Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Влияние параметров вентилятора и вентиляционной сети на его производительность



 

Вентилятор в зависимости от его параметров и аэродинамического сопротивления (R) вентиляционной сети, на которую он работает, может подавать различное количество воздуха.

Зависимость производительности вентилятора (L) от диаметра рабочего колеса ( ) и его числа оборотов ( ) описывается уравнениями

 

, (1.28)

 

. (1.29)

 

Давление (Рв1), развиваемое вентилятором, зависит от диаметра рабочего, колеса ( ) и числа его оборотов ( ).

 

, (1.30)

. (1.31)

 

Экспериментальным путем на заводах – изготовителях для каждого вида вентиляторов строят индивидуальные характеристики (рис.1.3, кривая 1), которые показывают зависимость между производительностью вентилятора (L) и развиваемым им давлением (Рв) при работе на ту или иную вентиляционную сеть.

Зависимость между потерей давления (Рn) в вентиляционной сети и расходом воздуха ( L ) согласно уравнений (1.7; 1.8; 1.9) имеет вид

 

Рn = (ρ ·V2 ср ) + R · L 2, (1.32)

 

где Рn – потеря давления воздуха в воздуховоде, Па.

Если построить в системе координат Рв - L кривую уравнения (1.32), то она изобразится в виде параболы (рис.1.3, кривая 2) и будет представлять собой так называемую характеристику вентиляционной сети. Для построения кривой 2 (рис. 1.3) нужно вычислить аэродинамическое сопротивление сети (R), затем, задаваясь значениями (L) и соответственно (Vср), найти соответствующие им значения .

 

Рисунок 1.3 – Индивидуальная характеристика вентилятора (1) и характеристика вентиляционных сетей (2, 3, 4), при

 

Для того, чтобы определить расход воздуха (L, м3/c) и давление (Рв), которое должен развивать вентилятор в данной сети, необходимо наложить характеристику сети (кривую 2, рис. 1.3) на характеристику вентилятора (кривую 1, рис. 1.3), при этом характеристики должны быть выполнены в одном масштабе. Точка (А) пересечения характеристик определит искомые давление и производительность вентилятора.

При увеличении аэродинамического сопротивления сети (R) крутизна вентиляционной характеристики возрастает (кривая 3, рис. 1.3) и производительность вентилятора ( ) снижаетcя. С уменьшением (R) крутизна характеристики сети (кривая 4, рис. 1.3) уменьшается, что приводит к увеличению производительности вентилятора (L4 ).

Тип вентилятора, диаметр рабочего колеса и число его оборотов подбирают так, чтобы производительность вентилятора была на 5 – 10 % выше расчетной, а коэффициент полезного действия не ниже 0, 65.

 

СХЕМЫ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ И СТЕНДА

 

Лабораторная установка

 

Измерение динамического давления производится на вентиляционной установке (рис. 2.1), которая состоит из воздуходувки I, воздуховода 2, регулятора напряжения 3, штепсельной вилки 4, микронанометра 5, пневмометрической трубки 6 и двух шлангов резиновых 12.

 

Рисунок 2.1 – Схема лабораторной установки

 

Микроманометр 5 состоит из резервуара 7 с жидкостью, наклон­ной трубки 8 со шкалой, трехходового крана 9, сегмента 10 для фиксации наклонной трубки 8.

Пневмометрическая трубка 6 состоит из двух трубок с загнуты­ми концами II. У трубки с открытым загнутым концом противополож­ный конец условно обозначен знаком (+), по этой трубке переда­ется полное давление (Рд + Рст). У трубки с заглушенным загну­тым концом противоположный конец условно обозначен знаком (-), по ней передается только статическое давление (Рст ).

Концы пневмометрической трубки 6 (+) и (-) при помощи рези­новых шлангов 12 соединяются соответственно со штуцерами (+) и (-) на трехходовом кране 9 микроманометра. Соединение штуцера (+) с резервуаром 7 микроманометра и штуцера (-) с наклонной трубкой 8 осуществляется при помощи рукоятки 13 трехходового крана, которую ставят в положение «открыто”.

Воздуховод 2 диаметром 27 мм для измерения динамического давления и определения средней скорости воздушной потока услов­но разделен на два равновеликих кольца (площадки). Центры первого кольца (рис. 4.1, 14) обозначены точками (а, аꞋ ), второго – (в, вꞋ ). Центр поперечного сечения воздуховода – точкой (0).

Загнутый конец II пневмометрической трубки 6 располагается в соответствующей точке измерения при совмещении конца указателя 15 с точкой на планшете 16.

 

Лабораторный стенд

 

На лабораторном стенде (рис. 2.2) нанесена принципиальная схема вытяжной установки для исследования влияния параметров вентиляционной сети и вентилятора на его производительность.

Вытяжная вентиляционная установка (рис. 2.2) состоит из центро­бежного вентилятора I с электродвигателем 2, вытяжных участко­вых 3, 4 и магистрального 5 воздуховодов, фильтра 6, выхлопной трубы 7, двух панелей Чернобережского 8 и дроссель – клапана 9 на участковом воздуховоде 4.

 

Рисунок 2.2 – Схема лабораторного стенда

 

Измерение объемного расхода воздуха в воздуховодах произво­дится электротермоанемометром с помощью датчиков II, установленных в воздуховодах. Шкала электротермометра 10 отградуирована в объемных единицах расхода воздушного потока (L, м3/с). Электротермометр 10 подключается к датчикам II при помощи пере­ключателя П7.

Число оборотов электродвигателя 2 измеряют при помощи электротахометра 12.

Переключатели предназначены для изменения: П1 – числа оборотов электродвигателя N, П2 – диаметра воздуховода d, П3 – длины воздуховода l, П4 – шероховатости стенок воздухо­вода α, П5 – диаметра рабочего колеса вентилятора Д, П6 – положения дроссель-клапана 9 в воздуховоде 4. Переключателем П6 задается программа исследования.

Кнопки К1, К2, К3, К4 и К5 предназначены для включения в работу соответствующих переключателей.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Задание для эксперимента

 

Измерить динамическое давление воздуха в точках равновеликих колец воздуховода.

Исследовать зависимость производительности вентилятора от диаметра рабочего колеса и его скорости вращения, а также от диаметра воздуховода, его длины и шероховатости. Исследовать распределение воздуха в параллельных воздуховодах от аэродинамического сопротивления одного из них.

Методика исследования

 

1. До измерения динамического давления воздуха в воздухо­воде 2 (рис. 2.1) необходимо рукоятку 13 крана 9 поставить в поло­жение «0» и проверить правильность соединения пневмометрической трубки 6 со штуцерами (+) и (-) микроманометра 5 (рис. 2.1).

Записать в табл. 3.1 начальный уровень жидкости (Н0) в наклон­ной трубке 8 микроманометра и коэффициент угла ее наклона (К).

Включить воздуходувку 1 в электрическую сеть при помощи штеп­сельной вилки (рис. 2.1). Установить регулятором 3 заданное параметром А напряжение по вольтметру автотрансформатора.


Таблица 3.1 – Динамическое давление воздуха и скорость его движения в воздуховоде U = ….В

Задано Измерить Вычислить
Коэффициент наклона, К Точки измерения Расстояние от точки до центра измерения, мм Показание микроманометра, мм Динамическое давление воздуха, Рд, Па Скорость воздуха, V, м/с Расход воздуха, м3
Начальное, Н0 Конечное, Нк
  в 10, 40          
  а 6, 00          
  о 0, 00          
  а´ 6, 00          
  в´ 10, 40          

 


Рукоятку 13 крана 9 (рис. 2.1) поставить в положение (+).

Установить пневмометрическую трубку 6 так, чтобы конец указа­теля 15 совпал с точкой (в) планшета (см. рис. 2.1), снять показа­ние с микроманометра (Нк) и записать в табл. 3.1 в графу точки (в). Показание необходимо снимать при прекращении колебаний жидкости в наклонной трубке 8. Затем передвинуть пневмометрическую трубку 6 до совпадения конца указателя 15 с точкой (а) планшета, снять показание микроманометра (Нк) и записать в табл. 3.1 (графа точки а). Для остальных точек (о, а, в´ ) измерения динамического давления производятся аналогичным способом.

2. При исследовании зависимости производительности вентиля­тора от числа оборотов рабочего колеса подготовить табл. 3.2 и записать позицию переключателя П0, заданную параметром Б.

S S

Переключателем П1 (табл. 3.2) измеряется скорость вращения рабо­чего колеса.

 

Таблица 3.2 – Зависимость производительности вентилятора от числа оборотов рабочего колеса при П0 = ….

№ п.п Задано Измерить
Позиция переключателя П1 Число оборотов рабочего колеса вентилятора, N, об/мин Производительность вентилятора, L0, м3
П1 – 1    
П1 – 2    
П1 – 3    
П1 – 4    
П1 – 5    
П1 – 6    
П1 – 7    

 

Привести стенд в исходное положение: переключатель П0 поста­вить в заданное положение (параметр Б); переключатель П7 в пози­цию 3; все другие переключатели поставить в позицию 1.

Нажать на кнопку К1, снять показания приборов 12 ( N, об/мин), 10 (L, м3/с) и результаты записать в табл. 3.2 для позиции П1 – 1. Затем переключатель П1 поставить в позицию 2, нажать на кнопку К1, снять показания приборов 12, 10 и результаты записать в табл. 3.2. Для остальных позиций переключателя П1 измерения про­извести по указанной выше методике.

3. Для исследования зависимости производительности вентиля­тора от диаметра рабочего колеса подготовить табл. 3.3 и записать позицию переключателя П0, заданную параметром Б.

Переключателем П5 (табл. 3.3) изменяется диаметр рабочего колеса вентилятора.


Таблица 3.3 – Зависимость производительности вентилятора от диаметра рабочего колеса при П0 = ….

№ п.п Задано Измерить
Позиция переключателя П5 Диаметр рабочего колеса, Д, м Производительность вентилятора, L0, м3
П5 – 1 0, 60  
П5 – 2 0, 55  
П5 – 3 0, 50  
П5 – 4 0, 45  
П5 – 5 0, 40  
П5 – 6 0, 30  

 

Привести стенд в исходное положение: переключатель П0 поста­вить в заданное положение (параметр Б); переключатель П1 – в пози­цию 7; переключатель П7 – в позицию 3; все остальные переключате­ли поставить в позицию 1. Нажать на кнопку К5, снять показания прибора 10 и результат записать в табл. 3.3 в первую строку.

Затем П5 поставить в положение 2, нажать на кнопку К5, снять показания прибора 10 и результат записать во вторую строку табл. 3.3. Для остальных позиций переключателя П5 измерения произвести анало­гичным способом.

4. Для исследования зависимости производительности вентиля­тора от диаметра воздуховода подготовить табл. 3.4 и записать позицию переключателя П0, заданную параметром Б.

Переключателем П2 (табл. 3.4) изменяется диаметр воздуховода.

 

Таблица 3.4 – Зависимость производительности вентилятора от диаметра воздуховода при П0 = ….

№ п.п Задано Измерить
Позиция переключателя П2 Диаметр воздуховода, d, мм Производительность вентилятора, L0, м3
П2 – 1  
П2 – 2  
П2 – 3  
П2 – 4  
П2 – 5  
П2 – 6  

 

Привести стенд в исходное положение: П0 поставить в позицию заданную параметром. Б; П1 – в позицию 7; П7 – в позицию 3; все остальные переключатели – в позицию 1.

Нажать на кнопку К2, снять показания прибора 10 и результат записать в табл. 3.4 под порядковым номером 1. Затем П2 поставить а позицию 2, нажать на кнопку К2, снять показания прибора 10 и результаты записать в табл. 3.4 под порядковым номером два. Для остальных позиций переключателя П2 измерения произвести по указан­ной выше методике.

5. Для исследования зависимости производительности вентиля­тора от длины воздуховода подготовить табл. 3.5 и записать позицию переключателя П0, заданную параметра Б.

Переключателем П3 (табл. 3.5) изменяется длина воздуховода.

 

Таблица 3.5 – Зависимость производительности вентилятора от длины воздуховода при П0 = ….

№ п.п Задано Измерить
Позиция переключателя П3 Длина воздуховода, l, м Производительность вентилятора, L0, м3
П3 – 1  
П3 – 2  
П3 – 3  
П3 – 4  
П3 – 5  
П3 – 6  

 

Привести стенд в исходное положение: П0 поставить в позицию заданную параметром. Б; П1 – в позицию 7; П7 – в позицию 3; все остальные переключатели – в позицию 1.

Нажать на кнопку К3, снять показания прибора 10 и результаты записать в табл. 3.5 в строку порядкового номера один. Затем П3 поставить в позицию 2, нажать на кнопку К3, снять показание при­бора 10 и результат записать в табл. 3.5 в строку порядкового номера два. Для остальных позиций переключателя П3 измерения произвести аналогичным способом.

6. При исследовании зависимости производительности вентиля­тора от коэффициента аэродинамического сопротивления воздухово­да (шероховатости стенок) подготовить табл. 3.6 и записать позицию переключателя П0, заданную параметром Б.

Переключателем П4 (табл.3.6) изменяется коэффициент аэродина­мического сопротивления воздуховода.

 

Таблица 3.6 – Зависимость производительности вентилятора от коэффициента аэродинамического сопротивления воздуховода при П0 = ….

№ п.п Задано Измерить
Позиция переключателя П4 Коэффициент аэродинамического сопротивления воздуховода α , кг/м3 Производительность вентилятора, L0, м3
П4 – 1 0, 0006  
П4 – 2 0, 0009  
П4 – 3 0, 0012  
П4 – 4 0, 0015  
П4 – 5 0, 0018  
П4 – 6 0, 0021  

 

Привести стенд в исходное положение: П0 поставить в позицию, заданную параметром Б; П1 – в позицию 7; П7 – в позицию 3; все остальные переключатели – в позицию 1.

Нажать на кнопку К4, снять показания прибора 10 и результат записать в табл. 3.6 в строку порядкового номера один. Затем П4 поставить в позицию 2, нажать на кнопку К4 снять показание при­бора 10 и результат записать в табл. 3.6 в строку порядкового номера два. Для остальных позиций переключателя П4 измерения произвести аналогичным способом.

7. Для исследования зависимости распределения воздуха в параллельных воздуховодах от аэродинамического сопротивления первого участка, а также его влияния на производительность венти­лятора подготовить табл. 3.7 и записать позицию переключателя П0, заданную параметром Б.

Переключателем П6 (табл. 3.7) изменяется аэродинамическое сопротивление воздуховода 4 (рис. 2.2).

 

Таблица 3.7 – Зависимость распределения воздуха в параллельных воздуховодах от аэродинамического сопротивления одного из них при П0 = ….

№ п.п Задано Измерить
Позиция переключателя П6 Аэродинамическое сопротивление воздуховода № 4, R1 Расход воздуха в воздуховодах, м3
L1 L2 L0
П6 – 1 R1 = R2      
П6 – 2 R1 = 2, 3 R2      
П6 – 3 R1 = 4, 7 R2      
П6 – 4 R1 = 10, 0 R2      
П6 – 5 R1 = 16, 6 R2      
П6 – 6 R1 = 36, 1 R2      

 

Привести стенд в исходное положение: П0 поставить в позицию, заданную параметром Б; П1 – в позицию 7; все остальные переключатели – в позицию 1.

Поставить П7 в позицию 1, нажать на кнопку К1, снять показания прибора 10 и результат записать в табл. 3.7 в отроку порядкового номера один воздуховода № 4 (L1). Поставить, П7 в позицию 2, нажать на кнопку К1, снять показания прибора 10 и результат записать в табл. 3.7 в первую строку воздуховода № 3 (L2). Поставить П7 в позицию 3, нажать на К1, снять показания прибора и записать в первую строку табл. 3.7 воздуховода №5 (L0).

Затем переключатель П6 поставить в позицию 2, а П7 – в позицию 1 и снова, как указано выше, произвести измерения объемного расхода воздуха в воздуховодах № 4; 3 и 5.

Для остальных позиций переключателя П6 измерения произвести по указанной выше методике.

 

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-05-03; Просмотров: 2589; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.037 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь