Учебн. пособие по СВМ с тит стр.. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства
 Скачать 6.42 Mb.
|
|
76 В судовой практике чаще всего используются центробежные вентиля- торы. ЦВ, благодаря использованию работы центробежных сил обеспечи- вают большие давления по сравнению с осевыми. 2.2. Энергетические параметры вентилятора Вентиляторы создают небольшие давления, поэтому без особых по- грешностей можно пренебречь сжимаемостью воздуха при рассмотрении в них рабочих процессов. Это позволяет использовать основные положения теории центробежных и осевых машин. К основным энергетическим параметрам вентиляторов относят: напор Н, подачу Q, мощность N, КПД. Наряду с понятием «напор» для характеристики работывентиляторов используется понятие «давление», под которым понимается энергия, со- общаемая 1 м 3 перекачиваемого воздуха (газа). Взаимосвязь между пол- ным напором и давление Р = ⍴Н, Дж/м 3 (или Па). Полное давление вентилятора представляет сумму: Р = Рст + Рдин + ⍴gz , Па Здесь последний член ⍴gz по сравнению с двумя предыдущими члена- ми мал, поэтому им обычно пренебрегают. Мощность вентилятора – это энергия, подводимая к вентилятору от приводного двигателя в единицу времени, кВт: N = N п + N пот Часть этой энергии теряется в вентиляторе в виде потерь N пот , кВт. Полезной мощность вентилятора N п , Вт, называется приращение энергии воздуха в единицу времени: N п = Q·P = · ⍴ , где Q – объемная производительность вентилятора, м 3 /с и G – массовая производительность вентилятора, кг/с; Р – давление вентилятора, Дж/м 3 (Па); ⍴ – плотность газа, кг/м 3 Примечание. Если напор насоса H измеряется в м вод. ст. то полезная мощность насоса, Вт, будет определяться выражением N п = g G·H. Коэффициент полезного действия. Полный КПД вентилятора – это отношение полезной мощности к затраченной · · · ⍴ · Общий КПД вентилятора определяется по формуле · · где – аэродинамический КПД, который зависит от формы лопасти РК. При лопастях, загнутых назад, он составляет (0,7–0,9), при ра- 77 диальных лопастях – (0,65–0,8), при загнутых вперед – (0,6–0,75). – КПД, учитывающий потери мощности на трение боковых стенок РК о воздух и на приведение в движение воздуха, который просачивается через зазоры; – механический КПД, учитывающий потери мощ- ности в опорах вала вентилятора и в редукторе. Для ЦВ целесообразно использовать РК с лопастями, загнутыми назад. Они обеспечивают более высокий КПД и снижение шума при работе, хотя ЦВ с лопастями, загнутыми вперед, развивают большее давление и подачу, имеют меньшие габариты при тех же частотах вращения. 2.3. Характеристики вентиляторов Характеристикой вентилятора называется графическое изображе- ние зависимости давления Р, мощности N и КПД от объемной производи- тельности Q. Характеристики вентилятора получают при его испытании на стенде при постоянной частоте вращения. Вид характеристики определяется типом вентилятора, аэродинамикой проточной части, формой профиля лопастей, углом установки лопастей на выходе . При этом характеристики центробежных (рис.2.4) и осевых (рис. 2.5) вентиляторов существенно различны. Так, центробежные вентиляторы имеют плавно изменяющуюся фор- му характеристик (рис. 2.4) на всем диапазоне изменения подач, при ми- нимальной потребляемой мощности на режиме "холостого хода" (Q = 0). Характеристика осевого вентилятораимеет четко выраженную сед- лообразную форму в области малых подач (рис. 2.5), что обусловливает их неустойчивую работу в этой области при большой потребляемой мощно- сти. Рис. 2.4. Характеристики центробежного вентилятора Рис. 2.5. Характеристики осевого вентилятора С учетом отмеченных особенностей характеристик вентиляторов реко- мендуется пуск центробежных вентиляторов осуществлять при закры- тых заслонках, а пуск осевых – при открытых. 78 2.4. Техническое использование вентиляторов Вентиляторы, исходя из назначения обслуживаемого объекта на судах, используются: – в машинно-котельных отделениях; – в общесудовых системах вентиляции; – в системах отопления и кондиционирования воздуха. Вентиляторы котельных установок служат для форсирования тяги (ды- мососы) и подачи воздуха, необходимого для сжигания топлива в топках котла. В зависимости от типа и теплонапряженности котельной установки, создаваемый вентилятором напор может изменяться от 0,2 до 1,3 м вод. ст. Вентиляторы, используемые в качестве вдувных и вытяжных систем вентиляции машинных отделений, создают напор от 0,05 до 0,2 м вод. ст. Вентиляторы, используемые в системах вентиляции грузовых трюмов, развивают напор в пределах от 0,2 до 0,4 м вод. ст. Режим работы вентиляторов в составе системы вентиляции определя- ется точкой пересечения их напорных характеристик, в которой имеет ме- сто материальный и энергетический баланс. В процессе работы обслужи- ваемого объекта необходимо изменять подачу. При для этом для ЦВ могут быть использованы следующие способы регулирования: дросселирование потока воздуха на входе и выходе венти- лятора (рис. 2.6, рабочие точки А, А 1 , А 2 ); изменение частоты вращения приводного двигателя (рис. 2.7, рабочие точки А 1 , А 2 , А 3 ); комбинирован- ные методы (например, изменение частоты вращения + дросселирование, как это показано на рис. 2.7). Рис. 2.6. Регулирование подачи ЦВ путем дросселирования Рис. 2.7. Регулирование подачи ЦВ путем дросселирования и изменением частоты вращения двигателя В осевых вентиляторах регулирование подачи осуществляется изме- нением частоты вращения приводного двигателя, поворотом лопастей РК, дросселированием потока. Наиболее экономичным из рассмотренных яв- ляется способ регулирования подачи вентилятора изменением частоты вращения приводного двигателя. Однако для этого требуется применение приводного двигателя с переменной частотой вращения. |