WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«Казанский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра теплоэнергетики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Насосы, ...»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Казанский государственный архитектурно-строительный

университет

Кафедра теплоэнергетики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчетно-графической работы

по дисциплине

«Насосы, вентиляторы и компрессоры»

для студентов специальности 270109 «ТГВ»

и направлению подготовки 270800.62 «Строительство»

КАЗАНЬ

Составители: Енюшин В.Н .

УДК 621.65

ББК 38.76

Методические указания к изучению курса и выполнению расчетнографической работы по дисциплине «Насосы, вентиляторы и компрессоры» для студентов специальности 270109 «ТГВ» и направление подготовки 270800.62 «Строительство»

Сост.: В.Н.Енюшин, Казань: КГАСУ, 2012. – 16 с .

В методических указаниях даны рекомендации к изучению курса «Насосы, вентиляторы и компрессоры», пример расчета и теоретические материалы к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине .

Методические указания предназначены для студентов специальности 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция .

Илл. 7, библиогр. 4 наимен .

Рецензент: директор института Электроэнергетики и электроники, заведующий кафедрой, ЭСиС, д. ф-м. н., профессор КГЭУ Козлов В.К .

© Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2012 © Енюшин В.Н., 2012 СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 Работа лопатного колеса 5 Корпус и его назначение 9 Определение основных размеров радиальных вентиляторов 11 простейшего типа ЛИТЕРАТУРА 15 Введение Курс «Насосы, вентиляторы и компрессоры» базируется на знании основных законов теоретической механики, гидро- и аэродинамика, приобретенных при изучении дисциплин: «Математика», «Физика», «Механика жидкости и газа» и «Теоретические основы теплотехники» и является основной для изучения профильных дисциплин специальности ТГВ .

Курс состоит из теоретических разделов, в которых излагаются принцип действия и элементы теории лопастных, объемных и струйных нагнетателей .

В предлагаемых методических указаниях изложены основы гидроаэродинамики работы лопастного колеса и назначение корпуса нагнетателя. Изучив теоретический раздел курса, необходимо закрепить полученные знания путем решения конкретных инженерных задач. Одна из них – определение основных размеров радиального вентилятора. С целью углубления полученных теоретических знаний студенты выполняют лабораторные работы[3] .

Изучение курса и необходимо студентам, обучающимся по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция», для успешного освоения таких дисциплин, как газоснабжение,отопление, теплоснабжение, вентиляция и кондиционирование воздуха .

–  –  –

Основной частью всякого вентилятора является лопаточное колесо, при вращении которого передается часть подводимой к двигателю энергии .

Во всех других частях вентилятора (корпусе, направляющих и спрямляющих аппаратах) энергия только теряется .

Чтобы пояснить происходящий в лопаточных колесах процесс передачи мощности двигателя воздуху, т.е. процесс образования давления, рассмотрим вывод уравнения для определения давления, развиваемого радиальным вентилятором (аналогичный результат можно получить и для других лопаточных вентиляторов) .

Рис.1. Векторы скоростей: а)движение жидкости вдоль лопатки,

б) при входе на лопатку, в) при выходе с лопатки .

–  –  –

где - угловая скорость, рад/с;





r - радиус;

2) относительную скорость W, направленную по касательной к лопатке в данной точке .

Рассмотрим (рис.3) треугольники этих скоростей непосредственно перед входом на лопатку (с индексом 1) и сразу после выхода с нее (с индексом 2).

Из треугольника скоростей на основе тригонометрических соображений получим:

–  –  –

Представим себе движение воздуха в канале между двумя лопатками колеса без каких-либо потерь.

Приращение полного давления (теоретического) будет равняться сумме приращений статического и динамического давлений:

–  –  –

Входные кромки лопаток центробежных вентиляторов для обеспечения безударного входа всегда следует отгибать в направлении вращения 2 90. Очертания лопаток при заданных углах входа и выхода должны быть плавными, и желательно применять профилированные объемные лопатки .

У осевых вентиляторов лопатки колеса не образуют явно выраженных каналов (как у радиальных) и работают аналогично изолированным крыльям, однако вышеприведенное уравнение Л. Эйлера и рассмотренные зависимости распространяются и на осевые вентиляторы .

–  –  –

Поток жидкости, сбегающий с лопастного колеса, собирается в корпусе, который также понижает его скорость и соответственно преобразует динамическое давление в статическое .

–  –  –

Рис.4. Обозначение основных размеров для осевых лопастных нагнетателей У центробежных (радиальных) нагнетателей корпус имеет спиральную форму — улитку (рис. 3), а у осевых — цилиндрическую— обечайку (рис.4) .

На рис.3, представлен корпус, характерный для радиальных вентиляторов и обычно выполняемый из листовой стали на сварке; корпуса центробежных насосов, выполняемые обычно путем отливки, имеют более выгодную скругленную форму .

У осевых нагнетателей в связи с тем, что жидкость не изменяет направление движения, корпус имеет цилиндрическую форму и его роль более ограничена, чем у центробежных (радиальных) .

Определяющим параметром спирального корпуса является его разворот А – наибольшее расстояние от стенки корпуса радиального колеса. Очертание спирального корпуса обычно соответствует архимедовой спирали .

Приближенно архимедову спираль можно построить с помощью так называемого конструкторского квадрата со стороной а (рис. 6). Для этого от вершины конструкторского квадрата проводят определяемым из расчета радиусом дугу в 1/4 окружности, после чего центр перемещают в последующие вершины и последовательно уменьшающимся радиусом вычерчивают еще две дуги. Эти три дуги и образуют профиль спирального корпуса. Из построения можно заметить, что а=А/4. Продолжением его является «язык» — часть профиля, помещающаяся внутри спирального корпуса. Рациональная длина и контур «языка» для разных нагнетателей бывают различными. Некоторые радиальные вентиляторы лучше работают без него .

Рис.5. Постоерние спирального корпуса

Цилиндрический корпус осевого нагнетателя (обечайку) целесообразно снабжать осевым диффузором для понижения скорости потока при выходе и преобразовании динамического давления в статическое. Для преобразования динамического давления скорости закручивания в статическое часто применяют спрямляющий аппарат, устанавливаемый непосредственно за осевым колесом. Такой аппарат состоит из плоских или профилированных лопаток, образующих продольные каналы .

В цилиндрическом корпусе осевого нагнетателя полезно перед колесом устанавливать направляющий, а за колесом – спрямляющий аппараты из радиальных лопаток. Диаметр корпуса должен лишь минимально превышать диаметр колеса во избежание большого перетекания воздуха через зазор, что существенно ухудшает условия работы. При понижении противодавления влияние зазора сказывается в меньшей степени .

Определение основных размеров радиальных вентиляторов простейшего типа Обычный радиальный вентилятор достаточно прост по конструкции и при отсутствии подходящего серийного вентилятора его можно без особых затруднений изготовить на месте (это не относится к насосам и компрессорам) .

В этом случае основные аэродинамические размеры определяют путем приведенного ниже расчета, разработанного М.П. Калинушкиным [2] на основе статистического анализа большого количества испытаний радиальных вентиляторов с хорошими показателями .

Для расчета должны быть заданы L (м3/с); p (Па) (приведенное к 0=1,2 кг/м3) и, поскольку желательно непосредственное соединение с электродвигателем, — рад/с .

Расчет рекомендуется вести в последовательности, описанной ниже .

1. В соответствии с заданием прежде всего вычисляют удельную быстроходность:

L1 / 2 n y 53 p3 / 4 (1)

2. Диаметр входа в вентилятор D 0 определяют, исходя из условия минимальных потерь при входе потока на лопатки по формуле ЦАГИ:

L D0 k 3 (2) где в зависимости от удельной быстроходности ny рекомендуется k=1,6...1,8 .

Для радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед, и при nу=20...55 нами рекомендуется в среднем k=1,65, а для лопаток, загнутых назад, и nу=40...80 k=1,75 .

Позднее в ЦАГИ была предложена формула несколько иного вида:

D 0 =(k 1 L 1 / 2 /p 3 / 4 ) при значениях k1=1,35... 1,9 .

Эти обе формулы в указанных нами пределах дают достаточно совпадающие результаты .

3. Диаметр входа в колесо (на лопатки колеса) D 1 принимают по конструктивным соображениям D1=D0 .

4. Для определения наружного диаметра колеса D 2 на основе статистической обработки результатов многочисленных испытаний хороших радиальных вентиляторов простейшего типа с постоянной шириной колес (b 1 =b 2 ), лопатками, загнутыми вперед (290°), и в пределах их удельной быстроходности nу =20...55 можно принять в среднем (рис. 1) D 2 =D 0 60/n у .

Более поздний анализ результатов испытаний радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад (290о), и в пределах их удельной быстроходности позволяет в среднем рекомендовать nу=40...80 D 2 =D 0 105/n у .

5. Для уменьшения потерь давления на входе в колесо желательно скорость здесь сохранить равной скорости входа в вентилятор путем сохранения проточных площадей: D02/4=D1b1 .

В действительности при входе в колесо постоянной ширины (b 1 =b 2 =b) поток совершает поворот и происходит его отрыв, т.е .

фактическая площадь сокращается. Вследствие этого ширину колеса нужно принять с запасом. Тогда, а также с учетом уже принятого нами, что D1=D0, получаем k D02/4=D0b и b=k D0/4 .

Нами рекомендуется принимать для вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед, k =1,2 – 2,5, а с лопатками, загнутыми назад, k =1,05 – 1,25. При этом запас рекомендуется тем больший, чем больше отношение D0/D2 .

–  –  –

8. Величину раскрытия спиральных корпусов А аналогично определению D2 при лопастях колес, загнутых вперед (рис.2), и в пределах значений удельной быстроходности n у =20...55 можно принять A=D2nу/90 .

При лопатках, загнутых назад, и в пределах значений удельной быстроходности n у =40...80 A=D2nу/125 .

9. Радиальные вентиляторы простейшего типа, основные размеры которых определены с помощью указанных формул и соотношений, отвечают требованиям с достаточной для практических целей точностью при угле установки лопаток колеса на выходе 2=140...160°, когда лопатки загнуты вперед; 2=20...40°, если лопатки загнуты назад .

При меньших и больших углах 2 принятые в приведенных выше формулах константы не могут быть рекомендованы, и их следует определять вышеописанным статическим методом .

10. Ширину спиральных корпусов прямоугольного сечения можно принять из монтажных соображений. Наиболее удобны для присоединения к воздухопроводам спиральные корпуса, выпускные отверстия которых имеют форму квадрата и площади равны входным отверстиям. Тогда В2=D02/4 и В=0,885 D0 .

11. Мощность вентилятора N (кВт) на колесе, основные размеры которого определены указанным выше способом, можно вычислить по формуле N=Lp/1000, принимая КПД при лопатках колеса, загнутых вперед, =0,55...0,6 и при лопатках, загнутых назад, =0,6...0,7 .

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

1. Гримитлин А.М., Иванов О.П., Пухкал В.А. «Насосы, вентиляторы, компрессоры в инженерном оборудовании зданий». Учебное пособие. Издво АВОК «Северо-Запад» Санкт-Петербург, 2006г .

2. Калинушкин Н.П. «Насосы и вентиляторы». Учебное пособие. В.Ш., Москва, 1987 г .

3. Давыдов А.П. Методические указания для студентов специальности 290700 «Расчет и подбор вентиляторов» КГАСА, 1998 г .

4. Енюшин В. Н. Насосы, вентиляторы и компрессоры. Методические указания для проведения лабораторных работ для студентов специальности 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция, Казань, КГАСУ, 2009 .

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

–  –  –

Составители: ЕНЮШИН Владимир Николаевич

Редактор:

Редакционно-издательский отдел Казанского государственного архитектурно-строительного университета




Похожие работы:

«ФЭИ-1271 ФИЗИКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ l. Г. БУЛЬКАНОВ, А. С. КРУГЛОВ, В. И. МОСЕЕВ Методы механических испытаний материалов в ядерном реакторе БР-1О 4. Устройства с передачей нагрузки крутящим моментом. Обнинск — 1982 УДК 621.039.55 M. Г. Бульканов, А. С. Круглев, В. И. Мосеев. Ме...»

«Чего ожидать во время обновления ключа KSK корневой зоны? Офис технического директора ICANN 22 августа 2018 года Чего ожидать во время обновления ключа KSK корневой зоны? 1 Основные положения 2 1. Введение 2 1.1 Определение понятия "обновление ключа KSK корневой зоны" 4 1.2 Якоря доверия 4 2. Резолвер...»

«Закрытое акционерное общество "ЛСР. Недвижимость-Урал" ОГРН 1026605389667, ИНН 6672142550, КПП 660850001 620072, Россия, г. Екатеринбург, ул. 40-летия Комсомола, д.34 www.LSRrealestate-ural.ru телефон/факс: (343)215-99-00, E-ma...»

«СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЁТА В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ И ПРИ ЗАЩИТЕ ИНФОРМАЦИИ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЁТА В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ И ПРИ ЗАЩИТЕ ИНФОРМАЦИИ Лабораторные...»

«ТОВ “Італгаз” 07400, м. Бровари, вул. Кірова, 90, оф. 39 тел. (04594) 7-26-62/63/64/65, ф. (04594) 7-26-66 www.italgaz.com.ua, e-mail: office@italgaz.com.ua Регулятор давления газа DIVAL 500 1” 50...»

«Утверждена Приказом Правления АО "Мангистаумунайгаз" от "07" ноября 2013 г. № 1511 -П ТЕНДЕРНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА "МАНГИСТАУМУНАЙГАЗ" ПО ЗАКУПУ РАБОТ АКТАУ 2013 ГОД согласно "Правил закупок товаров, работ и услуг АО "Фонд национального благосостояния "Самрук-азына" и организациями пятьдесят и более пр...»

«International Paint Ltd. Справочный Лист Безопасности EGA173 Interseal 1052 Sand ZnP Part A Номер редакции документа 3 Дата Последней Редакции 12/12/11 Соответствует требованиям Директивы (EC) No.1907/2006 (REACH), Приложения II и Директивы (EC) No.1272/2008 РАЗДЕЛ 1: Идентиф...»

«Международный научно-технический журнал МАРТ 2018 "ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА. ИННОВАЦИИ" АВТОМАТИКА. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА УДК 004.91 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ, ОСНОВАННЫХ НА ТЕХНОЛОГИИ БЛОКЧЕЙН, В СОВРЕМЕННОЙ ЭКОНОМИКЕ Немуров Е.В., Л...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.