Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Конструкция вентиляторов

2. Осевые и центробежные вентиляторы

2.1 Реверсивный осевой вентилятор

2.2 Вытяжной осевой вентилятор

3. Шахтный вентилятор

4. Канальный (тангенциальный) вентилятор

5. Вентиляторы по исполнению

6. Монтаж осевого вентилятора

7. Монтаж центробежного вентилятора

8. Расчет мощности вентилятора

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Вентиляторы находят применение в вентиляционных системах и служат для транспортирования воздуха от источников его забора до требуемого помещения посредством системы воздуховодов. Одной из основных технических характеристик вентиляторов является возможность преодоления сопротивления воздуховодной сети, обуславливаемое наличием изгибов в системе вентиляции, перепадов диаметров воздуховода и другими подобными особенностями. Сопротивление воздуха в сети вызывает дисбаланс давления, и возникающая разница давлений является главным фактором в вопросе выбора типа вентилятора.

Вентиляторы вытяжных установок рекомендуется устанавливать в изолированных вентиляционных камерах. В соответствии с эксплуатационными, санитарными и эстетическими требованиями их следует сосредотачивать в одном месте. Вентиляторы должны устанавливаться по возможности в специальных помещениях. Для установок, не требующих влажной очистки воздуха, и при отсутствии в удаляемом воздухе больших количеств влаги допускается установка вентиляторов под навесом.

Вентиляторы, называемые также воздуходувными аппаратами, по устройству своей конструкции делятся на три большие группы:

1) осевые вентиляторы (бывают реверсивные, вытяжные);

2) радиальные вентиляторы ( центробежные);

3) канальные (тангенциальные) вентиляторы;

4) безлопастный вентилятор.



1. Конструкция вентиляторов

Привод вентиляторов обычно электрический. Электрические вентиляторы состоят из набора вращающихся лопаток, которые размещены в защитном корпусе, позволяющем воздуху проходить через него. Лопасти вращаются электродвигателем. Для больших промышленных вентиляторов используются трёхфазные асинхронные двигатели. Меньшие вентиляторы часто приводятся в действие посредством электродвигателя переменного тока с экранированным полюсом, щёточными или бесщёточными двигателями постоянного тока. Вентиляторы с приводом от двигателей переменного тока обычно используют напряжение электросети.

Вентиляторы с приводом от двигателя постоянного тока используют низкое напряжение, обычно 24 В, 12В или 5 В. В вентиляторах охлаждения для компьютерного оборудования используют исключительно бесщёточные двигатели постоянного тока, которые производят намного меньше электромагнитных помех при работе. В машинах, которые уже имеют двигатель, вентилятор часто соединяется непосредственно с ним -- это можно видеть в автомобилях, в больших системах охлаждения и веятельных машинах. Также вентиляторы насажены на валы многих электродвигателей мощностью 1 кВт и более, протягивая через обмотки двигателя охлаждающий воздух -- это называется самовентиляцией электродвигателя. Для предотвращения распространения вибрации по каналу вентиляторы комплектуются тканевыми компенсаторами или гибкими вставками.



2. Осевые и центробежные вентиляторы

По принципу работы различают вентиляторы радиальные (центробежные) и осевые. В зависимости от разности полных давлений, создаваемых при перемещении воздуха (при плотности на входе в вентилятор 1,2 кг/м³), радиальные вентиляторы делят на следующие группы:

1) низкого давления -- до 100 кгс/м²;

2) среднего давления -- от 100 до 300 кгс/м²;

3) высокого давления -- от 300 до 1200 кгс/м².

Радиальные вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания правого вращения имеют колесо, вращающееся (если смотреть на вентилятор со стороны всасывания) по часовой стрелке, а левого -- колесо, вращающееся против часовой стрелки.

Положения кожухов радиальных вентиляторов определяются углом поворота корпуса относительно исходных положений. Отсчет углов производится по направлению вращения рабочего колеса.

Вентиляторы, как правило, приводят в действие электродвигателями, с которыми они соединяются одним из следующих способов:

1) непосредственно на одном валу или через эластичную муфту;

2) клиноременной передачей с постоянным передаточным отношением;

3) регулируемой бесступенчатой передачей через гидравлические и индукторные муфты скольжения.

В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготовляют:

1) обычного исполнения--для перемещения неагрессивных сред с температурой не выше 80° С, не содержащих липких веществ, при содержании пыли и других твердых примесей не более 100 мг/м³. Для вентиляторов двухстороннего всасывания с расположением ременной передачи в перемещаемой среде температура перемещаемой среды не должна превышать 60° С;

2) коррозионностойкие;

3) взрывоопасного исполнения;

4) пылевые -- для перемещении воздуха Ј содержанием пыли более 100 мг/м³.

Вентиляторы коррозионностойкие изготовляют из титана, нержавеющей стали, алюминия (для некоторых сред) и полимерных материалов (винипласт, полипропилен). В отдельных случаях можно применять вентиляторы, выполняемые из углеродистой стали с антикоррозийными покрытиями.

Вентиляторы взрывобезопасного исполнения изготовляют в соответствии со специальными техническими условиями:

1) для перемещения смесей, взрывающихся от удара, вентиляторы применять нельзя. В этом случае используют эжекторы.

2) для систем пневмотранспорта древесных отходов устанавливают шестилопастные пылевые вентиляторы среднего и высокого давления.

3) в аспирационных системах могут использоваться как шестилопастные, так и многолопастные вентиляторы среднего или высокого давления, устанавливаемые до и после пылеуловителя.

4) для удаления воздуха из верхней зоны помещения устанавливают крышные осевые и радиальные вентиляторы.

5) при транспортировании липкой, волокнистой и цементирующейся пыли крышные вентиляторы запрещается применять.

6) при повышенных требованиях к бесшумности следует отдавать предпочтение радиальным крышным вентиляторам.

Осевые крышные вентиляторы, как правило, применяют для удаления воздуха с температурой до +40° С при общеобменном вытяжной вентиляции для сети разводящих воздуховодов, а также при необходимости направить удаляемый воздух сосредоточенной струей вверх.

Радиальные крышные вентиляторы (стальные) могут применяться для установок с сетью воздуховодов (в том числе для многоэтажных зданий). Они также могут устанавливаться для удаления воздуха с температурой не свыше 50° С от местных укрытий (когда не требуется очистка его перед выбросом в атмосферу).

2.1 Реверсивный осевой вентилятор

Реверсивный вентилятор из условий относительной бесшумности допускает большие окружные скорости, чем осевой четырехлопастный. Номер вентилятора соответствует размеру диаметра крыла в дециметрах. В реверсивном вентиляторе за счет изменения угла поворота лопастей достигаются более широкие пределы регулировки производительности, чем при дросселировании, при неизменном числе оборотов.

Характерной особенностью работы центробежных реверсивных вентиляторов является полное отсутствие гидравлического сопротивления сети.

Рабочие колеса центробежных вентиляторов должны постоянно вращаться по направлению разворота спирального кожуха. Нарушение этого условия приводит к значительному снижению производительности вентилятора и напора воздуха, создаваемого им. Рабочее колесо осевых не реверсивных вентиляторов при нормальной работе должно вращаться тупой кромкой и вогнутостью вперед ( захватывая этой вогнутостью воздух), при вращении колеса и выпуклостью вперед производительность вентилятора снижается. Для восстановления нормальной работы рабочее колесо следует снять с вала, повернуть обратной стороной и вновь насадить на вал.

Осевыми вентиляторами правого вращения называются такие, которые при вращении по часовой стрелке подают воздух на наблюдателя. Если воздух идет на наблюдателя при вращении вентилятора против часовой стрелки - вентилятор левого вращения. При правильном вращении осевых вентиляторов их лопасти должны двигаться тупыми кромками и плоскими или вогнутыми сторонами вперед. Реверсивные вентиляторы дают одинаковую подачу воздуха при вращении в обе стороны; их лопасти имеют симметричную форму.

2.2 Вытяжной осевой вентилятор

Осевые вытяжные вентиляторы ( по одному на 6 - 10 агрегатов) располагают на потолке или стонах так, чтобы все помещение хорошо проветривалось. Для автоматического пуска и остановки вентиляторов используют термостаты. Вытяжной патрубок одного из вентиляторов должен иметь свободный, неперекрываемый проход. В патрубках остальных вентиляторов ставят жалюзийные заслонки, которые открываются под воздействием струи воздуха, выходящей из вентилятора. При остановке вентилятора заслонки под влиянием собственного веса закрываются.

Электродвигатели к осевым вытяжным вентиляторам окрасочных установок должны располагаться вне воздуховодов и иметь Взрывозащищенное исполнение при расположении их внутри цеха или нормальное исполнение при расположении снаружи здания. В окрасочных камерах устанавливают светильники во взрывозащищенном исполнении.

Воздух из помещений с тупиковой расстановкой удаляют: 50 % из верхней зоны осевыми вытяжными вентиляторами, 50 % из нижней зоны через вытяжные каналы.



3. Шахтный вентилятор

Вентилятор шахтный -- составная часть вентиляторной установки. По принципу действия вентиляторы шахтные делятся на центробежные и осевые, по характеру использования -- на вентиляторы главного (обслуживают всю шахту или её часть) и местного (каждый обслуживает забой подготовительной выработки) проветривания.

В центробежном вентиляторе шахтном воздух через коллектор и направляющий аппарат поступает в каналы между лопатками рабочего колеса. При вращении последнего под действием центробежной силы направление движения воздуха изменяется на 90°. Воздух перемещается по спиральному корпусу и направляется в выходное отверстие, создавая на выходе из диффузора избыточное давление. К рабочему колесу воздух может поступать с одной или двух сторон (вентилятор шахтный одно- или двустороннего всасывания).

В осевом вентиляторе шахтном воздух по коллектору подходит к вращающемуся лопаточному рабочему колесу и далее, двигаясь вдоль оси, через направляющий аппарат, второе рабочее колесо и спрямляющий аппарат, попадает в диффузор, создавая на его выходе избыточное давление. Осевые вентиляторы шахтные, в отличие от центробежных, могут быть реверсивными.

Привод вентилятора шахтного -- электрический, вентиляторов местного проветривания -- электрический и пневматический. Давление, создаваемое вентилятором шахтным, и его производительность можно регулировать плавно или ступенчато изменением частоты вращения рабочего колеса, поворотом его лопаток и направляющего аппарата. Максимальное значение производительности, давления и коэффициента полезного действия осевых вентиляторов шахтных соответственно 650 м³/с, 4,6 кПа и 0,8, центробежных -- 700 м³/с, 9,2 кПа и 0,86. Для увеличения производительности и развиваемого давления вентиляторы шахтные иногда соединяют соответственно параллельно и последовательно. Дальнейшее совершенствование вентиляторов шахтных связано с возможностями повышения давления, производительности, надёжности, снижения уровня шума без увеличения габаритов вентиляторов шахтных.



4. Канальный (тангенциальный) вентилятор

вентилятор центробежный монтажный шахтный

Канальные вентиляторы, предназначенные для перемещения воздушной массы по каналам вентиляции, устанавливают непосредственно в каналы воздуховодов. В различных системах вентиляции канальные вентиляторы получили самое широкое применение.

Существует много разновидностей канальных вентиляторов. Для использования в прямоугольных воздуховодах употребляются вентиляторы, выполненные в прямоугольном корпусе. Эти вентиляторы разделяются на прямоточные и вентиляторы, в которых ось расположена перпендикулярно оси воздуховода.

Преимуществом вентиляторов, выполненных в квадратном корпусе, является конструктивная возможность легко назначить направление потока выходного воздуха, при надобности можно даже назначить одновременно несколько направлений. Это достоинство квадратного корпуса позволяет существенно сэкономить необходимое место для установки вентилятора. Другим важным качеством квадратного корпуса вентилятора является простота решения задачи подавления рабочего шума. Аэродинамические характеристики вентилятора в основном определяются конфигурацией рабочего колеса. Лопатки рабочего колеса могут быть загнуты вперёд или назад. Материалом для изготовления рабочих колёс вентиляторов могут быть не только металлы, но и пластмасса.

При установке вентиляторы могут монтироваться кроме воздуховодов на стене или потолке. Для регулирования скорости применяют тиристорные преобразователи частоты. Специальные термодатчики защищают электродвигатель от перегрева. Для работы во взрывоопасных помещениях химического производства, газовой или нефтяной промышленности выпускаются вентиляторы, имеющие взрывозащищённое исполнение.

Выбирая модель канального вентилятора необходимо учитывать всё многообразие факторов и необходимых требований к конкретной системе вентиляции, таких как: производительность, уровень шума, мощность, внешние габариты.

Воздушное сопротивление воздуховода, зависящее от качества произведённого монтажа, а также от конфигурации системы, имеет большое значение при установке канального вентилятора. Канальные вентиляторы подразделяются:

1). По форме канала.

Канальные вентиляторы для круглых каналов и канальные вентиляторы для прямоугольных каналов.

2). По свойствам корпуса.

Канальные вентиляторы в шумоизолированном корпусе или в обычном корпусе.

3). По степени опасности перемещаемого воздуха.

Обычные, взрывобезопасные канальные вентиляторы и вентиляторы для агрессивных сред.



5. Вентиляторы по исполнению

Многозональные вентиляторы. Многозональные центробежные вытяжные вентиляторы имеют специальный корпус, позволяющий подключить несколько всасывающих воздуховодов, вытягивающих воздух из разных зон. Зоной может быть отдельный вентканал, комната или даже часть большого помещения. Такие вентиляторы могут быть незаменимы на объектах, где следует сделать вытяжку из нескольких мест, а канал для выброса воздуха всего один. Многозональные вытяжные вентиляторы позволяют оптимизировать сеть воздуховодов, сократить количество дорогих фасонных изделий, используя при этом однотипные гибкие воздуховоды.

Канальные вентиляторы (прямоточные). Предназначены для монтажа в вентиляционный канал круглого или прямоугольного сечения. Вентиляторы этого типа устанавливаются на одном валу с электродвигателем в едином корпусе с использованием виброизолирующих прокладок. Вентилятор может быть осевым, многолопастным или радиальным, с лопатками загнутыми как вперед так и назад, одностороннего или двухстороннего всасывания. Корпус канальных вентиляторов может изготавливаться из специального пластика, из гальванизированной стали и даже быть смешанным. Из-за небольших габаритных размеров канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции и кондиционирования воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных шкафах. Возможно любое (горизонтальное, вертикальное или наклонное) положение вентилятора при его установке. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха.

Вентиляторы Крышные Радиальные (ВКР). Крышные вентиляторы монтируются непосредственно на крыше здания, обычно имеют специальную раму для обеспечения долговечности и стойкости к атмосферным воздействиям. В связи с тем, что они практически весь срок службы находятся на улице, к ним предъявляются особые требования по влаго- и пылеустойчивости. Обычно они выполняются из высококачественной стали с эпоксидным коррозиестойким покрытием, либо гальванизированной. Существуют крышные вентиляторы как для систем общей вентиляции, так и специальные жаропрочные вентиляторы для высокотемпературных систем, например, систем дымоудаления при пожаре, организация вытяжки для камина или газового котла.



6. Монтаж осевых вентиляторов

Монтаж осевого вентилятора в стенном проеме выполняют в следующем порядке: на металлическую опору укладывают резиновую прокладку для уменьшения вибрации и шума, поднимают и устанавливают на опору вентилятор, проверяют правильность его установки, после чего закрепляют вентилятор на болтах с контргайками.

Монтаж вентиляторов ведут в такой последовательности: устанавливают и выверяют кронштейн, раму или подвески для крепления вентилятора; монтируют вентилятор в проектном положении и закрепляют опорные болты; проверяют зазоры между обечайкой ( цилиндрическим корпусом) и рабочим колесом ( лопастями); зазор должен быть равномерный и не превышать 1 % от диаметра рабочего колеса; подсоединяют электроэнергию, проверяют правильность направления вращения рабочего колеса и производят обкатку вентилятора.

Перед монтажом осевого вентилятора в воздуховоде в перекрытии устанавливают подвески, которыми закрепляют вентилятор. Затем к нему присоединяют воздуховоды. В воздуховоде, расположенном со стороны электродвигателя, делают лючок для подключения вентилятора к электросети и проведения профилактического осмотра. Проверяют зазор между концами лопастей и обечайкой, который не должен превышать числа миллиметров, равного номеру вентилятора.

При монтаже осевого вентилятора на металлическом кронштейне последний заделывают в стену, заливая отверстия цементным раствором. Затем, застропив осевой вентилятор, его поднимают и устанавливают на кронштейн, на который предварительно укладывают резиновую прокладку толщиной 5 - 7 мм для уменьшения вибрации и шума. Проверив правильность установки, осевой вентилятор закрепляют к кронштейну болтами, а затем снимают стропы.

Болты должны быть закреплены контргайками.

В стенном проеме предварительно делают проем и оштукатуривают его. При этом диаметр проема должен соответствовать диаметру вентилятора. Для крепления осевого вентилятора в проем вставляют опору, изготовленную из металлического листа, толщина которого зависит от размера вентилятора и указана в проекте. Под металлическую опору устанавливают на сварке косынки.

Недостатками подобных сушилок являются повышенная стоимость оборудования, а также сложность монтажа осевых вентиляторов и необходимость квалифицированного ухода за сушилкой.

Осевые вентиляторы устанавливают на кронштейны, заделанные в стену, в оконных и стенных проемах. Монтаж осевых вентиляторов, ведут, как правило, двое монтажников с применением автокранов или лебедок.



7. Монтаж центробежных вентиляторов

До начала монтажа необходимо:

1) произвести осмотр вентилятора и электродвигателя и сверить их характеристики с проектными данными;

2) проверить сопротивление изоляционной обмотки электродвигателя и при необходимости просушить ее (проверку и сушку электродвигателя выполняют электромонтажники);

3) выверить и принять фундамент или место установки (площадку, кронштейны) под монтаж, обязательно проверив соответствие проекту размеров и привязки основания к строительным конструктивным элементам здания.

Последовательность производства монтажных работ:

1) устанавливают рамы виброоснования на деревянные бруски высотой, несколько большей высоты виброизоляторов;

2) располагают виброизоляторы под рамой;

3) крепят лебедки и блоки (при монтаже лебедками);

4) стропят вентилятор или отдельные его части, поднимают и перемещают по горизонтали к месту установки;

5) устанавливают (или собирают) вентилятор на раму виброоснования;

6) закрепляют временно вентилятор к раме;

7) монтируют электродвигатель на салазки, прикрепляя к раме;

8) подняв вентиляторную установку, удаляют временные подставки (деревянные бруски);

9) опускают вентиляторную установку на виброизоляторы;

10) отрегулировав виброизоляторы, окончательно закрепляют вентилятор и виброизоляторы к раме;

11) на шкивы натягивают ремни; выверив установку электродвигателя» его окончательно закрепляются салазках;

12) устанавливают ограждение ремней;

13) проверяют работу вентилятора после подключения электроэнергии.

При подъеме вентиляторных агрегатов с центром тяжести, расположенным выше монтажных отверстий (скоб), строповку следует производить четырьмя стропами. При подъеме центробежных вентиляторов на одном валу с электродвигателем можно строповать одним стропом, уточняя положение центра тяжести пробным подвешиванием.

При монтаже центробежных вентиляторов на пружинных виброизолирующих основаниях их предварительно комплектуют на раме с виброизоляторами и в собранном виде на болтах устанавливают на полу или перекрытии, причем основание под виброизоляторы должно быть строго горизонтальным и ровным.

Крепить виброизоляторы, как правило, не требуется. В отдельных случаях, например для фиксации положения виброизоляторов при установке на металлоконструкции, следует закрепить их болтами через имеющиеся в нижней плите отверстия, установив под них резиновые шайбы.

При агрегировании необходимо учитывать, что виброизоляторы должны размещаться в плане симметрично относительно центра тяжести всей установки (с возможно наименьшими отклонениями). Если в комплектовании установки (электродвигателем, салазками, шкивом) имеются отступления от рекомендаций каталога, отверстия в раме основания под опору салазок и для крепления виброизоляторов сверлить по месту после пробной сборки.

Правильность сборки и установки вентилятора проверяется перед окончательным закреплением:

1) отбалансированное рабочее колесо вентилятора при легко его прокручивании останавливается в любом положении (предварительно нанесенные мелом риски на турбине и диффузоре не совпадают); при наличии дебаланса колесо при остановке занимает определенное положение (риски совпадают);

2) зазор между задней стенкой кожуха и рабочим: колесом вентилятора должен составлять 4% диаметра колеса, а между колесами диффузором -- соответственно 1%;

3) при ременной передаче установка шкивов выверяется натянутым шнуром, приложенным к их кромкам.



8. Расчет мощности вентилятора

В странах Европы действуют строгие правила, регламентирующие уровень эффективности потребления электроэнергии в зданиях и помещениях. Шведский институт внутреннего климата -- Svenska Inneklimatinsitutet разработал и представил мировой общественности специальную концепцию, называемую «Удельной мощностью вентилятора» и представляющую собой одну из возможных мер повышения энергоэффективности всей вентиляционной системы в целом.

Данная концепция гласит, что удельная мощность одного вентилятора может быть определена как отношение суммарной эффективности энергопотребления всех вентиляторов системы воздуховодов к объему общей воздушной массы, циркулирующей через здание или отдельное помещение. При этом, чем ниже значение данного отношения, тем выше эффективность системы, отвечающей за транспортирование воздуха.

В качестве отдельной рекомендации можно выделить следующее требование к приобретению вентиляционных систем для коммунального сектора -- максимально допустимое значение удельной мощности вентилятора не должно превышать коэффициента 2,0 для систем вентиляции после проведения ремонтных работ, и 1,5 для новых вентиляционных систем.

Удельная мощность вентилятора для здания:

где: P_tf -- общая мощность приточных вентиляторов (КВт),

P_ff -- общая мощность для вытяжных вентиляторов (КВт),

q_f --выбранный расход(м³/с),

Теоретический расчет потребляемой мощности вентиляторов:



где:

P -- потребляемая электрическая мощность вентилятора (КВт),

p_t -- общее давление вентилятора (Па),

q -- расход воздуха (м³/с),

з_fan -- эффективность вентилятора,

з_belt -- эффективность ременной передачи,

з_motor -- эффективность электродвигателя вентилятора.



Заключение

Вентиляция -- организованный воздухообмен, в процессе которого запыленный, загрязненный газами или сильно нагретый воздух удаляется из помещения и взамен него подается свежий, чистый.

Система вентиляции -- это комплекс архитектурных, конструктивных и специальных инженерных решений, который при правильной эксплуатации обеспечивает необходимый воздухообмен в помещении.

Вентиляционная система -- это инженерная конструкция, которая имеет определенное функциональное назначение (приток, вытяжка, местный отсос и т. п.) и является элементом системы вентиляции. Системы вентиляции создают условия для обеспечения технологического процесса или поддержания в помещении заданных климатических условий для высокопродуктивной работы человека. В первом случае система вентиляции будет называться технологической, а во втором -- комфортной.

Выбор способа поддержания необходимых параметров воздушной среды в помещениях определяется многими факторами назначением помещений, режимом работы и характером выделяющихся вредностей в них, количеством и расположением рабочих мест, оборудования и др. При этом должны максимально учитываться эксплуатационные и экономические требования.

По организации воздухообмена в помещениях вентиляционные системы подразделяются на приточные и вытяжные. Первые нагнетают чистый воздух в помещения, вторые удаляют загрязненный воздух в атмосферу. По используемому источнику энергии для перемещения воздуха системы могут быть с естественными (естественная вентиляция) и искусственными (системы механической вентиляции) источниками побуждения движения воздуха.



Список использованной литературы

1. В.М.Черкасский "Насосы, вентиляторы, компрессоры" Москва, Энергоатомиздат 2006 г.

2. В.Н.Богословский и др. "Вентиляция и кондиционирование воздуха" Справочник проектировщика. Москва, Стройиздат 2008г.

3. И.В.Брусиловский "Аэродинамический расчет осевых вентиляторов" Москва, Машиностроение 2006 г.

4. В.Н.Богословский и др. "Внутренние санитарно-технические устройства" Справочник проектировщика. Москва Стройиздат 2005 г.

5. Е.И.Володин и др. "Справочник металлиста" Москва 2006 г.

6. В.А.Добровольский и др. "Детали Машин" 2009 г.

Размещено на Allbest.ru