Определение производительности и давления вентиляционной установки по СИФУ, страница 2

Исходные данные:

Объем зерновой массы                                                  27 м³;

при высоте насыпи                                                         1 м;

Количество секций установки                                        6 шт;

Производительность вентилятора                                 2345 м³/ч;

Температура теплового агента                                        30^оС;

при плотности воздуха                                                     1,181 кг/м³.

Таблица 3.2 Расчет давления вентилятора

Участок	L, м3/ч	d, мм	S, м2	v, м/с	R, Па/м	l, м	Рдин, Па	åz	R*l, Па	Z, Па
1	3500	133	0,08	12.5	1	14	84.3	2,1	14	177
2	71,34	60	0,003	7,2	16	48	29,3	2,62	768	76,8
3	71,34	500	0,196	0,10	Pзн =664Па			å(Rl+Z)		=1836 Па
Полное давление вентилятора					Па		2500

4 Расчет механических характеристик системы

двигатель-рабочая машина

По справочным данным [9], выбираем электродвигатель серии АИ. принимаем электродвигатель типа АИР 90 L4 с техническими данными:

P_н= 2,2 кВт.                                 к_пуск.= 6,5

η = 81,0%                                     n= 2000 об/мин.

cosφ= 0,83                                   S_н= 7,0%

 λ_max= 2.2                                       λ_min= 1.6

λ_пуск.= 2,1                                     i_к =6,5

J =0,0056 кг м²

Техническая характеристика вентилятора:

Н = 2500 Па

Q_н = 14035 м³/ч;

η = 8,0%

n = 1410 мин ^-1

4.1 Расчет механической характеристики двигателя

Проведем расчет и построение механической характеристики электродвигателя вентиляционной установки. Расчет производится по паспортным данным выбранного электродвигателя.

Для первой точки:                      (4.1)

синхронная частота вращения n₀= 1500 об/мин  ( w₀=157с^-1 )

скольжение S=0

момент М=0

Для второй точки:

номинальное скольжение S_н=0,07

номинальные обороты двигателя

 n_н= n₀·(1- S_н)                                                                  (4.2)

n_н =1500·(1-0,07=1395/мин  ( w_н=146 с^-1)

номинальный момент двигателя:

                                                                    (4.3)

где: Р_н – номинальная мощность двигателя, Р_н= 2кВт.

                         Н·м.

Для третьей точки:

критический момент двигателя:

                                                                    (4.4)

 Н·м.

критическое скольжение:

                                                       (4.5)

               

скорость вращения ротора двигателя, соответствующая критическому скольжению, определяется по формуле:

                                                                 (4.6)

об/мин          (w_кр=111,4с^-1)

Для четвертой точки:

значение скольжения, соответствующее минимальному моменту, ориентировочно принимается равным 0,84…0,86, принимаем S_min= 0,85

минимальный момент двигателя:

                                                                  (4.7)

 Н·м.

минимальные обороты

                                                                (4.8)

 об/мин   (w_min=23,55с^-1)

Для пятой точки:

пусковой момент двигателя при S=1, n = 0

                                                                 (4.9)

 Н·м.

По полученным пяти точкам построим механическую характеристику двигателя (смотри рисунок 4.1).

4.2 Расчет механической характеристики вентилятора

Приведенная к скорости вращения вала двигателя механическая характеристика вентиляционной установки определяется по формуле:

                                               (4.10)

где: М_тр – момент трения в подшипниках.

        М_сн  - момент сопротивления номинальный.

            ω – скорость вращения.

          к – коэффициент приведения.

                                                                       (4.11)

Момент сопротивления номинальный определяем по формуле:

                                                                         (4.12)

Р_вент. – мощность вентиляционной установки.

Мощность вентиляционной установки определяем по формуле:

                                                                       (4.13)

где: Q – производительность установки, Q= 2345 м³/ч

       H – свободный напор при номинальной производительности,

       η – КПД вентилятора, по монограмме η=0,8 [12].

 кВт.                                                              (4.14)

Мощность с учетом коэффициента запаса К_з для центробежных вентиляторов К_з= 1,15 [13].

 Вт.

ω_н – угловая скорость вентилятора, ω_н= 147,58 с^-1

 Н·м.