Классификация вентиляторов.

Вентиляторами называются нагнетатели вращательного типа, предназначенные для подачи газов или воздуха при не­большом напоре, примерно до 15 кПа, при плотности газа р=1,2 кг/м³.

Классификация вентиляторов приведена на схеме 4.

Обычно различают центробежные и осевые вен­тиляторы.

Центробежные вентиляторы применяются для подачи воздуха или газа при относительно большом давлении, а осе­вые — когда необходимо перемещать большое количество воз­духа при малом давлении.

В связи с тем, что давление, создаваемое вентиляторами, не­велико, сжимаемостью газов в вентиляторах можно пренебречь. Поэтому теоретические основы работы лопастных насосов при­менимы и для вентиляторов.

Для создания даже небольших напоров газа или воздуха при их малой плотности, по сравнению с капельными жидкостями, приходится прибегать к большим скоростям вращения рабочих колес вентиляторов. Это обусловливает особые требования к конструкции и материалам, из которых изготовляются рабочие колеса.

Применение больших скоростей связано также с возникнове­нием шума, что обусловливает необходимость выполнения специальных противошумных мероприятий и тщательного мон­тажа вентиляторной установки. В некоторых случаях для сниже­ния шума приходится ограничивать скорость вращения рабочих колес вентиляторов. Так, в системах вентиляции жилых домов, школ, больниц и т. д. не рекомендуется применять вентиляторы с окружными скоростями на внешнем ободе рабочих колес бо­лее 25 м/с.

 

Центробежные вентиляторы.

 

Наиболее широкое распространение в практике получили цент­робежные вентиляторы, которые применяются в разветвленных вентиляционных установках, в системах пневматического транс­порта, в котельных установках в качестве тяго-дутьевых устройств и т. п.

Рассмотрим конструктивную схему центробежного вентиля­тора (рис. 129). Воздух в вентилятор поступает через входной патрубок / и направляется в рабочее колесо 2, которое состоит из: ступицы 5, ведущего диска 7, лопастей и (ведомого) покрыв­ного кольцевого диска 9. Обычно рабочее колесо приводится во вращение при помощи ступицы 5, насаженной на рабочий вал 6, который передает движение непосредственно от двигателя или с помощью трансмиссионной передачи. На ступице смонтирован ведущий диск, к которому прикреплены лопасти рабочего колеса. Со стороны входа на лопастях рабочего колеса крепится по­крывной кольцевой диск 9.

Вращающееся рабочее колесо помещается в неподвижный спиральный кожух 8, имеющий на выходе расширяющийся па­трубок 4. Воздух или газ, попадающий через входной патрубок I в рабочее коле­со 2, лопастями отбрасыва­ется с большой скоростью к периферии. Передача энер­гии воздуху завершается в рабочем колесе. Часть этой энергии вследствие силового воздействия лопастей рабо­чего колеса получается в виде потенциальной энергии давления. Другая часть, в зависимости от степени ре­активности рабочего колеса, получается в виде кинетической энергии (скоростного напора).

Воздух, поступающий с большой скоростью из рабочего ко­леса, тормозится в кожухе вентилятора. При этом скоростной напор преобразуется в потенциальную энергию давления. Спи­ральная форма кожуха способствует этому процессу. Избыток давления на выходе из вентилятора в патрубке 4 идет на прео­доление сопротивлений и противодавления в нагнетательной системе трубопроводов.

Чтобы избежать утечки воздуха, который был подвергнут сжатию в вентиляторе, устанавливают различного типа уплот­нения и осуществляют сопря­жение входного патрубка вен­тилятора и входной кромки рабочего колеса с минималь­ным зазором ~ 1 мм. С этой же целью язык 3 спиральной камеры подводят как можно ближе к внешнему ободу ра­бочего колеса.

Центробежные вентилято­ры различаются по создавае­мому ими полному давлению (сумме статического и дина­мического давлений) при по­даче нормального атмосферно­го воздуха (плотность воздуха на входе в вентилятор р =1,2кг/м³).

Для создания полного дав­ления ~ 1,0 кПа применяют вентилятор низкого давления

(рнс. 130, а). Вентиляторы среднего давления используются в тех случаях, когда необходимо получить давление от 1,0 до 3,0 кПа (рис 130, б). Наибольшее полное давление, равное 3,0— 15,0 кПа, достигается с помощью вентиляторов высокого давле­ния (рис. 130, г).

Однако приведенное разделение вентиляторов на типы сле­дует считать условным. Например, недостаточно определить тип вентилятора только по одному давлению без указания подачи. Более удобно вентиляторы, как и насосы, разделять по значе­нию удельной быстроходности при оптимальном режиме работы.

Отечественная промышленность выпускает вентиляторы раз­личных размеров. Номер вентилятора указывает диаметр его рабочего колеса в дециметрах. Пылевые вентиляторы изготовля­ются из наиболее износоустойчивых материалов с утолщенными лопатками (рис. 130, в). Иногда лопатки рабочего колеса нава­ривают твердыми сплавами.

Центробежные вентиляторы, применяемые как дымососы, имеют некоторые особенности. Они изготовляются из более прочных температуроустойчивых материалов. Кожух, подшипни­ки, а иногда вал и рабочее колесо дымососа охлаждаются водой. В спиральном кожухе дымососов устраиваются люки для реви­зии и чистки. Рабочие колеса дымососов являются тихоходными и изготовляются с малым числом лопаток. Для увеличения срока службы дымососов перед ними устанавливают золоуловители различных конструкций.

Методы регулирования подачи центробежных вентиляторов в принципе мало отличаются от методов регулирования центро­бежных насосов. Наиболее простым и широко применяемым в практике является метод регулирования подачи задвижкой или заслонкой, установленной на нагнетательной линии вентилятора. В этом случае регулирование возможно только в сторону умень­шения подачи. Прикрывание задвижки ведет к увеличению со­противления сети, к изменению ее Q - р характеристики.

Другим способом регулирования подачи вентилятора являет­ся изменение частоты вращения его рабочего колеса. Этот спо­соб регулирования применим не только для уменьшения подачи, но и для ее увеличения. Он не влечет за собой бесполезной за­траты энергии, так как отсутствует искусственно создаваемое сопротивление сети.

Однако способ регулирования подачи вентилятора путем из­менения частоты вращения, несмотря на свои преимущества, реже применяется в практике, так как пока отсутствуют доста­точно удобные и экономичные способы изменения частоты вра­щения применяемых для привода электродвигателей.

Кроме указанных способов иногда используется метод регу­лирования подачи вентилятора с помощью направляющего ап­парата, устанавливаемого в непосредственной близости от входа в рабочее колесо. Конструктивно такой аппарат представляет собой осевую или радиально расположенную решетку с поворот­ными лопастями, которые изменяют направление всасываемого потока, сокращают количество поступающего газа или воздуха в рабочее колесо или полностью прекращают всасывание.

Анализ изменения расхода мощности вентилятором при ре­гулировании его подачи задвижкой на нагнетании и с помощью поворотных лопастей на всасывании при n=const подтвержда­ет преимущество последнего.

В заключение следует заметить, что при любой постоянной частоте вращения рабочего колеса центробежного вентилятора, расход мощности увеличивается с увеличением подачи. Поэто­му для предотвращения перегрузки электродвигателя включе­ние в работу вентилятора должно производиться при закрытой задвижке (Q =0).

Рационально сконструированный вентилятор характери­зуется возможно меньшими массой, металлоемкостью и габаритами, высокой экономичностью и надежностью, а также технологичностью конструкции и наименьшими возможными эксплуатационными расходами. Особые требования предъявляются к конструкции корпуса и ра­бочего колеса.

Рабочее колесо должно быгь тщательно отбаланси­ровано. Прочность и жесткость колеса зависят от кон­струкции и материала, из которого оно выполнено. С увеличением ширины колеса прочность и жесткость его снижаются. Конструктивные исполнения рабочих ко­лес представлены на рис. 131.

Лопатки барабанных колес (рис. 131, а) загнуты впе­ред, ширина колес достигает 0,5D. Окружная скорость колес допускается до 30—40 м/с.

Ширина кольцевых колес (рис. 131, б) находится в пределах (0,2—0,4) D. Их окружная скорость допус­кается до 60 м/с.

Большой прочностью и жесткостью обладают колеса с коническим передним диском (рис. 131, в). Их окруж­ная скорость допускается до 85 м/с.

Трехдисковые колеса (рис. 131, г) применяются в вен­тиляторах двустороннего всасывания. Достоинством ко­лес такой конструкции является отсутствие осевого дав­ления.

Однодисковые колеса (рис. 131, д)применяются, на­пример, в пылевых вентиляторах и в вентиляторах высо­кого давления. Лопатки у этих колес присоединяются к диску и ступице.

Бездисковые колеса (рис. 131, е) с лопатками, при­соединяемыми непосредственно к ступице, находят при­менение в пылевых вентиляторах.

Жесткость и прочность рабочего колеса во многом определяются способом соединения лопаток с дисками. Наибольшее распространение получили клепаные коле­са, которые более трудоемки при изготовлении, но отли­чаются большой прочностью. Соединение на шипах ме­нее трудоемко при изготовлении и позволяет механизировать сборку колес. Наиболее жесткая и прочная кон­струкция колеса получается при сварном соединении ло­паток с дисками. Однако, несмотря на простоту и деше­визну такого соединения по сравнению с клепаным, цельносварная конструкция колеса рациональна в слу­чаях одинакового срока службы лопаток и дисков. Если же наблюдается интенсивный износ лопаток тяжело нагруженных колес, работающих при больших окружных скоростях, целесообразнее увеличить долговечность до­рогостоящих дисков. В этих случаях оправдано примене­ние колес клепаной конструкции, допускающей много­кратную замену лопаток путем переклепки с последую­щей балансировкой колеса.

Спиральный корпус, как правило, представляет со­бой конструкцию, сваренную из листового металла. Очень крупные вентиляторы имеют корпуса, состоящие из двух или трех частей, скрепленных на фланцах бол­тами. Боковые стенки корпуса, если не придать им до­полнительной жесткости, могут вибрировать. Для устра­нения вибрации стенки оребряют металлическими по­лосами.

В современных аэродинамических вентиляторах пред­усматриваются входные патрубки достаточно сложных конфигураций, вследствие чего для их изготовления требуются сложные штампы и мощные прессы. Для се­рийных вентиляторов, например Ц4-70, эти патрубки могут быть изготовлены из полосы, свернутой в конус. Дополнительную добавочную жесткость патрубку при­дает кольцо, одновременно предназначенное для ликви­дации разрывов аэродинамической характеристики р — L.

Величина зазора между входным патрубком и перед­ним диском колеса, как уже было отмечено, оказывает существенное влияние на КПД вентилятора. С увеличе­нием зазора количество воздуха, перетекающего через него со стороны нагнетания на сторону всасывания, воз­растает и подача вентилятора уменьшается.

Вентиляторы изготавливают одностороннего и дву­стороннего всасывания правого и левого вращения. Если смотреть со стороны входа воздуха, то вентилятор, рабочее колесо которого вращается по часовой стрелке, называется вентилятором правого вращения, против ча­совой стрелки — левого вращения. На вентилятор дву­стороннего всасывания следует смотреть со стороны всасывания, свободной от привода.

Для вентиляторов общего назначения ГОСТ 10616—73 с изм. устанавливает семь положений корпуса, опреде­ляемых углом поворота относительно исходного нуле­вого положения. Углы поворота корпуса отсчитывают по направлению вращения рабочего колеса в соответствии с рис. 132. Положения корпуса Пр225° и Л 225° отсут­ствуют, что объясняется трудностью присоединения сети к такому вентилятору. Корпуса мельничных вентилято­ров могут устанавливаться в 24 положениях (0—345° через 15°). Дутьевые вентиляторы и дымососы имеют 18 положений корпуса (0—255° через 15°).

Вентиляторы соединяются с электродвигателями од­ним из следующих способов:

рабочее колесо вентилятора закреплено непосредст­венно на валу электродвигателя;

с помощью эластичной муфты;

клиноремениой передачей с постоянным передаточ­ным отношением;

регулируемой бесступенчатой передачей через гид­равлические или индукторные (электрические) муфты скольжения.

ГОСТ 5976—73 с изм. предусматривает семь кон­структивных схем соединения вентилятора с приводом (рис. 133).

Исполнение 1 (так называемый электровен­тилятор) применяется для вентиляторов небольших раз­меров. При этом достигаются компактность установки, ее надежность, относительная бесшумность, а также эко­номичность благодаря отсутствию потерь в передаче.

Исполнения 2 и 4 широкого применения не получили, так как передняя опора и подшипник, установленные во входном отверстии, затрудняют вход воздуха в вен­тилятор.

Исполнение 3 рекомендуется при совпадении частот вращения электродвигателя и вентилятора, имеющего рабочее колесо большого диаметра или большой массы.

Исполнения 5 и 7 применяются для вентиляторов дву­стороннего всасывания. При этом обеспечивается большая жесткость конструкции (рабочее колесо располо­жено между подшипниками), по определенные сложно­сти вызывает присоединение к вентилятору всасываю­щих воздуховодов. Поэтому эти схемы исполнения чаще всего применяются при воздухозаборе непосредственно из помещения или при установке вентилятора в откры­той камере.

Исполнение 6 нашло широкое применение, что объяс­няется простотой присоединения вентилятора к сети и тем, что в случае необходимости можно легко и быст­ро проводить замену приводных ремней.

Помимо рассмотренных можно отметить еще две схе­мы исполнения, применяемые для так называемых крыш­ных вентиляторов (рис. 134). Отличительными конструк­тивными особенностями этих вентиляторов являются го­ризонтальное расположение рабочего колеса / и корпу­са 3, в котором выходное отверстие имеет кольцевую форму, и вертикальное расположение электродвигате­ля 2. Эти вентиляторы широко применяются для реше­ния простейших вентиляционных задач. Имея простую и легкую конструкцию, крышные вентиляторы легко монтируются на крышах зданий, т. е. не занимают по­лезной производственной площади. Они имеют сравни­тельно невысокий уровень шума и применяются для вентиляции складов, цехов, заводских помещений, жи­лых зданий, сельскохозяйственных объектов и т. д. Поскольку эти вентиляторы работают практически без сети, их рабочий режим соответствует нулевому или не­большому коэффициенту статического давления и коэф­фициенту подачи, близкому к максимальному.

Крышные вентиляторы следует располагать на рас­стояниях между любой парой вытяжных отверстий с диаметрами d₁ и d₂,не меньших . Область экономически эффективного использования крышных вентиляторов соответствует теплонапряженности поме­щений q =30 Вт/м³; при q >30 Вт/м³ более эффективно применение вытяжных аэрационных фонарей.

Единая общепринятая классификация радиальных вентиляторов до сих пор не разработана. Однако вен­тиляторы можно классифицировать по отдельным при­знакам: назначению, создаваемому давлению, быстро­ходности, компоновке и т. д.

Радиальные вентиляторы, применяемые практически во всех отраслях народного хозяйства, можно разде­лить на две большие группы: вентиляторы общего на­значения и вентиляторы специального назначения.

Вентиляторы общего назначения предназначены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрес­сивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха с температурой до 80°С, не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 100 мг/м³, а так­же липких веществ и волокнистых материалов. Для вентиляторов двухстороннего всасывания с расположе­нием ременной передачи в перемещаемой среде темпе­ратура перемещаемой среды не должна превышать 60°С. Вентиляторы применяют в системах вентиляции и воздушного отопления производственных, обществен­ных и жилых зданий, а также для других санитарно-технических и производственных целей. Серийно выпус­кают вентиляторы номеров от 2,5 до 20.

В соответствии с ГОСТ 5976—73 с изм. вентиляторы общего назначения имеют обозначение типа, состоящее из буквы Ц (центробежный), пятикратного значения коэффициента полного давления и значения быстроход­ности при режиме , округленных до целых чисел. К этому обозначению добавляют номер вентилятора, численно равный диаметру колеса в дециметрах. Так, вентилятор с диаметром рабочего колеса d = 0,4 м, имеющий при режиме коэффициент полного давления = 0,86 и быстроходность n_s =70,3, обозначают Ц4-70 № 4. Такое обозначение удобно тем, что позво­ляет по назначению оценить аэродинамические пара­метры вентиляторов.

Вентиляторы Ц4-70 № 2,5; 3,15 (3,2); 4; 5; 6,3; 8; 10 и 12,5 изготовляют по конструктивной схеме исполне­ния 1 с рабочим колесом, непосредственно установлен­ным на валу электродвигателя.

Вентиляторы Ц4-70 № 8; 10; 12,5 и 16 изготовляют по конструктивной схеме исполнения 6 со шкивом для привода посредством клиноременной передачи. Вентиля­торы № 2,5; 3,15 (3,2); 4; 5; 6,3; 8; 10 и 12,5 выпус­каются с промежуточными диаметрами рабочего колеса, что позволяет, но меняя корпус, менять его характери­стику, устанавливая одно из колес: для № 5 и 8 — 90; 95; 100 или 105 % номинального диаметра; для вентиля­торов № 2,5; 3,15; 4 и 6,3 — 95; 100 или 105% номи­нального диаметра и для вентиляторов № 10 и 12,5 —90; 95 и 100 % номинального диаметра.

Вентиляторы специального назначения применяются для работы в системах пневмотранспорта; для переме­щения среды, содержащей агрессивные вещества, газов с высокой температурой, газопаровоздушных взрыво­опасных смесей и т. д. Эти вентиляторы, в свою очередь можно, разделить на пылевые- коррозионно-стойкие, искрозащищенные, тягодутьевые., малогабаритные, су­довые, шахтные, мельничные и т. д.

Вентиляторы, предназначенные для перемещения воз­духа с различными механическими примесями, назы­ваются пылевыми. В обозначении этих вентиляторов добавлена буква П.

Пылевые вентиляторы типа ЦП7-40 предназначены для перемещения невзрывоопасных неабразивных пылегазовоздушных смесей, агрессивность которых по отно­шению к углеродистой стали обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха, с температурой не выше 80°С, не содержащих липких веществ и волокнистых материалов и с содержанием механических примесей в перемещаемой среде до 1 кг/м³.

Пылевые вентиляторы применяются для удаления древесных стружек, металлической пыли от станков, а также в системах пневмотранспорта зерна и для дру­гих целей. Чтобы транспортируемые материалы не за­стревали в рабочем колесе и корпусе, число лопаток колеса должно быть небольшим. Передний диск колеса всегда отсутствует, а передние участки лопаток имеют форму, обеспечивающую сбрасывание попавших в коле­со материалов под действием центробежных сил. Боль­шой зазор между входным патрубком и колесом являет­ся причиной того, что пылевые вентиляторы имеют более низкий КПД, чем вентиляторы общего назначения.

Номенклатура серийных пылевых вентиляторов неве­лика: ЦП7-40, ЦП6-46 и ЦП6-45.

Пылевые вентиляторы серии ЦП7-40 имеют сварные бездисковые колеса с шестью лопастями, загнутыми вперед. Боковые стенки корпуса имеют одинаковую кон­струкцию. Симметричная конструкция рабочего колеса и корпуса позволяет собирать из одних и тех же узлов вентиляторы левого и правого вращения.

Рабочее колесо пылевого вентилятора серии Ц6-46 выполнено в виде шестилопастного однодискового кле­паного колеса со стальной литой втулкой. Вследствие консольного крепления лопаток к диску и снижения их прочности при неравномерном истирании механическими примесями эти вентиляторы не применяются при боль­ших окружных скоростях, поэтому они развивают срав­нительно невысокие давления и могут применяться в се­тях с небольшим сопротивлением.

Иногда с целью увеличения срока службы лопаток рабочего колеса их поверхности навариваются износо­устойчивыми твердыми сплавами. С этой же целью обе­чайка спирального корпуса может быть покрыта внутри броневыми плитами.

В конструкциях коррозионно-стойких вентиляторов, предназначенных для перемещения агрессивных смесей, применяются материалы, стойкие к этим смесям (нержа­веющая сталь, титановые сплавы, винипласт, полипропи­лен), либо их проточная часть напыляется антикорро­зионными покрытиями. Такими материалами являются нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т и титановый сплав ВТ 1-0.

Область применения вентиляторов из нержавеющей стали резко ограничена их недостаточно высокими анти­коррозионными свойствами. Для ряда агрессивных сред срок службы этих вентиляторов составляет 4—6 мес., а иногда и меньше.

Пластмассовые вентиляторы, несмотря на более вы­сокие антикоррозионные свойства по сравнению с Бентиляторами из нержавеющей стали, обладают рядом существенных недостатков. Это в первую очередь низ­кие прочностные характеристики материалов, что не поз­воляет изготавливать вентиляторы больших размеров, при этом максимальная окружная скорость составляем 31 м/с. Поскольку винипласт неморозостоек, то венти­ляторы из него могут быть установлены только в отап­ливаемых помещениях.

Вентиляторы из титанового сплава могут использо­ваться во всех средах, где происходит пассивация по­верхности в результате образования окислов, гидридов и сульфоокисных соединений титана. Такие вентиляторы нельзя применять в газовоздушных средах, содержащих пары фтористоводородной и плавиковой кислот, фтора и брома, а также сухие хлор и йод. Однако следует от­метить, что решить проблему борьбы с коррозией ти­тановые вентиляторы не могут, так как промышленность выпускает их в ограниченном количестве.

Принципиально новые возможности открываются в связи с применением технологии напыления порош­ковых полимерных материалов в электростатическом поле. При этом нет необходимости в изменении техно­логии изготовления вентиляторов. Достаточно на за­ключительном технологическом этапе заменить процесс их окраски жидкими лакокрасочными материалами про­цессом напыления полимерных порошков.

Перемещение взрывоопасных газовых смесей венти­ляторами общего назначения недопустимо, так как при трении деталей рабочего колеса о корпус возможно по­явление искр, способных поджигать эти смеси. Следо­вательно, для перемещения таких смесей должны при­меняться вентиляторы, изготовленные из материалов, ко­торые при трении или соударении подвижных частей с неподвижными исключали бы возможность появления искр.

В зависимости от уровня защиты от ценообразова­ния искрозащищенные вентиляторы подразделяются на следующие:

с повышенной защитой от искрообразовапия, в ко­торых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр только в режиме их нор­мальной работы. Изготовляются такие вентиляторы или из алюминиевых сплавов, или из разнородных металлов;

искробезопасные, в которых предусмотрены средства и меры защиты от искрообразоваиия как при нормаль­ной работе, так и при возможном кратковременном тре­нии рабочего колеса о корпус вентилятора. Эти венти­ляторы разработаны на основе алюминиевых сплавов с антистатическим пластмассовым покрытием. Вид по­крытия— графитонаполненный полиэтилен или графитонатюлпенный пентапласт, — выбирается в зависимости от характеристики перемещаемых сред, т. е. от их спо­собности противостоять коррозионному воздействию сред.

Вентиляторы из алюминиевых сплавов выполняются по конструктивному исполнению 1 (ГОСТ 5976—73 с изм.) и комплектуются взрывозащищенными электро­двигателями. В соответствии с техническими условиями они предназначены для перемещения некоторых газо­паровоздушных взрывоопасных смесей, не вызывающих ускоренной коррозии материалов и покрытий проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых ве­ществ, взрывоопасной пыли, окислов железа, добавоч­ного кислорода, липких веществ и волокнистых мате­риалов, с запыленностью не более 100 мг/м³ и темпе­ратурой не выше 80°С. Температура окружающей среды от —40 до 40°С (до 45°С для тропического исполнения).

Вентиляторы из алюминиевых сплавов нельзя при­менять для перемещения газопаровоздушных смесей от технологических установок, в которых взрывоопасные вещества нагреваются выше температуры их самовос­пламенения или находятся под избыточным давлением. Их также не разрешается использовать в качестве хи­мически стойких вентиляторов. Технические данные и область применения таких вентиляторов более подробно приведены в соответствующих технических условиях. В ТУ 22-4942-81 приведен перечень смесей, для пере­мещения которых предназначены эти вентиляторы.

Вентиляторы из разнородных металлов также вы­полняются по конструктивному исполнению 1 (ГОСТ 5976—73 с изм.) и комплектуются взрывозащищенными электродвигателями. В соответствии с техническими ус­ловиями они предназначены для перемещения некото­рых парогазовоздушных взрывоопасных смесей, не вы­зывающих ускоренной коррозии материалов и покрытий проточной части вентиляторов, с запыленностью не бо­лее 100 мг/м³, не содержащих взрывоопасной пыли, взрывчатых веществ, липких и волокнистых материалов.

Температура перемещаемой среды: вентиляторами ис­полнения В1 и И1-03 — 80°С; вентиляторами исполне­ния В1Ж2 и И1-02—150°С. Температура окружающей среды от —40 до 40°С (45 °С для тропического испол­нения).

Вентиляторы из разнородных металлов нельзя при­менять для перемещения парогазовоздушных смесей, со­держащих добавочный кислород, а также для переме­щения смесей от технологических установок, в которых взрывоопасные вещества нагреваются выше температу­ры их самовоспламенения или находятся под избыточным давлением. Технические данные и область применения таких вентиляторов более подробно приведены в соот­ветствующих технических условиях. В ТУ 22-5698—84 приведен перечень смесей, для перемещения которых предназначены эти вентиляторы.

Для перемещения смесей, взрывающихся от удара, вентиляторы применять нельзя. (В этих случаях используют эжекторы.)

В зависимости от применения различают два типа тягодутьевых вентиляторов: дымососы и дутьевые.

Дымососы применяют для отсасывания дымовых га­зовое температурой до 200°С из топок пылеугольных котлоагрегатов. Поскольку газы содержат твердые час­тицы золы, вызывающие значительный износ деталей дымососа, лопатки рабочего колеса выполняют утолщен­ными, а внутреннюю поверхность обечайки корпуса по­крывают броневыми листами. Ходовая часть дымосо­сов имеет охлаждающий элемент в виде термомуфты или змеевика охлаждения масла в узле подшипников. По­этому корпуса подшипников ходовой части дымососов изготовляют в виде литых или сварных коробок, внутри которых находится масло, охлаждаемое проточной во­дой, циркулирующей по змеевику.

Применяют дымососы одно- и двухстороннего всасы­вания. Для регулирования работы они оснащаются осе­выми направляющими аппаратами. В обозначении типа дымососов, например ДН-15, буквы обозначают: Д — дымосос; Н — загнутые назад лопатки рабочего колеса; цифры означают диаметр рабочего колеса в дециметрах.

Дутьевые вентиляторы предназначены для подачи воздуха в топочные камеры котлоагрегатов тепловых электростанций или крупных промышленных котельных установок. Так же, как и дымососы дутьевые вентиля­торы выполняют односторонними и двухсторонними. Они также оснащены осевыми направляющими аппаратами. Серийно изготовляют дутьевые вентиляторы номеров 8—36. Вентиляторы горячего дутья типа ВГД и ГД предназначены для подачи первичного воздуха с тем­пературой до 400 °С. В обозначении типа дутьевых вен­тиляторов, например ВДН-10, буквы означают: В — вен­тилятор; Д — дутьевой; Н — загнутые назад лопатки ра­бочего колеса.

Конструкция тягодутьевых нагнетателей не рассчи­тана на восприятие нагрузок от массы и теплового рас­ширения подводящих и отводящих участков сети, за и перед ними необходимо устанавливать компенсаторы. Вентиляторы типа ДН и ВДН предназначены для уста­новки в помещении; возможна их эксплуатация вне по­мещения при температуре не ниже —30°С, дутьевые вен­тиляторы допускается устанавливать только после ап­паратов очистки. Подбор тягодутьевых машин следует выполнять в соответствии с данными заводов-изготови­телей.

Мельничные вентиляторы предназначены для пнев­матического транспортирования и неагрессивной уголь­ной пыли в системах пылеприготовления котлоагрегатов, работающих на пылевидном топливе, и для подачи пы­левидного топлива в пылеугольные и муфельные горел­ки. Конструкции этих вентиляторов выполняют с уче­том уменьшения степени износа стенок спирального кор­пуса и рабочего колеса.

Малогабаритные вентиляторы с диаметрами рабочих колес менее 200 мм являются, как правило, встроенны­ми вентиляторами. Будучи частью стационарных и по­движных машин и технологических установок, они долж­ны соответствовать жестким требованиям к габаритам, массе и КПД. Привод таких вентиляторов осуществляет­ся обычно от малогабаритных высокоскоростных элек­тродвигателей с частотой вращения до 20 000 мин-¹; их подача составляет от 1 до 300 л/с, а полное давление — от 200 до 7000 Па.

Судовые вентиляторы используют в системах венти­ляции машинно-котельных отделений, служебных и жи­лых помещений, а также для охлаждения приборов и механизмов. Помимо требований, предъявляемых к вен­тиляторам общего назначения, судовые вентиляторы должны удовлетворять ряду специфических требований: быть виброударостойкими, создавать малый уровень шума, иметь небольшие габариты и массу, устойчиво ра­ботать в условиях крена и дифферента. Наиболее пол­но всем этим требованиям отвечают судовые вентиля­торы с радиальными лопатками рабочего колеса еди­ной серии ЦС.

Шахтные вентиляторы используют в вентиляционных системах шахт и рудников для обеспечения больших расходов и давлений. Радиальные шахтные вентилятеи ры применяют в основном в вентиляторных установках главного проветривания, расположенных на поверхности земли и перемещающих весь воздух, проходящий по шахте или ее крылу. Серийно выпускают вентиляторы больших номеров — № 11; 16; 25; 32 и 47.

Вентиляторы главного проветривания работают в се­ти с переменным сопротивлением, поэтому они имеют следующие устройства для экономичного регулирования: осевой направляющий аппарат, регулируемый привод, поворотные закрылки лопаток рабочего колеса и др. На входе в вентилятор устанавливают двойной поворот, входную коробку и тройник, на выходе из вентилято­ра— диффузор, поворотное колено, выходную коробку. Таким образом, вентилятор фактически является частью вентиляторной установки. Поэтому в каталогах, как пра­вило, приведены аэродинамические характеристики вен­тиляторных установок, полученные в натурных условиях или при испытаниях полупромышленных моделей венти­ляторов с присоединенными элементами.

В зависимости от полного давления, создаваемого при номинальном режиме, в соответствии с ГОСТ 5976—73 с изм. вентиляторы подразделяют на вентиля­торы низкого, среднего и высокого давления.

Вентиляторы низкого давления создают полное дав­ление до 1000 Па. К ним относятся вентиляторы боль­шой и средней быстроходности, у которых рабочие коле­са имеют широкие листовые лопатки. Допустимая окруж­ная скорость для таких колес не превышает 50 м/с.

Вентиляторы среднего давления создают полное дав­ление до 3000 Па. Лопатки этих вентиляторов могут быть загнуты как по направлению вращения колеса, так и против направления его вращения. Максимальная окружная скорость рабочего колеса может достигать 80 м/с.

Вентиляторы высокого давления создают полное дав­ление свыше 3000 Па.

Рабочие колеса вентиляторов, создающих давление до 1000 Па, как правило, имеют лопатки, загнутые назад, так как они более эффективны. В случае широ­ких колес применяют профильные лопатки с плоским или слегка наклонным передним диском.

Полное давление более 10 000 Па могут создавать лишь вентиляторы малой быстроходности с узкими рабо­чими колесами, напоминающими компрессорные. Их окружная скорость при соответствующем конструктив­ном исполнении может достигать 200 м/с. Такие венти­ляторы находят применение в системах с небольшими расходами воздуха и значительным сопротивлением.

По быстроходности вентиляторы делят на вентиля­торы большой (n_s>60), средней (n_s = 30÷60) и малой (п _s<30) быстроходности.

Вентиляторы большой быстроходности имеют широ­кие рабочие колеса с небольшим числом загнутых назад лопаток. Коэффициент давления <0,9. Максимальный КПД может достигать 0,9.

К вентиляторам средней быстроходности относятся как вентиляторы с колесом барабанного типа с загну­тыми вперед лопатками и большим диаметром входа, у которых коэффициенты давления близки к максималь­но возможным ( 3), а КПД достигает лишь 0,73, так и вентиляторы, имеющие рабочие колеса значительно меньшей ширины с загнутыми назад лопатками, неболь­шими коэффициентами давления ( 1) и КПД, дости­гающим 0,87.

Вентиляторы малой быстроходности имеют неболь­шие диаметры входа, довольно узкие рабочие колеса, небольшую ширину и раскрытие спирального корпуса. Лопатки колеса могут быть загнуты вперед и назад. КПД этих вентиляторов не превышает 0,8.

В зависимости от компоновки вентиляторы могут быть разделены на переносные, полустационарные и ста­ционарные.

Переносные вентиляторы изготовляются с односто­ронним входом и имеют цельную конструкцию (ходовая часть, корпус, а иногда и электродвигатель монтируют­ся на общей жесткой стойке). Простота монтажа и де­монтажа таких вентиляторов является существенным их преимуществом перед другими вентиляторами. К недостаткам переносных вентиляторов следует отнести отсут­ствие у них устройств для регулирования, что снижает их эксплуатационные качества. Кроме того, для осмотра и ремонта рабочего колеса эти вентиляторы нужно от­соединить от сети. Такую компоновку имеют обычно вен­тиляторы общего назначения.

Полу стационарные вентиляторы делают с одно- и двухсторонним всасыванием. Ходовая часть и электро­двигатель этих вентиляторов монтируются на общей раме. Корпус присоединяется к раме или устанавли­вается непосредственно на фундаменте с расположением выходного отверстия в любом нужном направлении. Ре­гулирование подачи осуществляется с помощью направ­ляющего аппарата. Для привода могут быть использо­ваны многоскоростные электродвигатели.

Характерной особенностью конструкции полустацио­нарных вентиляторов является то, что осмотр и ремонт их производятся без отсоединения от сети. Эти вентиля-/ торы применяются для главного и шурфового проветривания шахт и рудников, в качестве дымососов и дутье­вых вентиляторов, а также для общепромышленного назначения.

Стационарными

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: