Вентиляторы.

Большинство вентиляторов это центробежные машины, которые воздействуют на воздух центробежной силой. Это выражается в повышении давления и появлении потока воздуха на выходе вентилятора. Такой тип вентиляторов очень широко распространен, начиная от простейших домашних обогревателей до больших коммерческих и промышленных систем.

 

Р (давление)

 

 

Q (расход)

 

Рис.14.1. Характеристика вентилятора.

 

 

Рис.14.1 является примером того, что может производить типичный центро-бежный вентилятор на своем выходе при заданной скорости вращения. Кривая представляет график зависимости выходного давления от потока воздуха. Стандартные характеристики вентиляторов обычно представляют собой ряд кривых для различных скоростей вращения и включают в себя производительность вентилятора и требуемую мощность. Они очень полезны для выбора оптимального вентилятора для любых целей. По ним также можно определить характеристики вентилятора при изменении условий эксплуатации.

На рис.14.2 показана характеристика системы вместе с характеристикой типового вентилятора.

Р(давление)

 

		Q ( расход)

 

 

 

 

Рис.14. 2. Характеристика системы.

 

 

Характеристика системы не зависит от вентилятора, но определяет требования системы вентиляции, в которой будет работать вентилятор. Она показывает, какое давление требуется от вентилятора для покрытия всех потерь в системе и обеспечения требуемого потока воздуха. Характеристика системы – это совокупность требований «нагрузки» предъявляемой к вентилятору. Точка пересечения двух кривых является фактической рабочей точкой системы. Это реальное давление и расход, которые должны будут обеспечены на выходе вентилятора при работе системы. Без внешних воздействий, вентилятор будет работать только в этой точке.

Однако, множество систем вентиляции требуют эксплуатации в широком диапазоне рабочих точек. Каждый из следующих методов воздействует либо на характеристику системы, либо на характеристику вентилятора, задавая разные рабочие точки. Таким образом, они также могут изменять производительность вентилятора и требуемую мощность. Ниже приведены примеры каждого метода.

 

Выходные шиберы. Выходные шиберы воздействуют на характеристику системы, увеличивая сопротивление потоку воздуха на выходе вентилятора. Характеристика системы является простой функцией и может быть выражена как:

P=K x (GFM)² ;

где Р – это давление, требуемые для производства заданного расхода в системе;

К – функция системы представляющая сопротивление трения потоку воздуха;

GFM – требуемый расход воздуха.

Шибер на выходе вентилятора воздействует на коэффициент К. На рис. 13.3 показаны несколько характеристик системы при различных положениях выходных шиберов.

% давления

 

 

 

 

 

 

 

20 40 60 80 100 120 140 160

Рис.14.3. Выходной шибер – кривая системы.

На рис.14.3 показаны несколько характеристик системы при различных положениях выходных шиберов.

На рис. 14.4 представлен график требований мощности для такого типа эксплуатации. Из этой характеристики видно, что требуемая мощность с уменьшением расхода, уменьшается незначительно.

 

% мощности

 

 

 

 

 

20 % расхода

 

20 40 60 80 100 120 140

Рис. 14.4 – выходной шибер – мощность.

Поворотные лопатки на выходе. Этот метод изменяет характеристику вентилятора таким образом, что она пересекает кривую характеристики системы в разных точках. Рис.14.5 показывает изменение характеристики вентилятора при различных положениях поворотных лопаток.

 

%давления

 

 

 

 

 

% расхода

 

 

Рис. 14.5. Характеристики вентилятора при различных положениях лопаток.

 

На этом рисунке можно увидеть, что требуемая мощность в этом методе снижается значительно больше, чем в методе с выходным шибером.