Изучение осевых вентиляторов. Характеристики и регулирование производительности

Лабораторная работа №4

Изучение осевых вентиляторов

Характеристики и регулирование производительности

Аналогично центробежным машинам характеристики осевых машин дают зависимость напора (давления), мощности на валу и к.п.д. от производительности. Характеристики получают обычно путем испытания при постоянном числе оборотов и пересчитываются на различные числа оборотов по формулам пропорциональности. Форма характеристик определяется конструкцией и аэродинамическими свойствами машины.

Форма характеристик определяется конструкцией и аэродинамическими свойствами машины.

В  отличие от центробежных  машин   характеристика   напора   (давления)  осевой   машины  часто   имеет седлообразную форму  (рис. 3-1), однако у машин повышенного давления встречается падающая форма этой характеристики.

Рис. 3-2. Характеристика осевого вентилятора при п = const и βY  = const

Рис. 3-1. Характеристики   P=f(Q) осевых вентиляторов.

1—вентилятор серии У-12 №   16;  2—вентилятор серии ВС.

Седловина на характеристике объясняется снижением подъемной силы лопастей при малых производительностях и повышенных углах атаки. Характеристики мощности осевых машин показывают уменьшение мощности при увеличении Q

или близки к горизонтальной линии (рис. 3-2). Поэтому пуск осевых машин можно осуществлять при открытой задвижке на напорной трубе, т. е. под нагрузкой.

Характеристики к. п. д. осевых машин с рабочими лопастями, жестко закрепленными на втулке, имеют резко выраженный максимум; при отклонении режима машины от оптимального к. п. д. здесь резко изменяется.

В некоторых случаях осевые насосы выполняют с поворотными (на ходу)   рабочими лопастями   (пропеллерные насосы). В  этих случаях возможно   значительное   изменение   расхода   без   существенного снижения к. п. д.

Рабочий  участок   характеристики    устанавливается   в   стабильной части ее правее горба Б   (рис. 3-2). Максимально допустимое давление составляет 0,9 давления в точке Б характеристики.   Допускаемое пониженное значение к. п. д. составляет до 0,8η_макс. Указанные соображения позволяют   определить рабочее   поле характеристик  осевой машины при различных углах установки рабочих лопастей  (рис. 3-3).

Характеристики осевых машин аналогично центробежным могут быть даны в безразмерных координатах.

Регулирование    производительности осевых  машин может производиться изменением числа

Рис.3-3 Рабочая область                      характеристики.

оборотов, дросселированием, поворотом рабочих

лопастей и направляющим аппаратом на входе.                                         

Первый способ наиболее эффективен.   Дроссельное  регулирование особенно неэкономично, потому что при понижении производительности этим путем мощность остается постоянной или возрастает

(рис. 3-3). Поэтому расход энергии на единицу объема перемещаемой среды при регулировании этим способом несколько увеличивается.

КОНСТРУКЦИИ

Рабочее колесо вентилятора (рис. 3-4) состоит из втулки 2, посаженной на вал 1, и рабочих лопастей 4, закрепленных на втулке.

Перед рабочим колесом для плавного обтекания втулки устанавливается обтекатель 3.

Втулки рабочих колес сварные или литые; лопасти отливаются или штампуются из  листового  металла  толщи- ной  1—6 мм. Иногда лопасти выполняют пустотелыми выгибанием из листового металла и сваркой кромок.

Лопасти на втулке привариваются или крепятся при помощи стержней, пропущенных через обечайку   и укрепленных   гайками  (рис. 8-3)

Рис. 3-4. Схема осевого  вентилятора.

1—вал; 2—втулка; 3—обтекатель; 4—рабочие лопасти;

5—приводной электродвигатель; 6—задний обтекатель;

7—цилиндрическая обечайка; 8—входной коллектор; 9—диффузор.

Рабочее колесо часто сажается прямо на вал приводного двигателя 5, размещаемого в кожухе вентилятора и укрываемого задним обтекателем 6 (рис. 3-4). В некоторых случаях двигатель выносится из потока (рис. 8-4).

Корпус осевого вентилятора состоит из цилиндрической обечайки 7, входного коллектора 8 и диффузора 9, установленного за вентилятором (рис. 3-4).

В некоторых конструкциях перед рабочим колесом устанавливаются направляющие аппараты (НА).

За рабочим колесом для использования кинетической энергии выхода устанавливают неподвижные спрямляющие поток аппараты.

В некоторых конструкциях перед рабочим колесом устанавливаются направляющие аппараты (НА).

За рабочим колесом для использования кинетической энергии выхода устанавливают неподвижные спрямляющие поток аппараты.

Рис. 3-5. Аэродинамическая   схема   осевого вентилятора серии В.

Конструктивное строение осевых вентиляторов (в основных частях) наглядно представляется аэродинамическими схемами серии (рис. 3-5).

Осевые вентиляторы классифицируются по следующим признакам:

а)   создаваемому давлению — вентиляторы низкого, среднего и выб)   возможности  реверсирования — реверсивные,   имеющие  симметричный профиль рабочих лопастей и позволяющие получать одинаковые характеристики при вращении в любом направлении,   и   неревер сивные с несимметричными лопастями   (рис. 3-6), которые только при вращении вогнутостью вперед дают хорошие показатели работы