Совместная работа вентиляторов
Параллельная работа вентиляторов применяется в целях увеличения производительности. Для построения суммарной характеристики установки необходимо сложить подачи вентиляторов I и II при одинаковых давлениях и через полученные точки провести суммарную характеристику I+II. рис. 5.
Рис. 5
При наложении характеристики сети на суммарную характеристику параллельно включённых вентиляторов можно видеть, что при крутой характеристике сети установка второго вентилятора нецелесообразна, т.к. подача практически не увеличивается.
При пологой характеристике сети работа параллельно включённых вентиляторов достаточно эффективна, т. А. (см. рис. 5).
Если один вентилятор не даёт необходимого давления, то применяется установка двух последовательно работающих вентиляторов. Суммарную характеристику в этом случае получают, суммируя давления при одинаковых подачах, рис. 6.
Рис. 6
ЗАДАЧА №1
Радиальный вентилятор при стандартных атмосферных условиях 
и частоте вращения 
обеспечивает подачу 
воздуха при давлении 
. Определить при какой скорости 
вентилятор будет подавать такой же массовый расход воздуха и какое будет создавать давление, если температура воздуха повысится до 
, а атмосферное давление снизится до 
?
Решение:
1) Массовый расход воздуха вентилятора 
2) Объёмная подача вентилятора при 
3) Скорость вращения вентилятора для обеспечения подачи 
, 
4) Давление, создаваемое вентилятором при 
;
Таблица 1
Исходные данные по вариантам
| № варианта | |||||||||||||||||||
| n1, мин-1 | |||||||||||||||||||
| L1, м3/ч (х103) | 10,5 | 11,5 | 12,5 | 13,5 | 14,5 | 15,5 | 16,5 | 17,5 | 18,5 | ||||||||||
| Р1, Па | |||||||||||||||||||
| t2, ºC | |||||||||||||||||||
| Pат, мм рт. ст. |
ЗАДАЧА №2
По воздуховоду 
, длиной 
, имеющему 6 поворотов на 
и две заслонки 
, воздух с температурой 
поступает к горелке нагревательной печи (коэффициент местного сопротивления горелки 
). Определить подачу вентилятора (характеристика дана на рис. 7), если коэффициент 
. Какой мощности двигатель нужно установить для привода вентилятора с учётом запаса 15%?
Решение:
1) Суммарный коэффициент местных сопротивлений 
2) Гидравлическое сопротивление воздуховода
- уравнение характеристики сети.
Точка пересечения характеристики сети и характеристики вентилятора даёт рабочую точку вентилятора.
3) Задаёмся различными расходами L и строим характеристику сети по точкам
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
| 34,6 |
На характеристике вентилятора рис. 7.
Рис. 7
Рабочая точка т. А определяет 
, 
, 
.
Необходимая мощность электродвигателя 
Таблица 2
Исходные данные по вариантам
| № варианта | |||||||||||||||||||
| d, мм | |||||||||||||||||||
| l, м | |||||||||||||||||||
| Поворотов на 90º, шт. | |||||||||||||||||||
| Заслонок, шт. | |||||||||||||||||||
| l | 0,035 | 0,03 | 0,032 | 0,035 | 0,03 | 0,025 | 0,035 | 0,03 | 0,025 | 0,035 | 0,03 | 0,025 | 0,035 | 0,03 | 0,025 | 0,035 | 0,03 | 0,025 | 0,035 |
| Запас мощности, % |
ЗАДАЧА №3
Радиальный вентилятор, характеристика которого дана при 
и плотности 
на рис. 8, должен удалять дымовые газы при 
в количестве 
. Определить необходимую частоту вращения вентилятора, работающего в качестве дымососа, если полное сопротивление газового тракта 
, а плотность дымовых газов при стандартных условиях 
.
Решение:
1) Действительная плотность дымовых газов при 
2) Уравнение характеристики сети
, 
3) Построение характеристики сети
| ||||
|
4) Перестраиваем характеристику вентилятора на плотность газа
и строим характеристику на графике.
|
| |||||
| |||||
|
Рис. 8
5) Точка пересечения характеристики вентилятора с характеристикой сети показывает, что при 
, 
подача вентилятора 
, давление 
, т.к. нам необходимо получить 
то необходимая часть вращения вентилятора 
определится по соотношению
Тот же результат получим по соотношению давлений
Таблица 3
Исходные данные по вариантам
| № варианта | |||||||||||||||||||
| n, об/мин | |||||||||||||||||||
| t, ºC | |||||||||||||||||||
| L (´103), м3/ч | |||||||||||||||||||
| Р, Па |
ЗАДАЧА №4
Дутьевой вентилятор при 
подаёт 
воздуха, создавая давление 
. При какой частоте вращения вентилятор будет создавать давление 
, какие при этом будут подача и мощность, если кпд вентилятора 
?
Таблица 4
Исходные данные по вариантам
| № варианта | ||||||||||
| n1, об/мин | ||||||||||
| L1 (´103), м3/ч | 10,5 | 11,5 | 12,5 | 13,5 | 14,5 | |||||
| Р1, Па | ||||||||||
| Р2, Па | ||||||||||
| № варианта | ||||||||||
| n1, об/мин | ||||||||||
| L1 (´103), м3/ч | 15,5 | 10,5 | 11,5 | 12,5 | ||||||
| Р1, Па | ||||||||||
| Р2, Па |
ЗАДАЧА №5
Радиальный вентилятор при подаче 
создаёт давление 
. Определить коэффициент полезного действия вентилятора, если мощность на валу составляет 
.
Таблица 5
Исходные данные по вариантам
| № варианта | ||||||||||
| L (´103), м3/ч | ||||||||||
| Р, Па | ||||||||||
| Ne, кВт | ||||||||||
| № варианта | ||||||||||
| L (´103), м3/ч | ||||||||||
| Р, Па | ||||||||||
| Ne, кВт |
ЗАДАЧА №6
Какая мощность электродвигателя (с запасом 10%) необходима для вентилятора производительностью 
, работающего при давлении , если кпд вентилятора 
? Какую мощность на валу будет потреблять этот вентилятор при подаче 
при работе на ту же сеть с тем же коэффициентом полезного действия?
Таблица 6
Исходные данные по вариантам
| № варианта | ||||||||||
| L1 (´103), м3/ч | ||||||||||
| Р1, Па | ||||||||||
| h | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,45 | 0,5 |
| L2 (´103), м3/ч | ||||||||||
| № варианта | ||||||||||
| L1 (´103), м3/ч | ||||||||||
| Р1, Па | ||||||||||
| h | 0,55 | 0,6 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,45 | 0,5 | 0,6 | |
| L2 (´103), м3/ч |
ЗАДАЧА №7
При подаче 
вентилятор обеспечивает в сети 
. Определить давление и подачу при повышении частоты вращения на 10%. Начальную частоту вращения n1 взять из задачи 4.
Таблица 7
Исходные данные по вариантам
| № варианта | ||||||||||
| L, м3/с | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | |
| Р, Па | ||||||||||
| Повышение частоты вращения, % | ||||||||||
| № варианта | ||||||||||
| L, м3/с | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | |||
| Р, Па | ||||||||||
| Повышение частоты вращения, % |
ЗАДАЧА №8
Вентилятор с рабочим колесом диаметром 1 м работает в режиме 
; 
(рабочая точка в безразмерных параметрах). Определить давление и подачу вентилятора при 
, 
.
Таблица 8
Исходные данные по вариантам
| № варианта | ||||||||||
| D, м | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | |
| y | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,5 | 0,55 | 0,6 |
| j | 0,15 | 0,18 | 0,22 | 0,25 | 0,15 | 0,18 | 0,22 | 0,25 | 0,15 | 0,18 |
| n, об/мин | ||||||||||
| r, кг/м3 | 1,15 | 1,8 | 1,22 | 1,24 | 1,26 | 1,15 | 1,8 | 1,22 | 1,24 | 1,26 |
| № варианта | ||||||||||
| D, м | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | ||
| y | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | |
| j | 0,22 | 0,25 | 0,15 | 0,18 | 0,22 | 0,25 | 0,15 | 0,18 | 0,22 | |
| n, об/мин | ||||||||||
| r, кг/м3 | 1,15 | 1,8 | 1,22 | 1,24 | 1,26 | 1,15 | 1,8 | 1,22 | 1,24 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Поляков В.В., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы.-М.:Стройиздат.1990.
2. Вахвахов Г.Г. Работа вентиляторов в сети.-М.: Стройиздат, 1987.
3. Калинушкин М.П. Насосы и вентиляторы. -.: Высшая школа, 1987.
4. Якубчик П.П. Насосы и насосные станции. Учебное пособие. – СПб: ПГУПС, 1997 – 108 с.
5. Щербаков Е.А. Методические указания по решению задач по курсу «Насосы и вентиляторы» для студентов специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция» очной и заочной формы обучения. Тюмень: ТюмГАСА, 2002 г., 27 стр.