Как подобрать вентилятор по графику

Как подобрать вентилятор по графику

Для каждой вентиляционной системы, аспирационной или пневмотранспортной установки вентилятор подбирают индивидуально, используя графики аэродинамических характеристик нескольких вентиляторов. По давлению и расходу воздуха на каждом графике находят рабочую точку, которая определяет коэффициент полезного действия и частоту вращения рабочего колеса вентилятора. Сравнивая положение рабочей точки на разных характеристиках, выбирают тот вентилятор, который даёт наибольший кпд при заданных значениях давления и расхода воздуха.

Пример подбора радиального вентилятора

Исходные данные: расход воздуха 1200 м3/ч, потери давления 500 Па.

Алгоритм подбора:

1. Выбираем вентилятор, подходящий по исходным данным: ВР 86-77 №2,5.
2. Откладываем на графике рабочую точку. Для заданных значений на характеристике — это точка под номером 1.
3. Находим рабочую точку вентилятора для заданной сети, для этого мы проводим прямую линию из начала координат до точки 1 и продлеваем её до пересечения с кривой (рабочая характеристика вентилятора) – это точка под номером 2.
4. Полученная точка 2 — это рабочая точка вентилятора без регулировки сети.
Обращаем внимание, что расход воздуха и создаваемое давление увеличится, так как вентилятор всегда подстраивается под систему.
Кроме того, подбор вентилятора рекомендуется осуществлять, если разница между точками 2 и 1 не превышает 150 Па.

Источник

Руководство по подбору осевых вентиляторов

Общие сведения

Подбор осевых вентиляторов

На графике

Индивидуальный график характеристик вентилятора Аксипал

1 производительность Q,м3/час
2 полное давление Pv, Па
3 сплошными синими линиями показаны кривые характеристик работы вентилятора в зависимости от угла установки лопаток рабочего колеса с точностью до одного градуса
4 синей пунктирной линией показано динамическое давление без диффузора
5 синей пунктирной линией показано динамическое давление с диффузором
6 угол установки лопаток рабочего колеса 7 максимальное значение угла установки лопаток
рабочего колеса
8 сплошными зелёными линиями показаны кривые потребляемой вентилятором мощности, кВт
9 зелёными пунктирными линиями показаны уровни среднего звукового давления, дБ(А)

Подбор вентилятора начинают с определения его номера (размера) и синхронной частоты вращения. По заданным аэродинамическим характеристикам (производительноcти Q и полному давлению Pv) на сводных графиках определяют размер (номер) вентилятора и синхронную частоту вращения рабочего колеса вентилятора. При этом может учитываться оптимальный размер воздуховодов или проёмов в стенах или перекрытиях.
На соответствующем индивидуальном графике характеристик в точке пересечения координат производительности и полного давления (рабочей точке) находят кривую характеристик вентилятора для соответствующего угла установки лопаток рабочего колеса. Данные кривые проведены с интервалом установки угла лопаток в один градус.
Рабочая точка одновременно показывает потребляемую вентилятором мощность (в случае несовпадения рабочей точки и кривой потребляемой мощности необходимо провести интерполяцию) и средний уровень звукового давления.
Динамическое давление и динамическое давление с присоединённым диффузором находят на пересечении соответствующих наклонных прямых с вертикалью, проведённой от производительности Q (значения считывают на шкале полного давления Pv).
Вентиляторы Аксипал по заказу потребителя могут оснащаться электродвигателями как отечественного, так и зарубежного производства. В случае если фактические параметры эксплуатации вентилятора (температура, влажность, абсолютное атмосферное давление, плотность воздуха или фактические обороты вращения электродвигателя) отличаются от параметров, при которых составлены графики аэродинамических характеристик следует уточнить фактические аэродинамические характеристики вентилятора и потребляемую мощность по следующим формулам (ГОСТ 10616-90) и основным законам вентиляции:
Q=Q0•n/n0 (1)

где Q – фактическая производительность, м3/час или м3/с;

Pv – фактическое полное давление, Па;
N – фактическая потребляемая мощность, кВт;

n – фактические обороты электродвигателя, об/мин;

Q0 – производительность, взятая из графика, м3/час или м3/с;

Pv0 – полное давление, взятое из графика, Па;

N0 – потребляемая мощность, взятая из графика, кВт;

n0 – обороты электродвигателя, взятые из графика, об/мин.
В случае экслуатации вентиляторов при температуре, превышающей 40 °С, следует иметь в виду, что при повышении температуры на каждые 10 °С потребляемая мощность электродвигателя снижается на 10%. Таким образом, при температуре +90 °С потребная мощность электродвигателя должна быть в два раза больше, чем найденная по графикам аэродинамических характеристик. Класс нагревостойкости изоляции электродвигателя должен быть не ниже класса «F».

Пример подбора вентилятора

ТРЕБУЕТСЯ ПОДОБРАТЬ
вентилятор на следующие параметры воздушной сети:
ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

Основные законы вентиляции

где ρ – плотность воздуха, кг/м3, V – расход воздуха, м3/с.

Свободные графики производительности

Сводные графики характеристик вентиляторов Аксипал с размерами рабочих колёс от 355 до 630 мм

Сводные графики характеристик вентиляторов Аксипал с размерами рабочих колёс от 710 до 1250 мм

Определение шумовых характеристик

Уровни звукового давления представленных вентиляторов определены в результате испытаний в соответствии с французским стандартом NF S 31-021. Этот стандарт определяет уровни звуковой мощности по шкале А.
Для этого сначала с помощью шумомера необходимо измерить уровень звукового давления Lp по шкале А и его октавные составляющие в 3-х точках полусферической поверхности в соответствии с прилагаемым эскизом.

Эти измерения производятся в испытательной лаборатории на вентиляторе, встроенном в небольшую по длине систему воздуховодов.
Уровень звуковой мощности Lw рассчитывается по следующей формуле: Lw = Lp + 10 log 2 πrs2, где rs – радиус полусферической поверхности, на которой производятся замеры по указанному выше стандарту. Величина 10 log 2 πrs2 зависит от размера вентилятора и приведена в таблице.

Общая величина уровня звукового давления по 3-м замеренным точкам 3, 5 и 6 дана на приведённых в руководстве характеристиках вентиляторов.
Для точного расчёта ослабления шума вентилятора в системе воздуховодов необходимо иметь уровни звуковой мощности по октавным полосам частот, также определённым по шкале А. Эти октавные уровни можно определить путём прибавления к общему уровню звуковой мощности поправок из таблицы 9. Эту же таблицу можно использовать для определения октавных уровней звукового давления путём прибавления соответствующих поправок к общей величине уровня звукового давления.
Указанные общие уровни звуковой мощности и давления даны с точностью 3 дБ, а октавные уровни – 5 дБ.
Необходимо помнить, что уровень звуковой мощности для данного конкретного источника шума является объективной физической величиной, в то время как уровень звукового давления зависит во многом от характеристики окружающих поверхностей, их типа, формы и размеров.

Комплектация электродвигателями

Рекомендуемые варианты комплектации вентиляторов АКСИПАЛ в общепромышленном и взрывозащищённом исполнениях

Примечания: ыn – синхронная частота вращения электродвигателя; n0 – частота вращения рабочего колеса по графику. * – угол установки лопаток рабочего колеса, обеспечивающий работу вентилятора без перегрузки электродвигателя в любой рабочей точке графика.

Индивидуальные графики

Индивидуальные графики аэродинамических и шумовых характеристик вентиляторов FTDA и FTDE, которые построены опытным путём при следующих условиях:

Кроме основных аэродинамических характеристик графики содержат характеристики динамического давления вентиляторов со свободным выходом и с диффузором на входе и выходе.

Источник

Пример подбора вентилятора без сети на стороне нагнетания

Задача: требуется подобрать вентилятор, под следующие параметры:

1) производительность Q_тр = 10 000 м 3 /ч;

2) потери давления в сети (при плотности ρ=1,2 кг/м 3 ) ∆P = 800 Па;

3) температура перемещаемого воздуха t = 20 ºС.

1) по графику сводных аэродинамических характеристик радиальных вентиляторов определим ближайшие вентиляторы у которых полное давление P_v, при требуемой производительности Q_тр = 10 000 м 3 /ч больше P_sv = 800 Па: а) ВР 85-77-8 (n = 1000 об/мин); б) ВР 85-77-6,3 (n = 1500 об/мин); в) ВР 280-46-5 (n = 1000 об/мин); г) ВР 280-46-6,3

2) на примере графика индивидуальных характеристик для ВР 85-77-8 (рис. 1) определим статическое давление вентилятора при

3) определим установочную мощность электродвигателя. Несмотря на то, что динамическое давление не используется, вентилятор все равно тратит мощность на его создание, поэтому кривая равной мощности должна проходить над точкой 1, лежащей на кривой полного давления вентилятора при Q_тр. Выбираем ближайшую кривую N_у = 5,5 кВт;

4) определяем среднюю скорость воздуха в выходном сечении вентилятора

5) корректированный уровень звуковой мощности со стороны всасывающего отверстия L_wA = 92 дБА;

6) выбираются направление вращения рабочего колеса, угол разворота улитки и дополнительные опции к вентилятору.

1) вентилятор общепромышленный ВР 85-77-8, исполнение 1, электродвигатель 5,5/1000, номинальный ток I_н = 12,4 А;

2) статическое давление вентилятора в рабочей точке P_sv = 943 Па;

3) потери давления вентилятора на дросселирование ∆Р_др = 143 Па, потери динамического давления P_dv = 47 Па, суммарные потери ∆Р_Σ = 190 Па;

4) скорость воздуха в выходном сечении V_вых = 9 м/с;

5) уровень звуковой мощности со стороны всасывающего отверстия L_wA = 92 дБА.

Если провести аналогичные процедуры с остальными вентиляторами, выяснится, что статические давления вентиляторов ВР 280-46 №5 и № 6,3 при производительности Q_тр меньше потерь давления в сети ∆P, поэтому данные вентиляторы не обеспечат требуемый расход воздуха. Выбор варианта с вентилятором ВР 85-77-6,3 для данной сети считается менее предпочтительным из-за больших суммарных потерь давления

450 Па. Покажем пример расчета эффективности работы вентиляторов ВР 85-77 № 6,3 и № 8 в данной сети.

Источник

Вентпортал

Пример подбора вентиляторов для системы вентиляции

Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

V= L / 3600*F (м/сек)

где L – расход воздуха, м3/ч; F – площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1.

Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

Рекомендация 2.

В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

Пример расчета вентиляционной системы:

Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).

Определение потерь давления на изгибах воздуховодов

График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.

Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2Па.

Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.

Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.

Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.

Источник

Сопротивление сети. Подбор вентилятора

1.4. Сопротивление сети. Подбор вентилятора

Система воздуховодов, включая местные сопротивления, приемные и раздающие решетки, по которым вентилятор перемещает воздух, называется сетью. Сеть может быть расположена только на стороне всасывания (рис. 1.29а), только на стороне нагнетания вентилятора, а может быть и комбинированная (рис.1.29б).

Потери давления, связанные с перемещением воздуха, составляют сопротивление сети. При заданном расходе воздуха Q вентилятор должен развивать полное давление Рv, обеспечивающее преодоление потерь со стороны всасывания Рвс и нагнетания Рнаг. Сумма потерь åDP i вс, наг является расчетной величиной и включает в себя все аэродинамические потери тракта (потери трения, потери при поворотах потока и т. д.), а также потери в элементах, соединяющих вентилятор с сетью. Так как тип вентилятора, его геометрические параметры входа и выхода заранее не известны, то до подбора вентилятора потери в соединительных элементах должны быть оценены в первом приближении.

На рис. 1.30 схематично приведены эпюры давлений в сети и положение рабочих точек на характеристике вентилятора. При работе вентилятора в режиме рециркуляции или же при свободном входе/выходе (рис.1.30а), вентилятор преодолевает потери, связанные с выходом потока в атмосферу со скоростью

Vвых. вент. В этом случае сетью является динамическое давление вентилятора Pdv =rV2 вых. вент/2, то есть точка 1 пересечения кривой динамического давления вентилятора pdv(Q) с его характеристикой (предполагается что потери входа очень малы). На этом режиме вентилятор имеет максимальный расход, при этом статическое давление вентилятора равно нулю. Большая производительность вентилятора (отрицательное статическое давление) может быть получена только

за счет установки диффузора.

При работе вентилятора на всасывание (сеть расположена только со стороны входа вентилятора, рис.1.30б) рабочей точкой является точка 2 пересечения кривой сети с характеристикой вентилятора. Сопротивление сети Pc равно сумме потерь давления всех элементов сети, плюс динамическое давление, определенное по скорости выхода потока из вентилятора: Pc=åDPiвсас +Pdv, где Pdv =rV2вых. вент/2 (на рис.1.30б это Pdv2, или P2-P2’). В этом случае динамическое давление вентилятора является полностью потерянным. Более подробно о потерях с выходной скоростью в радиальных вентиляторах, см. в главе 2. Иногда рекомендуется давать сопротивление сети, расположенной на всасывании, по статическим параметрам, то есть без учета динамического давления вентилятора, и вентилятор подбирать также по статическим параметрам. Однако, как показывает наш опыт, в этом случае возможны ошибки при подборе вентиляторов, которые происходят из-за непонимания разницы между полным и статическим давлением. Это усугубляется тем, что во многих случаях в каталогах приводится полное давление вентиляторов, а статическое дано в виде шкалы или вообще отсутствует (пример ошибки подбора вентилятора приведен в разделе 2.11).

Во всех других случаях, например, сеть только на нагнетании или комбинированная (рис.1.30в) рабочей точкой является точка 3 пересечения кривой сети с характеристикой вентилятора. Сопротивление сети складывается из сопротивления элементов, расположенных на всасывании и нагнетании вентилятора, а также потерь, связанных с выходом потока в атмосферу:

Pc=åDP i всас; нагн+ rVвых2/2. Вентилятор в этом случае имеет динамическое давление Pdv3 или P3-P3’. Кружком d – выделен элемент сопряжения вентилятора с сетью. Необходимо помнить, что чем больше динамическое давление вентилятора, тем больше потери в этом элементе.

При работе вентилятора в составе приточной установки, диапазон значений динамического давления потока rVвых2/2 может быть довольно широким, от 1.. 2Па до 300Па, причем меньшие значения соответствуют истечению из распределительных решеток, а большие – истечению из сопел при струйной системе вентиляции. Следует отметить, что сопротивление собственно выпускных решеток очень мало, но для обеспечения заданного расхода через решетки необходимо вводить дополнительное сопротивление на решетках (дросселировать поток). Эта величина не должна входить в сопротивление åDPi элементов сети (более подробно в разделе 4.2.5.1).

Зная сопротивление сети Pc, рассчитанное в первом приближении, с учетом рекомендаций представленных выше, подбирается соответствующий вентилятор. Далее, сопротивление сети должно быть откорректировано на величину потерь в элементах, соединяющих вентилятор с сетью, либо, если сеть на всасывании, на величину динамического давления на выходе из вентилятора. Реально, режим работы вентилятора характеризуется точкой А пересечения кривых сопротивления сети и характе-ристики выбранного вентилятора (рис.1.31). Характеристикой сети обычно является парабола, проходящая через точку заданного режима: Рс=K·Q2, где

1.4.1. СОПРЯЖЕНИЕ ВЕНТИЛЯТОРА С СЕТЬЮ

При расчете сопротивления сети предполагается, что работа вентилятора не влияет на величину потерь в сопряженных с вентилятором элементах сети, так же как и сопряженные с вентилятором элементы сети не влияют на его работу.

Будем считать, что сопротивление сети было рассчитано правильно, вентилятор подобран верно. Будет ли иметь вентилятор требуемую производительность в данной сети? Только в том случае, если не будут искажены условия входа потока в вентилятор и выхода из него. В ряде случаев ошибки в компоновке вентилятора в сети могут привести к следующему:

а) к увеличению, действительных потерь давления над расчетными в сопряженных с вентилятором элементах сети;

б) к искажению условий входа потока в колесо, по сравнению с теми, что имели место на стенде при испытаниях вентилятора.

В первом случае эффекты связаны с выходом потока из вентилятора, например, увеличение сопротивлений теплообменника при обтекании закрученным потоком от осевого вентилятора, диффузора при неравномерном профиле скоростей и т. д. Во втором случае искажается сама аэродинамическая характеристика вентилятора, и она уже не соответствует той, которая приведена в каталоге и по которой был подобран вентилятор. Типичные картины неудачной компоновки вентилятора в сети изображены на рис.1.32, здесь же приведены рекомендуемые схемы компоновки.

При компоновке вентилятора в сети необходимо руководствоваться следующими правилами.

1. Не рекомендуется устраивать поворот потока перед вентилятором любого типа (рис.1.32а), необходимо оставлять прямой участок длиной не менее 2…3 диаметров колеса (рис.1.32б), либо (при отсутствии места) использовать входную коробку (рис.1.32в, г).

2. При неосесимметричном входе в вентилятор поток может приобрести закрутку перед входом в вентилятор (рис.1.33). Так, при закрутке потока по вращению колеса, вентилятор теряет давление и производительность (при этом снижается потребляемая мощность). При закрутке потока против вращения колеса, давление и производительность, а также потребляемая мощность, увеличивают-ся (характерно только для осевых вентиляторов без входного направляющего аппарата). Необходи-мо, при возможности, использовать осесимметричный вход потока (рис.1.32в, г), либо устанавливать соответствующие перегородки для устранения нежелательной закрутки.

3. Диаметр воздуховода на входе в вентилятор (осевой, радиальный) должен быть не менее диаметра колеса. Следует всячески избегать установки диффузора перед входом в вентилятор (рис.1.34а). Если этого избежать невозможно, то перед вентилятором должен быть установлен прямой воздуховод длиной 2…3 диаметра колеса (рис.1.34б).

Следует отметить, что из радиальных вентиляторов наиболее чувствительными к искажению условий входа являются вентиляторы с вперед загнутыми лопатками. У вентиляторов с назад загнутыми лопатками в коллекторе обычно имеет место поджатие потока, что приводит к выравниванию потока на входе в колесо.

2.1.Об эффективном использовании радиальных вентиляторов

Рассмотрим теперь некоторые особенности применения указанных двух типов вентиляторов в приточно-вытяжных системах вентиляции.

2.1.1. Сеть на стороне всасывания

Источник