Лабораторна робота № 6.

Лабораторна робота № 6

" Дослідження відцентрового вентилятора"

Мета роботи:

Ознайомитися із конструкцією, принципом дії відцентрового вентилятора і визначити його характеристики.

1. Ознайомитися з конструкцією вентилятора і зобразити його схему.

2. Ознайомитися з схемою включення і регулювання вентилятора. Описати його роботу.

3. Зняти характеристики вентилятора.

Робота вентилятора

Вентиляторні установки використовуються для систем вентиляції, пневмотранспорту, пневмоприбирання, повітряного опалювання, для провітрювання, для тяги та дуття в котельних установках і в багатьох технологічних процесах. Вентиляторами називають повітродувні машини, що призначені для подачі повітря або іншого газу при втратах тиску в повітропроводах, що не перевищують 0,015 МПа.

Найбільш поширені вентилятори відцентрові (радіальні) і осьові. У тих чи інших тиск створюється в результаті закручування і стиснення повітря колесом, що обертається. Відцентровим вентилятором (рис.1) є розташоване в спіральному кожусі колесо з лопатками, при обертанні якого повітря, що поступає через вхідні отвори потрапляє в канали між лопатками колеса і під дією відцентрових сил переміщується по цих каналах, збирається спіральним кожухом і спрямовується в його випускний отвір.

У відцентровому вентиляторі три основні елементи: колесо (робоче колесо, ротор) лопатки, спіральний кожух (корпус) та станина з валом і підшипниками. Відцентрові колеса складаються з лопаток, переднього і заднього дисків і маточини. Якщо колесо обертається за годинниковою стрілкою (при спостереженні з боку, протилежного всмоктуванню), то вентилятор називається правим, якщо проти годинникової стрілки – то лівим. Правильним обертанням колеса є обертання по ходу розвороту спірального кожуха. При зворотному обертанні продуктивність різко падає, але реверсування, тобто зміни напряму подачі, не відбувається.

Потік повітря, що збігає з колеса лопатки, збирається в кожух, який також використовується зазвичай для зменшення швидкості потоку і відповідно перетворення динамічного тиску в статичний.

У відцентрових вентиляторів кожух має спіральну форму (равлика)

 

 

 

Выходное отверстие

Выходное отверстие

Выходное отверстие

 

 

Профіль равлика зазвичай відповідає архімедовій спіралі.

У вентиляторних установках повітряний потік, як правило, має постійну густину, швидкість руху його в кожній крапці з часом не змінюється ні за величиною, ні за напрямом.

В цьому випадку для двох перерізів потоку (рис.2) можна написати рівняння витрати

де і площі поперечних перерізів потоку в ; і - середні швидкості в м/с; - об'ємна витрата(продуктивність) в , тобто кількість перекачуваного повітря (в загальному обсязі). Зв'язок між значеннями тиску в перерізах виражаються рівнянням

де і - статичний тиск в перерізах і ;

і - динамічний тиск; - густина повітря ().

При тиску, що розвивається вентилятором, густина повітря є постійною величиною.

- втрати тиску (статичного і динамічного) між перерізами і на тертя і місцеві втрати.

При обертанні колеса повітрю передається частина енергії, що підводиться до двигуна, і йде процес утворення тиску.

При русі повітря (рис.З.) вздовж лопаток колеса абсолютна швидкість руху може бути розкладена на переносну

де - кутова швидкість колеса в рад/с; - радіус на якому знаходиться частинка повітря, і відносну швидкість

Потужність вентилятора у ватах

.

Тут у і у , причому - повний тиск, який розвивається вентилятором; - КПД вентилятора рівний 0,85. Для виконання лабораторної роботи використовується вентилятор, встановлений консольно на валу електродвигуна постійного струму, номінальна швидкість обертання якого при напрузі 32 В рівна 10000 об/хв. Електродвигун живиться від двонапівперіодного випрямляча В, напруга на який подається через регульований автотрансформатор ЛАТР-1 (рис.4).

Зміна швидкості обертання ротора двигуна Д (колеса вентилятора ведеться про допомогою стробоскопа. Тиск повітря вимірюють за допомогою пневмометричної трубки.

Вказівки по проведенню роботи

1. Ознайомитися про конструкцією установки і накреслити її схему. Зобразити схему приводу вентилятора. Описати роботу вентилятора і його регулювання.

2. Експериментально встановити залежність швидкості V повітря у вентиляторі залежно від швидкості обертання колеса, а також залежність потужності вентилятора від величини . Для цього пневмометрична трубка вводиться всередину повітропроводу. За допомогою трубок вимірюється статичний і повний тиск. Оскільки

, то .

Тут у ; -

3.Змінюючи швидкість обертання ротора, визначуваний ,

Для вимірювання швидкості в роботі використовується тахогенератор.

 

 

 

 

4. Підраховуємо швидкості повітряного потоку, витрата (продуктивність) вентилятора і потужність для тих же швидкостей обертання ротора.

Дані зводимо в таблицю

 

Таблиця 1

№ п.п
і так далі	.	.

 

У розрахунках враховувати, що тиск, що врівноважується висотою водяного стовпа в 1 мм (1 мм вод. ст.), відповідає

P=9.81 .

5. Проводячи розрахунки, слід стежити за тим, щоб розмірності величин відповідали одна одній.

Визначаючи переріз трубопроводу (повітропроводу), приймати його як прямокутник і заміряти за допомогою лінійки.

6. Всі залежності представити у вигляді графіків.

7. По роботі зробити необхідні висновки.

Література

1. Калинушкин Н.П. Вентиляторные установки. – изд.6 – М.: Высшая школа, 1967, – с. 136.

2. Вильнер Я.М. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам, 2-е изд. –М: Высшая школа, 1985. –с. 381.