Расчет мощности вентиляционной установки
учебно-методический материал по теме

Практическая работа

Тема: Расчет мощности и выбор ЭД вентиляционной установки

Цель: Рассчитать мощность и выбрать ЭД вентилятора, рассчитать и построить механическую характеристику установки.

Теоретическая часть

Основными характеристиками вентиляторов являются следующие параметры:

• расход воздуха, м3/ч;
• полное давление. Па;
• частота вращения, об/мин;
• потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;
• КПД - коэффициент полезного действия вентилятора, учитывающий, механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора., объемные потери . результате утечек через уплотнение и аэродинамические потери в проточной части вентилятора;
• уровень звукового давления, дБ.

Промышленные вентиляторы применяются в системах вентиляции квартир, офисов, коттеджей, производств и т.п., то есть, там, где необходимо подавать в помещение или удалять из помещения достаточно большие объемы воздуха. Производительность промышленных вентиляторов может достигать 75 000 м3/час. 
Бытовые вентиляторы предназначены обеспечения вытяжки или притока воздуха в помещениях небольшого объема, таких как, ванная комната, санузел, котельная, бытовка, подвал, подсобные помещения и т.п. Вентиляторы могут быть оснащены системой автоматики, которая в зависимости от исполнения может включать их по сигналу от таймера, гигростата, датчика движения и т.д.
Потолочные вентиляторы – это осевые вентиляторы с широкими лопастями. Они подвешиваются к потолку и предназначены перемешивания воздуха в помещениях, таких как, торговые центры, павильоны, крытые спортивные площадки и стадионы, ангары, офисы, квартиры и т.п.

Вентиляторы осевые имеют простую конструкцию: корпус, в котором помещается осевое рабочее колесо с лопатками, и двигатель, обеспечивающий вращение. Эти вентиляторы легко регулировать и обеспечивать большую производительность посредством направления поворота лопаток.

Радиальный (центробежный) вентилятор состоит из вращающегося ротора, который состоит из лопастей особой спиральной формы. Через входное отверстие ротора воздух засасывается внутрь, где приобретает вращательное движение. Спиральные лопасти и возникшая центробежная сила направляют воздушный поток в выходное отверстие спирального кожуха. При этом поток воздуха входит по оси вращения ротора, а выходит в радиальной плоскости. Радиальные вентиляторы, если сравнивать их с осевыми вентиляторами, создают поток воздуха с большим давлением, так как перемещаемым воздушным массам передается дополнительная энергия при переходе от радиуса входа к радиусу выхода. Поэтому такие вентиляторы чаще всего используют при создании вентиляционных систем.

В вентиляционных системах с разветвленной сетью воздуховодов, системах воздушного отопления и кондиционирования целесообразнее использовать радиальные (центробежные) вентиляторы. Это связано с тем, что радиальные вентиляторы обеспечивают минимальные потери производительности и высокое качество вентиляции.

Рис. 1. Осевой вентилятор: 1 — колесо с лопастями; 2 — кожух.
Рис. 2. Центробежный вентилятор: 1 — кожух; 2 — станина; 3 — выходное отверстие; 4 — всасывающее отверстие.

Таблица 1 Данные вариантов

Практическая часть

1 Согласно варианта (таблица 1) произвести расчет мощности ЭД вентилятора Рв, кВт

где kз – коэффициент запаса (1,1 – 1,6);

Q – производительность вентилятора, м³/с;

Q =Qву/ nа

Qву- полная номинальная производительность вентиляционной установки, м³/с

nа- количество вентиляторов, шт

Н – давление, Па;

 ɳв = 0,5-0,85 – для осевых вентиляторов; ηв = 0,4-0,7 – для центробежных вентиляторов;

ηп (КПД передачи) = 0,92-0,94 – для клиноременной передачи; ηп = 0,87-0,9 – для плоскоременной передачи. 

По таблице 2 выбираем двигатель

2.  Мном=9550 Рном/ nном , Нм                      nном=(1-Sном) n, об/мин

3.  Находим Мкр, Нм

Sкр=Sном(λмах+√ λмах2 – 1)                             λмах=Ммах/Мн

4.  Находим Ммин , Нм

Sмин=1 - Sном (λмин+√ λмин2 – 1)

5.  Находим Мп , Нм

Полученные результаты заносим в таблицу №3

Таблица 3 Данные для построения мех. характеристики

6. Строим механическую характеристику М=f(S)

Сделать вывод

Используемая литература:

1. Москаленко В.В., Электрический привод. [Текст]: М., ИЦ «Академия» - 2010г
2. Зимин Е.Н., Электрооборудование промышленных предприятий и установок. [Текст]: М., Энергоиздат, 2010г