Тепловые двигатели и нагнетатели

Вид материала

Документы

Содержание Конструкции вентиляторов Q, м/с; полное давление Dp Мощность электродвигателя, кВт Таблица 3.2 Технические характеристики вентиляторов типа Ц6-30 Тульского котельно-вентиляторного завода Полное давление при различной температуре перемещаемой среды, Па Таблица 3.3 Технические характеристики вентиляторов ВМ Типоразмер вентилятора Таблица 3.4 Технические характеристики дутьевых вентиляторов ВДН Тип машины Параметры на режиме максимального КПД Таблица 3.5 Технические характеристики дутьевых вентиляторов ВДН и ВГД Тип машины Таблица 3.6 Технические характеристики дымососов и вентиляторов горячего дутья Типо-размер машины Параметры на режиме максимального КПД

Подобный материал:

• Интегрированный урок «Тепловые двигатели» Цели урока, 28.56kb.
• Выбор рациональных параметров конструкции опор газотурбинных двигателей с межроторными, 218.67kb.
• Пособие по выполнению контрольных работ №1 и №2 Одобрено методической комиссией фбо, 1130.33kb.
• Учебник : С. В. Громов, Н. А. Родина 8 класс, 66.62kb.
• Совершенствование рабочего процесса дизеля с объемно-пленочным смесеобразованием при, 190.09kb.
• Конвертирование рабочего процесса транспортных двс на природный газ и водород 05. 04., 459.6kb.
• Урок по физике. 8 класс Тема: «Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания», 113.91kb.
• Конспект урока физики в 10 классе По теме: «Тепловые двигатели и их роль в жизни человека», 37.82kb.
• Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания, 139.75kb.
• «О структуре естественно-научного факультета», 54.97kb.

Конструкции вентиляторов

Центробежный (радиальный) вентилятор по конструкции аналогичен центробежному насосу (рис. 2.3). Это тип вентиляторов — один из наиболее часто используемых в химической промышленности.

Хотя вентиляторы относятся к компрессорным машинам, расчет характеристик вентиляторов допустимо проводить в рамках теории насосов (см. п. 2), исходя из того, что степень сжатия газов в вентиляторах незначительна, т. е. изменением термодинамических параметров газов в них можно пренебречь.

В качестве основных параметров вентиляторов приняты: производительность Q, м³/с; полное давление Dp = rgH, Па; статическое давление D p_ст = Dp – Dp_дин, Па; эффективная мощность N_эф, Вт; КПД, вычисленные по полному и статическому давлениям соответственно: , .

По предложению ЦАГИ коэффициентом быстроходности вентилятора принято считать частоту вращения вентилятора данного типа, который в режиме максимального КПД подает 1 м³/с газа, создавая условное давление 294 Па 30 кгс/м² (30 кгс/м²294 Па), т. е. для вентиляторов коэффициент быстроходности равен

, (3.1)

где H_опт — оптимальный напор, приведенный к плотности газа 1,2 кг/м³.

Подробнее с особенностями конструкций и рабочими характеристиками центробежных вентиляторов можно ознакомиться по справочникам и каталогам [38–44]. Технические характеристики некоторых вентиляторов и дымососов представлены в табл. 3.1–3.6, а типичная универсальная характеристика (построенная при разных частотах вращения рабочего колеса) центробежного вентилятора — на рис. 3.11.



Рис. 3.11. Типичная универсальная характеристика центробежного вентилятора (ВВД № 11) при n=var

Таблица 3.1

Технические характеристики вентиляционных агрегатов с центробежными
вентиляторами типа ЦП7-40 Тульского котельно-вентиляторного завода
(значения полного давления и производительности вентиляторов даны
для КПД = 0,5; максимальное значение КПД составляет 0,565)

№ агре-гата	Тип электро-двигателя АО2	Мощность электродвигателя, кВт	Частота вращения, тыс. об/мин	Полное давление, Па	Производительность, тыс. м3/ч	Масса агрегата, кг
5	71–2	22	2,6	3000	9	От 280 до 440
	52–2	13	2,6	3800	3,2
	62–2	17	2,4	2500	8,5
	51–2	10	2,4	3250	3,1
	52–2	13	2,2	2150	7,8
	42–2	7,5	2,2	2700	2,9
	51–2	10	2,0	1750	7,2
	41–2	5,5	2,0	2250	2,6
	42–2	7,5	1,8	1450	6,4
	41–2	5,5	1,8	1800	2,3
6	81–4	40	2,12	3150	14,7	От 445 до 720
	71–4	22	2,12	3850	7
	72–4	30	2,0	2800	14
	62–4	17	2,0	3400	6,7
	71–4	22	1,8	25250	12,5
	61–4	13	1,8	2800	6,1
	62–4	17	1,6	1750	11,2
	52–4	10	1,6	2200	5,4
	52–4	10	1,4	1350	9,8
	51–4	7,5	1,4	1700	4,8
	51–4	7,5	1,2	1000	8,3
	42–4	5,5	1,2	1250	4
8	82–4	55	1,7	3300	23,5	От 830 до 1085
	81–4	40	1,7	4000	9
	81–4	40	1,6	2900	23
	72–4	30	1,6	3700	8,5
	81–4	40	1,5	2600	22
	72–4	30	1,5	3250	7,7
	72–4	30	1,4	2250	20
	71–4	22	1,4	2850	7,4
	72–4	30	1,3	2000	18,5
	62–4	17	1,3	2450	7
	71–4	22	1,2	1650	17,5
	62–4	17	1,2	2100	6,5
	62–4	17	1,1	1400	16
	61–4	13	1,1	1750	6
	61–4	13	1,0	1150	14

Таблица 3.2

Технические характеристики вентиляторов типа Ц6-30
Тульского котельно-вентиляторного завода

№ вентилятора	Производительность, м3/ч	Полное давление при различной температуре перемещаемой среды, Па			КПД	Мощность электродвигателя (синхронный, 300 об/мин)
		20 °С	150 °С	250 °С
5,6	4300	5500	3800	3100	0,6	10
6,3	6200	6800	4800	3900		30
8	12700	11200	7800	6300		55

Таблица 3.3

Технические характеристики вентиляторов ВМ

Показатели	Типоразмер вентилятора
	ВМ15	ВМ16	ВМ17	ВМ18	ВМ18А	ВМ19А	ВМ20А
Производительность, тыс. м3/ч	38	48	58	70	108	130	150
Полный напор, Па, при t = 70 °С	7300	8100	9200	10200	10650	11600	12900
Потребляемая мощность, кВт (при t  = 70 °С и частоте вращения 1500 об/мин)	95	130	175	240	370	500	640
Максимально допустимая температура газа, °С	200	200	200	200	200	200	200
Максимальное значение КПД, %	0,82	0,82	0,82	0,82	0,81	0,81	0,81
Масса без электродвигателя, кг	3025	3060	4015	4065	4290	4350	4680
Маховой момент, кг · м2	333	581	761	850	1032	1267	1530
Габариты, мм:
длина		2,155			2,420	2,645	2,690
ширина		2,550			2,115	3,135	3,374
высота		2,660			3,002	3,172	3,424

Таблица 3.4

Технические характеристики дутьевых вентиляторов ВДН

Тип машины	Диаметр колеса, мм	Масса без электродвигателя, кг	Частота вращения, об/ мин	Параметры на режиме максимального КПД при температуре 30 °С
				Производи-тельность, тыс. м3	полное давление, Па	потребляемая мощность, кВт
ВДН-8	800	602	750 1000 1500	4,8 6,3 9,0	600 1060 2500	1,0 2,4 7,7
ВДН-9	900	651	750 1000 1500	7,0 9,5 14,0	760 1320 3000	1,8 4,3 13,5
ВДН-10	1000	843	750 1000 1500	9,5 13,0 18,0	940 1640 3800	3,2 7,2 22,3
ВДН-11,2	1120	1160	750 1000 1500	14,0 18,0 25,0	1180 2070 4800	5,5 12,8 41
ВДгШВДН-12,5	1250	1470	750 1000 1500	18,5 25,0 35,0	1480 2580 6000	9,5 22 72
ВДН-15 ВДН-17	1500 1700	2350 2630	1000 1000	54 60	3200 4800	60 90

Таблица 3.5

Технические характеристики дутьевых вентиляторов ВДН и ВГД

Тип машины	Диаметр колеса, мм	Частота вращения, об/мин	Производительность, тыс. м3/ч	Полное давление, Па	КПД	Потребляемая мощность, кВт
ВДН-18-П	1800	750 1000	130 170	2300 3900	0,83	95 200
ВДН-18-Пу	1800	750 1000	85 115	2100 3650	0,82	65 140
ВДН-2СКП	2000	750 1000	175 225	2800 4700	0,83	160 360
ВДН-20-Пу	2000	750 1000	125 165	2600 4500	0,82	110 255
ВДН-22-П	2200	590 760	190 210	2100 3300	0,85	115 230
ВДН-24-П	2400	590 760	210 275	2250 3550	0,85	180 355
ВДН-26-П	2600	590 760	280 350	2950 4650	0,85	260 530
ВДН-28-Пу	2800	590 760	240 300	3600 5500	0,85	350 700

Примечание. В числителе приведены параметры, соответствующие низким частотам вращения, а в знаменателе — высоким.

Таблица 3.6

Технические характеристики дымососов и вентиляторов горячего дутья

Типо-размер машины	Диаметр рабочего колеса, мм		Масса без электро-двигателя, кг	Частота вращения, об/мин	Параметры на режиме максимального КПД
					Производи-тельность, тыс. м3/ч	давление, Па	потребляемая мощность, кВт	температура расчетная, °С
Дымососы
ДН-9	900		725	750 1000 1500	6,8 9,5 14,0	500 850 1900	1,2 2,7 9,1	200
ДН-10	1000		927	750 1000 1500	9,3 13,0 18,0	620 1050 2400	2,0 4,8 15,0	200
ДН-11,2	1120		1265	750 1000 1500	13,5 17,6 25	770 1320 2900	3,5 8,2 25,0	200
ДН-12,5	1250		1610	750 1000 1500	18,5 24,2 35,0	960 1540 3800	6 14 45,0	200
ДН-15	1500		2620	1000	50	2300	40	200
ДН-17	1700		2990	1000	76	3000	73	200
ДН-17	1700		2990	750	57	1700	31	200
ДН-19	1900		7220	1000 750 600	105 79 63	4800 2700 1730	172 72 38	100
ДН-21	2100			1000 750 600	144 110 90	5800 3300 2120	276 124 65	100
ДН-22, ДН-22ГМ	2200		8030	750	144	3400	172	100
ДН-24, ДН-24ГМ	2400		8940	750	185	4000	262	100
ДН-26, ДН-26ГМ	2600		10100	750 600	237 190	4700 3000	395 210	100
ДН-22 2-0,62 ДН-22 2-0,62ГМ	2200		18400	750 600	285 230	3400 2190	349 183	100
ДН-24 2-0,62 ДН-24 2-0,62ГМ	2400		21500	750	370	4000	525	100
ДН-26 2-0,62 ДН-26 2-0,62ГМ	2600		29100	750	475	4700	790	100
Вентилятор горячего дутья
ВГДН-11,2	1120			1500	30	1930	20	200
ВГДН-12,5	1250			1500	42	2400	34,2
ВГДН-15	1500	2730		1500	68	3800	85
ВГДН-17	1700	2990		1000	68	2100	50
ВГДН-19	1900	6800		1000	106	2720	98
ВГДН-21	2100			1000	144	3320	162
Дымососы для агрессивных газов
ДН-11,2НЖ	1120			1500	30	1930	30	200
ДН-12,5НЖ	1250			1500	42	2400	34,2
ДН-15НЖ	1500	2490		1500	68	3800	85
ДН-17НЖ	1700	2850		1000	68	2100	50
ДН-19НЖ	1900	6800		1000	106	2720	98

В осевом вентиляторе (рис. 3.12) поток движется преимущественно в направлении оси вращения. Осевые вентиляторы просты в изготовлении, компактны и реверсивны. По сравнению с центробежными вентиляторами они имеют более высокие КПД и подачу при относительно малой степени сжатия.



Рис. 3.12. Схема осевого вентилятора;
1 — коллектор; 2 — входной направляющий аппарат;
3 — рабочее колесо; 4 — выходной направляющий
аппарат; 5 — кожух (обечайка); 6 — обтекатель

В прямоточном радиальном вентиляторе (рис. 3.13) газ вначале движется в осевом направлении и поступает во вращающееся рабочее колесо, где под действием центробежной силы проходит в радиальном направлении через межлопаточные каналы и выходит сквозь кольцевой радиальный лопастной диффузор (направляющий аппарат); в диффузоре часть динамического напора преобразуется в статический, КПД вентилятора достигает 70 %. Одним из его преимуществ является возможность размещения электродвигателя внутри кожуха, что снижает его шумность вентилятора.



Рис. 3.13. Схема прямоточного вентилятора:
1 — корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — диффузор

Смерчевой вентилятор (рис. 3.14) имеет рабочее колесо с небольшим числом лопаток, прикрепленных к заднему диску. Это колесо размещено в специальной нише в задней стенке спирального кожуха. При вращении колеса возникает вихревое течение, аналогичное смерчу, в центральной и периферийной частях которого образуется перепад давлений, являющийся побудителем движения воздуха. Вследствие этого часть потока с содержащимися в нем примесями проходит через нагнетатель, минуя рабочее колесо. КПД вентилятора не превышает 60 %.



Рис. 3.14. Схема смерчевого вентилятора:
1 — кожух; 2 — лопатка; 3 — задний диск

Диаметральный вентилятор (рис. 3.15) имеет следующий принцип действия. Если во вращающееся колесо барабанного типа поместить неподвижное тело, расположенное несимметрично относительно оси колеса, то осесимметричный вихрь, образующийся вокруг колеса, смещается в сторону, и возникает направленное течение газа перпендикулярно к оси вращения колеса. Поперечное течение появляется также при установке лопаточного колеса в несимметричном коленообразном корпусе. Диаметральные вентиляторы могут создавать значительные давления даже при невысоких окружных скоростях рабочих колес, поскольку поток газа дважды пересекает лопатки колеса. К недостаткам диаметральных вентиляторов относятся невысокий КПД (максимальный 60–65 %), повышенная шумность работы, существенные перегрузки электродвигателя при уменьшении сопротивления сети.



Рис. 3.15. Схема диаметрального вентилятора:
1 — рабочее колесо; 2 — корпус; 3 — неподвижное тело