентиляции: Рст = Pст 0 – Рст 1. Это второстепенный параметр.

Проектировщики подают параметры с учетом небольшого засорения или без такового: на изображении показано несоответствие статического давления одного и того же вентилятора в разных вентиляционных сетях

Правильный выбор вентилирующего устройства включает такие нюансы:

  • подсчет расхода воздуха в системе (м³/с);
  • подбор устройства на основе такого расчета;
  • определение скорости на выходе по выбранному вентилятору (м/с);
  • расчет Pп устройства;
  • измерение статического и динамического напора для сравнения с полным.

Для расчета места для замера напора ориентируются на гидравлический диаметр воздуховода. Его определяют формулой: D = 4F / П. F — это площадь сечения трубы, а П — ее периметр. Расстояние для определения места замера на входе и выходе измеряют количеством D.

Характеристики вентиляторов по типу окружающей среды

Вентиляторы предназначенный на установку в вытяжку ванной нельзя применять в условиях высоких температур. Первоначально все устройства делятся на две группы: бытовые модели и приборы специального назначения.

Бытовые приборы предназначены для функционирования в условиях, когда температура окружающей среды не превышает 80 градусов Цельсия. Их задача выведение воздушных масс средней степени загрязненности (пыль, неприятные запахи) из помещения. Так же бытовые вентиляторы используются для подачи воздуха в комнату извне. Подобные устройства не рассчитаны на работу в задымленных условиях, в помещениях с испарениями химических веществ или при содержании в окружающей среде более крупных частиц, липкого мусора. Содержание пыли и прочих примесей не должно превышать 100 мг/м 2 .

Вентиляторы особого назначения предназначены для функционирования в неблагоприятных условиях. Они подразделяются на:

  • Коррозионностойкие – предназначены для работы в условиях высокой влажности или для перемещения воздуха, содержащего агрессивные среды и изготавливаются из материалов не подверженных коррозии: титан, алюминий, нержавеющая сталь, полипропилен.
  • Термостойкие работают при температуре выше 80 0 С. (в оборудовании, в системах вентиляции саун или печей, в тепловентиляторах).
  • Взрывозащищенные предназначены для помещений, содержащих взрывоопасные вещества в воздухе.
  • Пылевые – для перемещения воздушных масс содержащих примесей более 100 мг/м 2 в виде пыли, опилок и прочих мелких частиц. К данным типам предъявляют повышенные требования по износостойкости.
  • Дымоудаляющие – работают при температурах, превышающих 200 0 С и в условиях задымленности, обладают стойкостью к дыму и кислотному конденсату. Дымоудаляющие вытяжные вентиляторы характеризуются высокой мощностью и способностью быстро удалять дым из помещений.

Как вычислить давление в вентиляции?

Полный напор на входе измеряют в поперечном сечении вентиляционного канала, находящемся на расстоянии двух гидравлических диаметров воздуховода (2D). Перед местом измерения в идеале должен быть прямой фрагмент воздуховода с длиной от 4D и невозмущенным течением.

На практике вышеописанные условия встречаются редко, и тогда перед нужным местом устанавливают хонейкомб, который выпрямляет поток воздуха.

Потом в систему вентиляции вводят приемник полного давления: в несколько точек в сечении по очереди – минимум в 3. По полученным значениям высчитывают средний результат. У вентиляторов со свободным входом Pп входное соответствует давлению окружающей среды, а избыточный напор в таком случае равняется нулю.

Источник

Расчет и выбор вентилятора. Физический смысл уравнения Бернулли. Полный напор и его составляющие

Несмотря на это, вентиляторы изготавливаются чаще с небольшими углами ( < 90°) наклона лопастей, так как при этом улучшается обтекаемость, уменьшаются завихрения газа и связанные с ними потери напора, а отсюда увеличивается коэффициент полезного действия.

Действительный напор Нв, создаваемый вентилятором, меньше теоретического по двум причинам: 1) часть напора затрачивается на преодоление сопротивлений внутри вентилятора; 2) не все частицы газа в межлопастном канале движутся по одинаковым траекториям, поэтому параллелограммы скоростей на выходе из колеса для разных струек различны. Так как учесть величину напора расчетным путем не представляется возможным, то зависимость действительного напора вентилятора от производительности Нв = f1(Q), N = f2 (Q) и =f3 (Q) определяют на основании опытных данных, т.е. результатов испытаний.

Читайте также:  Вентилятор кулер для видеокарты T128010SL

Характеристика вентилятора.

Графическое изображение указанных зависимостей называется характеристикой вентилятора. Эти характеристики в зависимости от конструкции вентилятора изображаются кривыми различной формы и являются критерием при исследовании работы вентилятора в различных условиях, а также при проектировании вентиляционных установок.

Типичная характеристика центробежного вентилятора при постоянном числе оборотов представлена на рис.3.

Характеристика сети.

Если вентилятор подает газ по какому-либо трубопроводу или каналу, то характеристику Н = f(Q) можно определить и для сети. Сетью называется тот трубопровод или канал, на который работает вентилятор. Известно, что напор Нв, создаваемый вентилятором при работе на сеть, расходуется на преодоление трения, а также на создание динамического (скоростного) напора,

где — коэффициент трения;

l — длина трубопровода, м;

d — диаметр трубопровода, м;

— коэффициент местного сопротивления;

— линейная скорость газа, м/с;

g — ускорение силы тяжести, м/с 2 .

Подставив в это уравнение значение скорости из уравнения расхода , где F — площадь поперечного сечения трубопровода, и обозначая

получим уравнение характеристики сети

Это уравнение выражает зависимость между расходом проходящего по трубопроводу (сети) газа Q и напором Нс, м, необходимым для преодоления всех гидравлических сопротивлений трубопровода (сети) и создания скоростного напора. Коэффициент в уравнении (9) можно принять постоянным для данной сети, т.е. независимым от расхода газа.

Построение на одном графике и в одном масштабе характеристик вентилятора и характеристик сети позволяет определить производительность Q, напор Нв, создаваемый вентилятором при работе на данную сеть, затрачиваемую при этом мощность N и КПД вентилятора . На рис.4 изображен подобный график.

Пересечение характеристики трубопровода с характеристикой вентилятора Нв=f1(Q) дает так называемую «рабочую точку». Эта точка определяет условия совместной работы системы вентилятор-трубопровод (сеть), когда НB = Нc, т.е. когда напор, создаваемый вентилятором, равен напору, теряемому в сети. Если провести через рабочую точку вертикальную линию, то она пересечет также и кривые N = f2(Q) и = f3 (Q) и ось абсцисс Q в точках, определяющих показатели работы вентилятора на данную сеть. Например, для рабочей точки М параметры работы вентилятора следующие: производительность – Q1; напор – Н1; потребляемая мощность – N1;КПД — . Положение рабочей точки дает возможность судить об экономичности использования вентилятора в данных условиях.

2. Практическая часть.

2.1. Расчет вентилятора.

Рассчитаем оптимальный диаметр воздуховода по формуле:

, Q=4000 нм 3 /ч при температуре t=60 o C

Пересчитаем расход при нормальных условиях в расход при нашей температуре:

Источник

Распределение давлений в системах вентиляции

Статическое давление характеризует потенциальную энергию воздуха, оно равно давлению на стенки воздуховода. Динамическое давление является проявлением кинетической энергии воздушного потока, величину его определяют по формуле (Па):

,где v– скорость движения воздуха, м/с, – плотность воздуха, кг/м 3 ;

Полное давление представляет собой сумму статического и динамического давлений, т.е. .

При движении по воздуховоду воздух теряет свою энергию на преодоление различных сопротивлений (происходит потеря его давления). Различают два вида потерь давления: потеря на трение и потеря в местных сопротивлениях.

Потерю давления на трение в воздуховоде обычно подсчитывают по упрощенной формуле (Па) ,

где – потеря давления на 1 м длины воздуховода, Па/м.

где – коэффициент сопротивления трения;

– скорость движения воздуха, м/с;

– плотность воздуха, кг/м 3 ;

– диаметр воздуховода, м;

– длина воздуховода, м.

В местном сопротивлении потеря давления составляет , где — коэффициент местного сопротивления,

Общая потеря давления на расчетном участке будет

, где – длина участка, м, — потеря давления в местных сопротивлениях расчетного участка сети воздуховодов.

Распределение давлений в системах вентиляции.

На рис. показано распределение давлений при работе вентилятора с воздуховодами. Со всасывающей стороны в сечении А всасывающего воздуховода 1 разрежение практически равно нулю, в пределах спектра всасывания у торца воздуховода развивается некоторое динам. давление. Т. к. в любом сечении всасывающего воздуховода стат. и полное давления имеют отрицательный, а динам. давление положительный знак, то линия стат. давления расположена ниже линии полного давления.

1 – всасывающий воздуховод; 2 – вентилятор; 3 – нагнетательный воздуховод; 4 – линия полного давления с нагнетательной стороны; 5 – линия статического давления там же; 6 – линия полного давления с всасывающей стороны; 7 – линия статического давления там же; а, б, в, г, д, е – сечения

Скачок вниз линии стат. давления сра после сечения А–А вызван сужением воздушного потока на входе в воздуховод из-за возникновения местных завихрений. М/у сечениями Б и В находится конфузор с поворотом, в котором увеличивается скорость потока и возрастает потеря давления. Из-за этого на участке снижается линия стат. давления. В точке Ж создается наибольшее по абсолютному значению полное давление во всасывающем воздуховоде, равное . М/у сечениями Г и Д находится диффузор, в котором происходит уменьшение скорости потока, что вызывает увеличение стат. и уменьшение динам. давлений. В сечении Д стат. давление имеет maxое значение и равно потерям давления на трение м/у сечениями Д и Е. По мере приближения к сечению Е стат. давление уменьшается, а динам. остается постоянным. На выходе из нагнетательного воздуховода в сечении Е стат. давление равно нулю, динам. же сохраняет свою величину. В любом сечении нагнетательного воздуховода стат. и полное давления имеют положительный знак. В точке 3 образуется наибольшее полное давление в нагнетательном воздуховоде, создаваемое вентилятором, которое теряется на трение и в местных сопротивлениях (диффузоре , при выходе ). Оно определяется по формуле . Давление, развиваемое вентилятором, расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха во всасывающем и нагнеательном воздуховодах. Оно равно .

Источник