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Nachdem das Luftkanalnetz entworfen und berechnet wurde, ist es an der Zeit, das richtige für dieses System auszuwählen. Lüftungsgerät zur Luftversorgung und -aufbereitung. Mit meinem Herzen Belüftungssystem ist ein Ventilator, der Luftmassen in Bewegung versetzt und für den nötigen Durchfluss und Druck im Netzwerk sorgen soll. Eine axiale Einheit übernimmt häufig diese Rolle. Damit die notwendigen Parameter erfüllt werden, müssen Sie zunächst eine Berechnung durchführen Axiallüfter.

Ein Axialventilator wird in Kanalsystemen zur Bewegung großer Luftmassen eingesetzt.

Allgemeines Konzept des Designs der Einheit und ihres Zwecks

Ein Axialventilator ist ein Schaufelgebläse, das die mechanische Rotationsenergie der Laufradschaufeln in Form von potentieller und kinetischer Energie auf den Luftstrom überträgt und diese Energie aufwendet, um sämtliche Widerstände im System zu überwinden. Die Achse dieses Laufradtyps ist die Achse des Elektromotors; sie befindet sich in der Mitte des Luftstroms und die Rotationsebene der Schaufeln steht senkrecht dazu. Das Gerät bewegt die Luft entlang seiner Achse, da die Flügel in einem Winkel zur Rotationsebene gedreht sind. Laufrad und Elektromotor sind auf derselben Welle montiert und befinden sich ständig im Luftstrom. Dieses Design hat seine Nachteile:

1. Das Gerät kann keine Luftmassen bewegen hohe Temperatur Dies kann den Elektromotor beschädigen. Die empfohlene Höchsttemperatur beträgt 100 °C.
2. Aus dem gleichen Grund ist die Förderung aggressiver Medien oder Gase mit diesem Gerätetyp nicht zulässig. Die transportierte Luft darf keine klebrigen Partikel oder langen Fasern enthalten.
3. Ein Axialventilator kann konstruktionsbedingt keinen hohen Druck entwickeln und ist daher für den Einsatz in Lüftungsanlagen großer Komplexität und Länge ungeeignet. Der maximale Druck, den ein modernes Axialgerät liefern kann, liegt bei 1000 Pa. Allerdings gibt es spezielle Minenventilatoren, deren Antriebskonzept einen Druckaufbau von bis zu 2.000 Pa ermöglicht, die maximale Produktivität dann aber auf 18.000 m³/h sinkt.

Die Vorteile dieser Maschinen sind wie folgt:

• Ventilator bieten kann Hoher Verbrauch Luft (bis zu 65.000 m³/h);
• der im Durchfluss befindliche Elektromotor wird erfolgreich gekühlt;
• Die Maschine nimmt nicht viel Platz ein, ist leicht und kann direkt im Kanal installiert werden, was die Installationskosten senkt.

Alle Ventilatoren sind nach Standardgrößen klassifiziert, die den Durchmesser des Laufrads der Maschine angeben. Diese Klassifizierung ist in Tabelle 1 zu sehen.

Tabelle 1

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Beschreibung der Berechnungen der Gebläsemaschinenparameter

Die Berechnung jeder Art von Lüftungsgerät erfolgt nach individuellen aerodynamischen Eigenschaften, und ein Axialventilator bildet da keine Ausnahme. Das sind die Merkmale:

1. Volumenstrom oder Produktivität.
2. Koeffizient nützliche Aktion.
3. Die zum Antrieb des Geräts erforderliche Leistung.
4. Der vom Gerät tatsächlich entwickelte Druck.

Die Leistung wurde bereits früher bei der Berechnung der Lüftungsanlage selbst ermittelt. Der Ventilator muss diese bereitstellen, sodass der Luftstromwert für die Berechnung unverändert bleibt. Wenn die Lufttemperatur ist Arbeitsbereich von der Temperatur der durch den Ventilator strömenden Luft abweicht, sollte die Leistung nach folgender Formel neu berechnet werden:

L = Ln x (273 + t) / (273 + tr), wobei:

• Ln – erforderliche Produktivität, m³/h;
• t ist die Temperatur der durch den Ventilator strömenden Luft, °C;
• tr ist die Lufttemperatur im Arbeitsbereich des Raumes, °C.

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Machtbestimmung

Sobald die erforderliche Luftmenge endgültig bestimmt ist, müssen Sie die erforderliche Leistung ermitteln, um den Auslegungsdruck bei dieser Durchflussrate zu erzeugen. Die Leistung an der Laufradwelle wird nach folgender Formel berechnet:

NB (kW) = (L x p) / 3600 x 102ɳв x ɳп, hier:

• L - Einheitsproduktivität in m³ pro 1 Sekunde;
• p – erforderlicher Lüfterdruck, Pa;
• ɳв ist der Effizienzwert, der durch die aerodynamische Eigenschaft bestimmt wird;
• ɳp ist der Effizienzwert der Lager der Einheit, der mit 0,95–0,98 angenommen wird.

Der Wert der installierten Leistung des Elektromotors unterscheidet sich von der Leistung an der Welle; letztere berücksichtigt nur die Belastung im Betriebsmodus. Beim Starten eines Elektromotors kommt es zu einem Sprung in der Stromstärke und damit in der Leistung. Diese Anlaufspitze muss bei der Berechnung berücksichtigt werden, sodass die installierte Leistung des Elektromotors beträgt:

Ny = K NB, wobei K der Sicherheitsfaktor des Anlaufdrehmoments ist.

Die Werte der Sicherheitsfaktoren für verschiedene Wellenleistungen sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Wenn das Gerät in einem Raum installiert wird, in dem die Lufttemperatur sehr hoch sein kann Aus verschiedenen Gründen Bei +40° C sollte der Ny-Parameter um 10 % erhöht werden und bei +50° C sollte die installierte Leistung 25 % höher sein als die berechnete. Schließlich wird dieser Parameter des Elektromotors dem Katalog des Herstellers entnommen und der nächstgelegene ausgewählt höherer Wert zum berechneten Ny mit Berechnung aller Reserven. In der Regel wird das Gebläse vor dem Wärmetauscher installiert, der die Luft für die weitere Zufuhr in die Räumlichkeiten erwärmt. Dann startet der Elektromotor und arbeitet in kalter Luft, was hinsichtlich des Energieverbrauchs sparsamer ist.

Gebläsemaschinen unterschiedlicher Größe können je nach erforderlichem Druck mit Elektromotoren unterschiedlicher Leistung ausgestattet werden. Jedes Modell der Einheit hat seine eigenen aerodynamischen Eigenschaften, die das Herstellerwerk in seinem Katalog in grafischer Form widerspiegelt. Effizienz ist ein variabler Wert für verschiedene Bedingungen Arbeit, kann sie schließlich aus den grafischen Eigenschaften des Ventilators ermittelt werden, basierend auf den zuvor berechneten Werten für Leistung, Durchfluss und installierte Leistung.

Die Hauptaufgabe bei der Berechnung und Auswahl eines Ventilators besteht darin, die Bewegungsanforderungen zu erfüllen benötigte Menge Luft unter Berücksichtigung des Widerstands des Luftkanalnetzes bei gleichzeitiger Erzielung des maximalen Effizienzwerts des Geräts.

Die sogenannte Belüftungsschnecke bedeutet möglicherweise nicht immer die gleiche Art von Antrieb Belüftungsgerät- Basic Gemeinsamkeiten Dies ist die Form des Geräts, jedoch keineswegs das Funktionsprinzip und die Richtung des Luftstroms.

Injektionsgeräte dieser Art können:

• radikal anders im Design der Klingen;
• und kann auch vom Zu- oder Ablufttyp sein, also die Strömung in die entgegengesetzte Richtung lenken.

Belüftungsschnecke

Sie werden üblicherweise für Festbrennstoffkessel verwendet große Größe, Produktionswerkstätten und Öffentliche Gebäude, aber zu all dem weiter unten und darüber hinaus - ein Video in diesem Artikel.

Mechanische Lüftung

Notiz. Druck-/Sauggeräte mit Elektromotor, die „Schnecke“ genannt werden, sind für keinerlei Belüftung geeignet, da sie lenken können Luftstrom Nur eine Richtung.

Arten der Belüftung

• Wie Sie im oberen Bild sehen können, kann das Wort „Lüftung“ vollständig bedeuten verschiedene Wege Luftaustausch und einige, von denen Sie vielleicht noch nicht einmal gehört haben, aber wir werden kurz nur die grundlegendsten davon betrachten.
• Erstens gibt es die bekannte Absaugmethode, bei der warme oder verschmutzte Luft aus dem Raum entfernt wird.
• Zweitens gibt es eine Zufuhrmöglichkeit und meistens handelt es sich dabei um die Zugabe frischer kühler Luft.
• Drittens handelt es sich um eine Kombination, also eine Zu- und Abluftmöglichkeit.
• Die oben genannten Systeme können auf natürliche Weise funktionieren, können aber auch durch axiale (axiale), radiale (zentrifugale), diametrale (tangentiale) und diagonale Ventilatoren erzwungen werden. Darüber hinaus kann die Abluft- und Luftversorgung entweder im allgemeinen oder im lokalen Modus erfolgen. Das heißt, der Luftkanal wird einem bestimmten Ziel zugeführt und übernimmt die Funktion des Blasens oder Absaugens.

Beispiele

Notiz. Im Folgenden betrachten wir verschiedene Arten von Schnecken, die verwendet werden.

BDRS 120-60 (Türkiye) beträgt Abgasschnecke radialer Typ mit einem Gewicht von 2,1 kg, einer Frequenz von 2325 U/min, einer Spannung von 220/230V/50Hz und einer maximalen Leistungsaufnahme von 90W. Gleichzeitig ist der BDRS 120-60 in der Lage, maximal 380 m 3 /min Luft abzupumpen Temperaturbereich von -15⁰C bis +40⁰C, hat die Schutzklasse IP54.

Die Marke BDRS kann mehrere Standardgrößen haben; der Außenläufermotor besteht aus verzinktem Stahl und ist seitlich durch ein Chromgitter geschützt, das verhindert, dass Fremdkörper auf das Laufrad gelangen.

Der hitzebeständige Zu- und Abluftradialventilator Dundar CM 16.2H wird üblicherweise zum Pumpen heißer Luft aus laufenden Kesseln verwendet fester Brennstoff, obwohl die Anleitung auch die Verwendung im Innenbereich zulässt für verschiedene Zwecke. Der Luftstrom während des Transports kann eine Temperatur von -30⁰C bis +120⁰C haben, und die Schnecke selbst kann auf 0⁰ (horizontale Position), 90⁰, 180⁰ und 270⁰ (Motor auf der rechten Seite) gedreht werden.

Das Modell CM 16.2H hat eine Motordrehzahl von 2750 U/min, eine Spannung von 220/230 V/50 Hz und eine maximale Leistungsaufnahme von 460 W. Das Gerät wiegt 7,9 kg und kann ein maximales Volumen von 1765 m 3 /min Luft, einen Druck von 780 Pa und einen Schutzgrad von IP54 pumpen.

Verschiedene Modifikationen von VENTS VSCHUN können für die Bedürfnisse und Klimatisierung von Räumlichkeiten für verschiedene Zwecke eingesetzt werden und verfügen über eine Lufttransportkapazität von bis zu 19.000 m 3 /Stunde.

Eine solche Zentrifugalspirale weist einen spiralförmig rotierenden Körper und ein Laufrad auf, das auf der Achse eines dreiphasigen Asynchronmotors montiert ist. Der VSCHUN-Körper besteht aus Stahl, der später mit Polymeren beschichtet wird

Jede Modifikation impliziert die Möglichkeit, den Körper nach rechts oder links zu drehen. Dies ermöglicht den Anschluss an bestehende Luftkanäle in jedem beliebigen Winkel, der Abstand zwischen der festen Position beträgt jedoch 45⁰.

Auch auf verschiedene Modelle Es kann entweder Zweitakt oder Viertakt verwendet werden Asynchronmotoren mit einer externen Rotorposition und seiner Arbeitsrad in Form nach vorne gebogener Klingen aus verzinktem Stahl. Wälzlager erhöhen die Lebensdauer des Aggregats, werkseitig ausgewuchtete Turbinen reduzieren den Lärm deutlich und die Schutzart liegt bei IP54.

Darüber hinaus besteht bei VSCHUN die Möglichkeit, die Drehzahl mithilfe eines Spartransformatorreglers selbst einzustellen, was sehr praktisch ist, wenn:

• Wechsel der Jahreszeiten;
• Arbeitsbedingungen;
• Räumlichkeiten und so weiter.

Darüber hinaus können mehrere Einheiten dieses Typs gleichzeitig an ein Spartransformatorgerät angeschlossen werden. Die Hauptbedingung muss jedoch erfüllt sein: Ihre Gesamtleistung sollte die Nennleistung des Transformators nicht überschreiten.

Kurze Eigenschaften von Radialventilatoren

Radialventilatoren gehören zu den Ventilatoren mit der größten Vielfalt Strukturtypen. Lüfterräder können Flügel haben, die relativ zur Drehrichtung des Rads sowohl nach vorne als auch nach hinten gebogen sind. Ventilatoren mit Radialflügeln sind weit verbreitet.

Bei der Konstruktion sollte berücksichtigt werden, dass Ventilatoren mit rückwärtigen Flügeln sparsamer und geräuschärmer sind.

Der Ventilatorwirkungsgrad steigt mit zunehmender Drehzahl und kann bei konischen Rädern mit rückwärtigen Schaufeln einen Wert von 0,9 erreichen.

Unter Berücksichtigung moderner Anforderungen an die Energieeinsparung sollte man sich bei der Gestaltung von Ventilatoranlagen auf Ventilatorkonstruktionen konzentrieren, die den bewährten aerodynamischen Konstruktionen Ts4-76, 0,55-40 und diesen ähnlich sind.

Layoutlösungen bestimmen die Effizienz der Ventilatorinstallation. Bei einem Monoblock-Design (Rad auf einer elektrischen Antriebswelle) hat der Wirkungsgrad den maximalen Wert. Die Verwendung eines Fahrwerks in der Konstruktion (ein Rad auf einer eigenen Welle in Lagern) verringert den Wirkungsgrad um etwa 2 %. Im Vergleich zu einer Kupplung reduziert ein Keilriemenantrieb den Wirkungsgrad zusätzlich um mindestens weitere 3 %. Designentscheidungen hängen vom Lüfterdruck und der Lüftergeschwindigkeit ab.

Nach Angaben der entwickelten Überdruck Luftventilatoren allgemeiner Zweck sind in folgende Gruppen unterteilt:

1. Fans hoher Druck(bis zu 1 kPa);

2. Mitteldruckventilatoren (13 kPa);

3. Fans niedriger Druck(312 kPa).

Einige spezielle Hochdruckventilatoren können Drücke von bis zu 20 kPa erreichen.

Basierend auf der Geschwindigkeit (spezifischer Geschwindigkeit) werden Allzweckventilatoren in die folgenden Kategorien eingeteilt:

1. Hochgeschwindigkeitsventilatoren (11 N s 30);

2. Ventilatoren mittlerer Geschwindigkeit (30 N s 60);

3. Hochgeschwindigkeitsventilatoren (60 N s 80).

Entwurfslösungen hängen vom Fluss ab, der für die Entwurfsaufgabe erforderlich ist. Für große Förderströme verfügen die Ventilatoren über Doppelsaugräder.

Die vorgeschlagene Berechnung gehört zur konstruktiven Kategorie und wird nach der Methode der sukzessiven Approximationen durchgeführt.

Lokale Widerstandskoeffizienten des Strömungsteils, Geschwindigkeitsänderungskoeffizienten und Verhältnisse lineare Abmessungen werden in Abhängigkeit vom Auslegungsdruck des Ventilators mit anschließender Überprüfung eingestellt. Das Kriterium für die richtige Wahl ist, dass der berechnete Lüfterdruck dem angegebenen Wert entspricht.

Aerodynamische Berechnung Radialventilator

Zur Berechnung werden angegeben:

1. Verhältnis der Laufraddurchmesser

2. Das Verhältnis der Durchmesser des Laufrads am Gasauslass und -einlass:

Für Hochdruckventilatoren werden niedrigere Werte gewählt.

3. Druckverlustkoeffizienten:

a) am Eingang zum Laufrad:

b) an den Laufradschaufeln:

c) beim Umlenken der Strömung auf die Arbeitsschaufeln:

d) in einem Spiralauslass (Gehäuse):

Kleinere Werte von in, lop, pov, k entsprechen Niederdruckventilatoren.

4. Geschwindigkeitsänderungskoeffizienten werden ausgewählt:

a) in einem Spiralauslass (Gehäuse)

b) am Eingang zum Laufrad

c) in Arbeitskanälen

5. Der Druckverlustkoeffizient wird berechnet, reduziert auf die Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Laufrad:

6. Aus der Bedingung eines minimalen Druckverlusts im Ventilator wird der Koeffizient Rв bestimmt:

7. Der Strömungswinkel am Laufradeintritt wird ermittelt:

8. Das Geschwindigkeitsverhältnis wird berechnet

9. Der theoretische Druckkoeffizient wird aus der Bedingung des maximalen hydraulischen Wirkungsgrades des Ventilators bestimmt:

10. Der Wert der hydraulischen Effizienz wird ermittelt. Lüfter:

11. Der Austrittswinkel der Strömung aus dem Laufrad wird beim optimalen Wert von G bestimmt:

Hagel .

12. Erforderliche Umfangsgeschwindigkeit des Rades am Gasaustritt:

MS .

wobei [kg/m3] die Luftdichte unter Saugbedingungen ist.

13. Die erforderliche Drehzahl des Laufrads wird bei gleichmäßigem Gaseintritt in das Laufrad bestimmt

U/min .

Hier ist 0 =0,91,0 der Koeffizient der Füllung des Abschnitts mit der aktiven Strömung. In erster Näherung kann er mit 1,0 angenommen werden.

Die Betriebsdrehzahl des Antriebsmotors ergibt sich aus einer Reihe von für elektrische Lüfterantriebe typischen Frequenzwerten: 2900; 1450; 960; 725.

14. Außendurchmesser Laufrad:

15. Laufrad-Einlassdurchmesser:

Liegt das tatsächliche Verhältnis der Laufraddurchmesser in der Nähe des zuvor angenommenen Verhältnisses, werden keine Anpassungen an der Berechnung vorgenommen. Liegt der Wert über 1m, sollte mit einem Ventilator mit beidseitiger Ansaugung gerechnet werden. In diesem Fall sollte die Hälfte des Futters von 0,5 in die Formeln eingesetzt werden Q.

Elemente des Geschwindigkeitsdreiecks beim Eintritt von Gas in die Rotorblätter

16. Die Umfangsgeschwindigkeit des Rades am Gaseinlass wird ermittelt

MS .

17. Gasgeschwindigkeit am Eintritt in das Laufrad:

MS .

Geschwindigkeit MIT 0 sollte 50 m/s nicht überschreiten.

18. Gasgeschwindigkeit vor den Laufradschaufeln:

MS .

19. Radiale Projektion der Gasgeschwindigkeit am Eintritt in die Laufradschaufeln:

MS .

20. Projektion Eingangsgeschwindigkeit Strömung in Richtung der Umfangsgeschwindigkeit genommen wird gleich Null Um maximalen Druck zu gewährleisten:

MIT 1u = 0.

Weil das MIT 1R= 0, dann 1 = 90 0, d. h. der Gaseintritt zu den Rotorblättern erfolgt radial.

21. Relative Geschwindigkeit des Gaseintritts in die Rotorblätter:

Basierend auf berechneten Werten MIT 1 , U 1 , 1 , 1 , 1 Beim Eintritt von Gas in die Rotorblätter entsteht ein Geschwindigkeitsdreieck. Bei korrekter Berechnung von Geschwindigkeiten und Winkeln sollte sich das Dreieck schließen.

Elemente des Geschwindigkeitsdreiecks beim Gasaustritt aus den Rotorblättern

22. Radiale Projektion der Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Laufrad:

MS .

23. Projektion der absoluten Gasaustrittsgeschwindigkeit auf die Richtung der Umfangsgeschwindigkeit am Laufradkranz:

24. Absolute Gasgeschwindigkeit hinter dem Laufrad:

MS .

25. Relative Geschwindigkeit des Gasaustritts aus den Rotorblättern:

Basierend auf den erhaltenen Werten MIT 2 , MIT 2u ,U 2, 2, 2 Beim Austritt des Gases aus dem Laufrad entsteht ein Geschwindigkeitsdreieck. Bei richtiger Berechnung von Geschwindigkeiten und Winkeln sollte sich auch das Geschwindigkeitsdreieck schließen.

26. Mithilfe der Euler-Gleichung wird der vom Ventilator erzeugte Druck überprüft:

Der berechnete Druck muss mit dem Auslegungswert übereinstimmen.

27. Breite der Schaufeln am Gaseintritt zum Laufrad:

hier: UT = 0,020,03 - Gasleckkoeffizient durch den Spalt zwischen Rad und Einlassrohr; u1 = 0,91,0 - Füllfaktor des Eingangsabschnitts der Arbeitskanäle mit aktivem Durchfluss.

28. Breite der Schaufeln am Gasaustritt aus dem Laufrad:

wobei u2 = 0,91,0 der aktive Durchflussfüllfaktor des Ausgangsabschnitts der Arbeitskanäle ist.

Bestimmung der Einbauwinkel und Anzahl der Laufradschaufeln

29. Einbauwinkel der Schaufel am Strömungseintritt in das Rad:

Wo ich- Anstellwinkel, dessen optimale Werte im Bereich von -3+5 0 liegen.

30. Einbauwinkel der Schaufel am Gasaustritt aus dem Laufrad:

Dabei ist der Strömungsverzögerungswinkel aufgrund der Strömungsablenkung im schrägen Abschnitt des Interskapularkanals. Optimale Werte werden üblicherweise aus dem Intervall entnommen bei = 24 0 .

31. Durchschnittlicher Klingeninstallationswinkel:

32. Anzahl der Arbeitsmesser:

Runden Sie die Anzahl der Klingen auf eine gerade Zahl ab.

33. Der bisher angenommene Strömungsverzögerungswinkel wird nach der Formel geklärt:

Wo k= 1,52,0 mit nach hinten gebogenen Schulterblättern;

k= 3,0 mit Radiallamellen;

k= 3,04,0 mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln;

Der eingestellte Winkelwert sollte nahe am voreingestellten Wert liegen. Andernfalls sollten Sie einen neuen Wert festlegen u.

Bestimmung der Lüfterwellenleistung

34. Gesamtwirkungsgrad des Lüfters: 78,80

wobei mech = 0,90,98 - mechanischer Wirkungsgrad. Lüfter;

0,02 – die Menge der austretenden Gase;

d = 0,02 - Leistungsverlustkoeffizient aufgrund der Reibung des Laufrads am Gas (Scheibenreibung).

35. Erforderliche Leistung an der Motorwelle:

25,35 kW.

Profilierung von Laufradschaufeln

Die am häufigsten verwendeten Klingen sind solche mit Kreisbogenform.

36. Radschaufelradius:

37. Wir ermitteln den Radius der Mittelpunkte mit der Formel:

R c =, m.

Das Schaufelprofil kann auch entsprechend Abb. aufgebaut sein. 3.

Reis. 3. Profilieren von Lüfterradschaufeln

Berechnung und Profilierung einer Spiralbiegung

Bei einem Radialventilator hat der Auslass (Spirale) eine konstante Breite B, deutlich größer als die Breite des Laufrads.

38. Die Breite der Cochlea wird konstruktiv gewählt:

IN 2B 1 =526 mm.

Der Umriss des Auslasses entspricht meist einer logarithmischen Spirale. Seine Konstruktion erfolgt ungefähr nach der Regel des Designquadrats. In diesem Fall die Seite des Quadrats A viermal weniger Öffnung des Spiralgehäuses A.

39. Der Wert von A wird aus der Beziehung bestimmt:

Wo ist die durchschnittliche Gasgeschwindigkeit am Ausgang der Cochlea? MIT und ergibt sich aus der Beziehung:

MIT a =(0,60,75)* MIT 2u=33,88 m/s.

A = A/4 =79,5 mm.

41. Bestimmen wir die Radien der Kreisbögen, die eine Spirale bilden. Der Ausgangskreis für die Bildung einer Cochleaspirale ist der Radiuskreis:

Öffnungsradien der Cochlea R 1 , R 2 , R 3 , R 4 wird mit den Formeln ermittelt:

R 1 = R H +=679,5+79,5/2=719,25 mm;

R 2 = R 1 + A=798,75 mm;

R 3 = R 2 +a=878,25 mm;

R 4 = R 3 + A=957,75 mm.

Der Aufbau der Cochlea erfolgt gemäß Abb. 4.

Reis. 4.

In der Nähe des Laufrads geht der Auslass in eine sogenannte Zunge über, die die Strömungen trennt und die Leckage im Auslass reduziert. Der durch die Zunge begrenzte Teil des Auslasses wird als Auslassteil des Lüftergehäuses bezeichnet. Auslasslänge C bestimmt den Bereich des Lüfterauslasses. Der Auslassteil des Ventilators ist eine Fortsetzung des Auspuffs und übernimmt die Funktion eines gebogenen Diffusors und eines Druckrohrs.

Die Position des Rades im Spiralauslass wird anhand des Minimums eingestellt hydraulische Verluste. Um Verluste durch Scheibenreibung zu reduzieren, wird das Rad an die Rückwand des Auslasses verschoben. Der Spalt zwischen der Hauptradscheibe und Rückwand Auslass (von der Antriebsseite) einerseits und Rad und Zunge andererseits wird durch das aerodynamische Design des Lüfters bestimmt. So betragen sie beispielsweise für das Ts4-70-System 4 bzw. 6,25 %.

Profilieren des Saugrohrs

Die optimale Form des Saugrohres entspricht den sich verjüngenden Abschnitten entlang der Gasströmung. Die Verengung der Strömung erhöht ihre Gleichmäßigkeit und fördert die Beschleunigung beim Eintritt in die Laufradschaufeln, wodurch Verluste durch den Aufprall der Strömung auf die Kanten der Schaufeln reduziert werden. Der glatte Verwirrer hat die beste Leistung. Die Schnittstelle des Konfusors zum Rad sollte ein Minimum an Gaslecks vom Auslass zum Ansaugstutzen gewährleisten. Die Menge der Leckage wird durch den Spalt zwischen dem Auslassteil des Konfusors und dem Eingang zum Rad bestimmt. Unter diesem Gesichtspunkt sollte der Spalt minimal sein; sein tatsächlicher Wert sollte nur von der Größe des möglichen Rundlauffehlers des Rotors abhängen. Somit beträgt die Spaltgröße für das aerodynamische Design des Ts4-70 1 % des Außendurchmessers des Rades.

Der glatte Verwirrer hat die beste Leistung. In den meisten Fällen reicht jedoch ein normaler gerader Verwirrer aus. Der Einlassdurchmesser des Konfusors muss 1,32,0-mal größer sein als der Durchmesser des Ansauglochs des Rades.

Auf einer Welle montierter Einbauventilator elektrische Maschine, muss einen ausreichenden Druck erzeugen, um den erforderlichen Fluss des Kühlmediums in den Kanälen des Belüftungssystems der Maschine sicherzustellen. Ventilatoren werden unter Berücksichtigung der Konstruktionsmerkmale eines bestimmten Maschinentyps entwickelt.

Nachfolgend finden Sie eine vereinfachte Methode zur Berechnung des eingebauten Lüfters, basierend auf Daten von Serien-Allzweckmaschinen. In solchen Maschinen werden überwiegend Radialventilatoren mit Radialschaufeln eingesetzt, deren Laufrad seine Strömungsrichtung in Radialrichtung ändert.

Der Außendurchmesser des Lüfterrades wird entsprechend der Art der Lüftungsanlage und der Maschinenkonstruktion gewählt. Bei axialer Belüftung wird der Außendurchmesser des Laufrads (Abb. 7.7) möglichst groß gewählt.

Reis. 7.7. Lüfterrad

Von ausgewählt Außendurchmesser Es wird die Umfangsgeschwindigkeit des Ventilators ermittelt, m/s:

. (7.49)

Der maximale Lüftereffizienzwert entspricht ungefähr dem Modus, in dem der Nennlüfterdruck erreicht ist
,Wo
- Der Druck, den der Lüfter im Leerlauf entwickelt, d. h. bei geschlossenen Außendurchmesserlöchern, wenn der Luftstrom Null ist. Der Nenndurchfluss beträgt ungefähr:

,

Wo
- Ventilatordurchsatz, m 3 /s, Betrieb im Kurzschlussmodus (analog zu einem Stromkreis), d. h. im offenen Raum.

Unter der Bedingung maximaler Effizienz wird davon ausgegangen

. (7.50)

Abschnitt an der Ventilatoraustrittskante, m2,

, (7.51)

wobei 0,42 der Nennwirkungsgrad des Radialventilators ist.

Lüfterradbreite

, (7.52)

wobei 0,92 ein Koeffizient ist, der das Vorhandensein von Lüftungslamellen auf der Oberfläche des Lüftungsgitters (Oberfläche) berücksichtigt ).

Radinnendurchmesser wird aus der Bedingung ermittelt, dass der Lüfter mit dem maximalen Effizienzwert arbeitet, d. h. bei
Und
. Mithilfe der Gleichungen für den vom Ventilator entwickelten statischen Druck, Pa, ermitteln wir den vom Ventilator entwickelten Druck bei Leerlauf:

, (7.53)

Wo = 0,6 für Radialmesser;
kg/m 3 - Luftdichte.

Den Luftstrom kennen V, Widerstand des Lüftungssystems und Bestimmung der Umfangsgeschwindigkeit an der Innenkante des Lüfters:

, (7.54)

Finden Sie den Innendurchmesser des Lüfterrads, m:

. (7.55)

Bei Einbaulüftern das Verhältnis
liegt innerhalb von 1,2...1,5.

Die Anzahl der Lüfterflügel beträgt:

. (7.56)

Um Lüftungsgeräusche zu reduzieren, empfiehlt es sich, die Anzahl der Lüfterflügel ungerade zu wählen. Für die Absaugung können auch Zahlen je nach Durchmesser des Ventilators empfohlen werden: wann
mm
, bei
mm
, bei
mm
, bei
mm
.

Für Lüfter von Asynchronmotoren der 4A-Serie empfiehlt es sich, die Flügelanzahl gemäß Tabelle auszuwählen. 7.6.

Tabelle 7.6. Anzahl der Lüfterblätter

Die Anzahl der Lüfterflügel für Gleichstrommaschinen wird ungefähr gewählt:

. (7.57)

Bedeutung Runden Sie auf die nächste Primzahl.

Nach der Berechnung des Lüfters müssen die Ergebnisse der Lüftungsberechnung geklärt werden.

Zur Ermittlung des tatsächlichen Luftstroms und Druck
und bauen Sie die kombinierten Eigenschaften des Lüfters und des Lüftungstrakts der Maschine auf. Die Lüftercharakteristik kann durch die Gleichung hinreichend genau ausgedrückt werden

Eigenschaften des Lüftungstraktes nach (7.50)

. (7.59)

In Abb. 7.8 zeigt Diagramme, die mit den Gleichungen (7.58) erstellt wurden (Kurve 1 ) und (7.59) (Kurve 2 ). Die Koordinate des Schnittpunkts dieser Merkmale wird durch Lösen der Gleichungen bestimmt

(7.60)

Reis. 7.8. Lüftereigenschaften

Vom Lüfter verbrauchte Leistung, W,

, (7.61)

Wo - Energieeffizienz des Ventilators, die als ungefähr angenommen werden kann

(7.62)

Die Belüftungsberechnung einer elektrischen Maschine bei der Kursauslegung erfolgt nach einem vereinfachten Verfahren. Detailliertere Berechnungen einzelner Maschinentypen finden Sie im Kapitel. 9-11.

Schneckenfans verdanken ihren Namen der Körperform, die dem Panzer dieses Weichtiers ähnelt. Heutzutage werden derartige Geräte sowohl in der Industrie als auch im Wohnungsbau in Lüftungsanlagen eingesetzt. Hersteller bieten heute mehrere Schneckenmodelle zur Belüftung an. Sie funktionieren jedoch alle nach dem gleichen Prinzip: Die Zentrifugalkraft, die durch die Drehung der Rotorblätter entsteht, fängt Luft durch einen schneckenförmigen Einlass ein und drückt sie durch einen geraden Auslass, der sich im 90°-Winkel in einer anderen Ebene als der Einlass befindet.

Allgemeine Informationen zu Radialventilatoren

Spulenventilatoren haben eine doppelte Bezeichnung (Kennzeichnung): VR und VC, also radial und zentrifugal. Der erste weist darauf hin, dass die Schaufeln des Arbeitsteils der Ausrüstung radial zu ihrem Rotor angeordnet sind. Das zweite ist die Bezeichnung des physikalischen Funktionsprinzips des Geräts, d. h. der Prozess der Ansaugung und Bewegung von Luftmassen erfolgt aufgrund der Zentrifugalkraft.

Bewährt haben sich Radialventilatoren in Lüftungsanlagen positive Seite aufgrund der hohen Effizienz der Luftentfernung.

Funktionsprinzip

Wie bereits erwähnt, arbeiten Ventilatoren dieser Modifikation auf der Grundlage der Wirkung der Zentrifugalkraft.

1. Die am Rotor des Geräts befestigten Flügel rotieren mit hoher Geschwindigkeit und erzeugen Turbulenzen im Inneren des Gehäuses.
2. Der Einlassdruck sinkt, wodurch die Luft in der Nähe angesaugt wird und nach innen strömt.
3. Unter der Wirkung der Schaufeln wird es an den Rand des Raums geschleudert, wo hoher Druck entsteht.
4. Unter seiner Wirkung strömt der Luftstrom zum Auslassrohr.

So funktionieren alle Zentrifugalmodelle, die nicht nur in Lüftungsanlagen, sondern auch in Entrauchungsanlagen eingebaut werden. Zu Letzteren muss gesagt werden, dass ihr Körper aus besteht Aluminiumlegierung oder mit hitzebeständigen Materialien beschichtetem Stahl gefertigt und mit einem explosionsgeschützten Elektromotor ausgestattet.

Design-Merkmale

Wie bereits erwähnt, ist das Hauptdesignmerkmal die Schnecke. Es ist auch notwendig, die Form der Klingen anzugeben. Fans dieser Marke verwenden drei Typen:

• mit geradem Gefälle,
• mit einer Neigung nach hinten
• in Form eines Flügels.

An erster Stelle stehen kleine Lüfter mit hoher Leistung und Leistung. Das heißt, sie können Bedingungen schaffen, in denen andere Modelle eine große Karosserie erfordern. Gleichzeitig arbeiten sie mit niedriges Niveau Lärm. Die zweite Position ist wirtschaftliche Option, der 20 % weniger Strom verbraucht als andere Positionen. Solche Ventilatoren halten Belastungen problemlos stand.

Was das Design betrifft, das den Elektromotor betrifft, gibt es ebenfalls drei Positionen:

• Der Rotor ist über eine Kupplung und Lager direkt an der Motorwelle befestigt.
• durch einen Riemenantrieb mit Riemenscheiben;
• Das Laufrad ist auf der Welle des Elektromotors montiert.

Ein weiteres Merkmal sind die Verbindungspunkte zwischen dem Ventilator und den Luftkanälen des Lüftungssystems. Das Einlassrohr hat eine rechteckige Lochform, das Auslassrohr ist rund.

Arten

Arten von Radialventilatoren von Schnecken gibt es in drei Positionen, die sich in der Leistung voneinander unterscheiden. Dieser Parameter hängt von der Drehzahl des Elektromotors und damit des Rotors sowie von der Anzahl der Schaufeln im Gerätedesign ab. Hier gibt es drei Arten:

1. Niederdruck-Spiralventilatoren, deren Parameter 100 kg/cm² nicht überschreitet. Am häufigsten werden sie in Lüftungssystemen eingesetzt Apartmentgebäude. Installieren Sie Schnecken auf Dächern.
2. Mitteldruckmodelle – 100–300 kg/cm². Installiert in Lüftungssystemen von Industrieanlagen.
3. Hochdruckvariante – 300–1200 kg/cm². Hierbei handelt es sich um leistungsstarke Lüftereinheiten, die üblicherweise in das Abluftsystem von Lackierereien, in Industrien, in denen pneumatische Transporte installiert sind, in Lagern für Kraft- und Schmierstoffe und anderen Räumlichkeiten eingebaut werden.

Es gibt eine weitere Einteilung der Schneckenfächer – nach ihrem Verwendungszweck. Dabei handelt es sich in erster Linie um Allzweckgeräte. Dann gibt es noch drei weitere Positionen: explosionsgeschützt, hitzebeständig und korrosionsbeständig.

Nutzungsbeschränkungen

• bei klebrigen Suspensionen mit einer Konzentration von mehr als 10 mg/m³;
• mit faserigen Stoffen in der Luft;
• mit explosiven Einschlüssen;
• mit korrosiven Partikeln;
• und in Lagerhäusern, in denen Sprengstoffe gelagert werden.

In allen anderen Fällen können Schnecken ohne Einschränkungen verwendet werden. Und noch ein Punkt, der die Bedingungen ihres Betriebs regelt Temperaturregime die nicht verletzt werden darf: von -45 °C bis +45 °C.

Beliebte Modelle

Eine Mustereinteilung der Schnecken gibt es grundsätzlich nicht. Es gibt bestimmte Marken, die von allen Herstellern hergestellt werden. Und sie werden hauptsächlich nach ihrem Verwendungszweck unterteilt. Zum Beispiel ein VRP-Lüfter, wobei der Buchstabe „P“ bedeutet, dass es sich um ein Staubmodell handelt, das in Lüftungs- und Absaugsystemen zum Entfernen von Luft mit hoher Staubkonzentration verwendet wird. Das heißt, es handelt sich um ein bestimmtes Modell, das für den vorgesehenen Zweck verwendet werden muss. Natürlich kann dieses Gerät problemlos mit normaler Luft umgehen, ist jedoch teurer als Standard-VR oder VC, da bei der Konstruktion des Gehäuses und der Flügel dickes Metall verwendet wird, was zu einer höheren Leistung des Elektromotors führt.

Gleiches gilt für Ventilatoren der Marke VR DU, also für die Rauchableitung. Sie bestehen aus mehr hochwertige Materialien mit Einbau eines explosionsgeschützten Motors. Daher ihr hoher Preis. Was andere Positionen betrifft, ist VR in die bereits erwähnten Typen unterteilt, und jede Gruppe hat ihre eigenen Modelle mit ihren eigenen technischen Merkmalen.

So machen Sie es selbst

Die im Titel dieses Abschnitts aufgeworfene Frage kann als rhetorisch eingestuft werden. Das heißt, im Prinzip können Sie eine Schnecke mit Ihren eigenen Händen herstellen, wenn Sie über die Fähigkeiten eines Blechschmieds oder Schweißers verfügen. Weil das Gerät zusammengebaut werden muss Blech. Und je nach Leistung und Leistung des Geräts weist das Metall unterschiedliche Dicken auf.

Außerdem ist es schwierig, die Rotorblätter selbst herzustellen und richtig am Rotor zu befestigen. Da sich der Rotor mit enormer Geschwindigkeit dreht und das Gleichgewicht der Struktur gestört ist, wird der Lüfter in den ersten 20 Sekunden des Betriebs auseinandergerissen. Ja, und Sie müssen den richtigen Elektromotor unter Berücksichtigung der Leistung und Drehzahl auswählen und ihn korrekt an den Lüfterrotor anschließen. Versuchen Sie also nicht, etwas mit Ihren eigenen Händen zu tun – es ist gefährlich für Ihr eigenes Leben.