Aerodinámica de ventiladores axiales - elementos de sus diseños. Selección y cálculo del ventilador. Algunas palabras sobre los ventiladores axiales

Figura 7.24. Instalación de un ventilador axial TsAGI tipo U.

Arroz. 7.23. Ventilador axial de techo.

1-rejilla de seguridad; 2- colector; 3- caso; 4- motor eléctrico; 5- impulsor; 6- difusor; 7- válvula; 8- paraguas.

En la actualidad, se ha iniciado la producción de este ventilador en una modificación de techo (Fig. 7.23). Al mismo tiempo, la rueda del ventilador gira en un plano horizontal, estando montada en el eje de un motor eléctrico ubicado verticalmente, montado en tres tirantes en la carcasa (carcasa).

Toda la unidad está alojada en una tubería corta, equipada con una rejilla de seguridad en el lado de la entrada de aire y un paraguas en la salida.

Las unidades se fabrican en los sventi-pyators número 4, 5, 6, 8, 10 y 12. Según el catálogo, las velocidades circunferenciales máximas son de 45 m/s. La presión estática máxima desarrollada alcanza 10-11 kg/m2 a una eficiencia estática de 0,31.

Los ventiladores axiales TsAGI tipo U (universales) tienen un diseño más complejo. La rueda del ventilador consta de un casquillo de gran diámetro (0,5 D), sobre el que se fijan 6 o 12 palas huecas. Cada cuchilla está remachada a una varilla que, a su vez, está atornillada en una copa especial y asegurada con tuercas en el buje. Las palas son giratorias y se pueden ajustar en un ángulo de 10 a 25° con respecto al plano de rotación de la rueda (Fig. 7.24). La instalación de las cuchillas en el ángulo requerido se lleva a cabo de acuerdo con las marcas hechas en la superficie lateral del manguito.

La capacidad de cambiar los ángulos de las aspas, es decir, cambiar la geometría de la rueda, hace que este ventilador sea universal, ya que la presión que desarrolla aumenta con el ángulo de las aspas.

El ventilador está diseñado para ser accionado por un motor eléctrico a través de una transmisión de correa en V, por lo que la rueda del ventilador está montada en el eje. El eje tiene dos cojinetes, cuyas carcasas se colocan en soportes en forma de caja. Cada uno de los soportes tiene cuatro varillas fundidas que terminan en patas planas con orificios para pernos de montaje. Los soportes con varillas y patas forman dos marcos en los que se sujeta la rueda. La polea de transmisión está en voladizo al final del eje. Actualmente (principalmente para las necesidades de la industria textil) se producen ventiladores con 12 aspas N° 12, 16 y 20. La rueda de estas máquinas es muy duradera y permite velocidades periféricas de hasta 80-85 milisegundo..

Teniendo en cuenta que la presión desarrollada por un ventilador tipo U depende del ángulo de las aspas, es típico construir un ventilador para cada ángulo por separado. Por lo tanto, para los ventiladores tipo U, se otorga una característica universal especial, que cubre las áreas de operación de los ventiladores en diversas condiciones.

La capacidad de los ventiladores de estos tres tamaños oscila entre 1-6000 y 100000 m 3 /h. Las presiones desarrolladas van desde 11 kg/m2(con cuchillas colocadas en un ángulo de 10°) hasta 35-40 kg/m2(cuando las cuchillas están colocadas en ángulo.


El motor eléctrico que impulsa la rueda del ventilador generalmente se encuentra en el piso cerca de la pared de la habitación, en el orificio en el que se monta el ventilador.

La eficiencia máxima del ventilador (en ángulos de pala de 20°) alcanza 0,62. En ángulos de instalación más pequeños y más grandes, la eficiencia disminuye algo (a 0,5 a 10° ya 0,58 a 25°).

Bajo el esquema aerodinámico del ventilador se entiende un conjunto de elementos estructurales básicos dispuestos en una determinada secuencia y que caracterizan la parte de flujo de la máquina a través de la cual pasa el aire. El ventilador VOD11P implementa una configuración aerodinámica que se muestra en la Fig. 7.25 (PK1 + NA + PK2 + SA), es decir el aire es aspirado en el ventilador desde el canal 5 a través del colector 6 bajo la acción de fuerzas aerodinámicas que surgen de la rotación de las palas 8 del impulsor RK 1 .


Fig.7.25 Esquema aerodinámico del ventilador VOD11P

Al salir del impulsor, el flujo de aire arremolinado ingresa a las palas 9 del aparato guía HA1, el cual lo hace girar y lo dirige a las palas 10 del impulsor PK2 de la segunda etapa. Al mismo tiempo, se realiza un pequeño giro del flujo en el ND antes de entrar en el RV2 en sentido contrario al giro del rotor, lo que contribuye a un aumento de la tracción en la segunda rueda. Después de PK2, el flujo ingresa a la paleta de dirección SA. Con la ayuda de las paletas 11, el SA hace girar el flujo y lo dirige hacia un difusor hecho en forma de un cono expansivo 14 y una coraza 13. En el difusor, el área de la sección libre aumenta a lo largo del flujo, por lo tanto, la cabeza de velocidad disminuye y la presión aumenta. Al mismo tiempo, la presión estática también aumenta.

Los impulsores PK1 y PK2 están rígidamente fijados en el eje 4, montados en los cojinetes 3 y 12 y reciben rotación del motor 1 a través del embrague 2. El carenado 7 sirve para igualar el flujo de aire aspirado hacia el ventilador.

En la figura 7.26. En sección se muestra el ventilador VOD11P, el cual está diseñado para ventilar faenas mineras de sitios mineros y cámaras individuales, y también se utiliza en la conducción de pozos mineros, en instalaciones caloríficas, en grandes empresas, etc.

El ventilador consta de un rotor - eje 2 con dos impulsores 4 y 10 fijados rígidamente al eje con chavetas 3 y anillos de retención. Los impulsores de la primera etapa RK1 y de la segunda etapa RK2 tienen un diseño idéntico, consisten en casquillos 4 sobre los cuales se colocan 12 palas de material polimérico. Las cuchillas 8 y 11 se instalan en casquillos especiales, se sujetan con anillos de resorte espaciadores 6 y se presionan con resortes 5 al cubo de la rueda. Tal sujeción de las palas permite girarlas manualmente a través de aberturas especiales en la carcasa con el ventilador parado dentro de los ángulos de instalación de 15 - 45 0 para regular el flujo y la presión. La carcasa del ventilador consta de dos partes desmontables, la superior 7 y la inferior 15, fabricadas en fundición de acero en forma de cilindro partido.

3.9. Características aerodinámicas de los ventiladores

3.9.1. Información general sobre las características aerodinámicas

La característica aerodinámica de un ventilador es una relación gráfica entre los principales parámetros que determinan

funcionamiento del ventilador, - presión total, potencia y eficiencia de la productividad a un valor constante de la velocidad del impulsor.

Métodos de cálculo para determinar los parámetros de funcionamiento del ventilador.

no permiten obtener características aerodinámicas suficientemente precisas

rísticas, por lo que se construyen sobre la base de datos aerodinámicos

ensayos dinámicos realizados en condiciones de laboratorio. Los resultados de los estudios de ventiladores a un cierto número de revoluciones del impulsor se pueden volver a calcular para otros modos de funcionamiento, y

también se puede utilizar para caracterizar a los fans, geo

métricamente similar al diseño probado.

Hay dos tipos de características aerodinámicas: dimensionales

y sin dimensiones.

Características aerodinámicas dimensionales del ventilador

(Fig. 3.42) representan las dependencias del total P V estático P SV y

(o) presiones dinámicas P dV desarrolladas por el ventilador, requeridas

potencia nominal N de plena y estática S eficiencia de la productividad Q a una cierta densidad de gas antes de entrar en el ventilador y una velocidad constante de rotación de su impulsor.

Al construir la característica de potencia del ventilador N Q pot

No se tiene en cuenta la potencia en cojinetes y transmisión, ya que en cada caso se determina el método de conexión del impulsor al motor.

caso específico

Para los ventiladores de uso general, las características aerodinámicas corresponden al funcionamiento del aire en condiciones normales (densidad 1,2 kg/m3, presión barométrica 101,34 kPa, temperatura

ra más 20 °C y humedad relativa 50%). si los aficionados

asignado para mover aire y gas, que tienen una densidad,

diferente de 1,2 kg/m3, entonces los gráficos muestran escalas adicionales para los valores P V P SV N correspondientes a la densidad real del medio transportado.

Las características aerodinámicas adimensionales representan

son gráficos de la dependencia de los coeficientes de la plena y estática

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Arroz. 3.42. Característica aerodinámica del ventilador.

algunas presiones S, máxima potencia y eficiencia estática S del factor de rendimiento (Fig. 3.43). Al mismo tiempo, en el gráfico

Las tablas deben indicar los valores de velocidad del ventilador, el diámetro D del impulsor y la velocidad a la que el piso

caracteristica chen

Las características adimensionales se utilizan para calcular parámetros dimensionales y comparar diferentes tipos de ventiladores. Ejemplo

tal comparación se muestra en la Fig. 3.44.

Los parámetros adimensionales de los ventiladores están incluidos en el área limitada por

calculado por el factor de productividad = 0 3 y el coeficiente

presión total \u003d 0 8. El análisis de las características anteriores permite

sacar una serie de conclusiones prácticas

los ventiladores axiales son los de más baja presión, pero tienen la eficiencia general más alta entre los tipos de ventiladores considerados;

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Arroz. 3.43. Característica aerodinámica adimensional del ventilador

Arroz. 3.44. Características aerodinámicas adimensionales de los ventiladores.

varios tipos

yo - axial; II - radiales; III - diametral

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Arroz. 3.45. Característica aerodinámica del ventilador en escala logarítmica

a diferentes velocidades

los ventiladores radiales ocupan una zona intermedia en términos de presión

leniya y eficiencia;

los ventiladores de flujo cruzado tienen los coeficientes más altos

valores de presión llegando a 6 8, ya que se informa el caudal

energía dos veces, al entrar en la rueda y al salir de ella, sin embargo

tienen la eficiencia global más baja.

En ventiladores de propósito general diseñados para operar

con red adjunta a ellos,sección de trabajo de la característica

ki debe tomarse esa parte de ella, en la que el valor de la eficiencia total

0.9 (aquí - el valor máximo de la eficiencia total). Modo

el funcionamiento del ventilador, correspondiente a la máxima eficiencia, es óptimo. La sección de trabajo de la característica también debe cumplir la condición para garantizar un funcionamiento estable del ventilador.

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Al seleccionar ventiladores, aerodinámica

algunas características de los ventiladores producidos en serie construidos

nye para el área de trabajo de un tamaño específico y que cubre varios modos de operación, es decir. correspondiente a diferentes

frecuencia de rotación (Fig. 3.45). Las dependencias P V Q se trazan en el gráfico

líneas de eficiencia de potencia constante N son la velocidad periférica y

frecuencia de rotacion Al construir tales características, generalmente se representa

parte de la curva P V Q se muestra en el intervalo = (0.7 0.8) . Por conveniencia

Sus características de selección de ventiladores se trazan en una escala logarítmica. Las características de tales características son la ausencia de valores cero de P V y Q y el hecho de que se representan curvas parabólicas.

lineas rectas. Apéndice 1 enumera tales aerodinámico

características de los ventiladores radiales tipo VR-86-77.

La velocidad de rotación para las curvas P V Q se toma como un múltiplo de 50, 100

o 200 rpm (dependiendo del tamaño del ventilador). Además de ellos, se dan curvas correspondientes al número de revoluciones de la máquina.

motores eléctricos asíncronos libres utilizados en el diseño

ventilador. Estas curvas se utilizan cuando el trabajo

la rueda está conectada directamente al eje del motor

Recálculo de las características aerodinámicas fanáticos encendidos

otras velocidades, diámetros de impulsor D y densidades

del gas desplazado se realiza según las dependencias

Los ventiladores de uso general se utilizan para trabajar en aire limpio, cuya temperatura es inferior a 80 grados. Los ventiladores especiales resistentes al calor están diseñados para mover aire más caliente. Para el funcionamiento en ambientes agresivos y explosivos, se fabrican ventiladores especiales anticorrosivos y antideflagrantes. La carcasa y las partes del ventilador anticorrosión están hechas de materiales que no entran en reacción química con las sustancias corrosivas del gas transportado. El diseño a prueba de explosiones elimina la posibilidad de chispas dentro de la carcasa (carcasa) del ventilador y el aumento del calentamiento de sus partes durante el funcionamiento. Para mover el aire polvoriento, se utilizan ventiladores de polvo especiales. Los tamaños de los ventiladores se caracterizan por un número que indica el diámetro del impulsor del ventilador, expresado en decímetros.

Según el principio de funcionamiento, los ventiladores se dividen en centrífugos (radiales) y axiales. Los ventiladores centrífugos de baja presión crean una presión total de hasta 1000 Pa; ventiladores de media presión - hasta 3000 Pa; y los ventiladores de alta presión desarrollan una presión de 3000 Pa a 15000 Pa.

Los ventiladores centrífugos se fabrican con turbinas de disco y sin disco:

Las palas del impulsor están montadas entre dos discos. El disco delantero tiene forma de anillo, el disco trasero es macizo. Las palas de la rueda sin disco están unidas al cubo. La carcasa espiral de un ventilador centrífugo se instala sobre soportes independientes, o sobre un bastidor común al motor eléctrico.

Los ventiladores axiales se caracterizan por tener un alto rendimiento, pero baja presión, por lo que son muy utilizados en ventilación general para mover grandes volúmenes de aire a baja presión. Si el impulsor de un ventilador axial consta de aspas simétricas, entonces el ventilador es reversible.

Diagrama de ventilador axial:

Los ventiladores de techo se fabrican axiales y radiales; se instalan en los techos, en los pisos desnudos de los edificios. El impulsor de los ventiladores de techo axiales y radiales gira en un plano horizontal. Esquemas de funcionamiento de ventiladores de techo axiales y radiales (centrífugos). en:

Los ventiladores de techo axiales se utilizan para la ventilación de extracción general sin una red de conductos de aire. Los ventiladores de techo radiales desarrollan presiones más altas, por lo que pueden funcionar tanto sin red como con una red de conductos de aire conectados a ellos.

Selección de ventiladores según características aerodinámicas.

Para cada sistema de ventilación, unidad de aspiración o transporte neumático, el ventilador se selecciona individualmente, utilizando los gráficos de las características aerodinámicas de varios ventiladores. Por presión y flujo de aire en cada gráfico, se encuentra un punto de trabajo, que determina la eficiencia y la velocidad del impulsor del ventilador. Comparando la posición del punto de funcionamiento en diferentes características, elija el ventilador que ofrezca la mayor eficiencia en los valores dados de presión y flujo de aire.

Ejemplo. El cálculo de la unidad de ventilación mostró la pérdida de presión total en el sistema Hc = 2000 Pa al flujo de aire requeridoqc=6000 m³/h. Elija un ventilador que pueda superar esta resistencia de la red y proporcione el rendimiento requerido.

Para seleccionar un ventilador se toma su presión de diseño con un factor de seguridadk=1,1:

Hb= kHc; Hb \u003d 1.1 2000 \u003d 2200 (Pa).

El consumo de aire se calcula teniendo en cuenta todas las aspiraciones improductivas.q en = qc=6000 (m³/h). Considere las características aerodinámicas de dos números cercanos de ventiladores, cuyo rango de valores operativos incluye los valores de la presión de diseño y el flujo de aire de la unidad de ventilación diseñada:

Características aerodinámicas del ventilador 1 y ventilador 2.

En la intersección de Rv= 2200 Pa y q\u003d 6000 m³ / hora indican el punto de operación. La mayor eficiencia está determinada por la característica del ventilador 2: eficiencia = 0,54; velocidad del impulsornorte=2280 rpm; velocidad circunferencial del borde de la ruedatu~42 m/s

Velocidad periférica del rodete del 1er ventilador (tu~38 m/s) es mucho menor, lo que significa que el ruido y la vibración generados por este ventilador serán menores y la confiabilidad operativa de la instalación será mayor. A veces se prefiere un ventilador más lento. Pero la eficiencia operativa del ventilador debe ser al menos 0,9 de su máxima eficiencia. Comparemos dos características aerodinámicas más que son adecuadas para elegir un ventilador para la misma unidad de ventilación:

Características aerodinámicas del ventilador 3 y ventilador 4.

La eficiencia del ventilador 4 está cerca del máximo (0,59). La frecuencia de rotación de su impulsor.norte=2250rpm. La eficiencia del tercer ventilador es ligeramente inferior (0,575), pero la velocidad del impulsor también es significativamente inferior:norte=1700rpm. Con una pequeña diferencia en la eficiencia, es preferible el tercer ventilador. Si los cálculos de potencia del variador y del motor muestran resultados similares para ambos ventiladores, se debe seleccionar el ventilador 3.

Cálculo de la potencia necesaria para accionar el ventilador.

La potencia requerida para accionar el ventilador depende de la presión que generaHen (Pa), el volumen de aire movidoqen (m³/s) y coeficiente de eficiencia:

norte en = H en q eficiencia v/1000 (kW); Hb=2200 Pa; qv=6000/3600=1,67 m³/seg.

Factores de eficiencia de los ventiladores 1, 2, 3 y 4 preseleccionados según características aerodinámicas: 0,49; 0,54; 0,575; 0,59.

Sustituyendo el valor de presión, caudal y eficiencia en la fórmula de cálculo, obtenemos los siguientes valores de potencia para el accionamiento de cada ventilador: 7,48 kW, 6,8 kW, 6,37 kW, 6,22 kW.

Cálculo de la potencia del motor eléctrico para el accionamiento del ventilador.

La potencia del motor eléctrico depende del tipo de transmisión del eje del motor al eje del ventilador, y se tiene en cuenta en el cálculo mediante el coeficiente correspondiente (kcarril). No hay pérdida de potencia cuando el impulsor del ventilador está directamente asentado en el eje del motor, es decir, la eficiencia de dicha transmisión es 1. La eficiencia de conectar los ejes del ventilador y el motor mediante un acoplamiento es 0,98. Para lograr la velocidad requerida del impulsor del ventilador, utilizamos una transmisión de correa en V, cuya eficiencia es de 0,95. Las pérdidas por rodamientos se tienen en cuenta mediante el coeficientekn=0,98. Según la fórmula para calcular la potencia de un motor eléctrico:

norte correo electrónico = norte en / k carril k PAG

obtenemos la siguiente potencia: 8,0 kW; 7,3 kilovatios; 6,8 kilovatios; 6,7 kilovatios.

La potencia instalada del motor eléctrico se toma con un factor de seguridadks=1,15 para motores con potencia inferior a 5 kW; para motores de más de 5 kWk h=1.1:

norte y= k h norte Email

Teniendo en cuenta el factor de seguridad.kh=1,1 la potencia final de los motores eléctricos para el 1° y 2° ventilador será de 8,8 kW y 8 kW; para el 3º y 4º 7,5 kW y 7,4 kW. Los dos primeros ventiladores tendrían que estar equipados con un motor de 11 kW, para cualquier ventilador del segundo par es suficiente una potencia de motor eléctrico de 7,5 kW. Seleccionamos el ventilador 3: como menos intensivo en energía que los tamaños estándar 1 o 2; y como más de baja velocidad y operacionalmente confiable en comparación con el ventilador 4.

Los números de los ventiladores y los gráficos de las características aerodinámicas en el ejemplo de selección de ventiladores se toman de forma condicional y no se refieren a ninguna marca o tamaño estándar en particular. (Y podrían.)

Cálculo de los diámetros de las poleas de la transmisión por correa trapezoidal del ventilador.

La transmisión por correa en V le permite seleccionar la velocidad deseada del impulsor instalando poleas de diferentes diámetros en el eje del motor y el eje de transmisión del ventilador. La relación de transmisión de la velocidad de rotación del eje del motor a la velocidad de rotación del impulsor del ventilador se determina:norteoh/ norteen.

Las poleas de transmisión de correa trapezoidal se seleccionan de modo que la relación entre el diámetro de la polea de transmisión del ventilador y el diámetro de la polea en el eje del motor corresponda a la relación de las velocidades de rotación:

Den/ Doh= norteoh/ norteen

La relación entre el diámetro de la polea conducida y el diámetro de la polea de transmisión se denomina relación de transmisión de la transmisión por correa.

Ejemplo. Poleas seleccionadas para transmisión por correa trapezoidal de un ventilador con una velocidad de impulsor de 1780 rpm, accionado por un motor eléctrico con una potencia de 7,5 kW y una velocidad de 1440 rpm. Transmisión de relación de transmisión:

norteoh/ norteen=1440/1780=0,8

La velocidad requerida del impulsor será proporcionada por el siguiente equipo: una polea en un ventilador con un diámetro de 180mm , polea en diámetro del motor eléctrico 224 mm.

Esquemas de transmisión por correa en V del ventilador, que aumenta y disminuye la velocidad del impulsor:

Ventilador - un dispositivo accionado por un motor para crear un flujo de aire u otros gases. Los ventiladores se utilizan en sistemas de aire acondicionado, ventilación, calefacción, transporte neumático, organizan el movimiento de los flujos de aire en calderas, enfrían los radiadores de los motores de combustión interna, crean tracción en aspiradoras, sistemas de refrigeración y secado.

Los ventiladores crean una sobrepresión (vacío) relativamente baja, que normalmente no supera los 12 kPa. Para crear presiones más altas, se utilizan sopladores y compresores en lugar de ventiladores.

Hay dos tipos de ventiladores más comunes:

a) centrífugo (radial);

b) axial.

También hay ventiladores diametrales, ventiladores diagonales, pero hasta la fecha no han recibido una amplia distribución en los sistemas de ventilación industrial, por lo que no los consideraremos todavía.

Centrífugo (o radial) ventilador tiene un impulsor ubicado en una carcasa en espiral, durante cuya rotación el gas que ingresa a través de la entrada ingresa a los canales entre las palas, bajo la acción de la fuerza centrífuga emergente se mueve hacia la carcasa en espiral y se dirige hacia la salida. En este caso, la dirección del flujo de gas cambia en 90 0 .

Aspas de ventiladores centrífugos puede ser de tres tipos: radial (recto), doblado hacia adelante y doblado hacia atrás; En consecuencia, las características técnicas de los ventiladores y, en consecuencia, su finalidad también difieren.

Los ventiladores con aspas radiales se utilizan a menudo para mover medios polvorientos de gas y aire.

Los ventiladores con aspas curvadas hacia atrás pueden operar a velocidades más altas.

Los ventiladores con aspas curvadas hacia adelante brindan mayor rendimiento y presión (en comparación con otros tipos).

En general, se acepta que los fanáticos se dividen de acuerdo con varios indicadores:

Por la magnitud de la presión total creada durante el movimiento del aire:

Ventiladores de baja presión (hasta 1 kPa);

Ventiladores de media presión (hasta 3 kPa);

Ventiladores de alta presión (hasta 12 kPa).

Según la composición del medio transportado y las condiciones:

Ordinario: para aire (gases) con temperaturas de hasta 80 ° C;

Resistente a la corrosión - para ambientes agresivos;

Resistente al calor: para aire con una temperatura de 80-200 ° C;

A prueba de explosiones y chispas: para entornos explosivos;

Polvo: para aire polvoriento (impurezas sólidas en una cantidad de más de 100 mg / m³).

Lugar de instalación:

Convencional, montado sobre un soporte especial (bastidor, cimentación, etc.);

Conducto, instalado directamente en el conducto;

Techo, colocado en el techo.

Tal división es muy condicional. Por ejemplo, un ventilador de baja presión VTs 4-75 puede crear una presión total de más de 2 kPa, y VTs 14-46 (presión media) no siempre alcanza los mismos 2 kPa. Y en el techo, puede instalar no solo ventiladores de techo, sino también cualquier otro, siempre que el techo sea lo suficientemente fuerte. Y los ventiladores de polvo funcionan muy bien con aire limpio.

Aquí diseño los ventiladores están estrictamente regulados. Según GOST 5976-90, los ventiladores centrífugos (excepto los ventiladores en línea) se pueden producir en 7 versiones.

Más comunes (en orden descendente):

- versión 1(el impulsor está montado directamente en el eje del motor). Las ventajas son obvias: un mínimo de piezas, un mínimo de trabajo de montaje, un mínimo de costes de adquisición, compacidad. También hay desventajas. Los impulsores de ventiladores de gran número (8 y más) tienen una masa suficientemente grande y toda esta masa actúa sobre los cojinetes del motor. Para realizar el mantenimiento del motor y llegar a sus cojinetes, debe desmontar completamente (y luego volver a montar) el ventilador. Esto no siempre es fácil de hacer en el lugar de trabajo.

- versión 5(el impulsor está en voladizo sobre el eje de la hélice, impulsado por una transmisión por correa en V). Ampliamente utilizado para impulsar ventiladores de polvo, ventiladores de alta presión y ventiladores de gran número (8 y más). Ventajas: los cojinetes del motor eléctrico perciben una carga radial más pequeña, la capacidad de garantizar el funcionamiento del motor en el modo nominal seleccionando los diámetros de las poleas. Inconvenientes: mayores dimensiones y peso, mayor intensidad de mano de obra de mantenimiento y precio.

- versión 3(el impulsor está en voladizo sobre el eje de la hélice, engranaje de acoplamiento). Se utiliza principalmente para accionar ventiladores que funcionan en condiciones específicas (temperaturas elevadas, ambiente agresivo, etc.). Ventajas: las cargas radiales no se transfieren al motor, es posible proteger los cojinetes de la hélice de la influencia del medio que se mueve (temperatura, humedad, agresividad). Las desventajas son aproximadamente las mismas que en la versión 5, aunque hay menos nudos (no hay tensor, correas, la guía es más simple).

Los mismos GOST 5976-90 y GOST 22270-76 establecen Dirección de rotación y ángulo de voluta ventilador.

Por definición, los fans pueden ser rotación derecha(la rueda gira en el sentido de las agujas del reloj cuando se ve desde el lado de succión) y rotación izquierda(la rueda gira en sentido contrario a las agujas del reloj cuando se ve desde el lado de succión).

Parecería que todo está claro y claramente definido. ¡Pero no! Existe una variedad de ventiladores para los que tanto la dirección de giro como el ángulo de giro se determinan de forma completamente diferente. Se trata de máquinas de tiro forzado (aspiradores y sopladores de humos) que funcionan principalmente en salas de calderas. Su dirección de rotación se determina desde el lado de la transmisión y el ángulo de giro es 0 0: el escape se dirige hacia abajo. Por qué y quién lo necesitaba es la pregunta.

Algunas palabras sobre los ventiladores axiales.

Ventilador axial tiene un impulsor ubicado en una carcasa cilíndrica, que consta de un cubo con palas fijadas en él. Cuando la rueda gira, el aire (gas) se mueve a lo largo del eje de rotación.

Los ventiladores axiales pueden tener diferentes diseños de impulsor y carcasa (carcasa), y también difieren en la forma y el número de aspas. En algunos casos (por ejemplo, un ventilador de ambiente convencional) no hay carcasa. La sección transversal de las palas puede ser perfilada (volumétrica), pero en la mayoría de los casos las palas son placas planas o curvas. hacer cuchillas plástico, aluminio o acero.

Los ventiladores axiales son estructuralmente más simples que los ventiladores centrífugos, tienen mayor eficiencia, alto rendimiento, pero no proporcionan presiones altas.

Con cita Los ventiladores axiales se dividen en ventiladores de propósito general y ventiladores especiales.

Ventiladores de uso general están diseñados para mover aire limpio o ligeramente polvoriento, cuya temperatura no debe exceder los 40 0 ​​С. 40 0 ​​C. La elección de ventiladores axiales de uso general es pequeña: los más utilizados son los ventiladores de tipo B 06-300 y B 2.3-130, así como sus modificaciones posteriores.

Para ventiladores axiales especiales incluyen ventiladores utilizados para mover ambientes de gas-aire explosivos y agresivos, ventiladores de minas y ventiladores de ventilación de túneles, ventiladores de techo, ventiladores de pájaros, ventiladores de torres de enfriamiento, ventiladores integrados en equipos de proceso, etc.

¿CÓMO PEDIR UN VENTILADOR?

en el ideal En este caso, al realizar el pedido, debe especificar el tipo de ventilador, su número, con qué motor eléctrico equiparlo, la dirección de rotación y el ángulo de rotación de la carcasa. Y si todo está más o menos claro con las dos últimas preguntas, entonces habrá que tratar un poco el resto.

Primero (como el más simple),numero de fan . El número especifica el diámetro del impulsor en decímetros. Es decir, para un ventilador VC 4-75-3.15, el diámetro del impulsor es de 315 mm y para un extractor de humos DN-11.2: 1120 mm.

Tipo de ventilador. Si necesita un ventilador para reemplazar uno defectuoso o está construyendo un sistema similar al existente, vuelva a escribir la placa en el ventilador anterior. De lo contrario, mida el impulsor (diámetro exterior, número de palas, diámetro y longitud del orificio en el cubo). También puede especificar las dimensiones internas de las tuberías de succión y descarga. Esto suele ser suficiente para determinar el tipo de ventilador.

En el caso de diseñar (instalar) un nuevo sistema de ventilación de extracción, suministro o proceso, es necesario conocer la capacidad y presión total que debe proporcionar el ventilador. Actuación- este es el volumen de aire extraído (inyectado) de una habitación o lugar de trabajo ventilado. Suele expresarse en m 3 /hora. Presión completa en general, debe compensar la resistencia al paso del aire en conductos de aire y equipos de red (válvulas, compuertas, aerotermos, filtros, silenciadores, etc.). Unidad de presión total - Pa.

En la literatura de referencia y en casi todos los sitios web (incluido el nuestro) de empresas involucradas en ventiladores, sus características aerodinámicas.

Las características aerodinámicas son un conjunto de líneas rectas y curvas. Simple con ejes: eje horizontal - rendimiento del ventilador en m 3 /hora, vertical - presión total en Pa. Encontramos el punto de operación requerido (capacidad-presión) en la curva gruesa (que es la característica del ventilador), luego determinamos la potencia del motor eléctrico, su velocidad y (más bien para nosotros) la eficiencia del ventilador. Los parámetros del motor (potencia y velocidad) se indican en las curvas delgadas más cercanas ubicadas sobre la característica del ventilador. Eficiencia del ventilador - líneas rectas inclinadas.

Todas las características aerodinámicas de los ventiladores se dan para condiciones estándar.

Las siguientes se consideran condiciones estándar (GOST 10616-90):

Temperatura del aire - 293 K (20 0 C);

Presión atmosférica - 101,34 kPa;

Densidad del aire - 1,2 kg/m 3 ;

Humedad relativa - 50%.

Por lo tanto, si las condiciones de funcionamiento de los ventiladores difieren de las estándar (casi siempre), esto debe tenerse en cuenta.

Debe decirse que es casi imposible calcular las redes y tener en cuenta todas las pérdidas de presión con alta precisión, por lo que es mejor elegir ventiladores con un margen de presión del 10-20 %.

Las características aerodinámicas de los ventiladores se determinan en soportes especiales de acuerdo con GOST 10921-90 "Ventiladores radiales y axiales" (análogo extranjero - Ventiladores industriales ISO 5801. Pruebas de rendimiento utilizando vías aéreas estandarizadas").

Estos documentos regulan estrictamente los parámetros geométricos de los soportes, que establecen ciertas condiciones de entrada (perfil de velocidad uniforme y ausencia de turbulencias) al ventilador y salida del mismo, así como la posición de las secciones de medición y el procedimiento de procesamiento de los parámetros.

Hay cuatro tipos principales de soportes, cuya configuración corresponde a la diferente ubicación del ventilador en la red. Sin entrar en detalles, hay que tener en cuenta que las características aerodinámicas de un mismo ventilador obtenidas en distintos soportes pueden diferir ligeramente entre sí. El banco de pruebas es una red para el aficionado. El procedimiento para determinar las características aerodinámicas de un ventilador consiste en medir el rendimiento del ventilador en varias resistencias de la red, siendo la presión total del ventilador igual a la resistencia aerodinámica de la red más la presión dinámica a la salida del banco de pruebas (ventilador).

Las características aerodinámicas de un ventilador típicamente incluyen:

Curva de presión totalPV ( L ) ;

curva de potencianorte ( L ) o eficiencia total del ventilador? ( L ) ;

Curva (o escala) de la presión dinámica del ventiladorP dV ( L ) o curva de presión estática del ventiladorP SV ( L ).

Si se da la curva de presión totalPV ( L ) , y no se da la presión estática, entonces la presión estática del ventilador se encuentra mediante la fórmulaP SV = PV P dV . En algunos casos, solo se da la curva de presión estática del ventilador, por ejemplo, para ventiladores de conducto en cajas cuadradas o rectangulares, ventiladores radiales de techo. En este caso, la presión total está cerca de la presión estática y la presión estática se puede tomar como la presión total.

Al seleccionar un ventilador, es necesario guiarse por lo siguiente: la zona de los modos de funcionamiento del ventilador debe estar en la zona de máxima eficiencia del ventilador y estar fuera del modo de bloqueo del ventilador.

Hay tres tipos principales de características aerodinámicas de los ventiladores (ver foto):

Curva descendente de la presión total (Fig. a);

Curva de presión total con pendiente inversa (Fig. 6);

Curva de presión total con discontinuidad característica (Fig. c).

De acuerdo con GOST 10616-90, el área de trabajo de las características aerodinámicas del ventilador debe limitarse al rango de rendimiento en el que la eficiencia total del ventilador es al menos 0,9 de la eficiencia máxima (Fig. a). Es de esta forma que las características aerodinámicas de los ventiladores se dan en los catálogos de la mayoría de los fabricantes. Sin embargo, en este caso se pierden los modos de máximo rendimiento, en los que el ventilador puede funcionar, aunque con una eficiencia ligeramente inferior.

En los catálogos de algunos fabricantes extranjeros y, más recientemente, nacionales, se da la curva de presión totalPV ( L ) del régimen L = 0 al modo de rendimiento máximo L máx (p SV = 0). Si no se da ninguna curva de potencia N(I), ni curva de eficiencia completa (estática)? (L ), entonces es extremadamente difícil elegir un área de trabajo. En este caso, para la evaluación, se puede suponer que el modo de máxima eficiencia total tiene lugar aproximadamente a 2/3 del rendimiento máximo del ventilador. L MÁX. . Debe evitar elegir el modo de funcionamiento en la parte creciente de la curva de presión total a la izquierda del punto A (Fig. 6) y a la izquierda del modo de bloqueo (punto A en la Fig. c), porque bajo ciertas condiciones, el ventilador modos de bloqueo, sobretensión, vibración e incluso destrucción gradual de la estructura. Con el fin de proporcionar un cierto margen antes de entrar en pérdida, el área de modos de operación en ambos casos debe estar limitada a la izquierda por el punto A ', que está formado por la intersección del par bolas de red pc = p vmax (L / L MAX ) 2 / k C c características del ventilador. factor de seguridad kC se puede tomar igual a 1.2-1.5 (valores mayores si el puesto tiene un efecto de fuerza mayor en el diseño del ventilador).

Al seleccionar los ventiladores de acuerdo con las características aerodinámicas dadas en los catálogos, es necesario prestar atención a lo siguiente:

Es la potencia consumida por el ventilador indicada en las características o es la potencia consumida por el motor del ventilador de la red;

El motor eléctrico que completa el ventilador dispone de reserva de potencia para corrientes de arranque, bajas temperaturas del medio que se mueve.

Estos parámetros determinan la eficiencia del ventilador, sus características aerodinámicas y el rendimiento del motor eléctrico a bajas temperaturas del aire transportado. Por ejemplo, si el motor eléctrico no tiene reserva de potencia (ventiladores de conducto con rotor externo), la conversión directa de presión a baja temperatura puede no dar los resultados esperados, ya que debido a un aumento en el consumo de energía, el motor eléctrico puede “ velocidad de reinicio”.

Al analizar las características aerodinámicas de los ventiladores axiales, se debe tener en cuenta la siguiente circunstancia. En la práctica doméstica, en varios casos, por ejemplo, cuando el motor eléctrico está ubicado en frente de la rueda y el cubo de la rueda se extiende más allá de la carcasa en la dirección axial, la presión dinámica se calcula a partir de la velocidad de salida del flujo determinada por el área barrida por las palas (el área total calculada a partir del diámetro de la rueda, con excepción del área ocupada por el cubo de la rueda).

En catálogos extranjeros, la presión dinámica de los ventiladores axiales está determinada por el área total, es decir, por el área barrida por la rueda. La diferencia de presiones estáticas establecida por estos métodos comienza a afectar notablemente el diámetro relativo del manguito. v > 0,4 ​​(relación entre el diámetro del manguito y el diámetro del ventilador). Si no se tiene en cuenta esta circunstancia, es posible que el ventilador seleccionado no dé el caudal esperado en esta red.