Alle enheter, uansett formål, er designet for å skape en luftstrøm (ren eller inneholder urenheter av andre gasser eller små homogene partikler) med forskjellige trykk. Utstyret er delt inn i klasser for å lage lav, middels og høytrykk.

Enhetene kalles sentrifugale (og også radielle) på grunn av måten luftstrømmen skapes ved å rotere en radial blad-type impeller (trommel- eller sylinderform) inne i et spiralkammer. Bladprofilen kan være rett, buet eller "vingeprofil". Avhengig av rotasjonshastighet, type og antall blader, kan luftstrømtrykket variere fra 0,1 til 12 kPa. Rotasjon i én retning fjerner gassblandinger, i motsatt retning injiserer den frisk luft inn i rommet. Du kan endre rotasjonen ved hjelp av en vippebryter, som endrer fasene til strømmen ved terminalene til den elektriske motoren.

Utstyrshus generelt formål for arbeid i ikke-aggressive gassblandinger (ren eller røykfylt luft, partikkelinnhold mindre enn 0,1 g/m3) er laget av karbon eller galvaniserte stålplater av forskjellige tykkelser. For mer aggressive gassblandinger (aktive gasser eller damper av syrer og alkalier er tilstede), brukes korrosjonsbestandig (rustfritt) stål. Slikt utstyr kan fungere ved omgivelsestemperaturer opp til 200 grader Celsius. Ved produksjon av en eksplosjonssikker versjon for drift i farlige forhold(gruveutstyr, høyt innhold av eksplosivt støv) mer duktile metaller (kobber) og aluminiumslegeringer brukes. Utstyr for eksplosive forhold er preget av økt massivitet og eliminerer gnistdannelse under drift ( hovedårsaken eksplosjoner av støv og gasser).

Trommelen (impelleren) med blader er laget av stålkvaliteter som ikke er utsatt for korrosjon og er tilstrekkelig formbare til å tåle langvarige vibrasjonsbelastninger. Formen og antallet blader er designet basert på aerodynamiske belastninger ved en viss rotasjonshastighet. Et stort antall blader, rette eller svakt buede, som roterer med høy hastighet, skaper en mer stabil luftstrøm og gir mindre støy. Men luftstrømtrykket er fortsatt lavere enn trommelen som blader med en aerodynamisk "vingeprofil" er installert på.

"Snegl" refererer til utstyr med økt vibrasjon, årsakene til dette er nettopp det lave balansenivået til det roterende pumpehjulet. Vibrasjon forårsaker to konsekvenser: økt støynivå og ødeleggelse av basen som enheten er installert på. Støtdempende fjærer, som settes inn mellom bunnen av huset og installasjonsstedet, bidrar til å redusere vibrasjonsnivået. Når du installerer noen modeller, brukes gummiputer i stedet for fjærer.

Ventilasjonsenheter - "snegl" er utstyrt med elektriske motorer, som kan utstyres med eksplosjonssikre hus og deksler, forbedret maling for drift i aggressive gassmiljøer. Hovedsakelig asynkrone motorer med en viss rotasjonshastighet. Elektriske motorer er designet for å operere fra et enfaset nettverk (220 V) eller trefaset (380 V). (Kraften til enfasede elektriske motorer overstiger ikke 5 - 6 kW). I unntakstilfeller kan en motor med kontrollert rotasjonshastighet og tyristorstyring installeres.

Det er tre måter å koble den elektriske motoren til trommelakselen:

Direkte kontakt. Akslene kobles sammen ved hjelp av en kilebøssing. "Konstruktivt diagram nr. 1."
Gjennom en girkasse. Girkassen kan ha flere gir. "Konstruktivt diagram nr. 3."
Rem - remskive girkasse. Rotasjonshastigheten kan endres hvis trinsene skiftes. "Konstruktivt diagram nr. 5."

Den sikreste koblingen for en elektrisk motor ved plutselig fastkjøring er en rem-remskive-forbindelse (hvis pumpehjulsakselen plutselig og brått stopper, vil remmene bli skadet).

Foringsrøret er produsert i 8 posisjoner av utløpshullet i forhold til vertikalen, fra 0 til 315 til 45 grader. Dette gjør det lettere å feste enheten til luftkanalen. For å eliminere overføring av vibrasjoner, er flensene til luftkanalen og enhetskroppen koblet sammen gjennom en hylse laget av tykk gummiert presenning eller syntetisk stoff.

Utstyret er malt slitesterk pulvermaling med økt slagfasthet.

Populære VR- og CC-modeller

1. Vifte VR 80 75 lavtrykk

Designet for industrielle og industrielle ventilasjonssystemer offentlige bygninger. Arbeidsforhold: temperert og subtropisk klima, under ikke-aggressive forhold. Temperaturområdet som er egnet for drift av generell utstyr (GP) er fra -40 til +40. Varmebestandige modeller tåler økninger opp til +200. Materiale: karbonstål. Gjennomsnittlig fuktighetsnivå: 30-40%. Røyksamlere kan fungere i 1,5 time ved en temperatur på +600.

Løftehjulet har 12 buede blad laget av av rustfritt stål.

Korrosjonsbestandige modeller er laget av rustfritt stål.

Eksplosjonssikker - karbonstål og messing (for normal fuktighet), rustfritt stål og messing (for høy luftfuktighet). Materiale for de mest beskyttede modellene: aluminiumslegeringer.

Utstyret er produsert iht design diagrammer nr. 1 og nr. 5. Effekten til motorene som leveres i settet varierer fra 0,2 til 75 kW. Motorer opp til 7,5 med en rotasjonshastighet på opptil 750 til 3000 rpm, kraftigere - fra 356 til 1000.

Levetid - mer enn 6 år.

Modellnummeret gjenspeiler diameteren på løpehjulet: fra nr. 2,5 - 0,25 m. opp til nr. 20 - 2 m (ifølge GOST 10616-90).

Parametre for noen populære modeller:

1. VR 80-75 nr. 2.5: motorer (Dv) fra 0,12 til 0,75 kW; 1500 og 3000 rpm; trykk (P) - fra 0,1 til 0,8 kPa; produktivitet (Pr) - fra 450 til 1700 m3/t. Vibrasjonsisolatorer (Vi) - gummi. (4 stk) K.s. nr. 1.

2. VR 80-75 nr. 4: Dv fra 0,18 til 7,5 kW; 1500 og 3000 rpm; P - fra 0,1 til 2,8 kPa; Pr - fra 1400 til 8800 m3/t. V - gummi. (4 stk) K.s. nr. 1.

3. VR 80-75 nr. 6.3: Dv fra 1,1 til 11 kW; 1000 og 1500 rpm; P - fra 0,35 til 1,7 kPa; Pr - fra 450 til 1700 m3/t. V - gummi. (4 stk) K.s. nr. 1.

4. VR 80-75 nr. 10: Dv fra 5,5 til 22 kW; 750 og 1000 rpm; P - fra 0,38 til 1,8 kPa; Pr - fra 14600 til 46800 m3-t. V - gummi. (5 stk.) K.s. nr. 1.

5. VR 80-75 nr. 12.5: Dv fra 11 til 33 kW; 536 og 685 rpm; P - fra 0,25 til 1,4 ka; Pr - fra 22000 til 63000 m3/t. V - gummi (6 stk). K.s. nr. 5.

6. Vifte VTs 14 46 middels trykk.

Ytelsesegenskapene og materialene for produksjon er identiske med VR, med unntak av antall blader (32 stk).

Tall - fra 2 til 8. Konstruksjonsdiagrammer nr. 1 og nr. 5.

Levetid - mer enn 6 år. Det garanterte antall arbeidstimer er 8000.

Parametre og ytelse:

1. VTs 14 46 nr. 2: Dv fra 0,18 til 2,2 kW; 1330 og 2850 rpm; P - fra 0,26 til 1,2 kPa; Pr - fra 300 til 2500 m3/t. V - gummi. (4 stk) K.s. nr. 1.

2. VTs 14 46 nr. 3.15: Dv fra 0,55 til 2,2 kW; 1330 og 2850 rpm; P - fra 0,37 til 0,8 kPa; Pr - fra 1500 til 5100 m3/t. V - gummi. (4 stk) K.s. nr. 1.

3. VTs 14 46 nr. 4: Dv fra 1,5 til 7,5 kW; 930 og 1430 rpm; P - fra 0,55 til 1,32 kPa; Pr - fra 3500 til 8400 m3/t. V - gummi. (4 stk) K.s. nr. 1.

4. VTs 14-46 nr. 6.3: Dv fra 5,5 til 22 kW; 730 og 975 rpm; P - fra 0,89 til 1,58 kPa; Pr - fra 9200 til 28000 m3/t. V - gummi. (5 stk) K.s. nr. 1.5.

5. VTs 14-46 nr. 8: Dv fra 5,5 til 22 kW; 730 og 975 rpm; P - fra 1,43 til 2,85 kPa; Pr - fra 19 000 til 37 000 m3/t. V - gummi. (5 stk) K.s. nr. 1.5.

Støvvifte "snegl"

Støvvifter er designet for tøffe arbeidsforhold, deres formål er å fjerne luft med ganske store partikler (småstein, støv, små metallspon, trespon, treflis) fra arbeidsstedet. Løftehjulet har 5 eller 6 blader laget av tykt karbonstål. Enhetene er designet for å fungere i maskineksoshetter. Populære modeller er VCP 7-40. Utført i følge K.s. nr. 5.

De skaper trykk fra 970 til 4000 Pa, de kan klassifiseres som "middels og høyt trykk". Løftehjulstallene er 5, 6,3 og 8. Motoreffekt er fra 5,5 til 45 kW.

Andre

Det er enheter av en spesiell klasse - for å blåse inn fastbrenselkjeler. Produsert i Polen. Spesialisert utstyr for varmesystemer(privat).

"Snegle"-kroppen er støpt fra aluminiumslegering. En spesiell spjeld med vektsystem hindrer luft i å komme inn i brennkammeret når motoren er slått av. Kan installeres i alle posisjoner. Liten motor med temperatursensor, 0,8 kW. Modellene WPA-117k, WPA-120k er på salg, og varierer i grunnstørrelser.

Kommentarer:

Etter at luftkanalnettet er designet og beregnet, er det på tide å velge riktig for dette systemet. ventilasjonsaggregat for lufttilførsel og behandling. Med hjertet mitt ventilasjonssystem er en vifte som setter luftmasser i bevegelse og er designet for å gi nødvendig strømning og trykk i nettet. En enhet av aksial type spiller ofte denne rollen. For at nødvendige parametere skal oppfylles, må aksialviften først beregnes.

En aksialvifte brukes i kanalsystemer for å flytte store luftmasser.

Generelt konsept for utformingen av enheten og dens formål

En aksialvifte er en vifte med blader som overfører den mekaniske rotasjonsenergien til impellerbladene til luftstrømmen i form av potensiell og kinetisk energi, og den bruker denne energien til å overvinne all motstand i systemet. Impeller akse av denne typen er aksen til den elektriske motoren, den er plassert i midten av luftstrømmen, og rotasjonsplanet til bladene er vinkelrett på det. Enheten beveger luft langs sin akse på grunn av blader som er dreid i en vinkel i forhold til rotasjonsplanet. Løftehjulet og den elektriske motoren er montert på samme aksel og er konstant plassert inne i luftstrømmen. Denne designen har sine ulemper:

Aggregatet kan ikke flytte luftmasser fra høy temperatur som kan skade den elektriske motoren. Anbefalt maksimal temperatur er 100°C.
Av samme grunn er det ikke tillatt å bruke denne typen enheter til å flytte aggressive medier eller gasser. Den transporterte luften må ikke inneholde klebrige partikler eller lange fibre.
På grunn av dens design aksial vifte kan ikke utvikle høyt trykk og er derfor uegnet for bruk i ventilasjonsanlegg med stor kompleksitet og lengde. Det maksimale trykket som en moderne enhet av aksialtype kan gi er innenfor 1000 Pa. Det finnes imidlertid spesielle gruvevifter hvis drivdesign gjør at trykk kan utvikles opp til 2000 Pa, men da reduseres den maksimale produktiviteten til 18 000 m³/t.

Fordelene med disse maskinene er som følger:

vifte kan gi høyt forbruk luft (opptil 65 000 m³/t);
den elektriske motoren, som er i strømmen, er vellykket avkjølt;
maskinen tar ikke mye plass, er lett og kan installeres direkte i kanalen, noe som reduserer installasjonskostnadene.

Alle vifter er klassifisert i henhold til standardstørrelser, som indikerer diameteren på maskinens impeller. Denne klassifiseringen kan sees i tabell 1.

Tabell 1

Gå tilbake til innholdet

Beskrivelse av beregninger av viftemaskinparametere

Beregningen av enhver type ventilasjonsenhet utføres i henhold til individuelle aerodynamiske egenskaper, og en aksialvifte er intet unntak. Dette er egenskapene:

Volumflyt eller produktivitet.
Effektivitet.
Kraften som kreves for å drive enheten.
Det faktiske trykket utviklet av enheten.

Ytelsen ble bestemt tidligere da selve ventilasjonssystemet ble beregnet. Viften må gi det, så luftmengdeverdien forblir uendret for beregning. Hvis lufttemperaturen er arbeidsplass forskjellig fra temperaturen på luften som passerer gjennom viften, bør ytelsen beregnes på nytt ved å bruke formelen:

L = Ln x (273 + t) / (273 + tr), hvor:

Ln — nødvendig produktivitet, m³/t;
t er temperaturen på luften som passerer gjennom viften, °C;
tr er lufttemperaturen i arbeidsområdet i rommet, °C.

Gå tilbake til innholdet

Kraftbestemmelse

Når den nødvendige mengden luft er endelig bestemt, må du finne ut kraften som kreves for å skape designtrykket ved denne strømningshastigheten. Effekten på pumpehjulsakselen beregnes ved å bruke formelen:

NB (kW) = (L x p) / 3600 x 102ɳв x ɳп, her:

L - enhetsproduktivitet i m³ per 1 sekund;
p—nødvendig viftetrykk, Pa;
ɳв er effektivitetsverdien, bestemt av den aerodynamiske egenskapen;
ɳp er effektivitetsverdien til lagrene til enheten, antatt å være 0,95-0,98.

Verdien av den installerte kraften til den elektriske motoren er forskjellig fra kraften på akselen, sistnevnte tar kun hensyn til belastningen i driftsmodus. Når du starter en hvilken som helst elektrisk motor, er det et hopp i strømstyrken, og derfor kraften. Denne starttoppen må tas i betraktning i beregningen, så den installerte kraften til den elektriske motoren vil være:

Ny = K NB, der K er startmomentsikkerhetsfaktoren.

Verdiene av sikkerhetsfaktorer for ulike akseleffekter er vist i tabell 2.

tabell 2

Hvis enheten installeres i et rom der lufttemperaturen kan nå +40°C av ulike årsaker, bør Ny-parameteren økes med 10 %, og ved +50°C bør den installerte effekten være 25 % høyere enn beregnet en. Til slutt er denne parameteren til den elektriske motoren hentet fra produsentens katalog, og velger den nærmeste høyere verdi til beregnet Ny med beregning av alle reserver. Som regel er viften installert før varmeveksleren, som varmer opp luften for videre tilførsel til lokalene. Da vil elmotoren starte og fungere i kald luft, noe som er mer økonomisk med tanke på energiforbruk.

Viftemaskiner av forskjellige størrelser kan utstyres med elektriske motorer med forskjellig effekt avhengig av trykket som kreves for å oppnås. Hver modell av enheten har sine egne aerodynamiske egenskaper, som produksjonsanlegget gjenspeiler i sin katalog i grafisk form. Effektivitetsfaktoren er en variabel verdi for forskjellige driftsforhold, den kan endelig bestemmes ut fra de grafiske egenskapene til viften, basert på verdiene for produktivitet, strømningshastighet og installert effekt beregnet tidligere.

Hovedoppgaven med å beregne og velge en vifte er å oppfylle bevegelseskravene nødvendig mengde luft, under hensyntagen til motstanden til luftkanalnettverket, samtidig som den maksimale effektivitetsverdien til enheten oppnås.

en kort beskrivelse av sentrifugalvifter

Sentrifugalvifter tilhører kategorien blåsere med størst variasjon av designtyper. Viftehjul kan ha blader buet både forover og bakover i forhold til hjulets rotasjonsretning. Vifter med radialblad er ganske vanlig.

Når du designer, bør det tas i betraktning at vifter med bakoverblader er mer økonomiske og mindre støyende.

Vifteeffektiviteten øker med økende hastighet og for hjul konisk form med skulderbladene bak kan nå en verdi på 0,9.

Tar i betraktning moderne krav For å oppnå energisparing ved design av vifteinstallasjoner bør man fokusere på viftedesign som tilsvarer de utprøvde aerodynamiske designene Ts4-76, 0,55-40 og lignende.

Layoutløsninger bestemmer effektiviteten til vifteinstallasjonen. Med en monoblokk-design (hjul på en elektrisk drivaksel) har effektiviteten maksimal verdi. Bruken av et understell i designet (et hjul på egen aksel i lagre) reduserer effektiviteten med ca. 2 %. Sammenlignet med en clutch reduserer en kileremdrift effektiviteten ytterligere med minst ytterligere 3 %. Designbeslutninger avhenger av viftetrykk og hastighet.

Ifølge utviklet overtrykk Generelle luftvifter er delt inn i følgende grupper:

1. høytrykksvifter (opptil 1 kPa);

2. middels trykkvifter (13 kPa);

3. fans lavtrykk(312 kPa).

Noen spesialiserte høytrykksvifter kan nå trykk på opptil 20 kPa.

Basert på hastighet (spesifikk hastighet), er generelle vifter delt inn i følgende kategorier:

1. høyhastighetsvifter (11 n s 30);

2. middels hastighet vifter (30 n s 60);

3. høyhastighetsvifter (60 n s 80).

Designløsninger avhenger av flyten som kreves av designoppgaven. For store strømninger har vifter doble sugehjul.

Den foreslåtte beregningen tilhører den konstruktive kategorien og utføres etter metoden for suksessive tilnærminger.

Odds lokal motstand strømningsbane, hastighetsendringskoeffisienter og lineære dimensjonsforhold settes avhengig av designtrykket til viften med etterfølgende verifisering. Kriteriet for riktig valg er at beregnet viftetrykk tilsvarer angitt verdi.

Aerodynamisk beregning sentrifugalvifte

For beregning er følgende spesifisert:

1. Forhold mellom impellerdiametre

2. Forholdet mellom diameteren til løpehjulet ved gassutløpet og -inntaket:

Lavere verdier er valgt for høytrykksvifter.

3. Hodetapskoeffisienter:

a) ved inngangen til pumpehjulet:

b) på impellerbladene:

c) når strømmen dreies over på arbeidsbladene:

d) i et spiraluttak (hus):

Mindre verdier på in, lop, pov, k tilsvarer lavtrykksvifter.

4. Hastighetsendringskoeffisienter er valgt:

a) i et spiraluttak (hus)

b) ved inngangen til pumpehjulet

c) i arbeidskanaler

5. Hodetapskoeffisienten beregnes, redusert til strømningshastigheten bak løpehjulet:

6. Fra betingelsen om minimum trykktap i viften, bestemmes koeffisienten Rв:

7. Strømningsvinkelen ved impellerinntaket er funnet:

8. Hastighetsforholdet beregnes

9. Koeffisienten for teoretisk trykk bestemmes fra tilstanden til viftens maksimale hydrauliske effektivitet:

10. Verdien av hydraulisk effektivitet er funnet. fan:

11. Vinkelen for strømningsutgang fra pumpehjulet bestemmes ved den optimale verdien av G:

hagl .

12. Nødvendig periferihastighet for hjulet ved gassuttaket:

M/s .

hvor [kg/m3] er lufttettheten under sugeforhold.

13. Det nødvendige antall omdreininger av løpehjulet bestemmes i nærvær av en jevn gassinntrenging i løpehjulet

RPM .

Her er 0 =0.91.0 koeffisienten for å fylle seksjonen med den aktive flyten. Som en første tilnærming kan den tas lik 1,0.

Driftshastigheten til drivmotoren er hentet fra en rekke frekvensverdier som er typiske for elektriske viftedrifter: 2900; 1450; 960; 725.

14. Utvendig diameter impeller:

15. Impellerinnløpsdiameter:

Hvis det faktiske forholdet mellom løpehjuldiametre er nær det som tidligere er akseptert, blir det ikke gjort noen justeringer i beregningen. Hvis verdien er større enn 1m, bør det beregnes en vifte med dobbeltsidig sug. I dette tilfellet bør halvparten av fôret på 0,5 erstattes i formlene Q.

Elementer i hastighetstrekanten når gass kommer inn i rotorbladene

16. Periferihastigheten til hjulet ved gassinntaket er funnet

M/s .

17. Gasshastighet ved impellerinntaket:

M/s .

Hastighet MED 0 bør ikke overstige 50 m/s.

18. Gasshastighet foran impellerbladene:

M/s .

19. Radiell projeksjon av gasshastigheten ved inngangen til impellerbladene:

M/s .

20. Projeksjonen av inngangsstrømningshastigheten på retningen til periferhastigheten tas lik null for å sikre maksimalt trykk:

MED 1u = 0.

Fordi det MED 1r= 0, deretter 1 = 90 0, det vil si at gassinnløpet til rotorbladene er radialt.

21. Relativ hastighet for gassinntrenging til rotorbladene:

Basert på beregnede verdier MED 1 , U 1, 1, 1, 1 er en trekant av hastigheter konstruert når gass kommer inn i rotorbladene. Med riktig beregning av hastigheter og vinkler skal trekanten lukkes.

Elementer i hastighetstrekanten når gass kommer ut av rotorbladene

22. Radiell projeksjon av strømningshastigheten bak løpehjulet:

M/s .

23. Projeksjon av den absolutte gassutgangshastigheten på retningen av periferihastigheten på impellerkanten:

24. Absolutt gasshastighet bak løpehjulet:

M/s .

25. Relativ hastighet for gassutgang fra rotorbladene:

Basert på de oppnådde verdiene MED 2 , MED 2u ,U 2, 2, 2 er en hastighetstrekant konstruert når gass kommer ut av løpehjulet. Med riktig utregning av hastigheter og vinkler bør også hastighetstrekanten lukkes.

26. Ved å bruke Euler-ligningen kontrolleres trykket som skapes av viften:

Det beregnede trykket må samsvare med designverdien.

27. Bredde på bladene ved gassinntaket til pumpehjulet:

her: UT = 0.020.03 - koeffisient for gasslekkasje gjennom gapet mellom hjulet og innløpsrøret; u1 = 0.91.0 - fyllingsfaktor for inngangsdelen til arbeidskanalene med den aktive flyten.

28. Bredde på bladene ved gassutløpet fra pumpehjulet:

hvor u2 = 0.91.0 er den aktive strømningsfyllingsfaktoren til utgangsdelen av arbeidskanalene.

Bestemmelse av monteringsvinkler og antall impellerblader

29. Vinkel for montering av bladet ved strømningsinntaket til hjulet:

Hvor Jeg- angrepsvinkel, hvis optimale verdier ligger innenfor -3+5 0.

30. Vinkel for montering av bladet ved gassutløpet fra pumpehjulet:

hvor er strømningsforsinkelsesvinkelen på grunn av strømningsavbøyning i den skrå seksjonen av den interskapulære kanalen. Optimale verdier er vanligvis hentet fra intervallet på = 24 0 .

31. Gjennomsnittlig monteringsvinkel for bladet:

32. Antall arbeidsblader:

Rund av antall blader til et partall.

33. Den tidligere aksepterte strømningsforsinkelsesvinkelen er tydeliggjort i henhold til formelen:

Hvor k= 1.52.0 med bakoverbuede skulderblader;

k= 3,0 med radielle blader;

k= 3.04.0 med foroverbuede blader;

Den justerte vinkelverdien skal være nær den forhåndsinnstilte verdien. Ellers bør du angi en ny verdi u.

Bestemmelse av vifteakseleffekt

34. Total viftevirkningsgrad: 78,80

hvor mech = 0.90.98 - mekanisk effektivitet. fan;

0,02 - mengden gasslekkasjer;

d = 0,02 - koeffisient for effekttap på grunn av friksjon av pumpehjulet på gassen (skivefriksjon).

35. Nødvendig kraft på motorakselen:

25,35 kW.

Profilering av impellerblader

De mest brukte bladene er de som er skissert i en sirkelbue.

36. Hjulbladradius:

37. Vi finner radiusen til sentrene ved å bruke formelen:

R c =, m.

Bladprofilen kan også konstrueres i henhold til fig. 3.

Ris. 3. Profilerende viftehjulsblader

Beregning og profilering av et spiraluttak

For en sentrifugalvifte har utløpet (volutt) konstant bredde B, betydelig overskridende bredden på løpehjulet.

38. Bredden på sneglehuset er valgt konstruktivt:

I 2b 1 = 526 mm.

Konturen av utløpet tilsvarer oftest en logaritmisk spiral. Konstruksjonen utføres omtrent i henhold til regelen for designplassen. I dette tilfellet, siden av torget en fire ganger mindre åpning av spiralhuset EN.

39. Verdien av A bestemmes ut fra forholdet:

hvor er gjennomsnittlig gasshastighet ved utgangen fra sneglehuset MED og er funnet fra relasjonen:

MED a =(0.60.75)* MED 2u=33,88 m/s.

EN = EN/4 =79,5 mm.

41. La oss bestemme radiene til buene av sirkler som danner en spiral. Startsirkelen for dannelsen av en cochlea spiral er sirkelen med radius:

Cochlea åpningsradier R 1 , R 2 , R 3 , R 4 er funnet ved å bruke formlene:

R 1 = R H+=679,5+79,5/2=719,25 mm;

R 2 = R 1 + EN=798,75 mm;

R 3 = R 2 + a=878,25 mm;

R 4 = R 3 + EN=957,75 mm.

Konstruksjonen av sneglehuset utføres i samsvar med fig. 4.

Ris. 4.

I nærheten av impelleren blir utløpet til en såkalt tunge, som skiller strømmene og reduserer lekkasje inne i utløpet. Den delen av utløpet som begrenses av tungen kalles utløpsdelen av viftehuset. Utløpslengde C bestemmer området til vifteuttaket. Utløpsdelen av viften er en fortsettelse av eksosen og utfører funksjonene til en buet diffusor og et trykkrør.

Hjulets posisjon i spiralutløpet er innstilt basert på minimale hydrauliske tap. For å redusere tap fra skivefriksjon, flyttes hjulet til bakveggen av uttaket. Spalten mellom hovedhjulskiven og bakvegg eksos (fra drivsiden) på den ene siden, og hjulet og tungen på den andre, bestemmes av viftens aerodynamiske utforming. Så for eksempel for Ts4-70-ordningen er de henholdsvis 4 og 6,25%.

Profilering av sugerøret

Den optimale formen på sugerøret tilsvarer de avsmalnende seksjonene langs gasstrømmen. Innsnevring av strømmen øker dens jevnhet og fremmer akselerasjon når den går inn i løpehjulsbladene, noe som reduserer tap fra strømmens innvirkning på kantene av bladene. Best ytelse har en jevn forvirring. Grensesnittet mellom forveksleren og hjulet skal sikre et minimum av gasslekkasjer fra utløpet til suget. Mengden lekkasje bestemmes av gapet mellom utløpsdelen av forvirringen og inngangen til hjulet. Fra dette synspunktet bør gapet være minimalt, dets virkelige verdi bør bare avhenge av størrelsen på den mulige radielle utløpet av rotoren. Således, for den aerodynamiske utformingen av Ts4-70, er gapstørrelsen 1% av den ytre diameteren til hjulet.

Den jevne forvirringen har den beste ytelsen. Men i de fleste tilfeller er en vanlig straight confuser tilstrekkelig. Innløpsdiameteren til confuseren må være 1.32.0 ganger større enn diameteren til hjulets sugehull.

Utdannings- og vitenskapsdepartementet i Den russiske føderasjonen

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "Ural Federal University oppkalt etter den første presidenten i Russland B.N. Jeltsin"

Institutt for industriell termisk kraftteknikk

KURSPROSJEKT

i faget: "Varmemotorer og superladere"

om emnet: "Beregning av en sentrifugalvifte av cantilever-type"

Student Yakov D.V.

Gruppe EN-390901

Lærer Kolpakov A.S.

Jekaterinburg 2011

1. Startdata

Beregningsresultater

Korte egenskaper for sentrifugalvifter

Aerodynamisk beregning av en sentrifugalvifte

Mekanisk beregning

Valg av viftedrift

Bibliografi

1. Startdata

Tabell 1.

	Navn		Enhet målt
	Fan ytelse		tusen m3/time
	Vifte totalt trykk
	Gassparametere ved innløpet til enheten:
	Absolutt press
	Temperatur
	Tetthet
	Molekylmasse av gass
	Akseptert innledende koeffisientsystem:

	Hodetapskoeffisienter:
	Ved inngangen til pumpehjulet
	På impellerbladene
	Når strømmen snus på arbeidsbladene

	hastighetsendringskoeffisienter:
	I et spiraluttak (hus)
	Ved inngangen til pumpehjulet

Arbeidsvæsken i alle foreslåtte alternativer for å beregne en sentrifugalvifte er luft.

2. Beregningsresultater

Tabell 2.

Navn		Enhet målt
Fan type	Konsoll type
Hydraulisk effektivitet
Mekanisk effektivitet
Generell effektivitet
Enhetens akselkraft
Hastighet
Geometri til strømningsdelen av enheten:
Innløpshjulets klaring diameter
Hjulbladinnføringsdiameter
Forholdet mellom diametrene til lumen og inngangen
Akseldiameter
Hjuldiameter
Forholdet mellom utløps- og innløpsdiametre (hjulmodul)
Entry hjul bredde
Utgangshjulbredde
Innløpsbladvinkel
Bladvinkel ved utløp
Antall hjulblader
Elementer i hastighetstrekanten ved impellerinntaket:
Impellerens inngangshastighet
Gassinngangshastighet til bladene
Periferhastighet

Strømningsinngangsvinkel til hjulbladene
Elementer i hastighetstrekanten ved utgangen fra løpehjulet:
Impellerens utgangshastighet
Periferhastighet
Relativ strømningshastighet
Strømningsvirvel
Hastighetsforhold C2r/U2
Strømningsvinkel som går ut av hjulet
Profilering av impellerblader med sirkelbue
Radius av sirkelsentre
Bladprofilens omkretsradius

. Korte egenskaper for sentrifugalvifter

Når du designer, bør det tas i betraktning at vifter med bakoverblader er mer økonomiske og mindre støyende.

Vifteeffektiviteten øker med økende hastighet og for koniske hjul med bakovervendte blader kan nå en verdi på ~0,9.

Når man tar hensyn til moderne krav til energisparing, bør man ved utforming av vifteinstallasjoner fokusere på viftedesign som tilsvarer de utprøvde aerodynamiske designene Ts4-76, 0,55-40 og lignende.

I henhold til det utviklede overtrykket, er luftvifter for generell bruk delt inn i følgende grupper:

Høytrykksvifter (opptil 1 kPa);

Middels trykkvifter (1¸3 kPa);

Lavtrykksvifter (3¸12 kPa).

Noen spesialiserte høytrykksvifter kan nå trykk på opptil 20 kPa.

Basert på hastighet (spesifikk hastighet), er generelle vifter delt inn i følgende kategorier:

Høyhastighetsvifter (11<n s<30);

Mediumhastighets vifter (30<n s<60);

Høyhastighetsvifter (60<n s<80).

Designløsninger avhenger av flyten som kreves av designoppgaven. For store strømninger har vifter doble sugehjul.

Den foreslåtte beregningen tilhører den konstruktive kategorien og utføres etter metoden for suksessive tilnærminger.

Koeffisienter for lokal motstand til strømningsbanen, endringskoeffisienter i hastighet og forhold mellom lineære dimensjoner settes avhengig av designtrykket til viften med etterfølgende verifisering. Kriteriet for riktig valg er at beregnet viftetrykk tilsvarer angitt verdi.

4. Aerodynamisk beregning av sentrifugalvifte

For beregning er følgende spesifisert:

Impeller diameter forhold

Forholdet mellom impellerdiametrene ved gassutløpet og gassinnløpet:

Lavere verdier er valgt for høytrykksvifter.

Hodetapskoeffisienter:

a) ved inngangen til pumpehjulet:

b) på impellerbladene:

c) når strømmen dreies over på arbeidsbladene:

;

d) i et spiraluttak (hus):

Mindre verdier x i, x tull, x pov, x tilsvarer lavtrykksvifter.

Hastighetsendringskoeffisientene er valgt:

a) i et spiraluttak (hus)

b) ved inngangen til pumpehjulet

;

c) i arbeidskanaler

Fra betingelsen om minimum trykktap i viften bestemmes koeffisienten R V:

Strømningsvinkelen ved impellerinntaket er:

, grader.

Hastighetsforholdet beregnes

Koeffisienten for teoretisk trykk bestemmes fra tilstanden til viftens maksimale hydrauliske effektivitet:

Verdien av hydraulisk effektivitet er funnet. fan:

11. Vinkelen for strømningsutgang fra pumpehjulet bestemmes ved optimal verdi h G:

, hagl .

Nødvendig periferihastighet på hjulet ved gassuttaket:

, m/s .

Hvor r[kg/m3] - lufttetthet under sugeforhold.

Det nødvendige antall omdreininger av løpehjulet bestemmes i nærvær av en jevn gassinntrenging i løpehjulet

, rpm .

Her m 0 =0,9¸1,0 - koeffisient for å fylle seksjonen med den aktive flyten. Som en første tilnærming kan den tas lik 1,0.

Driftshastigheten til drivmotoren er hentet fra en rekke frekvensverdier som er typiske for elektriske viftedrifter: 2900; 1450; 960; 725.

Impeller ytre diameter:

, mm .

Impeller innløpsdiameter:

, mm .

Elementer i hastighetstrekanten når gass kommer inn i rotorbladene

16. Periferihastigheten til hjulet ved gassinntaket er funnet

, m/s .

Gasshastighet ved impellerinntaket:

, m/s .

Hastighet MED 0 bør ikke overstige 50 m/s.

Gasshastighet foran impellerbladene:

, m/s .

Radiell projeksjon av gasshastigheten ved inngangen til impellerbladene:

M/s .

Projeksjonen av inngangsstrømningshastigheten på retningen til periferhastigheten tas lik null for å sikre maksimalt trykk:

MED 1u = 0.

Fordi det MED 1r= 0, da en 1 = 90 0, det vil si at gassinnløpet til rotorbladene er radialt.

Relativ hastighet for gassinntrenging til rotorbladene:

w 1 =, m/s.

Basert på beregnede verdier MED 1 , U 1 , w 1 , en 1 , b 1 er en hastighetstrekant konstruert når gass kommer inn i rotorbladene. Med riktig beregning av hastigheter og vinkler skal trekanten lukkes.

Elementer i hastighetstrekanten når gass kommer ut av rotorbladene

22. Radiell projeksjon av strømningshastigheten bak løpehjulet:

, m/s .

Projeksjon av den absolutte gassutgangshastigheten på retningen av periferhastigheten på impellerkanten:

Absolutt gasshastighet bak pumpehjulet:

, m/s .

Relativ hastighet på gassutgang fra rotorbladene:

Basert på de oppnådde verdiene MED 2 , MED 2u ,U 2 , w 2 , b 2, er en hastighetstrekant konstruert når gass kommer ut av løpehjulet. Med riktig utregning av hastigheter og vinkler bør også hastighetstrekanten lukkes.

Ved å bruke Euler-ligningen kontrolleres trykket som skapes av viften:

Pa .

Det beregnede trykket må samsvare med designverdien.

Bredde på bladene ved gassinntaket til pumpehjulet:

, mm,

Her: enУТ = 0,02¸0,03 - koeffisient for gasslekkasje gjennom gapet mellom hjulet og innløpsrøret; m u1 = 0,9¸1,0 - fyllingsfaktor for inngangsdelen til arbeidskanalene med aktiv flyt.

Bredde på bladene ved gassutløpet fra pumpehjulet:

, mm,

Hvor mu2= 0,9¸1,0 - den aktive strømningsfyllingsfaktoren til utgangsdelen av arbeidskanalene.

Bestemmelse av monteringsvinkler og antall impellerblader

29. Vinkel for montering av bladet ved strømningsinntaket til hjulet:

, hagl,

Hvor Jeg- angrepsvinkel, hvis optimale verdier ligger innenfor området -3¸+5 0.

Vinkel for montering av bladet ved gassutløpet fra pumpehjulet:

, hagl,

Gjennomsnittlig monteringsvinkel for blad:

, grader.

Antall arbeidsblad:

Rund av antall blader til et partall.

Den tidligere aksepterte strømningsforsinkelsesvinkelen avklares ved hjelp av formelen:

Hvor k= 1,5¸2,0 med bakoverbuede blader;

k= 3,0 med radielle blader;

k= 3,0¸4,0 med foroverbuede blader;

b 2l = ;

s =b 2l - b 2 =2

Raffinert vinkelverdi s bør være nær den forhåndsinnstilte verdien. Ellers bør du angi en ny verdi σ .

Bestemmelse av vifteakseleffekt

34. Total viftevirkningsgrad: 78,80

Hvor h mech = 0,9¸0,98 - mekanisk effektivitet fan;

0,02 - mengden gasslekkasjer;

en d = 0,02 - koeffisient for effekttap på grunn av friksjon av pumpehjulet på gassen (skivefriksjon).

Nødvendig kraft på motorakselen:

=25,35 kW.

Profilering av impellerblader

De mest brukte bladene er de som er skissert i en sirkelbue.

Hjulbladradius:

, m.

Vi finner radiusen til sentrene ved å bruke formelen:

ts = , m.

Bladprofilen kan også konstrueres i henhold til fig. 3.

Ris. 3. Profilering av viftehjulsblader

Beregning og profilering av et spiraluttak

For en sentrifugalvifte har utløpet (volutt) konstant bredde B, betydelig overskridende bredden på løpehjulet.

Bredden på sneglen er valgt konstruktivt:

I»2 b 1 = 526 mm.

39. Str EN bestemt ut fra forholdet:

, m.

hvor er gjennomsnittlig gasshastighet ved utgangen fra sneglehuset MED og er funnet fra relasjonen:

MED a =(0,6¸0,75)* MED 2u=33,88 m/s.

EN = EN/4 =79,5 mm.

La oss bestemme radiene til sirkelbuene som danner en spiral. Startsirkelen for dannelsen av en cochlea spiral er sirkelen med radius:

, mm.

Cochlea åpningsradier R 1 , R 2 , R 3 , R 4 er funnet ved å bruke formlene:

1 = R H+=679,5+79,5/2=719,25 mm;

R 2 = R 1 + EN=798,75 mm;

R3 = R2 + a=878,25 mm; 4 = R 3 + EN=957,75 mm.

Konstruksjonen av sneglehuset utføres i samsvar med fig. 4.

Ris. 4. Profilering av viftevolutten ved hjelp av design square-metoden

Hjulets posisjon i spiralutløpet er innstilt basert på minimale hydrauliske tap. For å redusere tap fra skivefriksjon, flyttes hjulet til bakveggen av uttaket. Avstanden mellom hovedhjulskiven og bakveggen til uttaket (drivsiden) på den ene siden, og hjulet og tungen på den andre, bestemmes av viftens aerodynamiske utforming. Så, for eksempel, for Ts4-70-ordningen er de henholdsvis 4 og 6,25%.

Profilering av sugerøret

Den optimale formen på sugerøret tilsvarer de avsmalnende seksjonene langs gasstrømmen. Innsnevring av strømmen øker dens jevnhet og fremmer akselerasjon når den går inn i løpehjulsbladene, noe som reduserer tap fra strømmens innvirkning på kantene av bladene. Den jevne forvirringen har den beste ytelsen. Grensesnittet mellom forveksleren og hjulet skal sikre et minimum av gasslekkasjer fra utløpet til suget. Mengden lekkasje bestemmes av gapet mellom utløpsdelen av forvirringen og inngangen til hjulet. Fra dette synspunktet bør gapet være minimalt, dets virkelige verdi bør bare avhenge av størrelsen på den mulige radielle utløpet av rotoren. Således, for den aerodynamiske utformingen av Ts4-70, er gapstørrelsen 1% av den ytre diameteren til hjulet.

Den jevne forvirringen har den beste ytelsen. Men i de fleste tilfeller er en vanlig straight confuser tilstrekkelig. Innløpsdiameteren til forvekslingen må være 1,3 til 2,0 ganger større enn diameteren til hjulets sugehull.

. Mekanisk beregning

viftebladhjuldrift

1. Testberegning av impellerblader for styrke

Når en vifte går, tåler bladene tre typer belastninger:

· sentrifugalkrefter av sin egen masse;

· trykkforskjell mellom det bevegelige mediet på arbeids- og baksiden av bladet;

· reaksjon av de deformerende hoved- og dekkskivene.

I praksis tas ikke hensyn til belastninger av den andre og tredje typen, fordi disse belastningene er betydelig mindre enn belastningene fra sentrifugalkrefter.

Ved beregning betraktes bladet som en bjelke som arbeider i bøying. Den omtrentlige bøyespenningen i bladet kan beregnes ved hjelp av formelen:

s il = = 779 kg/cm 2 ,

Hvor R 1 og b 1 - radius av henholdsvis sugehjulet og bladtykkelsen, mm.

Testberegning for styrken til hovedimpellerskiven

Ved utforming av løpehjul tildeles tykkelsen på skivene av konstruktøren, etterfulgt av kontroll av spenningene ved beregning.

For enkle sugehjul kan maksimal tangentiell spenningsverdi kontrolleres ved hjelp av formelen:

s τ = kg/cm 2

Hvor G l er den totale massen til bladene, kg;

δ / - skivetykkelse, mm;

n 0 - antall omdreininger, rpm.

l = =110 kg,

Hvor ρ = 7850 kg/m 3 .

Odds k 1 og k 2 bestemmes av nomogrammet (fig. 5).

Ris. 5. Nomogram for bestemmelse av koeffisienter k 1 og k 2

Den resulterende spenningen bør ikke overstige flytegrensen for stål [ sτ ] = 2400 kg/cm 2 .

6. Valg av viftedrift

For å drive vifter av konsolltype brukes hovedsakelig asynkrone elektriske motorer i 4A-serien og deres analoger av andre serier. For å velge en elektrisk motor, styres de av viftens rotasjonshastighet og dens kraft. I dette tilfellet er det nødvendig å ta hensyn til behovet for en kraftreserve for å unngå motorsvikt under oppstart, når det oppstår store startstrømmer. Sikkerhetsfaktoren for generelle vifter = 1,05¸1,2 velges basert på vifteeffektverdien. Større koeffisientverdier tilsvarer lavere effektverdier.

For viftevifter velges drivkraften under hensyntagen til trykksikkerhetsfaktorer k d = 1,15 og fôr k n = 1,1. Motorkraftreserve k N=1,05.

Utvalget av elektriske motorer er gjort i henhold til kataloger og oppslagsverk. Vi velger en AIR180M4 elektrisk motor med en rotasjonshastighet på 1500 rpm og en effekt på 30 kW.

Fabrikkbetegnelse	Type elektrisk/motor	Installert motorkraft kW	Forbruk effekt, kWt	Forsyn tusen m3/t	Davl. jaPa	Dimensjoner (LхВхН), mm

VDN10-1500 rpm

7. Referanser

1. Solomakhova T.S., Chebysheva K.V. Sentrifugalvifter. Aerodynamiske design og egenskaper: Håndbok. M.: Maskinteknikk, 1980. 176 s.

Vakhvakhov G.G. Energisparing og pålitelighet av vifteinstallasjoner. M.: Stroyizdat, 1989. 176 s.

Aerodynamisk beregning av kjeleinstallasjoner (normativ metode). / Red. S.I. Močana. L.: Energi, 1977. 256 s.

Trekkmaskiner: Katalog. "Sibenergomash" 2005.

Aliev Elektroteknisk referansebok

Ventilasjon av industrilokaler er en nødvendighet som bidrar til å bevare helsen til arbeidere og sikre uavbrutt drift av verkstedet. For å rense luften fra forskjellige urenheter, metall- og trespon, støv og smuss, brukes kraftige ventilasjonsenheter oftest " snegler " Utformingen av disse enhetene inkluderer flere vifter med forskjellig kraft, og derfor kan "sneglen" takle nesten hvilken som helst forurensning.

Prinsipp for operasjon

Navnet på hetten "snegl" kommer fra designfunksjonene og utseendet til ventilasjonen. I sin form ligner den virkelig et vridd sneglehus. Driftsprinsippet til et slikt system er ekstremt enkelt. Den er basert på sentrifugalkraften som genereres av turbinhjulet. Som et resultat kommer forurensede luftmasser inn i sugerøret, som, etter å ha passert gjennom rensesystemet, returneres til rommet eller slippes ut utenfor.

Typer snegler

Hetter - snegler kan variere i driftstrykk. Hver type har sine egne anbefalinger for bruk, nemlig:

Lavtrykksvifter - opptil 100 kg/m2. Disse designene kan brukes i både husholdnings- og industrilokaler. De er kompakte og krever ikke ekstra arbeidskraft under installasjonen.
Middels trykkvifter – opptil 300 kg/m2. Industriell bruk er relevant for slike systemer. De takler godt med ulike urenheter.
Høytrykksvifter – opptil 1200 kg/m2. Slike vifter er installert i farlige industrier, laboratorier og malerverksteder.

Avhengig av produksjonens spesifikasjoner, kan du kjøpe brannsikre, korrosjonsbestandige eller til og med eksplosjonsbestandige modeller. Prisen på slike produkter kan være betydelig høyere, men sikkerhet i produksjonen bør komme først.

Også "snegler" kan deles inn i innløp og utløp. Ved å kombinere to volutter av forskjellige typer til ett system, kan du enkelt lage et til- og avtrekkssystem som ikke bare fjerner forurensede luftmasser, men også tilfører ren luft til rommet. Dessuten kan dette eksossystemet også brukes som romoppvarming i den kalde årstiden.

Driftsbegrensninger

Til tross for styrken og påliteligheten til industrielle snegler, er det noen restriksjoner på bruken. Så sentrifugalvifter, ofte kalt "snegler", anbefales ikke å installere hvis:

Det er suspensjoner i luften med en klebrig konsistens på mer enn 10 mg/kubikkmeter.
Det er partikler av eksplosive stoffer i rommet.
Romtemperaturen er utenfor området -40 til +45°C.

Dessuten er det rasjonelt å bruke snegleventilasjon i store rom i hverdagen, det er bedre å installere slike enheter i ventilasjonssjakter, der all avtrekksluften fra huset kommer inn.

Egnet for hjemmebruk

Oftest brukes en "snegl" for ventilasjon i industrilokaler eller i hjemmesnekkerforretninger, malerboder osv. Det er ikke tilrådelig å installere slik ventilasjon direkte i boliglokaler. Tross alt er en "snegl" en lite iøynefallende og ganske stor enhet som kan ødelegge kjøkkenets generelle design. I tillegg er denne typen ventilasjon ganske støyende og kan skape betydelig ubehag når den brukes hjemme.

DIY snegl

For husholdningsbruk kan du lage ventilasjon med egne hender. Selvfølgelig vil et slikt design skille seg fra en industriell installasjon, men det vil bidra betydelig til å spare penger på kjøp av ventilasjon. Det er verdt å merke seg at en høykvalitets middels kraftig snegl i spesialforretninger koster rundt 20 tusen rubler, og derfor for mange er spørsmålet fortsatt relevant: hvordan lage ventilasjon med egne hender .
Utformingen av kroppen til en hjemmelaget snegl inkluderer oftest to deler - et område for plassering av motoren og et område med blåseblader. De fleste reservedeler må kjøpes i spesialforretninger, men disse kostnadene vil være betydelig lavere enn om du kjøper ferdig ventilasjon. Så du trenger:

Ramme. Du kan kjøpe det i en jernvarehandel. Det er bedre å foretrekke et metallprodukt.
Motor. Selges i markeder og elektrobutikker.
Arbeidshjul. Kan kjøpes i reservedelsbutikker for elektriske apparater.
Fan. Selges i enhver butikk for boligventilasjonsutstyr.

Å lage en ventilasjonsenhet med egne hender begynner med beregninger. For at bruken av snegleventilasjon skal være effektiv, må du riktig beregne kraften og størrelsen på motoren. Når du installerer enheten, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot påliteligheten til viften og impellerfestene. Ved sterke luftstrømmer kan disse komponentene løsne og hoppe av, noe som alltid vil føre til skade på ventilasjonen. Alle deler, inkludert kroppen, skal være laget av brannbestandige materialer.

Diagram av ventilasjons "sneglen"

Det skal bemerkes at selvmontering av en slik hette bare kan utføres hvis du har viss kunnskap. Hvis du ikke er sikker på at enheten du satte sammen selv er helt trygg, er det bedre å konsultere en profesjonell som kan vurdere riktigheten av monteringen din. Hvis du ikke har ferdighetene til å montere elektriske strukturer, er det bedre å kjøpe en ferdig enhet.