Определение характеристик центробежного вентилятора

Министерство образования и науки Российской Федерации

Архангельский государственный технический университет

Факультет промышленной энергетики

Отчёт по лабораторной работе №4

“Определение характеристик центробежного вентилятора”

Выполнили студенты ФПЭ 3-2:

Проверил:

Архангельск 2005

1.УСТРОЙСТВО И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ.

Центробежными вентиляторами называют нагнетатели вращательного типа, предназначенные для перемещения воздуха или газов при небольшом напоре, примерно до 15 кПа и плотности газа ρ≈1,2 кг/м³. Характерным признаком центробежного вентилятора является повышение давления за счет Действия центробежной силы газа, движущегося в центробежном колесе от центра к периферии. Различают центробежные и осевые вентиляторы. Центробежные вентиляторы создают большую разность давлений, чем осевые.

Рис.1.Схема центробежного вентилятора

Центробежные вентиляторы широко распространены в промышленности и коммунальном хозяйстве для вентиляции зданий, отсасывания вредных веществ в технологических процессах. В теплоэнергетических установках центробежные вентиляторы применяются для подачи воздуха в топочные камеры котельных агрегатов, перемещения топливных смесей и системах пылеприготовления, отсасывания дымовых газов и транспортировки их в атмосферу.

Рассмотрим конструктивную схему центробежного вентилятора (рис.1). Воздух в вентилятор поступает через входной патрубок I и направляется в рабочее колесо 2, которое состоит из ступицы 5, ведущего диска 7, лопастей и покрывного кольцевого диска 9. Рабочее колесо приводится во вращение через ступицу 5, насаженную на рабочий вал 6, который передает движение непосредственно от двигателя. На ступице смонтирован ведущий диск, к которому прикреплены лопасти рабочего колеса. Со стороны входа на лопастях рабочего колеса крепится покрывной кольцевой диск 9.               

Вращающееся рабочее колесо помещается в неподвижный спиральный кожух 8, имеющий на выходе расширяющийся патрубок 4. Воздух или газ, попадающий через входной патрубок I в рабочее колесо 2, лопастями отбрасывается с большой скоростью к периферии. Передача энергии воздуху завершается в рабочем колесе. Часть этой энергии, вследствие силового воздействия лопастей, переходит в потенциальную энергию давления. Другая, в зависимости от степени реактивности рабочего колеса, получается в виде кинетической энергии (скоростного напора).

Воздух, поступающий с большой скоростью из рабочего колеса, тормозится в кожухе вентилятора. При этом скоростной напор преобразуется в потенциальную энергию давления. Спиральная форма кожуха способствует этому процессу. Чтобы избежать утечки воздуха, который был подвергнут сжатию в вентиляторе, устанавливают различного типа уплотнения и осуществляют сопряжение входного патрубка вентилятора и входной кромки рабочего колеса с минимальным зазором около 1 мм. С этой же целью язык 3 спиральной камеры подводят как можно ближе к внешнему ободу рабочего колеса.

2.ТЕОРИЯ ЗАДАЧИ

Исходными параметрами, характеризующими режим и условия работы центробежных вентиляторов, являются частота вращения рабочего колеса, плотность перемещенной среды, которые принимаются постоянными. Основными техническими характеристиками вентиляторов являются:

1.Объемный расход перемещаемого газа Q, м³/с.

2.Развиваемое давление, равное разности давлений после вентилятора и до него, ∆Р, Па.

3.Потребляемая мощность N, Вт.

4.Коэффициент полезного действия η, равный отношению мощности, теоретически необходимой для сжатия газа, к мощности, затрачиваемой в действительности,

                                                                              (1)

Объёмный расход перемещаемого газа Q, развиваемое давление ∆Р и потребляемая мощностьN у центробежных вентиляторов связаны между собой, изменение одной из этих величин вызывает изменение остальных. Характер изменения этих параметров обычно выражается графически в виде кривых, называемых характеристиками центробежного вентилятора:∆Р=f₁(Q), N=f₂(Q), η_н=f₃(Q). Типичная форма характеристик при некоторой постоянной частоте вращения представлена на рис.3. При изменении частоты вращения характеристики вентиляторов будут другие, их можно построить, воспользовавшись приближенными соотношениями

                                                     (2)

Так как любой вентилятор присоединен к системе трубопроводов или каналов, то условия его работы находятся в прямой зависимости от гидравлических свойств этой системы, называемой сетью. Характеристика сети выражает зависимость между расходом Q и  напором ∆Р_с необходимым для перемещения газа по данной сети. Когда проходящий по трубопроводу газ (воздух) из сети выходит