Расчет воздушных завес с подбором

    ВЕНТИЛЯТОРА

Практическое задание №3

Целью занятия является ознакомление с методикой расчета воздушных завес, определение мощности вентилятора тепловой установки.

Воздушные завесы представляют собой устройства, препятствующие проходу воздуха (газа) через открытые проемы, которые по технологическому процессу нельзя держать закрытыми.

Количество влажного воздуха (кг/с), выходящего через защитные завесы торцы камеры, определяется по формуле

где  – разность средней температуры воздуха в камере и в цехе, ⁰С; – коэффициент живого сечения камеры; – площадь сечения торца камеры, м²; – высота камеры, м.

Требуемое количество воздуха для завесы, кг/с,

                                                   (3.1)

где g – коэффициент расхода воздуха, равный 0,5-1.

Пример. Коэффициент живого сечения 3-ярусной горизонтальной камеры туннельного типа F_ж = 0,3.

Сечение камеры В_к×Н_к=5×2,4 м. Температура цеха t = 20 ⁰С.

Средняя температура паровоздушной смеси, выходящей в цех через оборудованный воздушной завесой торец, t_тор=60⁰С. Определить количество воздуха для воздушной завесы.

Решение. Количество воздуха, проходящего через торец камеры,

По формуле (3.1) количество воздуха для завесы:

Задача 1. Определить количество воздуха для воздушной завесы.

Таблица 3.5

Исходные даныые для расчета

№ варианта	кж	Ширина камеры, м	Высота камеры, м	Температура, ^0С
				цеха	паровоздушной смеси
1	2	3	4	5	6
1	2	3	4	5	6
1 2 3 4 5 6 7	0,3 0,33 0,39 0,41 0,43 0,46 0,49	3 3,2 3,5 4 4,2 4,4 4,6	0,9 0,85 0,95 1,00 0,80 0,98 0,83	20 20 20 20 20 20 20	70 60 65 75 80 82 63

Подбор вентилятора

Вентиляторы выбирают по давлению (напору) и производительности, между которыми установлена графическая зависимость, характеризующая их работу при различной скорости вращения рабочего колеса.

Производительность вентилятора, м³/ч:

где 1,1 – коэффициент, учитывающий утечку воздуха через неплотности; В^max – максимальный расход топлива, кг/ч; V₀ – теоретический объем воздуха; α – коэффициент избытка воздуха;  – поправка на механический недожег.

Приведенное полное давление вентилятора

где Р_р – расчетное полное давление (напор) вентилятора, Н/м²;                  t_г – температура газов, входящих в вентилятор, ⁰С; t_кат – температура газов t_кат = 20⁰С.

После определения V_в и Р_п по соответствующим каталогам или графикам выбирают номер вентилятора, руководствуясь их кпд и числом оборотов.

Мощность, потребляемая вентилятором

где  – кпд вентилятора 0,4 – 0,65;  – кпд привода 0,8 – 0,95.

Пример. Вентилятор с =0,5 подает воздух V_г = 40000 м³/ч температурой t_г = 150 ⁰С. Сопротивление воздушного тракта р = 4000 Н/м².

Определить изменение мощности на валу вентилятора при подаче по этому же тракту воздуха, температура которого t_в = 20 ⁰С.

Решение. Требуемая мощность на валу вентилятора при подаче воздуха с температурой t_г = 150 ⁰С

Количество воздуха с t_в = 20⁰С, подаваемого вентилятором:

Требуемая мощность на валу вентилятора при подаче воздухас с t_в = 20 ⁰С:

Изменение мощности на валу вентилятора:

Задача 1. По воздушному тракту подается воздух плотностью 1,29 кг/м³ в количестве V = 52000 м³/ч. Создаваемое при этом давление 600 Н/м². Подобрать вентилятор и определить его мощность.

Задача 2. Определить производительность вентилятора, если диаметр рабочего колеса увеличится с 400 до 500 мм. Начальная производительность вентилятора 5000 м³/ч.

Задача 3. Определить давление, создаваемое вентилятором, если число оборотов изменилось с 1440 до 1000 об/мин. Начальное сопротивление 68 кН/м².