Как определить давление вентилятора: методы измерения и рассчета давления в вентиляционной системе

    Испытания вентиляторов в условиях эксплуатации проводят с целью определения соответствия характеристики вентилятора сети, в которой он работает. Подобные испытания обычно заключаются в измерении расхода воздуха (производительности) и полного давления, развиваемого вентилятором. [c.

321]

    Перекрывая с помощью шиберной заслонки сечение потока воздуха в воздуховоде, определяем 1) расход воздуха в вентиляционной сети 2) основные параметры работы вентилятора (полное давление, затраченную мощность, частоту вращения рабочего колеса).

Испытания проводятся на четырех-пяти режимах (для более точного построения характеристики затраченной мощности). [c.324]

    При проектировании вентиляционной системы, имеющей два или несколько вентиляторов, включенных в одну сеть, одной из задач является определение равновесного состояния системы, а следовательно, и режима работы каждого из вентиляторов. Поскольку характеристика давления вентилятора сложна и обычно задана графически в виде кривой р(Ь), то наиболее простым способом анализа оказывается графический, для которого используют характеристики полного давления вентиляторов. [c.312]

    Исправность работающего в сети вентилятора устанавливается сопоставлением его фактических эксплуатационных параметров (расхода, развиваемого напора и потребляемой мощности) с паспортными.

Если это сопоставление показывает недопустимые расхождения, то сначала проверяют работу вентилятора отдельно от сети замером полного давления.

При этом замеренное давление Рз пересчитывают на давление Рф для стандартных условий воздуха (давление 7,6 кПа, температура 293 К, относительная влажность 50%, плотность 1,2 кг/м )  [c.171]

    Когда вентилятор работает на сеть, то Q = Q и Н=Нс, так как вентилятор создает такое давление Я, которое расходуется на преодоление полного сопротивления сети Яс. [c.64]

    Пример 2. Вентилятор, работая на какую-то сеть воздуховодов с частотой вращения tii = 870 мин- обеспечивает Qi = 6200 м /ч при полном давлении = 1300 Па. Какие будут подача Qa и полное давление Р 2 вентилятора, если увеличить его частоту вращения до = 1150 мин i  [c.29]

    Пример 3. Вентилятор с колесом >1 = 400 мм, работая на какую-то сеть воздуховодов с частотой вращения лх = 1800 мин , обеспечивает Ql = = 3000 м /ч при полном давлении Р 1 = 800 Па. Какие будут подача 2 и полное давление Р 2.

если в той же сети воздуховодов вместо указанного вентилятора будет работать вентилятор того же типа, но с колесом = 500 мм частота вращения в одном случае неизменная, т. е.

Пг = лх = 1800 мин , во втором случае = 1600 мин 1, в третьем — колесо с 0 = 500 мм имеет ту же скорость, что и колесо с 0 = 400 мм, при % = 1800 иин . [c.29]

    I. Вентилятор без диффузора. Поскольку вентилятор работает без сети воздуховодов и без диффузора, уравнение (12) примет вид р1 = Р л = 150 Па статическое давление р = 0 режим вентилятора соответствует рабочей точке А на характеристике вентилятора (рис. 22). На эпюре давлений с линией барометрического давления а б полное давление изображено столбиком Р .  [c.37]

    I Из приведенных примеров можно сделать следующие выводы й режим работы вентилятора и его полное давление не зависят от того, какой является сеть воздуховодов—всасывающей или нагнетательной  [c.41]

    Допустим, что, работая на какую-то конкретную сеть при частоте вращения 1600 мин- , вентилятор дает производительность 6500 м /ч при полном давлении 950 Па. Этот режим вентилятора является начальным. Определяем потребляемую вентилятором мощность, для чего предварительно нужно установить значение к. п. д. вентиляторов. [c.76]

    При обычных условиях работы одного вентилятора нельзя обеспечить производительность, соответствующую пересечению кривой полного давления с осью абсцисс, так как даже при от. сутствии сети вентилятор развивает динамическое давление, которое полностью теряется при выходе. [c.118]

    Сопло Е называется эквивалентным соплом. Такое сопло при испытании машины позволяет создавать условия работы вентилятора, соответствующие тем условиям, в которых вентилятор будет работать. Это сопло, следовательно, заменяет собой сеть и эквивалентно ей во всех отношениях, т. е.

пропускает то же количество газа и представляет собой такое же сопротивление, как и сеть. Формула (80), выражающая сопротивление эквивалентного сопла, позволяет определить размеры его по заданным величинам производительности и полного давления, которые должны быть получены от вентилятора  [c.

134]

    Ордината ПС представляет собой полное давление, развиваемое вентилятором при работе на данную сеть. Ордината ВР представляет собой давление, развиваемое вентилятором при открытых входе и выходе, т. е, при отсутствии сети.

Это давление является динамическим давлением, так как на этом режиме работы статическое давление равно нулю. Следовательно, это давление одновременно является и полным давлением для данного режима работы вентилятора (см. фиг. 56). [c.

136]

    Параметры сети — расход С, соответствующее ему давление Ар и плотность р перемещаемого газа (см. рис. 18) — являются исходными данными для выбора вентилятора, который должен работать в этой сети.

Если величина потерь полного давления в сети не превышает 2% абсолютного полного давления перед вентилятором, то при выборе или расчете вентилятора нет необходимости рассматривать всасывающий и нагнетательный участки сети отдельно. Достаточно знать суммарные потери давления во всей системе.

Если потери давления в сети превышают указанную выше величину, то необходимо задавать потери давления во всасывающем и нагнетательном участках сети отдельно. [c.22]

    Исходными данными для подбора вентилятора являются полученные в результате расчета аэродинамической характеристики сети воздуховодов ориентировочные величины расхода Q и полных потерь давления Д/ ,,, приведенные к стандартной плотности воздуха ро = 1,2 кг/м . Немаловажное значение имеют также соображения конструктивного и эксплуатационного характера. При этом всегда необходимо стремиться к выбору такого вентилятора, который будет работать наиболее экономично, т. е. при наибольшем КПД. [c.981]

    Режим работы вентилятора в сети определяет точка А пересечения характеристик вентилятора Pr>(Q) и сети Ар(С) (рис. 18). В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети.

Если вбнтилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Ар (С) с характеристикой psv Q) статического давления вентилятора В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора. [c.21]

    Коэффициент осевой скорости фц, так же, как и коэффициент производительности ф, определяет режим работы вентилятора, т. е. кинематику потока силы, действующие на лопатку давление, создаваемое вентилятором.

Для осевых вентиляторов на режиме максимального КПД характерны значения фо = 0,12. .. 0,6. У каждого вентилятора величина ф изменяется от нуля при полном перекрытии сети, на которую работает вентилятор, до максимальной величины при полном давлении вентилятора, равном нулю.

Величина фшах обычно не превышает 0,6. [c.20]

    Возникновение помиажа прежде всего связано с немонотонностью кривой давления вентилятора, точнее, с наличием участков, где имеют место положительные градиенты давления dpJdQ.

На таких участках незначительные, случайно возникающие изменения режима работы вентилятора, которые всегда имеют место, усиливаются.

Помпаж, как и вращающийся срыв, сопровождается резко выраженными нестационарными процессами, причем при анализе такого явления как помпаж, совершенно необходимо рассматривать характеристики вентилятора и сети совместно, имея в виду следующее 1) при помпаже из-за влияния емкости сети не соблюдается уравнение расхода расход воздуха через сеть может быть не равным производительности вентилятора 2) полное давление вентилятора по той же причине может быть не равным полному сопротивлению сети 3) сами характеристики вентилятора и сети при неустановив-шемся течении будут иметь иной вид. [c.146]

    Если частоту вращения вентилятора увеличить до 2000 об/мин, то в той же сети (при параболической сети ее характеристика в логарифмическом масштабе будет изображаться прямой линией, совпадающей или параллельной линиям D = onst) при номинальном режиме он будет обеспечивать производительность Q = 4,85 м /с и полное давление р = 230 кгс/м . Эти же значения производительности и давления при большей частоте вращения вентилятора можно получить по формулам пересчета (28). Если эти параметры необходимо обеспечить при частоте вращения асинхронного двигателя га = = 1450 об/мин, то следует увеличить диаметр рабочего колеса до ) = 0,8 (№ 8). При этом вентилятор будет работать в режиме, соответствующем крайней левой точке рабочего участка характеристики, с т) = 0,75. При га = 2900 об/мин те же параметры можно обеспечить вентилятором с диаметром колеса > = 0,5 м (№ 5) при его работе в режиме, соответствующем крайней правой точке рабочего участка характеристики. Окружная скорость рабочего колеса будет при этом составлять 75 м/с. Необходимо отметить, что максимальные значения окружной скорости и = 95 м/с и полного давления Ро = 450 кгс/м , приведенные на диаграмме, являются ориентировочными они зависят от конструкции и технологии изготовления рабочего колеса. [c.169]

    Полная характеристика вентилятора выражает зависимость между производительностью О, давлением Ар, мощностью N и к. п. д. т] при ПОСТОЯННОМ числе оборотов п = onst. Все зависимости строятся обычно на одном графике, как это показано на рис. 2.10, в частности зависимость Ap = f G) носит название напорной — характеристики.

В настоящее время характеристики вентиляторов получают в основном экспериментальным путем.

Если на напорную характеристику вентилятора наложить построенную в тех же координатах и в том же масштабе характеристику сети, то точка пересечения (рабочая точка) кривых Ap Mm=f G) и ApBenT= f2(G) определит давление и подачу этого вентилятора при работе в данной сети.

Рабочей точке соответствует условие, когда подача вентилятора равна расходу воздуха через сеть, а развиваемое вентилятором давление равно потере давления в сети при этом расходе. Зная G в рабочей точке, легко определить, как это показано на рис. 2.10, значения N и т]. [c.128]

Читайте также:  Вытяжка с рециркуляцией: устройство вытяжного типа и вентиляции

Аэродинамические характеристики вентилятора: как их «читать» и применять на практике?

По горизонтальной оси: Q – производительность (количество воздуха, перекачиваемое вентилятором в единицу времени), измеряется куб метрами в час.
По вертикальной оси: Pv – полное давление. Полное давление вентилятора равно разности полных давлений потока за вентилятором и перед ним. Масштаб графиков — логарифмический.

На графике:
Pv – полное давление, Па;
Q – производительность, тыс. м3/час;
– установочная мощность, кВт;
n – частота вращения рабочего колеса, об/мин;
η – КПД агрегата.

Реальные кривые полного давления вентилятора Pv(Q) при вращении его рабочего колеса (крыльчатки) при оборотах n=950 об/мин и n=1450 об/мин обозначены двумя жирными линиями.

Здесь же приведена серия ниспадающих кривых, пересекающих кривые Pv(Q) (тонкие линии). Эти кривые иногда называют кривыми мощности (или кривыми равной мощности).

На каждой такой кривой приведена мощность электродвигателя.

На самом деле, это кривые полного давления Pv’(Q), которое имел бы этот вентилятор, если бы он работал с переменной частотой вращения, но при постоянной мощности.
Слева от точки пересечения с реальной кривой Pv(Q) — с повышенной частотой вращения относительно номинала, а правее точки пересечения — с пониженной частотой.

Из всего выше сказанного следует понимать, что в левой части, до пересечения мнимой кривой (тонкой линии) с реальной (жирной линии) электродвигатель вентилятора работает с запасом по мощности, а в правой части после пересечения – электродвигатель перегружен, и при длительной работе может выйти из строя.

Пример характеристики вентилятора при комплектации электродвигателем

Рассмотрим такой пример. Если взять вентилятор ВЦ 14-46 №4,  укомплектовать его электродвигателем 4кВт 1500 об/мин и включить такой вентилятор с открытым входом – то в таком случае рабочая точка вентилятора сместиться в крайнее правое положение на кривой полного давления Pv(Q) для n=1450 об/мин (при этом Q > 10 тыс.

куб м и Рv=1400 Па) ( точка А на графике). Но чтобы перекачать такое количество воздуха и с таким давлением нужна установочная мощность электродвигателя не менее 7,5 кВт, а лучше и 11 кВт (см. графики).

Поэтому в таком режиме электродвигатель 4 кВт 1500 об/мин будет работать с большой перегрузкой и наверняка очень скоро перегреется и выйдет из строя (если у него нет соответствующей защиты).

И что же делать?

Надо закрывать (т.е. шиберовать) вход вентилятора. По идее, первый запуск вентилятора должен происходить при закрытом шибере на входе вентилятора (т.е. на «холостом» ходу).

«Холостой» ход для вентилятора — это работа вентилятора при закрытом входе (рабочая точка на реальной кривой полного давления вентилятора смещена влево).

После пуска агрегата шибер открываются одновременно с измерением тока потребления электродвигателя (рабочая точка по кривой смещается вправо).

Постепенно открытием шибера значение тока потребления электродвигателя доводится до номинального* и при этом шибер фиксируется (точка В на графике).

Дальнейшее открытие шибера будет смещать рабочую точку вентилятора  вправо (к точке А),  а это в нашем случае будет  вводить электродвигатель 4 кВт 1500 об/мин  в режим перегрузки.

* — Номинальный ток электродвигателя указан на шильдике электродвигателя.

Методы определения производительности и создаваемого вентилятором давления

  • Вытяжная вентиляция на кухне
  • Расчет мощности вентилятора
  • Кратность смены воздуха
  • Другой способ определения мощности устройства

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем.

Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка.

Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

Видео: как выбрать вытяжку оптимальной конструкции и мощности

На стороне разгрузки вентиляторов, особенно для бесплатной доставки и высокой скорости нагнетания. Целью такого диффузора является уменьшение скорости потока и, следовательно, «восстановление» статического давления. Другим важным фактором, который следует учитывать при выборе вентиляторов, является точный расчет сопротивления сети.

Если фактическое сопротивление установки окажется больше, это приведет к снижению производительности, и если сопротивление установки будет меньше, производительность повысится, что лучше всего проиллюстрирует приведенный выше эскиз.

Диспропорции, возникающие в результате вышеуказанного случая, достаточно хороши, и они показывают, насколько важно придать правильное вычисление сопротивления системы и выбора вентилятора.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи.

Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен.

Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

В таком случае решение, очевидно, будет заключаться в регулировании воздушного потока. Анализ выбора вентиляционной установки для отдельного дома. Общий объем вентиляционного воздуха в жилом здании определяется суммой воздушных потоков, удаленных из помещения.

Эти потоки должны быть как минимум. Количество воздуха, подаваемого в здание, должно обеспечивать компенсацию отработанного воздуха, чтобы избежать избыточного давления или отрицательного давления в здании.

Кроме того, большинство производителей вентиляционных установок с так называемой рекуперацией тепла. Рекуператоры обеспечивают параллельное управление как подающими, так и вытяжными вентиляторами.

Поэтому поток приточного воздуха будет таким же, как и извлеченный воздух.

Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?

Статическое давление в системе вентиляции

  • Главная » Блог » Статическое давление в системе вентиляции
  •  Полное, статическое и динамическое давление
  • При движении воздуха по ВВ в любом поперечном сечении различают 3 вида давления:
  • Статическое,
  • Динамическое,
  • Полное.

Статическое давление определяет потенциальную энергию 1 м3 воздуха в рассматриваемом сечении. Оно равно давлению на стенки воздуховода. .

  1. Динамическое давление – кинетическаяя энергия потока, отнесенная к 1 м3 воздуха.
  2.  – плотность воздуха,    
  3.  — скорость воздуха, м/с.
  4. Полное давление равно сумме статического и динамического давления.

Принято пользоваться значением избыточного давления, принимая за условный ноль атмосферное давление на уровне системы. В нагнетательных воздуховодах полное и статическое избыточное давление всегда «+», т.е. давление > . Во всасывающих воздуховодах полное и статическое избыточное давление «-».

Измерение давления в воздуховодах систем вентиляции

Давление в ВВ измеряется при помощи пневмометрической трубки и какого-либо измерительного прибора: микроманометра либо др.прибора.

  • Для нагнетательного воздуховода:
  • статическое давление – трубку статического давления к бачку микроманометра;
  • полное давление – трубку полного давления к бачку микроманометра;
  • динамическое давление – трубку полного давления к бачку, а статического – к капилляру микроманометра.
  • Для всасывающего воздуховода:
  • статическое давление – трубку статического давления к капилляру манометра;
  • полное давление – трубку полного давления к капилляру микроманометра;
  • динамическое давление – трубку полного давления к бачку, а статического – к капилляру микроманометра.
  • Схемы измерения давления в воздуховодах.

Билет №10

Потери давления в системах вентиляции

При движении по ВВ воздух теряет свою энергию на преодоление различных сопротивлений, т.е. происходят потери давления.

Потери давления на трение

 – коэффициент сопротивления трения. Зависит от режима движения жидкости по воздуховоду.

  1.  — кинематическая вязкость, зависит от температуры.
  2. При ламинарном режиме:
  3. при турбулентном движении  зависит от шероховатости поверхности трубы. Применяются различные формулы и широко известна формула Альтшуля:
  •  – абсолютная эквивалентная шероховатость материала внутренней поверхности воздуховода, мм.
  • Для листовой стали 0,1мм; силикатобетонные плиты 1,5 мм; кирпич 4 мм, штукатурка по сетке 10 мм
  • Удельные потери давления
  • В инженерных расчетах пользуются специальными таблицами, в которых приводят значения  для круглого воздуховода. Для воздуховодов из других материалов вводится поправочный коэффициент и  равно:
  • .
  • Значение поправочного коэффициента  приводится к справочнике в зависимости от вида материала  и от скорости перемещения воздуха по воздуховоду.
  • Для прямоугольных воздуховодов за расчетную величину d принимают эквивалентныйdэк, при которой потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости будут равны потерям давления в прямоугольном воздуховоде:
  •  — стороны прямоугольного воздуховода.
  • Следует иметь в виду: расход воздуха прямоугольного и круглого воздуховодов с  при равенстве скоростей не совпадает.

Пример подбора вентиляторов для 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:

 Тип  Скорость воздуха, м/с
 Магистральные воздуховоды  6,0-8,0
 Боковые ответвления  4,0-5,0
 Распределительные воздуховоды  1,5-2,0
 Приточные решетки у потолка  1,0-3,0
 Вытяжные решетки  1,5-3,0
Читайте также:  Вибростол: пошаговая инструкция, материалы, инструменты, изготовление конструкции, установка, выбор электродвигателя

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.

Определение потерь давления в воздуховодах

Определение потерь давления в обратном клапане

Подбор необходимого вентилятора

Определение потерь давления в шумоглушителях

Определение потерь давления на изгибах воздухуводов

Определение потерь давления в диффузорах

Определение динамического давления в воздуховоде

Комментариев:

Рейтинг: 94

Основой проектирования любых инженерных сетей является расчет. Для того чтобы правильно сконструировать сеть приточных или вытяжных воздуховодов, необходимо знать параметры воздушного потока. В частности, требуется рассчитать скорость потока и потери давления в канале для правильного подбора мощности вентилятора.

Схема устройства и принципа работы воздуховода.

В этом расчете немаловажную роль играет такой параметр, как динамическое давление на стенки воздуховода.

Поведение среды внутри воздухопровода

Вентилятор, создающий воздушный поток в приточном или вытяжном воздуховоде, сообщает этому потоку потенциальную энергию. В процессе движения в ограниченном пространстве трубы потенциальная энергия воздуха частично переходит в кинетическую. Этот процесс происходит в результате воздействия потока на стенки канала и называется динамическим давлением.

Формулы для аэродинамического расчета систем естественной вентиляции.

Кроме него существует и статическое давление, это воздействие молекул воздуха друг на друга в потоке, оно отражает его потенциальную энергию. Кинетическую энергию потока отражает показатель динамического воздействия, именно поэтому данный параметр участвует в расчетах аэродинамики вентиляции.

При постоянном расходе воздуха сумма этих двух параметров постоянна и называется полным давлением. Оно может выражаться в абсолютных и относительных единицах.

Точкой отсчета для абсолютного давления является полный вакуум, в то время как относительное считается начиная от атмосферного, то есть разница между ними — 1 Атм.

Как правило, при расчете всех трубопроводов используется величина относительного (избыточного) воздействия.

Расчет крыльчатки вентилятора программа. Описание расчета осевого вентилятора

Вентиляторы осевые одноступенчатые Аксипал FTDA, осевые крышные с диффузором FTDA-RD и осевые крышные с клапаном FTDA-RB (далее вентиляторы FTDA) предназначены для перемещения воздуха и других газов, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха, с содержанием пыли не более 10 мг/м3. Вентиляторы осевые одноступенчатые Аксипал FTDE, осевые крышные с диффузором FTDE-RD и крышные с клапаном FTDE-RB (далее вентиляторы FTDE) предназначены для перемещения взрывоопасных газопаровоздушных смесей IIA, IIB и IIC категорий, групп Т1, Т2, Т3 и Т4 по классификации ГОСТ Р 51330.0-99, не вызывающих ускоренной коррозии материалов и покрытий проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, добавочного кислорода, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов, а также окислов железа. Вентиляторы предназначены для обслуживания взрывоопасных зон помещений классов 1 и 2 по ГОСТ Р 51330.13-99. Температура перемещаемой среды от -40 °С до +40 °С. Вентиляторы FTDA и FTDE предназначены для эксплуатации в условиях макроклиматического района с умеренным климатом (исполнение У), категорий размещения 1, 2, 3 и 4 по ГОСТ 15150-69. По требованию заказчика вентиляторы FTDA могут иметь другое климатическое исполнение, а также могут иметь исполнение для их эксплуатации при температуре до + 90 °С. Вентиляторы FTDE предназначены для обслуживания взрывоопасных зон помещений классов В-1а, В-1б, В-1г по классификации «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ). Вентиляторы комплектуются асинхронными электродвигателями с высотой оси вращения от 56 до 200 мм. Вентиляторы могут монтироваться непосредственно в воздуховодах как на горизонтальных, так и на вертикальных участках.

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)

  Самодельная горелка на солярке

  • Pv = Pv0 • (n/n0 )2 (2)
  • N=N0•(n/n0)3 , (3)
  • 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;
Читайте также:  Штрафы за газ в частном доме и квартире: виды и правила начисления штрафов

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».

Выбор кухонной вытяжки: шум vs производительность

С повышением мощности возрастает шумность работы вытяжной системы. Чрезмерный шум быстро утомит домохозяйку, приготовленная пища в результате может получиться малопригодной к употреблению.

Современная вытяжка для домашней кухни при работе шумит на 40–45 децибел

Бытовые вытяжки оснащаются асинхронными электродвигателями, которые в отличие от силовых агрегатов в пылесосах или дрелях работают значительно тише. Однако при их включении на полную мощность шум становится ощутимым. Только при малых и средних оборотах они не создают неприятных ощущений.

Совет! Оптимальная вытяжка – это модель с регулируемой мощностью и несколькими режимами работы.

Полностью бесшумной кухонной техники не существует. Производители делают все возможное, чтобы снизить ее шумность, но они далеко не всесильны. При этом интенсивность шума зависит не только от мощности электромотора и вентилятора, но и от чистоты фильтров и воздуховодов. Без регулярного обслуживания вытяжка будет приносить вместо комфорта только головную боль.

Пример подбора вентилятора

ТРЕБУЕТСЯ ПОДОБРАТЬ вентилятор на следующие параметры воздушной сети: ДАНО:

  • производительность Q = 8280 м3/час
  • полное давление Pv =130 Па
  • температура перемещаемого воздуха t = 20 оС
  • плотность перемещаемого воздуха ρ = 1,2 кг/м

РЕШЕНИЕ:

  Неполадки в работе газовой колонки

  1. По сводным графикам аэродинамических характеристик для заданных величин производительности и полного давления выбираем оптимальный размер вентилятора и синхронную частоту вращения из удовлетворяющих условиям подбора вариантов.

    Таковым оказывается вентилятор FTDA-050, оснащённый электродвигателем с синхронной частотой вращения n0 = 1450 об/мин при частоте питающей сети 50 Гц.

  2. На графике индивидуальных характеристик вентилятора FTDA-050 с частотой вращения рабочего колеса n0 = 1450 об/мин (рабочее колесо с четырьмя лопатками, например) отмечаем рабочую точку вентилятора, которая лежит на пересечении координат Q0 = 8280 м3/час и Pv0 = 130 Па. Определяем угол установки лопаток рабочего колеса. Он равен 250.

    Проведя интерполяцию, получаем значение потребляемой мощности N0 = 0,46 кВт. По разделу «Комплектация электродвигателями» настоящего Руководства определяется возможность комплектации данного вентилятора электродвигателем мощностью N = 0,55 кВт и частотой вращения n = 1500 об/мин.

    Для установки по разделу «Справочные данные» выбирается электродвигатель АИС 80А4 мощностью N = 0,55 кВт и фактической частотой вращения n = 1360 об/мин.

  3. Фактические аэродинамические параметры вентилятора и потребляемая мощность, уточнённые по формулам (1, 2 и 3), будут следующими: Q = 8280 • (1360/1450) = 7766 м3/час; 32 P =130•(1360/1450) =114,4Па; v N = 0,46 • (1360/1450 )3 = 0,38 кВт.

  4. Поскольку фактическая частота вращения электродвигателя значительно отличается от частоты вращения рабочего колеса вентилятора, для которого построены графики, необходимо пересчитать характеристики вентилятора с требуемых значений на те, которые нужно откладывать на графике. Используя формулы (1 и 2) и преобразуя выражения относительно величин с индексом «0», получаем: Q0 = 8280 • (1450/1360) = 8828 м3/час; Pv0 = 130 • (1450/1360 )2 = 148 Па. Находим и отмечаем на том же графике условную рабочую точку. Определяем угол установки лопаток: 280. Потребляемая мощность по графику: N0 = 0,55 кВт. Фактическую потребляемую мощность находим по формуле (3):
  5. N = 0,55 • (1360/1450 )3 = 0,45 кВт.

  6. Обозначение подобранного вентилятора: FTDA-050-4-28 с электродвигателем АИС 80А4 мощностью N = 0,55 кВт и частотой вращения n = 1360 об/мин.
  7. По рисунку и таблице определяем габаритные и присоединительные размеры вентилятора.

Как рассчитать мощность вытяжного вентилятора

Устанавливать вытяжной вентилятор всегда необходимо с учётом объёма помещения и присутствующих внутри него объектов. Общая формула расчета — это объем комнаты, умноженный на коэффициент кратности воздухообмена. Стандартные коэффициенты::

  • для проходных комнат — 3-4;
  • для санузла — 5-10;
  • для кухни — 10-15.

Предположим, мы хотим произвести расчет вытяжной вентиляции для ванной комнаты размером 2*2 м. При высоте потолка 2,5 м, общий объём помещения составит 10 м3.

Эту величину необходимо умножить на число из диапазона от 5 до 10, с учётом того, сколько людей и как часто пользуются помещением. Для семьи из трёх человек с маленьким ребёнком нормальным будет коэффициент 7.

Таким образом, мы получаем минимальную производительность устройства 10 * 7 = 70 м3/ч.

Зачастую следует брать небольшой запас по мощности, выбирая из стандартных моделей. Поскольку приборы чаще всего производят с шагом в чётный десяток, ближайшая большая стандартизованная мощность составит 80 м3/ч. Статистика говорит, что для нужд большинства отечественных потребителей максимальным пределом будет значение в 100 м3/ч.

Основные законы вентиляции

  1. 1. Изменение частоты вращения при постоянном диаметре рабочего колеса
      Расход воздуха зависит от частоты вращения прямо пропорционально.
  2. Давление пропорционально частоте вращения в квадрате.
  3. Мощность пропорциональна частоте вращения в кубе.

  4. Изменение диаметра вентилятора (только для геометрически подобных вентиляторов) при постоянной частоте вращения
      Расход воздуха пропорционален диаметру рабочего колеса в кубе.
  5. Давление пропорционально диаметру рабочего колеса в квадрате.

  6. Мощность пропорциональна диаметру рабочего колеса в пятой степени.
  7. Изменение плотности воздуха при неизменной частоте вращения и постоянном диаметре рабочего колеса
      Давление пропорционально плотности воздуха.
  8. Мощность пропорциональна плотности воздуха.

  9. Динамическое давление где ρ – плотность воздуха, кг/м3, V – расход воздуха, м3/с.
  10. Полное давление
  11. Мощность на валу вентилятора

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.

Расчет мощности вентилятора

Чтобы рассчитать мощность вентилятора. нужно выполнить следующие действия:

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

  1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
  2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
  3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
  4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
  5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Мощность вытяжки для разных помещений.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения.

Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем.

Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector