1529
.pdf10
ПРИНЦИП ПОДБОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ К НАГНЕТАТЕЛЮ
Определение мощности электродвигателя. Типы электродвигателей, применяемых в системах теплогазоснабжения и вентиляции. Технико - экономические принципы выбора электродвигателей.
Все перечисленные разделы курса включены в контрольные вопросы, ответы на которые необходимо иллюстрировать чертежами: характеристиками, параллелограммами скоростей, схемами и прочими пояснениями графического характера.
КОНТРОЛЬНОЕ 3АДАНИЕ
Задача 1.
Рассчитать центробежный (радиальный) или осевой вентилятор, в зависимости от полученного коэффицента быстроходности, вычертить в
масштабе его аэродинамическую схему и параллелограмм скоростей на входе и выходе рабочею колеса.
Задано: 1. производительность - L м3/ч
2.давление - P Па
3.частота. вращения - n об/мин
4.плотность воздуха - ρ кг/м3
При решении задачи выполнить следующее:
1.Определить - основные размеры колеса, диаметр входного отверстия, размер выхлопного отверстия, число лопаток, углы β и z – количество лопаток колеса.
2.По определенным размерам и углам вычертить в двух проекциях схему вентилятора в масштабе 1:5 - 1:2, с указанием величин основных размеров и углов.
11
3.Определить скорости на входе м выходе колеса и построить по ним параллелограммы скоростей в удобном масштабе, непосредственно на чертеже колеса или отдельно.
4.Проверить давление рассчитанного вентилятора по уравнению Л. Эйлера, составленного на основании параллелограммов скоростей.
5.Определить величины потребляемой и установочной мощности вентилятора, выбрать род привода и подобрать электродвигатель.
Величинами полного и гидравлического к.п.д. вентилятора,
коэффициентов давления и закручивания задаться на основании существующих экспериментальных данных, приведенных в литературе.
Задача 2.
Проанализировать работу двух параллельно и последовательно соединенных: вентиляторов и сети воздуховодов. Характеристики вентиляторов построить по данным, приведенным в таблице 1. Мощность рассчитать по формуле:
N = |
P× L |
кВт |
3600×1000η |
2.. Построить суммарные характеристики параллельной и по- следовательной работы двух вентиляторов.
3. На характеристики вентиляторов накладывается характеристика сети воздуховодов, выполненная в одинаковом масштабе и определяются режимы и параметры работы одного, двух одновременно работающих
вентиляторов и каждого при совместной работе при обоих вариантах
соединений вентиляторов. |
|
|
|
Характеристика |
воздуховода |
определяется |
уравнением |
PС = KxL Па, где K - коэффициент, который зависит от длинны и конфигурации сети. Величина коэффицента К берется для условий задачи по условной формуле в зависимости от шифра студента, расход берется произвольно для построения графика характеристик сети.
12
Таблица 1.
№ т. произв. |
|
|
|
Последняя цифра шифра студента |
|
|
|||||
давлен. |
0 |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
L1, м3/ч |
700 |
1000 |
1200 |
|
2000 |
1400 |
2000 |
2000 |
4000 |
6000 |
10000 |
Т.1 P1, Па |
800 |
1000 |
1100 |
|
1600 |
500 |
1950 |
700 |
1180 |
800 |
850 |
η 1, |
0,6 |
0,55 |
0,55 |
|
0,55 |
0,65 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
L2, м3/ч |
800 |
1400 |
1600 |
|
3000 |
1800 |
2500 |
3000 |
5000 |
8000 |
14000 |
Т.2 P2, Па |
820 |
1100 |
1130 |
|
1800 |
480 |
2000 |
680 |
1100 |
750 |
800 |
η2, |
0,62 |
0,61 |
0,64 |
|
0,62 |
0,7 |
0,6 |
0,67 |
0,65 |
0,7 |
0,69 |
L3, м3/ч |
1000 |
1800 |
2000 |
|
4000 |
2000 |
3000 |
4000 |
7000 |
10000 |
18000 |
Т.3 P3, Па |
900 |
1150 |
1130 |
|
1780 |
490 |
2050 |
700 |
1050 |
800 |
800 |
η 3, |
0,69 |
0,68 |
0,7 |
|
0,7 |
0,725 |
0,65 |
0,74 |
0,71 |
0,73 |
0,75 |
L4, м3/ч |
1200 |
2000 |
2500 |
|
5000 |
2500 |
4000 |
5000 |
9000 |
14000 |
20000 |
Т.4 P4, Па |
900 |
1130 |
1100 |
|
1650 |
400 |
2050 |
650 |
1050 |
690 |
810 |
η 4, |
0,728 |
0,71 |
0,74 |
|
0,752 |
0,77 |
0,725 |
0,78 |
0,77 |
0,8 |
0,77 |
L5, м3/ч |
1400 |
2500 |
3000 |
|
6000 |
3000 |
5000 |
6000 |
11000 |
18000 |
25000 |
Т.5 P5, Па |
800 |
1050 |
1050 |
|
1500 |
350 |
2000 |
580 |
1000 |
600 |
780 |
η 5, |
0,74 |
0,73 |
0,75 |
|
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,76 |
0,79 |
0,72 |
0,79 |
L6, м3/ч |
1800 |
3000 |
3500 |
|
7000 |
3500 |
6000 |
7000 |
13000 |
20000 |
30000 |
Т.6 P6, Па |
600 |
960 |
950 |
|
1250 |
300 |
1900 |
500 |
800 |
500 |
650 |
η6, |
0,65 |
0,72 |
0,70 |
|
0,71 |
0,7 |
0,725 |
0,75 |
0,77 |
0,71 |
0,74 |
L7, м3/ч |
2000 |
3500 |
4000 |
|
8000 |
4000 |
8000 |
8000 |
16000 |
23000 |
35000 |
Т.7 P7, Па |
530 |
850 |
770 |
|
900 |
900 |
1100 |
370 |
400 |
400 |
360 |
η7, |
0,6 |
0,65 |
0,62 |
|
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,63 |
0,6 |
0,6 |
4.Определенные графически параметры работы вентиляторов на заданную сеть заносятся в таблицу 2.
5.Характеристику мощности следует строить со второй точки, а затем продолжить ее до пересечения с осью ординат. Кривая мощности не может
начинаться из начала координат вследствие потерь мощности в нагнетателе при L=0.
Таблица 2.
Соединение |
Количество |
L, |
P, |
N, |
η, |
|
работающих |
м3/ч |
Па |
кВт |
% |
|
вентиляторов |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Параллельное |
2 |
|
|
|
|
|
каждый |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Последовательное |
2 |
|
|
|
|
|
каждый |
|
|
|
|
13
Указания к вариантам задач Для получения различных вариантов заданных величин в задачах 1, 2
даны условные формулы.
Задача 1, Частота вращения колеса вентилятора n=900 + №, его производительность L=(0,5+0,1№)м3/с, давление вентилятора Р=(1000+№)Па. Плотность подаваемого воздуха ρ=1,2 кг/м3.
Знак « + » или « - » при определении давления принимается студентом по собственному усмотрению.
Задача 2. Коэффицент К характеристики воздуховода определить по формуле К=500 + 40№. Построение характеристики сети смотри приложение с..
Методика решения задач, подобных задачам контрольных заданий I и 2 приводятся в следующих литературных источниках:
Задача 1.
1.Л - 4, гл. II, стр.22-40
2.Л - 3, гл. IV, стр. 100-116
3.Л - 9, гл. V, cтр. 116-120, 127-132, 136
Задача 2.
1.Л - 1, гл. IV, стр. 95-104
2.Л - 3, стр. 47-160
3.Л - 9, стр. 74-85
Решение задач должно производиться в системе СИ, допускается применять внесистемные единицы МКГСС в тех задачах, которые связаны с применением данных каталогов и справочников - характеристик и таблиц. Результаты должны быть переведены в СИ. Для удобства в
14
методическое указание введена таблица, перевода, наиболее употребляемых в расчетах единиц из системы МКГСС в СИ (См. прил.1).
Примеры решения задач № 1 и № 2 приведены в приложении 2.
К контрольному заданию требуется письменно ответить на контрольные вопросы, перечень которых приведен ниже в таблице 3. Номер варианта определить по последней цифре шифра.
|
Таблица 3. |
|
|
Последняя цифра |
Перечень вопросов к контрольной работе |
шифра |
|
0 |
1, 3, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 19, 18 |
1 |
2, 3, 5,7, 9,10, 11,15, 16,18 |
2 |
2, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 16, 17, 19 |
3 |
1, 4, 5, 7, 9, 10, 13, 14, 16, 19 |
4 |
1, 3, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 17, 18 |
5 |
2, 4,6, 8, 12, 15, 16, 17, 18, 19 |
6 |
1, 2, 4, 5, 7, 9, 14, 17, 18, 19 |
7 |
2, 3, 6, 7, 10, 12, 13, 15, 17, 18 |
8 |
1, 3, 5, 7, 8, 9, 11, 14, 17, 18 |
9 |
1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 13, 16, 18 |
15
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ И ДЛЯ КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ.
1.Исторический обзор развития гидравлических машин и науки о них, значение их в народном хозяйстве.
2.Классификация нагнетателей, схемы и принцип действия нагнетателей различных типов, их достоинства и недостатки, область применения.
3.Движение жидкости во вращающемся лопастном колесе. Уравнение Л. Эйлера для работы лопастного колеса.
4.Влияние профиля лопаток и их конечного числа на величину коэффициента давления.
5.Назначение и конструкция направляющих устройств. Роль спирального кожуха. Назначение и конструирование диффузора.
6.Теоретическая и действительная характеристики центробежного нагнетателя. Источники потерь давления. Полная характеристика.
7.Пересчет характеристик при изменении частоты вращения, плотности перемещаемой среды, размеров машины. Универсальные характеристики.
8.Изменение полного, статического и динамического давлений в сети, присоединенной к нагнетателю. Характеристика сети. Способ наложения характеристик.
9.Анализ работы нагнетателя при изменении характеристик сети - неточности расчета сети, дросселирование сети, отключение части сети и тому подобные изменения, - при помощи метода наложения характеристик.
10.Технико - экономические основы выбора нагнетателя для
работы в сети.
11. Неустойчивая работа нагнетателя в сети, ее причины и способы предупреждения. Помпаж.
16
12.Регулирование работы нагнетателей. Качёственное и количественное регулирование, область их применения. Способы изменения характеристик нагнетателей.
13.Совместная работа нагнетателей в общую сеть, Параллельное и последовательное включение машин. Построение суммарной характеристики параллельно и последовательно включенных нагнетателей.
Анализ работы параллельно и последовательно включенных одинаковых и разных нагнетателей.
14.Классификация центробежных (радиальных) вентиляторов по величине давления, по назначению. Типы вентиляторов, выпускаемых промышленностью. Соединение вентиляторов с электродвигателем. Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией, возникающими при работе вентиляторов.
15.Испытание вентиляторов. Измерение давлений, измерение производительности, потребляемой мощности, частоты вращения колеса. Порядок испытаний обработка результатов испытаний.
16.Конструкция и установка центробежных насосов. Насосы общего и специального назначения схемы установки циркуляционных, подпиточных и повысительных насосов в системах теплоснабжения, отопления, горячего и холодного водоснабжения. Мероприятия но борьбе с шумом и вибрацией при работе насосов.
17.Кавитация, причины возникновения, способы предупреждения кавитации. Допустимая высота всасывания насосов.
18.Понятие о циркуляции потока по профилю лопаток. Теорема Н. Е. Жуковского о подъемной силе элемента лопатки. Принципы проектирования и расчета осевой машины. Характеристика осевой машины.
19.Типы современных, осевых вентиляторов и насосов. Соединение их с электродвигателем. Область применения.
17
20.Диаметральные мамины. Принцип действия. Конструктивные особенности, область использования. Характеристика диаметрального нагнетателя.
21.Вихревые машины. Принцип действия, конструктивные особенности, область применения. Характеристика вихревого насоса.
22.Струйные нагнетатели. Принцип действия, классификация,
конструкции струйных нагнетателей применяемых в системах теплоснабжения и вентиляции. Коэффициент полезного действий струйного нагнетатели. Характеристика струйного нагнетателя. Расчет струйного нагнетателя.
23.Поршневые машины. Принцип действия, классификация, область применения поршневых нагнетателей.
24.Поршневые насосы. Конструктивные особенности, Определение подачи машин одно- и многократного действия. Характеристика поршневого насоса, регулирование подачи.
25.Поршневые компрессоры. Процессы сжатия и расширения газа в компрессоре. Индикаторная диаграмма, Типы компрессоров, регулирование подачи.
26.Ротационные машины, принцип действия. Основные конструктивнее особенности ротационных насосов и компрессоров. Определение подачи, способы регулирования подачи, область применения.
27.Пневматические нагнетатели. Принцип действия, область применения. Конструкции эрлифтов.
28.Принцип подбора электродвигателя к нагнетателю. Определение мощности электродвигателя. Типы электродвигателей, применяемых в системах теплогазоснабжения и вентиляции.
18
Примечания.
1.Ответы на вопросы должны быть исчерпывающими и краткими.
2.Приведенные формулы и буквенные обозначения величин должны поясняться с указанием размерностей.
3.Чертежи, поясняющие ответы на вопросы или сопровождающие
решение задачу должны выполняться аккуратно карандашом на миллиметровой бумаге,
4.При выполнении расчетов по определенной методике, формулам должны быть указаны литературные источники, из которых взяты эти материалы.
5.В конце работы дать список примененной литературы.
19
Библиографический список
1.Поляков В.В., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы: М., Стройиздат,1990. 335с.
2.Бремлей М.Ф. Гидравлические машины и холодильные установки. М., Стройиздат, 1971, 259с.
3.Программа дисциплины "Насосы и вентиляторы (нагнетатели)", М.МИСИ им. В.В.Куйбышева, 1989, с.5.
4.Калинушкин М.П. Вентиляторные установки М., "Высшая школа", 1979, 222с.
5.Калинушкин М.Н. Гидравлические машины и холодильные установки. М., Издательство литературы по строительству, 1965, с.
6.Каменев П.Н. Гидроэлеваторы в строительстве, М., Строииздат, 1964, с.
7.Пеклов А.А. Гидравлические мамины и холодильные установки. Киев, "Вища школа", 1971, 274с.
8.Справочник проектировщика, ч.I. Отопление, водопровод и канализация, под ред. Староверова М.Г., М., Стройиздат, 1976, 429с.
9.Справочник проектировщика, ч.II. Вентиляция и кондиционирование воздуха, под ред. Староверова М.Г., М., Стройиздат, 1978 509с.
10.Черкасский В.М., Романова Т.М., Рауль Р.А. Насосы, компрессоры, вентиляторы, М., "Энергия", 1968, с.
11.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.2/Б.В.Баркалов, Н.Н.Павлов, С.С.Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н.Павлова и Ю.И.Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1992.- 416 с.: ил.- (Справочник проектировщика).
12.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.3.