Онлайн переводчик http://translate.meta.ua
поменять
По-русски

Статья на тему Анализ состояния исследований по энергосбережению на основе управления производительностью вентиляторов электровозов переменного тока.

Автор стати И.В. Брусиловский

Публикация в журнале «ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК» №2 2007

В статье рассматривается типы, характеристика

Типы вентиляторов, используемых в системах вентиляции

Вентиляторы - лопаточные машины, предназначенные для перемещения воздуха или других газов. Вентиляторы условно делятся по развиваемому давлению на вентиляторы:

-низкого давления - до 1000Па;

-среднего давления от 1000Па до 3000Па;

-высокого давления - свыше 3000Па.

Как правило, давление, развиваемое вентиляторами, работающими в вентиляционных системах, не превышает 2000Па.

В системах вентиляции и кондиционирования используются следующие типы вентиляторов:

-осевые;

-радиальные;

-диаметральные.

Рис.1.1 Схемы осевых вентиляторов:

а) К-колесо; б) К СА -колесо и спрямляющий аппарат; в) ВНА К –входной направляющий аппарат и колесо, г) ВНА К СА -входной направляющий аппарат, колесо и спрямляющий аппарат;

1-входной коллектор, 2-лопатки колеса, 3-втулка колеса, 4-электродвигатель, 5-корпус, 6,8-спрямляющий аппарат, 7-входной направляющий аппарат

Схемы осевых вентиляторов приведены на рис.1.1. В осевых вентиляторах поток воздуха входит и выходит по оси вращения колеса. Осевые вентиляторы могут состоять из одного колеса (рис. 1.1а), колеса и спрямляющего аппарата (рис.1.1б), входного направляющего аппарата и колеса (рис.1.1в), входного направляющего аппарата, колеса и спрямляющего аппарата (рис.1.1г). Электродвигатель может быть расположен как перед колесом (рис.1.1а), так и за колесом (рис.1.

1б), причем аэродинамические характеристики вентиляторов, имеющих одинаковые колеса, будут при этом приблизительно одинаковыми.

Как правило, на расчетных режимах течение в осевых вентиляторах происходит по цилиндрическим поверхностям, при этом окружные скорости равны, то есть u2 = u1 = u. Теоретическое давление осевого вентилятора (1) равно:

Ptv= ru (С2u - С1u )

Треугольники скоростей на текущем радиусе осевого вентилятора схемы ВНА К приведены на рис.1.2. В данном случае входной направляющий аппарат создает подкрутку потока на входе в колесо против направления вращения, причем величина С1u <0. Если же входной аппарат отсутствует, величина С1u=0, то теоретическое давление равно Ptv =ruС2u. Необходимо иметь в виду, что всегда за колесом имеется закрутка потока (за исключением турбинного режима), то есть величина С2u не равна нулю.

Остаточная закрутка потока является источником потерь, кроме того может быть причиной дополнительных потерь в элементах, сопрягающих вентилятор с сетью на выходе. Для уменьшения закрутки за колесом используется спрямляющий аппарат.

Изменение параметров вентиляторов при изменении температуры

Так как при изменении внешних условий сохраняются безразмерные характеристики вентилятора, то его размерные параметры при изменении температуры (при постоянной частоте вращения) определяются по следующим формулам:

-давление Pi=P*ri/r;

-мощность Ni=N*ri/r;

где: ri=r*293/ (273 ti ), r=1,2 кг/м3;

индекс i соответствует произвольной температуре воздуха.

Таким образом, необходимо помнить, что при изменении температуры производительность вентилятора не меняется, а остальные параметры изменяются прямо пропорционально отношению плотностей.

Однако, возможны ситуации, когда параметры вентиляторов не соответствуют полученным прямым пересчетом. Например, при работе при низких температурах, если двигатель не имеет достаточного запаса по мощности, то он снижает обороты (см. раздел 1.3.3) и, следовательно, формулы прямого пересчета в этом случае не действуют.

Рис. 1.9. Поле безразмерных параметров вентиляторов различных типов:

I- осевые; II- радиальные; III- диаметральные

Регулирование вентиляторов

В ряде случаев в процессе работы необходимо изменять аэродинамические характеристики вентилятора. Регулирование вентиляторов (изменение аэродинамических параметров вентилятора) осуществляется следующими способами:

-лопаточным аппаратом;

-изменением частоты вращения колеса.

При регулировании лопаточным аппаратом изменяется безразмерная характеристика, а следовательно, и размерная характеристика вентилятора. При частотном регулировании безразмерная характеристика вентилятора и положение рабочего режима на ней не меняются, поэтому сохраняется и КПД вентилятора при новой частоте вращения. В ряде случаев, это может приводить к неэффективной работе вентилятора в данной сети.

Регулирование лопаточным аппаратом. Регулирование аэродинамических характеристик осевых вентиляторов осуществляется поворотом лопаток (закрылков) входного направляющего аппарата (подкрутка по и против вращения колеса), поворотом лопаток колеса (во время вращения или при остановленном вентиляторе). Регулирование лопаточным аппаратом может приводить как к увеличению (в пределах располагаемой мощности вентилятора), так и к уменьшению давления.

Радиальные вентиляторы регулируются входным направляющим аппаратом только в сторону снижения давления. Схема радиального вентилятора в спиральном корпусе с входным направляющим аппаратом приведена на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Схема радиального вентилятора с входным направляющим аппаратом:

1- входной патрубок; 2- рабочее колесо; 3- спиральный корпус; 4- выходное отверстие; 5- входной направляющий аппарат

Регулирование диаметрального вентилятора осуществляется изменением углов входа потока в вентилятор, внутренним направляющим аппаратом (ВНА) или различного рода вихреобразователями.

Регулирование изменением частоты вращения. Регулирование изменением частоты вращения обычно осуществляется преобразователями напряжения или частотными приводами. В вентиляторах, имеющих шкиво-ременную передачу, регулирование осуществляется подбором шкивов. Регулирование изменением частоты вращения обычно осуществляется в сторону снижения давления вентилятора, так как электродвигатель обычно подбирается на мощность, соответствующую максимальным давлению и производительности.

Изменения параметров вентилятора при изменении частоты вращения определяются по следующим формулам:

-производительность Qi= Q*ni/n;

-давление Pi=P*(ni/n)2;

-мощность Ni=N*(ni/n)3 ,

индекс i соответствует произвольному режиму по частоте вращения.

Статья Смирнов В. П. Методы и средства диагностики вентиляции электровозов.

Журнал «Техника и механика»

Сентябрь 26, 2005г

В статье рассматривается виды вентеляционных систем, рекомендованные скорости и определение потерь на месных сопротевлениях в системе.

Также в статье приведенны формулы расчета результаты и эталон по которому проверялся расчет.

В статье даются рекоминдации о то как снизить потери в теркте, о размещении вентилятора, о выборе характеристик вентилятора.

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

Выясним потери давления для участков 1-6,

По-украински

Стаття на тему Аналіз стану досліджень по енергозбереженню на основі управління продуктивністю вентиляторів електровозів змінного струму.

Автор статі И.В. Брусиловский

Публікація в журналі "ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК" №2 2007

У статті розглядається типи, характеристика

Типи вентиляторів, використовуваних в системах вентиляції

Вентилятори - машини лопаток, призначені для переміщення повітря або інших газів. Вентилятори умовно діляться по тиску, що розвивається, на вентилятори:

-низкого тиски - до 1000Па;

-среднего тиски від 1000Па до 3000Па;

-высокого тиски - зверху 3000Па.

Як правило, тиск, що розвивається вентиляторами, працюючими у вентиляційних системах, не перевищує 2000Па.

У системах вентиляції і кондиціонування використовуються наступні типи вентиляторів :

-осевые;

-радиальные;

-диаметральные.

Рис.1.1 Схеми осьових вентиляторів :

а) К-колесо; б) До СА -колесо і випрямляючий апарат; в) ВНА До -входной направляючий апарат і колесо, г) ВНА До СА -входной направляючий апарат, колесо і випрямляючий апарат;

1-вхідний колектор, 2-лопатки колеса, 3-втулка колеса, 4-электродвигатель, 5-корпус, 6,8-випрямляючий апарат, 7-вхідний направляючий апарат

Схеми осьових вентиляторів приведені на рис.1.1. У осьових вентиляторах потік повітря входить і виходить по осі обертання колеса. Осьові вентилятори можуть складатися з одного колеса (мал. 1.1а), колеса і випрямляючого апарату (рис.1.1б), вхідного направляючого апарату і колеса (рис.1.1в), вхідного направляючого апарату, колеса і випрямляючого апарату (рис.1.1г). Електродвигун може бути розташований як перед колесом (рис.1.1а), так і за колесом (рис.1.

1б), причому аеродинамічні характеристики вентиляторів, що мають однакові колеса, будуть при цьому приблизно однаковими.

Як правило, на розрахункових режимах течія в осьових вентиляторах відбувається по циліндричних поверхнях, при цьому окружні швидкості рівні, тобто u2 = u1 = u. Теоретичний тиск осьового вентилятора (1) рівний:

Ptv= ru (С2 u - С1 u )

Трикутники швидкостей на поточному радіусі осьового вентилятора схеми ВНА До приведені на рис.1.2. В даному випадку вхідний направляючий апарат створює підкручення потоку на вході в колесо проти напряму обертання, причому величина С1 u <0. Якщо ж вхідний апарат відсутній, величина С1 u=0, то теоретичний тиск рівний Ptv =ruС2u. Необхідно мати на увазі, що завжди за колесом є закручування потоку (за винятком турбінного режиму), тобто величина С2 u не дорівнює нулю.

Залишкове закручування потоку є джерелом втрат, крім того може бути причиною додаткових втрат в елементах, що сполучають вентилятор з мережею на виході. Для зменшення закручування за колесом використовується випрямляючий апарат.

Зміна параметрів вентиляторів при зміні температури

Оскільки при зміні зовнішніх умов зберігаються безрозмірні характеристики вентилятора, то його розмірні параметри при зміні температури (при постійній частоті обертання) визначаються по наступних формулах:

-давление Pi=P*ri/r;

-мощность Ni=N*ri/r;

де: ri=r*293/ (273 ti ), r=1,2 кг/м3;

індекс i відповідає довільній температурі повітря.

Таким чином, необхідно пам'ятати, що при зміні температури продуктивність вентилятора не міняється, а інші параметри змінюються прямо пропорціонально відношенню щільності.

Проте, можливі ситуації, коли параметри вентиляторів не відповідають отриманим прямим перерахунком. Наприклад, при роботі при низьких температурах, якщо двигун не має достатнього запасу по потужності, то він знижує обороти (див. розділ 1.3.3) і, отже, формули прямого перерахунку в цьому випадку не діють.

Мал. 1.9. Поле безрозмірних параметрів вентиляторів різних типів :

I - осьові; II - радіальні; III - діаметральні

Регулювання вентиляторів

У ряді випадків в процесі роботи необхідно змінювати аеродинамічні характеристики вентилятора. Регулювання вентиляторів (зміна аеродинамічних параметрів вентилятора) здійснюється наступними способами:

-лопаточным апаратом;

-изменением частоти обертання колеса.

При регулюванні апаратом лопатки змінюється безрозмірна характеристика, а отже, і розмірна характеристика вентилятора. При частотному регулюванні безрозмірна характеристика вентилятора і положення робочого режиму на ній не міняються, тому зберігається і ККД вентилятора при новій частоті обертання. У ряді випадків, це може призводити до неефективної роботи вентилятора в цій мережі.

Регулювання апаратом лопатки. Регулювання аеродинамічних характеристик осьових вентиляторів здійснюється поворотом лопаток (закрилків) вхідного направляючого апарату (підкручення по і проти обертання колеса), поворотом лопаток колеса (під час обертання або при зупиненому вентиляторі). Регулювання апаратом лопатки може призводити як до збільшення (в межах потужності вентилятора, що розташовується), так і до зменшення тиску.

Радіальні вентилятори регулюються вхідним направляючим апаратом тільки у бік зниження тиску. Схема радіального вентилятора в спіральному корпусі з вхідним направляючим апаратом приведена на мал. 1.10.

Мал. 1.10. Схема радіального вентилятора з вхідним направляючим апаратом:

1 - вхідний патрубок; 2 - робоче колесо; 3 - спіральний корпус; 4 - вихідний отвір; 5 - вхідний направляючий апарат

Регулювання діаметрального вентилятора здійснюється зміною кутів входу потоку у вентилятор, внутрішнім направляючим апаратом (ВНА) або різного роду вихреобразователями.

Регулювання зміною частоти обертання. Регулювання зміною частоти обертання зазвичай здійснюється перетворювачами напруги або частотними приводами. У вентиляторах, що мають шкиво-ременную передачу, регулювання здійснюється підбором шківів. Регулювання зміною частоти обертання зазвичай здійснюється у бік зниження тиску вентилятора, оскільки електродвигун зазвичай підбирається на потужність, що відповідає максимальному тиску і продуктивності.

Зміни параметрів вентилятора при зміні частоти обертання визначаються по наступних формулах:

-производительность Qi= Q*ni/n;

-давление Pi=P*(ni/n) 2;

-мощность Ni=N*(ni/n) 3

індекс i відповідає довільному режиму по частоті обертання.

Стаття Смирнов В. П. Методи і засоби діагностики вентиляції електровозів.

Журнал "Техніка і механіка"

Вересень 26, 2005г

У статті розглядається види вентеляционных систем, рекомендовані швидкості і визначення втрат на месных сопротевлениях в системі.

Також в статті приведенны формули розрахунку результати і еталон по якому перевірявся розрахунок.

У статті даються рекоминдации об те як понизити втрати в теркте, про розміщення вентилятора, про вибір характеристик вентилятора.

Рекомендована швидкість руху повітря у воздуховодах:

Тип Швидкість повітря, м/с

Магістральні воздуховоды 6,0-8,0

Бічні відгалуження 4,0-5,0

Розподільні воздуховоды 1,5-2,0

Припливні грати у стелі 1,0-3,0

Витяжні грати 1,5-3,0

З'ясуємо втрати тиску для ділянок 1-6,