1)Развитие различных отраслей промышленности, создание благоприятных условий для высокопроизводительного труда во многом зависят от эффективности работы систем тепло и холодоснабжения, вентиляция и кондиционирование воздуха.

Вентилятором называется механическая установка, создающая разность давлений на входе в вентиляционную сеть и выходе из нее. Вентиляторы широко применяются во всех отраслях промышленности.

Общим для этих систем является наличие в них машин, предназначенных для перемещения рабочей среды. В системах обще обменной вентиляции и кондиционирования такой средой является воздух, в системах технологической вентиляции — смесь различных газов, в системах тепло- и водоснабжения — вода.

Название самой машины (насос, вентилятор, воздуходувка, компрессор и др.) определяется как видом перемещаемой среды, так и создаваемым давлением. Эти машины вместе с гидравлическими двигателями и гидропередачами составляют класс гидравлических машин.

История существования гидравлических машин насчитывает несколько тысячелетий. Первый насос был поршневым и появился, по-видимому, за несколько веков до нашей эры в странах древней культуры. Изобретение этого насоса связано с созданием водоподъёмных устройств. Поршневой насос был хорошо известен в Древней Греции и Риме. Изобретателем двухцилиндрового поршневого пожарного насоса является древнегреческий механик Ктесибий.

Машины для перемещения воздуха и газов (вентиляторы) появились значительно позже насосов. Изобретателем воздушного поршневого нагнетателя — прототипа современных вентиляторов и компрессоров с одной ступенью сжатия — считается немецкий физик О. Герике (1640 г.).

2)Отто фон Ге́рике (1602— 1686) — немецкий физик, инженер и философ. Учился правоведению, математике и механике в Лейпциге, Йене и Лейдене. Отто фон Герике родился 20 ноября 1602 года в Магдебурге. Учился в университетах Лейпцига, Гельмштадта, Лейдена. Известен благодаря своим опытам по исследованию свойств атмосферного воздуха.

Рисунок 1. Отто Герике

Ученый доказал наличие атмосферного давления, изучил свойства упругости, плотности и весомости воздуха. Также доказал, что воздушная среда является проводником звука и поддерживает горение. Изобрел воздушный насос.

В истории широко известен опыт Герике с «магдебургскими полушариями», описанный в его знаменитом трактате «Новые, так называемые магдебургские опыты с пустым пространством». При большом скоплении народа, под руководством Отто фон Герике, две медные полусферы были сложены вместе, воздух из пространства между ними был откачан насосом. После этого 16 лошадей не смогли разорвать полусферы, удерживаемые атмосферным давлением.

Опыт был повторен многократно в разных городах, впоследствии Отто фон Герике довел число лошадей до 24. Кроме изучения воздуха, немецкий физик был известен благодаря своим опытам по исследованию электричества.

Он описал явления электрического отталкивания и электролюминесценции, сконструировал электростатическую машину, проводил множество опытов по изучению магнетизма. Автор первого водяного барометра, гигрометра, манометра и воздушного термометра.

Отто фон Герике систематизировал множество наблюдений за погодой. Увлекался астрономией, придерживался гелиоцентрической системы. Также много внимания уделял философии и правоведению. Долгое время работал в Швеции как инженер и механик. В 1646 году стал бургомистром Магдебурга.

Невзирая на столь явную наклонность к научным занятиям, Отто фон Герике никогда не уклонялся от возлагаемых на него его родным городом гражданских обязанностей и, приняв на себя почетную должность бургомистра города Магдебурга чуть ли не в самое смутное для страны время, был принужден постоянно отлучаться для исполнения разных дипломатический поручений; если ещё прибавить, что в этой хлопотливой должности он состоял 32 года, а раньше этого побывал и в плену, и на военной службе, и занимался постройкой укреплений и мостов, то нельзя не удивиться той настойчивости, с которой он в свободные дни и часы предавался любимым занятиям физикой и такому значительному числу изобретений и новых опытов, которыми он обогатил науку.

Рисунок 2.Воздушный поршневой нагнетатель

2) 1754 год Леонард Эйлер разработал теорию вентиляции, которая легла в основу систем вентиляции.

Леонард Эйлер родился в швейцарском городе Базеле 15 апреля 1707 года. Отец его, Павел Эйлер, был пастором в Рихене (близ Базеля) и имел некоторые познания в математике. Отец предназначал своего сына к духовной карьере, но сам, интересуясь математикой, преподавал ее и сыну, надеясь, что она ему впоследствии пригодится в качестве интересного и полезного занятия. По окончании домашнего обучения тринадцатилетний Леонард был отправлен отцом в Базель для слушания философии. Среди других предметов на этом факультете изучались элементарная математика и астрономия, которые преподавал Иоганн Бернулли. Вскоре Бернулли заметил талантливость юного слушателя и начал заниматься с ним отдельно. Получив в 1723 году степень магистра, после произнесения речи на латинском языке о философии Декарта и Ньютона, Леонард, по желанию своего отца, приступил к изучению восточных языков и богословия. Но его все больше влекло к математике. Эйлер стал бывать в доме своего учителя, и между ним и сыновьями Иоганна Бернулли — Николаем и Даниилом — возникла дружба, сыгравшая очень большую роль в жизни Эйлера.Открытия Эйлера, которые благодаря его оживленной переписке нередко становились известными задолго до издания, делают его имя все более широко известным. Улучшается его положение в Академии наук: в 1727 году он начал работу в звании адъюнкта, то есть младшего по рангу академика, а в 1731 году он стал профессором физики, т. е. действительным членом Академии. В 1733 году получил кафедру высшей математики, которую до него занимал Д. Бернулли, возвратившийся в том же году в Базель.

Рисунок 3.Леонард Эйлер

Рост авторитета Эйлера нашел своеобразное отражение в письмах к нему его учителя Иоганна Бернулли.Вообще большинство работ Эйлера посвящено анализу.Семьдесят пять работ Эйлер посвятил геометрии. Часть из них хотя и любопытна, но не очень важна. Некоторые же просто составили эпоху. Во-первых, Эйлера надо считать одним из зачинателей исследований по геометрии в пространстве вообще. Он первый дал связное изложение аналитической геометрии в пространстве (во «Введении в анализ») и, в частности, ввел так называемые углы Эйлера, позволяющие изучать повороты тела вокруг точки.

Рисунок 4. Леонард Эйлер

За время существования Академии наук в России, видимо, одним из самых знаменитых ее членов был математик Леонард Эйлер. Он стал первым, кто в своих работах начал возводить последовательное здание анализа бесконечно малых. Только после его исследований, изложенных в грандиозных томах его трилогии «Введение в анализ», «Дифференциальное исчисление» и «Интегральное исчисление», анализ стал вполне оформившейся наукой — одним из самых глубоких научных достижений человечества. Леонард Эйлер родился в швейцарском городе Базеле 15 апреля 1707 года. Отец его, Павел Эйлер, был пастором в Рихене (близ Базеля) и имел некоторые познания в математике. Отец предназначал своего сына к духовной карьере, но сам, интересуясь математикой, преподавал ее и сыну, надеясь, что она ему впоследствии пригодится в качестве интересного и полезного занятия. По окончании домашнего обучения тринадцатилетний Леонард был отправлен отцом в Базель для слушания философии. Среди других предметов на этом факультете изучались элементарная математика и астрономия, которые преподавал Иоганн Бернулли.

Вскоре Бернулли заметил талантливость юного слушателя и начал заниматься с ним отдельно. Получив в 1723 году степень магистра, после произнесения речи на латинском языке о философии Декарта и Ньютона, Леонард, по желанию своего отца, приступил к изучению восточных языков и богословия. Но его все больше влекло к математике. Эйлер стал бывать в доме своего учителя, и между ним и сыновьями Иоганна Бернулли — Николаем и Даниилом — возникла дружба, сыгравшая очень большую роль в жизни Эйлера. В 1725 году братья Бернулли были приглашены в члены Петербургской академии наук, недавно основанной императрицей Екатериной I. Уезжая, Бернулли обещали Леонарду известить его, если найдется и для него подходящее занятие в России. На следующий год они сообщили, что для Эйлера есть место, но, однако, в качестве физиолога при медицинском отделении академии. Узнав об этом, Леонард немедленно записался в студенты медицины Базельского университета.

Открытия Эйлера, которые благодаря его оживленной переписке нередко становились известными задолго до издания, делают его имя все более широко известным. Улучшается его положение в Академии наук: в 1727 году он начал работу в звании адъюнкта, то есть младшего по рангу академика, а в 1731 году он стал профессором физики, т. е. действительным членом Академии. В 1733 году получил кафедру высшей математики, которую до него занимал Д. Бернулли, возвратившийся в том же году в Базель. Рост авторитета Эйлера нашел своеобразное отражение в письмах к нему его учителя Иоганна Бернулли.

В 1728 году Бернулли обращается к «ученейшему и даровитейшему юному мужу Леонарду Эйлеру», в 1737 году — к «знаменитейшему и остроумнейшему математику», а в 1745 году — к «несравненному Леонарду Эйлеру — главе математиков». В 1735 году академии потребовалось выполнить весьма сложную работу по расчету траектории кометы. По мнению академиков, на это нужно было употребить несколько месяцев труда. Эйлер взялся выполнить это в три дня и исполнил работу, но вследствие этого заболел нервною горячкою с воспалением правого глаза, которого он и лишился. Вскоре после этого, в 1736 году, появились два тома его аналитической механики, Потребность в этой книге была большая; немало было написано статей по разным вопросам механики, но хорошего трактата по механике не имелось.

В 1738 году появились две части введения в арифметику на немецком языке, в 1739 году — новая теория музыки. Затем в 1840 году Эйлер написал сочинение о приливах и отливах морей, увенчанное одной третью премии Французской академии; две других трети были присуждены Даниилу Бернулли и Маклорену за сочинения на ту же тему. В конце 1740 года власть в России попала в руки регентши Анны Леопольдовны и ее окружения. В столице сложилась тревожная обстановка. В это время прусский король Фридрих II задумал возродить основанное еще Лейбницем Общество наук в Берлине, долгие годы почти бездействовавшее. Через своего посла в Петербурге король пригласил Эйлера в Берлин. Эйлер, считая, что «положение начало представляться довольно неуверенным», приглашение принял.

В 1744 году Эйлер напечатал в Берлине три сочинения о движении светил: первое — теория движения планет и комет, заключающая в себе изложение способа определения орбит из нескольких наблюдений; второе и третье — о движении комет. Семьдесят пять работ Эйлер посвятил геометрии. Часть из них хотя и любопытна, но не очень важна. Некоторые же просто составили эпоху. Во-первых, Эйлера надо считать одним из зачинателей исследований по геометрии в пространстве вообще. Он первый дал связное изложение аналитической геометрии в пространстве (во «Введении в анализ») и, в частности, ввел так называемые углы Эйлера, позволяющие изучать повороты тела вокруг точки.

В работе 1752 года «Доказательство некоторых замечательных свойств, которым подчинены тела, ограниченные плоскими гранями», Эйлер нашел соотношение между числом вершин, ребер и граней многогранника: сумма числа вершин и граней равна числу ребер плюс два. Такое соотношение предполагал еще Декарт, но Эйлер доказал его в своих мемуарах. Это в некотором смысле первая в истории математики крупная теорема топологии — самой глубокой части геометрии. Занимаясь вопросами о преломлении лучей света и написав немало мемуаров об этом предмете, Эйлер издал в 1762 году сочинение, в котором предлагается устройство сложных объективов с целью уменьшения хроматической аберрации. Английский художник Долдонд, открывший два различной преломляемости сорта стекла, следуя указаниям Эйлера, построил первые ахроматические объективы. В 1765 году Эйлер написал сочинение, где решает дифференциальные уравнения вращения твердого тела, которые носят название Эйлеровых уравнений вращения твердого тела. Много написал ученый сочинений об изгибе и колебании упругих стержней. Вопросы эти интересны не только в математическом, но и в практическом отношении

Прилежно и успешно изучая науки медицинского факультета, Эйлер находит время и для математических занятий. За это время он написал напечатанную потом, в 1727 году, в Базеле диссертацию о распространении звука и исследование по вопросу о размещении мачт на корабле

4)1763 год. опубликовал труд «О вольном движении воздуха в рудниках подмеченном». Идеи данного труда легли в основу расчета и создания концепта естественной вентиляции.Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) — первый русский ученый-естествоиспытатель мирового значения, поэт заложивший основы современного русского литературного языка, художник, историк, поборник развития отечественного просвещения, науки и экономики.Открытия Михаила Ломоносова обогатили многие отрасли знания. Развивал атомно-молекулярные представления о строении вещества. В период господства теории теплорода утверждал, что теплота обусловлена движением корпускул. Сформулировал принцип сохранения материи и движения. Исключил флогистон из числа химических агентов. Заложил основы физической химии.Благодаря вниманию Эйлера в начале 1748 года Ломоносов добился постройки и оборудования по его чертежам химической лаборатории при Академии наук, где, в частности, стал производить анализы образцов различных руд и минералов. Эти образцы он получал с горных заводов и от рудознатцев со всех концов России.

Рисунок 5.Михаил Ломоносов

Физические и химические опыты, которые проводил Михаил Ломоносов в своей лаборатории, отличались высокой точностью. Однажды он проделал такой опыт: взвесил запаянный стеклянный сосуд со свинцовыми пластинками, прокалил его, а потом снова взвесил. Пластинки покрылись окислом, но общий вес сосуда при этом не изменился. Так был открыт закон сохранения материи — один из основных законов природы. Печатная публикация закона последовала через 12 лет, в 1760 году в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел». В истории закона сохранения энергии и массы Ломоносову по праву принадлежит первое место.

Рисунок 6. Михаил Ломоносов

Михаил Ломоносов первым сформулировал основные положения кинетической теории газов, открытие которой обычно связывают с именем Д. Бернулли. Ломоносов считал, что все тела состоят из мельчайших подвижных частиц — молекул и атомов, которые при нагревании тела движутся быстрее, а при охлаждении — медленнее.

5) 1832 год. Российский военный инженер Саблуков А. А. изобрел первый центробежный вентилятор. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае.Саблуков Александр Александрович (2 ноября 1783 г.) урожденный дворянин, известный изобретатель. Предками дворянского рода Саблуковых были польские шляхтичи. Будучи сенатором и членом Государственного совета, отец будущего ученого А.А. Саблуков предоставил сыну чудесное воспитание и самое лучшее образование. Благодаря таким отцовским заботам Саблуков-младший успешно поднялся по карьерной лестнице и даже получил чин генерал-лейтенанта корпуса горных инженеров. Из дворянского рода Саблуковых. Сын коллежского советника, бывшего с 1738 года камер-лакеем царевны Елизаветы Петровны и впоследствии, с 1752 года её кофишенком, пожалованного за службу имениями, Александра Ульяновича Саблукова (1712—1773) и жены его Агафьи Яковлевны Довбежко (1717—1769).

Рисунок 7. Саблуков А.А.

Получил домашнее образование. Начал службу при дворе 26 августа 1762 года пажом, с 26 февраля 1766 года камер-паж. В сентябре 1767 года произведен в поручики лейб-гвардии Преображенского полка, капитан-поручик с 6 января 1771 года. В августе этого же года был послан в Москву, в числе других офицеров, для усмирения беспорядков по поводу свирепствовавшей там моровой язвы и, за особое усердие, 6 ноября 1771 года произведен в гвардии капитаны. В мае 1778 года был произведен в бригадиры, но вскоре оставил военную службу.

В 1780 году назначен заседателем верхнего земского суда Санкт-Петербургской губернии. В ноябре того же года перешел на службу в Экспедицию государственных доходов, а затем в чине действительного статского советника — в Санкт-Петербургское государственное казначейство. За службу пожалован орденами: 22 сентября 1786 года награжден орденом Св. Владимира 2 ст., a 1 января 1789 года - орденом Св. Анны 1 ст[1].

В начале царствования императора Павла I управлял Экспедицией о государственных расходах. В 1796 год, по поручению генерал-прокурора, Саблуков вносил в Совет Е.И.В. генеральную ведомость о государственных доходах и расходах на 1797 год, а также составленные им ведомости о суммах продовольствия для войск и о числе душ, дающих и не дающих хлебную подать. С этого времени началось быстрое служебное возвышение Саблукова. В декабре 1796 произведен в тайные советники и назначен сенатором, в апреле 1797 года — товарищем министра Департамента уделов, в ноябре — президентом Мануфактур-коллегии и, в день коронации императора Павла I, получил в награду 500 душ крестьян.

В 1799 году Саблукова постигла опала. Указом императора 18 декабря он был отставлен от службы и от всех должностей с приказанием выехать из Санкт-Петербург. По воспоминаниям его сына, в момент получения указа Саблуков лежал больной в постели в сильном жару и чуть не бредил. Но спустя три часа после получения распоряжения о выезде из столицы он уже выезжал за городскую заставу, лежа в карете, куда его внесли крепко закутанным в теплую одежду.

Впрочем, 14 декабря он снова был принят на службу и вступил в прежнюю должность. В 1800 году был уволен от должности президента Мануфактур-коллегии и вскоре произведен в действительные тайные советники. При Александре I был назначен членом вновь учрежденного Непременного (Государственного) совета, где в течение двадцати лет принимал активное участие в обсуждении многих важных дел. С 1799 года состоял почетным опекуном Санкт-Петербургского воспитательного дома, а в 1824 году назначен председателем Санкт-Петербургского опекунского совета.

В 1816 ему было пожаловано 10 тысяч десятин земли в разных губерниях по его личному выбору. Последние годы жизни жил в Петербурге в собственном доме на Набережной Невы, д. 26, в котором собирались многие министры и дипломаты. Скончался в 1828 году и был похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры. Письма Саблукова из Москвы о чуме были напечатаны в «Русском Архиве» в 1866 году.

Александр Саблуков настолько увлекался всевозможными инженерными разработками, что не мог спокойно пройти мимо, не ознакомившись с каким-то новшеством. Поэтому не удивительно, что в 1832 году дворянин придумал и разработал центробежный вентилятор. Но на этом не оставил свой труд и продолжал знакомиться с его дополнительными возможностями. И вот в 1838 году он собрал на основе центробежного вентилятора центробежный насос и даже пробовал совместить его с судовым двигателем. Но успехом эта затея не увенчалась.

Помимо развития собственных разработок, Саблуков всегда проявлял живой интерес к изобретениям других ученых мужей. И даже неоднократно принимал участие в их испытательных проверках. Например, Александр принимал активное участие в пробных работах и тестировании электродвигателя Б.С. Якоби, а также в испытании подводной лодки К.А. Шильдера. Вот так, благодаря любознательности и креативному мышлению ученого дворянина, мир получил прекрасные и незаменимые предметы домашнего обихода, без которых невозможно приставить сегодняшнюю жизнь.

Благодаря Александру Саблукову увидели мир и осевые насосы, и стала возможна перекачка мазута. Изучение в детстве французского языка, стало во взрослой жизни не только признаком хорошего тона. А прославило Саблукова среди современников. Так как Александр свободно мог писать на французском языке, то ему не составило труда в 1841 году составить подробное руководство об устройстве и применении насосов и вентиляторов на французском. В своем руководстве он предлагал не только использовать вентиляторы для проветривания помещений, а также использовать их для испарения лишней влаги в помещениях. Александр не просто это предлагал, но и лично продемонстрировал это на одном из сахарных заводов.

Но любознательность Саблукова вовлекала его и в другие сферы окружающей жизни. Поэтому он не только создал насос и вентилятор, и принимал участие в испытаниях чужих изобретений. Будучи прекрасным офицером, Александр не оставил без своего внимания армейское вооружение. Он мастерил снаряды для артиллерийских орудий, конструировал оптические прицелы и мины. В инженерном обществе дворянин Саблуков пользовался большим заслуженным авторитетом. Его даже избрали председателем 4-го технического отдела Императорского Вольного экономического общества и назначили почетным вице-президентом Политехнического общества в Париже.

В 1832 году изобрёл центробежный вентилятор, в 1838 построил центробежный насос, конструировал артиллерийские снаряды, мины, оптические прицелы.Саблуков был военным инженером, занимавшимся техническими науками. В своё время он пользовался репутацией знатока инженерного и артиллерийского дела. В 1832 году, уже находясь в отставке, он представил генерал-инспектору по инженерной части проект изобретённого им воздушного насоса и вентилятора для очищения воздуха в рудниках и минных галереях. Назначенная генерал-инспектором комиссия одобрила изобретение Саблукова и отдала ему преимущество перед другими подобными изобретениями.

В 1835—1845 годах Саблуков состоял председателем IV отделения Императорского Вольно-Экономического Общества. В 1836 году он путешествовал за границей, где познакомился со многими германскими учёными и членами разных обществ, пожелавшими войти в сношения с Вольно-Экономическим Обществом. По предложению Саблукова в земледельческие общества Вены и Лейпцига были посланы образцы русских земледельческих орудий. Как член и председатель IV Отделения Вольно-Экономического Общества, Саблуков оставил по себе память устройством при нём мастерской для приготовления различных орудий и машин, и химической лаборатории.

Им же была предложена передовая по тому времени методика расчёта таких вентиляторов. В дальнейшем А. А. Саблуков усовершенствовал свой вентилятор («воздушный насос»), представлявший собой цилиндрический кожух с двухсторонним всасыванием, внутри которого располагалось колесо с четырьмя прямыми лопатками. Впервые действие вентилятора А. А. Саблукова было испытано на кожевенном и сахарном заводах. При ручном приводе (два человека) подавалось до 2000 м3 воздуха в 1 час. В 1834 году вентиляторы А. А. Саблукова были успешно применены на морских судах, а в 1835 году — для проветривания Чагирского рудника на Алтае. В 1838 году А. А. Саблуков создал конструкцию центробежного насоса. Названного им «водогоном». Вентиляторы системы А. А. Саблукова нашли широкое распространение в России и за границей.Отвечая на запросы времени, в 1832 г. российский инженер А.А. Саблуков создал центробежный вентилятор, который был успешно испробован не только на сахарном, но и на кожевенном заводе. Владельцев предприятий изобретение заинтересовало в первую очередь в связи с тем, что оно позволяло улучшить технологию производства.

Рисунок 8. Вентилятор конструкции Саблукова А.А.

отличался несложной конструкцией: внутрь цилиндрического кожуха изобретатель поместил колесо с четырьмя прямыми лопатками. Путем вращения этого колеса осуществлялось двухстороннее всасывание воздуха в кожух. При этом вентилятор приводился в движение вручную — его обслуживали за счет собственной мускульной силы два работника. Объем перемещаемого воздуха достигал 2000 м3/ч. Начиная с 1834 г. вентиляторы А.А. Саблукова стали использоваться на морских судах (для проветривания трюмов), а с 1835 г. — в горной промышленности. В частности, с их помощью обеспечивалась вентиляция шахт и штреков Чагирского рудника на Алтае. В скором времени вентиляторы Саблукова были закуплены для применения за границей. Ушел из жизни заслуженный ученый дворянин Александр Александрович Саблуков в 1857 году.

studfiles.net

Центробежные и осевые вентиляторы. Реверсирование вентиляционной струи

Для создания нормальных условий труда на шахтах подземные горные выработки проветриваются вентиляторными установками, которые обеспечивают следующие параметры шахтной атмосферы: содержание кислорода не менее 20%, влажность не более 80%, скорость движения воздуха в забое не более 4 м/с, запыленность - не более 10 мг/м

В качестве вентиляторов применяются центробежные и осевые ТМ, преобразующие механическую энергию движения воздуха с помощью лопаток рабочего колеса.

--Центробежная ТМ изменяет направление потока движения воздуха с осевого на радиальное вдоль лопатки колеса. Центробежный вентилятор состоит из

корпуса 3, рабочего колеса 1 с лопатками 2,

всасывающего 4 и нагнетательного 5 пат-

рубков, диффузора 6, обтекателя 7.

При вращении рабочего колеса воздушный

поток под действием центробежных сил

перемещается вдоль лопаток от центра к

периферии рабочего колеса, создавая в цен-

тре колеса разряжение, под действием которого всасывается поток воздуха. Разность полных давлений между нагнетательным и всасывающим патрубками создает условия для движения воздуха во внешней сети, т.е. в подземных выработках.

--У осевых машин поток воздуха направлен параллельно оси вращения рабочего колеса. Осевой вентилятор состоит из рабочего колеса 1 с лопатками 2, кожуха

3, коллектора 4 и диффузора 5.

При вращении рабочего колеса пе-

ред ним возникает разряжение, а

после колеса – избыточное давле-

ние. Лопатки устанавливают под

определенным углом Ок. Коллектор

4 обеспечивает плавный подвод

воздуха к вентилятору, а обтека-

5тель 6 снижает удары воздушного потока о лопатки; диффузор 5 преобразовывает динамический напор в статический. Для регулирования производительности и давления перед рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат 7. Для раскручивания воздушного потока за рабочим колесом устанавливают спрямляющий аппарат 8, конструктивно представляющий собой неподвижное колесо с лопатками обтекаемой форм, устанавливаемыми под углом Оса.

Работа вентилятора оценивается рядом параметров:

производительностьюилиподачейQ–характеризующий количество воздуха за

за единицу времени;депрессией– разница между атмосферным давлением и давлением, создаваемым при всасывании;полезной мощностью;К.П.Д- характеризуемым отношением полезной мощности к потребляемой вентилятором мощности;частотой вращения– рабочего колеса, от которого зависят производительность, напор и мощность.

Центробежные вентиляторы получили широкое применение на шахтах в качестве вентиляторов главного проветривания. В основном, их применяют когда необходимо более высокое давление (более 3 кН/м), для преодоления сопротивления шахтной сети.

Рабочее колесо вентилятора

ВЦ -32 имеет восемь крыловид-

ных лопаток 1, приваренных к

плоскому диску 2 и покрышке 3.

Выходная часть лопаток выпол-

нена подвижной в виде закрылка

6. Ось 7 закрылка вращается в

подшипниках 4 и 5. Внутренний

венец 9 с прямым зубом входит

в зацепление с фиксирующей

шестерней 10, свободно сидя-

щей на консольной части

закрылка. Осевому пере-

мещению шестерни 10 пре-

пятствуют болты 11. Кор-

пус подшипника закрыт

крышкой 12.

Верхняя часть диффузора

вентилятора металличе-

ская, а нижняя бетонная. Ко-

ренной вал вращается в радиально-

сферических роликовых подшипниках, объеди-

ненных трубчатым корпусом, служащим маслян-

ной ванной для подшипников. Максимальная производительность вентилятора достигается при отрицательных углах установки лопаток, когда поток подкручивается навстречу вращению колеса. Режим работы регулируется изменением угла установки закрылков лопаток рабочего колеса.

Учитывая индивидуальные характеристики вентиляторов ( область применения осевого вентилятора вытянута вдоль осиQ, а центробежного – вдоль оси Н ), центробежные вентиляторы предпочтительней применять при небольших изменениях производительностиQи большом изменении напора Н, в противном случае – осевые.

При совместной работе вентиляторов целесообразней применять центробежные.

Осевые вентиляторы применяются в качестве вентиляторов главного и местного проветривания. Осевой двухступенчатый вентилятор главного проветривания ВОД- 30 состоит из рабочих колес 1 и 2 первой и второй ступени, промежуточного направляющего

аппарата 3 и меха-

низма поворота

его лопаток

4, спрямля-

щего аппара-

та 5 и меха-

низма пово-

та его лопа-

ток 6, перед-

него обтека-

теля 7, главного вала 8, элек-

тродвигателя 9, диффузора 10 и тормоза 11.

Рабочее колесо вентилятора закреплено на главном валу, установленном в подшипниках качения и приводимых во

вращение двигателем. Рабочее колесо и вал образуют ротор

вентилятора. Важнейшей деталью рабочего колеса является его

лопатка, представляющая собой обтекаемое тело крылообразной

формы, изготавливаемые из стали или легких сплавов и закрепля-

ются либо неподвижно, либо могут быть поворотными. Обтека-

тель, установленный перед рабочими колесами, служит для умень-

шения потерь при входе воздуха в колесо. Направляющий аппа-

рат служит для регулирования режима работы вентилятора с

помощью поворотных лопаток. Спрямляющий аппарат раскручивает

поток воздуха после рабочего колеса, что повышает его К.П.Д.

Кожух выполняется из толстолистовой стали, усиленной ребрами. В

кожухе предусмотрены люки для поворота, осмотра и замены лопаток.

Направляющий и спрямляющий аппараты имеют по 14 лопаток,

установленных под углом 76º.

При реверсировании струи лопатки поворачиваются на 153 -158º, благо-

доря чему изменяется направление их выпуклости, что в сочетании с

изменением направления вращения рабочего колеса обеспечивает

реверсирование струи без ляд и обводных каналов, что необходи-

мо при срочном реверсировании струи.

Процесс реверсирования потока воздуха вентиляторами ВОД включает в себя следующие операции: отключение приводного двигателя, торможение ротора тормозом, поворот лопаток промежуточного направляющего и спрямляющего аппаратов, пуск приводного электродвигателя в противоположном направлении вращения.

Центробежный вентилятор – вентилятор одностороннего вращения; он не может изменить направление движения струи за счет изменения направления

движения ротора, поэтому для реверсирования предусматривают обводные каналы, шиберы и ляды с лебедками их переключения. В целях снижения потерь ляды выполнены самоуплотняющимися.

При нормальной работе вентилятора воздух из шахты, как показано сплошными стрелками, поступает по вентиляционному каналу 1 к вентилятору

2 и выбрасывается им в атмосферу. Ляды ( перекрывающая 3, атмосферная, переключающая 5 и диффузора 6 ) установлены в положениях,

показанные сплошными линиями. При реверсировании

все ляды, за исключением ляды 5, устанавливают

в положение,показанное штриховыми линиями.

Воздух из атмосферы, как показано штриховыми

стрелками, поступает через диффузор венти-

лятора2, обводной канал 7 и канал 1 в шахту.

При этом подается 90 – 95% воздуха от

расхода его при нормальной работе. Так как

главная вентиляционная установка состоит из двух вентиляторов, то ляда 5 отключает вентилятор ( ее положение при этом показано штрихами ), когда в работе будет второй вентилятор.

Реверсирование воздушной струи согласно ПБ должно быть произведено не более чем за 10 минут, при этом подача воздуха в шахту должна составлять не менее60% его подачи при нормальном направлении вентиляционной струи.

superbotanik.net

Реферат Вентиляция

скачать

Реферат на тему:

План:

1 Исторический очерк
2 Вредные выделения в помещении
3 Типы вентиляционных систем
- 3.1 Типы систем по способу побуждения движения воздуха
  - 3.1.1 Естественная вентиляция
  - 3.1.2 Механическая вентиляция
- 3.2 Типы систем по назначению
  - 3.2.1 Приточная вентиляция
  - 3.2.2 Вытяжная вентиляция
- 3.3 Типы систем по способу организации воздухообмена
  - 3.3.1 Общеобменная вентиляция
  - 3.3.2 Местная вентиляция
  - 3.3.3 Аварийная вентиляция
  - 3.3.4 Противодымная вентиляция
4 Вентиляционное оборудование
- 4.1 Вентиляторы
  - 4.1.1 Осевые вентиляторы
  - 4.1.2 Центробежные вентиляторы
  - 4.1.3 Диаметральные (Тангенциальный) вентиляторы
- 4.2 Шумоглушители
- 4.3 Воздушные фильтры
- 4.4 Воздухонагреватели
- 4.5 Воздуховоды
- 4.6 Запорные и регулирующие устройства
- 4.7 Воздухораспределители и устройства воздухоудаления
- 4.8 Изоляция

Введение

Вытяжная и приточная вентиляция

Вентиля́ция (от лат. ventilatio — проветривание) — удаление отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. В необходимых случаях при этом проводится обработка воздуха, например очищение от пыли и др. твёрдых веществ, подогрев, увлажнение, охлаждение, осушение, ионизация и т.д. Вентиляция создаёт условия воздушной среды, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т.д.

Также под этим термином в технике часто имеется в виду системы оборудования, устройств и приборов для этих целей.

1. Исторический очерк

Вентиляционная шахта петербургского метрополитена

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 А. А. Саблуковым. В 1835 этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т. д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Одним из крупнейших ученых в области вентиляции и отопления являлся профессор В. М. Чаплин.

Одним из этапов развития вентиляции это появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972-1974 годами, когда компания Каналфлэкт применила этот двигатель в канальном вентиляторе.

2. Вредные выделения в помещении

Основное назначение вентиляции — борьба с вредными выделениями в помещении. К вредным выделениям относятся:

избыточное тепло;
избыточная влага;
различные газы и пары вредных веществ;
пыль.

3. Типы вентиляционных систем

Вентиляционная система — совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха. Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением
По назначению: приточные и вытяжные
По способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные
По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

По количеству воздуха на человека в час. К примеру, в бомбоубежище — не менее 2,5 м³/ч, в офисном помещении — не менее 20 м³ в час для посетителей, находящихся в помещении не более 2 часов, для постоянно находящихся людей — не менее 60 м³ в час. Расчёт вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху (м³/ч), рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с), допустимый уровень шума (дБ), мощность калорифера (кВт). Норматив по воздухообмену регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП) и санитарными нормами и правилами (Сан Пин)

3.1. Типы систем по способу побуждения движения воздуха

3.1.1. Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется.

3.1.2. Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором. Этот способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности.

3.2. Типы систем по назначению

3.2.1. Приточная вентиляция

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

3.2.2. Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения вредных выделений.

3.3. Типы систем по способу организации воздухообмена

3.3.1. Общеобменная вентиляция

Общеобменная система вентиляции предусматривается для создания одинаковых условий и параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха) во всём объёме помещения, главным образом в его рабочей зоне (1,5—2,0 м от пола), когда вредные вещества распространяются по всему объёму помещения и нет возможности (или нет необходимости) их уловить в месте образования.

3.3.2. Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определённым местам. И наоборот, местная вытяжная вентиляция удаляет воздух от определённых мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе. Примером такой местной вытяжной вентиляции может быть вытяжка на кухне, которая устанавливается над газовой или электрической плитой. Чаще всего используются такие системы в промышленности.

3.3.3. Аварийная вентиляция

Аварийная система вентиляции устанавливается в производственных помещениях, где возможен неожиданный выброс чрезвычайно опасных вредных веществ в количествах, значительно превышающих ПДК, с целью их быстрого удаления.

3.3.4. Противодымная вентиляция

Противодымная система вентиляции устанавливается в производственных зданиях, где применяются технологии с повышенной пожароопасностью, и служит для обеспечения эвакуации людей. С помощью этой системы подается необходимое количество воздуха, препятствующего распространению дыма в помещении. Система работает в начальной стадии пожара.

4. Вентиляционное оборудование

Системы вентиляции включают в себя группы самого разнообразного оборудования: прежде всего, это вентиляторы, вентиляторные агрегаты или вентиляционные установки. Среди дополнительного оборудования — шумоглушители, воздушные фильтры, электрические и водяные воздухонагреватели, регулирующие и воздухораспределительные устройства и пр.

4.1. Вентиляторы

Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения воздуха по воздуховодам системы вентиляции. По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на осевые (аксиальные), центробежные (радиальные) и тангенциальные (диаметральные).

Осевой вентилятор

Центробежный вентилятор

4.1.1. Осевые вентиляторы

Осевой вентилятор представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе (обечайке) колесо из консольных лопастей, закреплённых на втулке под углом к плоскости вращения. Рабочее колесо как правило насаживается непосредственно на ось электродвигателя.При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует.Осевые вентиляторы имеют больший КПД по сравнению с радиальными и диаметральными. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных объёмов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях вентиляционной сети.

4.1.2. Центробежные вентиляторы

Центробежный (радиальный) вентилятор представляет собой расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса и сжимается. Под действием центробежной силы он отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.В зависимости от назначения вентилятора, лопатки рабочего колеса изготавливают загнутыми вперёд или назад. Количество лопаток бывает различным в зависимости от типа и назначения вентилятора. Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

4.1.3. Диаметральные (Тангенциальный) вентиляторы

Диаметральный (Тангенциальный) вентилятор состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперёд лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном прохождении потока воздуха через рабочее колесо. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко.

4.2. Шумоглушители

Установка в систему вентиляции шумоглушителей является одной из эффективных мер по снижению аэродинамического шума в воздушном потоке. Наиболее часто применяемые шумоглушители конструктивно делятся на пластинчатые и трубчатые. Главная их особенность — наличие развитых поверхностей, облицованных звукопоглощающим материалом (минеральная вата, стекловолокно и пр.).Чаще всего шумоглушитель устанавливается между вентилятором и магистральным воздуховодом.Необходимость установки шумоглушителя в вентиляционной системе должна быть подтверждена специальным акустическим расчётом.

4.3. Воздушные фильтры

4.4. Воздухонагреватели

4.5. Воздуховоды

4.6. Запорные и регулирующие устройства

4.7. Воздухораспределители и устройства воздухоудаления

4.8. Изоляция

wreferat.baza-referat.ru

Шпаргалка - Центробежные и осевые вентиляторы. Реверсирование вентиляционной струи

корпуса 3, рабочего колеса 1 с лопатками 2,

всасывающего 4 и нагнетательного 5 пат-

рубков, диффузора 6, обтекателя 7.

При вращении рабочего колеса воздушный

поток под действием центробежных сил

перемещается вдоль лопаток от центра к

периферии рабочего колеса, создавая в цен-

3, коллектора 4 и диффузора 5.

При вращении рабочего колеса пе-

ред ним возникает разряжение, а

после колеса – избыточное давле-

ние. Лопатки устанавливают под

определенным углом О к . Коллектор

4 обеспечивает плавный подвод

воздуха к вентилятору, а обтека-

5 тель 6 снижает удары воздушного потока о лопатки; диффузор 5 преобразовывает динамический напор в статический. Для регулирования производительности и давления перед рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат 7. Для раскручивания воздушного потока за рабочим колесом устанавливают спрямляющий аппарат 8, конструктивно представляющий собой неподвижное колесо с лопатками обтекаемой форм, устанавливаемыми под углом О са .

Работа вентилятора оценивается рядом параметров:

производительностью или подачей Q –характеризующий количество воздуха за

за единицу времени;депрессией – разница между атмосферным давлением и давлением, создаваемым при всасывании; полезной мощностью; К.П.Д — характеризуемым отношением полезной мощности к потребляемой вентилятором мощности; частотой вращения – рабочего колеса, от которого зависят производительность, напор и мощность.

Рабочее колесо вентилятора

ВЦ -32 имеет восемь крыловид-

ных лопаток 1, приваренных к

плоскому диску 2 и покрышке 3.

Выходная часть лопаток выпол-

нена подвижной в виде закрылка

6. Ось 7 закрылка вращается в

подшипниках 4 и 5. Внутренний

венец 9 с прямым зубом входит

в зацепление с фиксирующей

шестерней 10, свободно сидя-

щей на консольной части

закрылка. Осевому пере-

мещению шестерни 10 пре-

пятствуют болты 11. Кор-

пус подшипника закрыт

крышкой 12.

Верхняя часть диффузора

вентилятора металличе-

ская, а нижняя бетонная. Ко-

ренной вал вращается в радиально-

сферических роликовых подшипниках, объеди-

ненных трубчатым корпусом, служащим маслян-

Учитывая индивидуальные характеристики вентиляторов ( область применения осевого вентилятора вытянута вдоль оси Q , а центробежного – вдоль оси Н ), центробежные вентиляторы предпочтительней применять при небольших изменениях производительности Q и большом изменении напора Н, в противном случае – осевые.

При совместной работе вентиляторов целесообразней применять центробежные.

аппарата 3 и меха-

низма поворота

его лопаток

4, спрямля-

щего аппара-

та 5 и меха-

низма пово-

та его лопа-

ток 6, перед-

него обтека-

теля 7, главного вала 8, элек-

тродвигателя 9, диффузора 10 и тормоза 11.

Рабочее колесо вентилятора закреплено на главном валу, установленном в подшипниках качения и приводимых во

вращение двигателем. Рабочее колесо и вал образуют ротор

вентилятора. Важнейшей деталью рабочего колеса является его

лопатка, представляющая собой обтекаемое тело крылообразной

формы, изготавливаемые из стали или легких сплавов и закрепля-

ются либо неподвижно, либо могут быть поворотными. Обтека-

тель, установленный перед рабочими колесами, служит для умень-

шения потерь при входе воздуха в колесо. Направляющий аппа-

рат служит для регулирования режима работы вентилятора с

помощью поворотных лопаток. Спрямляющий аппарат раскручивает

поток воздуха после рабочего колеса, что повышает его К.П.Д.

Кожух выполняется из толстолистовой стали, усиленной ребрами. В

кожухе предусмотрены люки для поворота, осмотра и замены лопаток.

Направляющий и спрямляющий аппараты имеют по 14 лопаток,

установленных под углом 76º.

При реверсировании струи лопатки поворачиваются на 153 -158º, благо-

доря чему изменяется направление их выпуклости, что в сочетании с

изменением направления вращения рабочего колеса обеспечивает

реверсирование струи без ляд и обводных каналов, что необходи-

мо при срочном реверсировании струи.

2 и выбрасы вается им в атмосферу. Ляды ( перекрывающая 3, атмосферная, переключающая 5 и диффузора 6 ) установлены в положениях,

показанные сплошными линиями. При реверсировании

все ляды, за исключением ляды 5, устанавливают

в положение, показанное штриховыми линиями.

Воздух из атмосферы, как показано штриховыми

стрелками, поступает через диффузор венти-

лятора2, обводной канал 7 и канал 1 в шахту.

При этом подается 90 – 95% воздуха от

расхода его при нормальной работе. Так как

www.ronl.ru

Типы вентиляторов — реферат

Типы вентиляторов

Вентиляторы находят применение в вентиляционных системах и служат для транспортирования воздуха от источников его забора до требуемого помещения посредством системы воздуховодов. Одной из основных технических характеристик вентиляторов является возможность преодоления сопротивления воздуховодной сети, обуславливаемое наличием изгибов в системе вентиляции, перепадов диаметров воздуховода и другими подобными особенностями.

Сопротивление воздуха в сети вызывает дисбаланс давления, и возникающая разница давлений является главным фактором в вопросе выбора типа вентилятора.

Исходя из принципа работы и геометрической конфигурации крыльчатки, все вентиляторы можно разделить на радиальные, осевые, полуосевые и диагональные.

Радиальные вентиляторы

Основную область применения радиальных вентиляторов составляют условия эксплуатации с высоким давлением в системе вентиляции. Основные технические характеристики радиального вентилятора определяет геометрия рабочего колеса и лопастей.

В случае, если лопатки загнуты назад, сохраняется низкий уровень шума при достижении 80% эффективности, однако количество подаваемого такими лопатками воздуха сильно зависит от давления.

Данная конфигурация лопаток не рекомендована для запыленного воздуха, и эксплуатация такого вентилятора наиболее эффективна в узком спектре, лежащем в левой части кривой графика (см. ниже).

В случае, если лопатки вентилятора имеют прямую форму и при этом отклонены назад — возможно достижение 70% эффективности. Данный тип вентилятора хорошо подходит для работы в условиях загрязненного воздуха.

Если лопатки рабочего колеса имеют прямое радиальное исполнение, то вентилятор еще менее подвержен налипанию из воздуха загрязняющих веществ, и сохраняет при этом эффективность использования 50% и более.

При конструкции вентилятора с загнутыми лопатками вперед, вентилятор сохраняет 60% эффективности, однако при этом повышенное давление воздуха незначительно сказывается на его производительности, к тому же данная конструкция позволяет укладываться в более низкие габаритные размеры, что благоприятно сказывается на массе вентилятора и возможности его размещения.

Осевые вентиляторы

Осевые вентиляторы относятся к наиболее простому типу — пропеллерным.

Данный тип вентиляторов имеет довольно низкую эффективность эксплуатации. Одним из возможных методов ее повышения является встраивание осевых вентиляторов в корпус, имеющий форму цилиндра. Также благоприятно сказывается на эффективности размещение лопаток непосредственно за лопастным колесом.

Данные методы способны повысить эффективность эксплуатации осевых вентиляторов до 75%, а в случае применения направляющих лопастей — до 85%.

Типы крыльчаток

Стрелка указывает направление вращения колеса.

Диагональные вентиляторы

Крыльчатка, имеющая радиальное расположение, подвержена воздействию увеличенного статического давления воздушной массы, что обуславливается действием центробежной силы, вектор действия которой расположен в радиальном направлении.

Конструкция осевой крыльчатки не испытывает подобного давления, так как поток воздуха действует строго в осевом направлении. Диагональные вентиляторы являют собой синтез конструкций радиальных и осевых вентиляторов. Движущийся воздух имеет сначала осевое направления, а, попадая на осевое колесо, изменяет свое направление на 45%. Использование данного типа вентилятора позволяет добиться 80% эффективности, хотя радиальная проекция вектора скорости потока воздуха и вызывает определенное повышение давления за счет центробежной силы.

Диаметральные вентиляторы

Конструкция диаметрального вентилятора позволяет направлять поток проходящего воздуха вдоль рабочего колеса вентилятора, при этом потоки воздуха, (как входящие, так и исходящие) проходят по периметру колеса вентилятора.

Не взирая на малые размеры рабочего колеса, данный тип вентилятора является достаточно производительным и достигает 65% уровня эффективности, что позволяет вполне успешно эксплуатировать его в малых вентиляционных системах, к примеру, для создания воздушных завес.

Аэродинамические характеристики вентиляторов

Под аэродинамическими характеристиками вентиляторов понимают производительность вентилятора в зависимости от значения давления воздуха в сети. Так, давление с определенным значением соответствует определенному удельному расходу воздушной массы. Данная зависимость проиллюстрирована на графике зависимости.

Аэродинамические характеристики вентилятора и сети воздуховода

График характеристики сети наглядно демонстрирует зависимость производительности вентилятора от значения давления воздуха в сети. На данном графике рабочей точкой вентилятора является точка лежащая на пересечении кривой характеристики сети и кривой аэродинамической характеристики вентилятора. Данная точка характеризует воздушный поток для заданной сети воздуховода.

Любое изменение давления воздуха в системе дает начало новой кривой, описывающей характеристику сети. При возрастании давления характеристика сети будет соответствовать кривой «В», а при его снижении — кривой «С». Данная зависимость справедлива при условии, что количество оборотов рабочего колеса в минуту остается неизменным.

Кривые сети в зависимости от изменения давления

Данная зависимость наглядно показывает, как расход воздуха зависит от сопротивления воздуха в сети. В зависимости от кривой сопротивления сети рабочая точка может смещаться как вверх по графику, так и вниз, понижая или, соответственно, увеличивая расход воздуха.

При этом следует учитывать, что в случае отклонения перепада давления от теоретических (расчетных) значений, и положение рабочей точки, и расход воздуха будут отличаться от расчетных. Изменение значений скорости вентилятора

Для получения эксплуатационных характеристик сходных с теоретическими, возможно изменение значений скорости вращения рабочего колеса вентилятора. Так, например, при увеличении или уменьшении скорости вращения вентилятора можно смещать рабочие точки как вправо и вверх по графику, так и опускать их влево и вниз, изменяя тем самым расход воздуха. Изменение давления в зависимости от скорости вращения рабочего колеса вентилятора

И в первом, и во втором случаях возможно отклонение фактических показателей давления от теоретических расчетных данных (на графике изображено, как ΔР1 и ΔР2). Вследствие чего, рабочая точка для расчетной сети может определяться так, чтобы была возможность выхода на уровень наибольшей эффективности эксплуатации. При этом изменение количества оборотов рабочего колеса вентилятора (и увеличение, и уменьшение) ведет к снижению эффективности.

Эффективность и характеристики сети

Как же осуществить правильный выбор вентилятора?

Наиболее наглядным способом является графическое определение, для этого необходимо составить несколько возможных характеристик сети на графике вентилятора и визуально определить между кривыми каких характеристик находится конкретный тип вентилятора. Пронумеровав кривые характеристик от 0 до 10, можно с уверенностью сказать, что вентилятор на кривой 10 имеет максимальный расход воздуха и дует свободно, а вентилятор на линии 0 — «захлебнется». Вентилятор, находящийся на линии 4, будет иметь расход около 40%.

Характеристики сети (0:10) на графике вентилятора

При этом эффективность вентилятора константа вдоль всей кривой характеристики сети.

Вентиляторы, конструкция которых предусматривает наличие лопаток загнутых назад, имеют более высокий показатель эффективности, в отличие от вентиляторов с загнутыми вперед лопатками. Однако высокий уровень эффективности возможен на небольшом участке, где кривая характеристики сети представлена более низким расходом при заданном значении давления, чем у конструкций вентиляторов с загнутыми вперед лопатками.

Для достижения расхода подобному при эксплуатации вентиляторов с загнутыми вперед лопатками, и одновременном сохранении высокой эффективности производительности, необходимо осуществлять выбор вентилятора с загнутыми назад лопатками, имеющими большие геометрические размеры.

Уровень эффективности для одинаковых размеров центробежных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад и загнутыми вперед

Теоретические расчеты характеристики сети

где:

ΔP — общее давлении вентилятора (Па),

qv — расход воздуха (м3/ч или л/с),

k — постоянная. Пример

Вентилятор подает 5 000 м3/ч при давлении 250 Па.

A. Как изобразить характеристику сети на графике?

a) Поставьте точку на характеристике вентилятора (1), где давление составляет 250 Па , а расход — 5 000 м3/час.

Введите это значение в вышеприведенную формулу для получения значения константы k.

k = ΔP / qv2 = 250 / 50002 = 0.00001

b) Выберите произвольное снижение давления, например, 100 Па, рассчитайте расход воздуха и поставьте на графике точку (2).

c) Сделайте тоже самое для 350 Па и поставте на графике точку 3.

d) Теперь нарисуйте кривую, которая и покажет характеристику сети.

B. Что же произойдет, если давление в сети увеличится на 100 Па, например, из-за забитого фильтра?

a) Рассчитайте коэффициент для новой характеристики сети: k = 350/5000 (2) = 0,000014

b) Выберите еще два других падения давления, например, 150 и 250 Па, и рассчитайте для них расход воздуха.

c) Постройте две новые точки (2 и 3) и проведите новую характеристику сети.

Новая рабочая точка (4) расположена на пересечении характеристики вентилятора и новой линией системы.

Данный график также показывает, что увеличение давления вызывает также уменьшение расхода воздуха примерно до 4 500 м3/час.

Определение характеристики сети

где:

L — линия системы,

Δpd — динамическое давление (Па),

Δpt — общее давление (Пa).

Эффективность вентилятора

где:

ΔPt — общее изменение давления (Па),

q — расход воздуха (м3/час),

P — мощность (Вт).

Аэродинамические потери сети

Характеристики вентиляторов на указанных выше графиках справедливы при том условии, что монтаж, установка и наладка вентиляторов соответствуют определенным правилам. Так, например, со стороны забора воздушной массы должен быть предусмотрен прямолинейный участок воздуховода, длиной не менее одного диаметра, а со стороны выхлопа воздушной массы — не менее трех диаметров.

В случае отступления от указанных правил, возможно возникновение значительного перепада давления, что может отрицательно сказаться на производительности вентилятора. Для того, чтобы застраховать себя от подобного случая, необходимо учитывать следующие факторы.

Со стороны забора: — расстояние до близлежащей стены должно быть не менее, нежели 0,75 диаметра ввода: — размеры поперечного сечения воздуховода на входе системы не должно лежать вне диапазона значений 92%...112% от диаметра входного отверстия вентилятора; — длина воздуховода на всасывании должна превышать по значению 1 диаметр воздуховода; — элементы воздуховода, расположенные на заборе воздушных масс, не должны иметь никаких элементов, препятствующих свободному всасыванию воздуха.

Со стороны нагнетания: — угол сужения поперечного сечения не должен превышать 15%; — угол увеличения поперечного сечения — не более 7%; — длина прямолинейного участка, лежащего за вентилятором должна быть более или равной трем диаметрам воздуховода; — по возможности, необходимо избегать элементов воздуховода имеющих угол поворота 90 градусов, рекомендуются использование отводов под 45 градусов; — отводы должны повторять форму проходящего воздушного потока на выходе из вентилятора.

Удельная мощность вентилятора

В странах Европы действуют строгие правила, регламентирующие уровень эффективности потребления электроэнергии в зданиях и помещениях. Шведский институт внутреннего климата — Svenska Inneklimatinsitutet разработал и представил мировой общественности специальную концепцию, называемую «Удельной мощностью вентилятора» и представляющую собой одну из возможных мер повышения энергоэффективности всей вентиляционной системы в целом.

Данная концепция гласит, что удельная мощность одного вентилятора может быть определена как отношение суммарной эффективности энергопотребления всех вентиляторов системы воздуховодов к объему общей воздушной массы, циркулирующей через здание или отдельное помещение. При этом, чем ниже значение данного отношения, тем выше эффективность системы, отвечающей за транспортирование воздуха. В качестве отдельной рекомендации можно выделить следующее требование к приобретению вентиляционных систем для коммунального сектора — максимально допустимое значение удельной мощности вентилятора не должно превышать коэффициента 2,0 для систем вентиляции после проведения ремонтных работ, и 1,5 для новых вентиляционных систем.

Удельная мощность вент-ра для здания:

где:

Ptf — общая мощность приточных вентиляторов (КВт),

Pff — общая мощность для вытяжных вентиляторов (КВт),

qf — выбранный расход (м3/с), Теоретический расчет потребляемой мощности вентиляторов:

где:

P — потребляемая электрическая мощность вентилятора (КВт),

pt — общее давление вентилятора (Па),

q — расход воздуха (м3/с),

referat911.ru

Реферат - Центробежные и осевые вентиляторы. Реверсирование вентиляционной струи

корпуса 3, рабочего колеса 1 с лопатками 2,

всасывающего 4 и нагнетательного 5 пат-

рубков, диффузора 6, обтекателя 7.

При вращении рабочего колеса воздушный

поток под действием центробежных сил

перемещается вдоль лопаток от центра к

периферии рабочего колеса, создавая в цен-

3, коллектора 4 и диффузора 5.

При вращении рабочего колеса пе-

ред ним возникает разряжение, а

после колеса – избыточное давле-

ние. Лопатки устанавливают под

определенным углом О к . Коллектор

4 обеспечивает плавный подвод

воздуха к вентилятору, а обтека-

5 тель 6 снижает удары воздушного потока о лопатки; диффузор 5 преобразовывает динамический напор в статический. Для регулирования производительности и давления перед рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат 7. Для раскручивания воздушного потока за рабочим колесом устанавливают спрямляющий аппарат 8, конструктивно представляющий собой неподвижное колесо с лопатками обтекаемой форм, устанавливаемыми под углом О са .

Работа вентилятора оценивается рядом параметров:

производительностью или подачей Q –характеризующий количество воздуха за

Рабочее колесо вентилятора

ВЦ -32 имеет восемь крыловид-

ных лопаток 1, приваренных к

плоскому диску 2 и покрышке 3.

Выходная часть лопаток выпол-

нена подвижной в виде закрылка

6. Ось 7 закрылка вращается в

подшипниках 4 и 5. Внутренний

венец 9 с прямым зубом входит

в зацепление с фиксирующей

шестерней 10, свободно сидя-

щей на консольной части

закрылка. Осевому пере-

мещению шестерни 10 пре-

пятствуют болты 11. Кор-

пус подшипника закрыт

крышкой 12.

Верхняя часть диффузора

вентилятора металличе-

ская, а нижняя бетонная. Ко-

ренной вал вращается в радиально-

сферических роликовых подшипниках, объеди-

ненных трубчатым корпусом, служащим маслян-

Учитывая индивидуальные характеристики вентиляторов ( область применения осевого вентилятора вытянута вдоль оси Q , а центробежного – вдоль оси Н ), центробежные вентиляторы предпочтительней применять при небольших изменениях производительности Q и большом изменении напора Н, в противном случае – осевые.

При совместной работе вентиляторов целесообразней применять центробежные.

аппарата 3 и меха-

низма поворота

его лопаток

4, спрямля-

щего аппара-

та 5 и меха-

низма пово-

та его лопа-

ток 6, перед-

него обтека-

теля 7, главного вала 8, элек-

тродвигателя 9, диффузора 10 и тормоза 11.

Рабочее колесо вентилятора закреплено на главном валу, установленном в подшипниках качения и приводимых во

вращение двигателем. Рабочее колесо и вал образуют ротор

вентилятора. Важнейшей деталью рабочего колеса является его

лопатка, представляющая собой обтекаемое тело крылообразной

формы, изготавливаемые из стали или легких сплавов и закрепля-

ются либо неподвижно, либо могут быть поворотными. Обтека-

тель, установленный перед рабочими колесами, служит для умень-

шения потерь при входе воздуха в колесо. Направляющий аппа-

рат служит для регулирования режима работы вентилятора с

помощью поворотных лопаток. Спрямляющий аппарат раскручивает

поток воздуха после рабочего колеса, что повышает его К.П.Д.

Кожух выполняется из толстолистовой стали, усиленной ребрами. В

кожухе предусмотрены люки для поворота, осмотра и замены лопаток.

Направляющий и спрямляющий аппараты имеют по 14 лопаток,

установленных под углом 76º.

При реверсировании струи лопатки поворачиваются на 153 -158º, благо-

доря чему изменяется направление их выпуклости, что в сочетании с

изменением направления вращения рабочего колеса обеспечивает

реверсирование струи без ляд и обводных каналов, что необходи-

мо при срочном реверсировании струи.

2 и выбрасы вается им в атмосферу. Ляды ( перекрывающая 3, атмосферная, переключающая 5 и диффузора 6 ) установлены в положениях,

показанные сплошными линиями. При реверсировании

все ляды, за исключением ляды 5, устанавливают

в положение, показанное штриховыми линиями.

Воздух из атмосферы, как показано штриховыми

стрелками, поступает через диффузор венти-

лятора2, обводной канал 7 и канал 1 в шахту.

При этом подается 90 – 95% воздуха от

расхода его при нормальной работе. Так как

www.ronl.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..