Лекция на тему «Испытание вентиляторов»
Лекция на тему «Испытание вентиляторов»
Испытание вентилятора в сети воздуховодов проводят, чтобы определить и сопоставить с проектными и каталожными данными фактический режим его работы. Поэтому в процессе испытаний вентилятора определяют создаваемое вентилятором давление, объем перемещаемого им воздуха, частоту вращения рабочего колеса и в некоторых случаях КПД. Все необходимые величины измеряют при полностью открытых регулирующих устройствах у вентилятора (шибер у нагнетательного патрубка, направляющий аппарат у всасывающего патрубка).
Для определения подачи вентилятора и развиваемого им давления необходимо измерить полное и динамическое давления на всасывающей и нагнетательной линиях у вентилятора. Замеры этих давлений следует выполнять в сечениях возможно ближе к вентилятору. При наличии непосредственно примыкающих к вентилятору прямых участков воздуховода длиной не менее 6 диаметров воздуховода сечение для замера давлений выбирают на расстоянии 4-5 диаметров за местным сопротивлением, но не менее двух диаметров до последующего по движению воздуха местного сопротивления. При отсутствии прямолинейных участков давления измеряют в непосредственной близости к вентилятору на участках за местными сопротивлениями (у плоскости фланцевых соединений всасывающего и нагнетательного патрубков радиальных вентиляторов или у фланцевых соединений всасывающего и нагнетательного воздуховодов с обечайкой и коллектором осевых вентиляторов, установленных в воздуховоде). При испытании вентилятора с двусторонним всасыванием его подачу определяют замерами расходов на прямых участках линии нагнетания.
Полное давление, развиваемое вентилятором, определяют путем суммирования абсолютных значений полных давлений на линии всасывания и нагнетания. При этом должны быть учтены потери давления между сечениями, в которых произведен замер давлений, и сечениями фланцевых соединений всасывающего и нагнетательного патрубков вентилятора.
Расходы воздуха на всасывающей и нагнетательной линиях определяют по замеренным средним значениям динамического давления. Подачу вентилятора определяют как среднее арифметическое расходов в этих сечениях.
Мощность на валу вентилятора N B (кВт) вычисляют по формуле
где N Э – мощность, потребляемая электродвигателем, кВт;
η э , η п – КПД электродвигателя и передачи соответственно.
Все измерения должны производиться при постоянной частоте вращения рабочего колеса вентилятора, которую замеряют перед началом аэродинамических замеров и после их окончания.
Перед сопоставлением фактического режима работы вентилятора с указанным по каталогу необходимо замеренное полное давление, развиваемое вентилятором, привести к стандартным условиям воздуха (при давлении 101325 Па, температуре 20 °С и относительной влажности 50 % ) по формуле
где Н ф – измеренное полное давление, приведенное к стандартным условиям, Па;
Н п – измеренное полное давление, Па;
t – измеренная температура воздуха в воздуховоде, °С;
В – измеренное барометрическое давление, Па.
Полученные значения полного давления и подачи вентилятора наносят на характеристику вентилятора, указанную в каталоге. Если точка Г на графике (рисунок 1), определяемая фактической подачей L ф и фактическим полным давлением Н ф , падает на кривую H = f (L) характеристики вентилятора по каталогу для замеренной частоты рабочего колеса, то вентилятор следует считать соответствующим каталогу. Отклонение от характеристики каталога допускается в пределах 5%. Приведем некоторые возможные отклонения местоположения фактической рабочей точки от проектного и причины этих отклонений,
Рисунок 1 – Режим работы вентилятора, соответствующего каталогу
1-й случай . В результате испытания вентилятора оказалось, что его подача L ф и давление Н ф (точка 2 на рисунке 2, а ) отличаются от проектных (точка 1). Взаимное положение этих точек свидетельствует о том, что расхождение в местоположении этих точек не могло произойти из-за поставки вентилятора, так как обе рабочие точки лежат на напорной характеристике Н = f ( L ) при данной частоте вращения. Характеристика сети, проходящая через точку 2, более крутая по сравнению с проектной. Это может быть следствием отключения части ответвлений в сети или частичного закрытия тех регулирующих устройств, которые должны быть открыты. И то и другое легко устранимо. Причиной несоответствия проекту положения фактической рабочей точки может быть также некачественный монтаж системы. В частности, в результате низкого качества выполнения фасонных частей, отдельных звеньев и т.п. могут резко возрасти потери давления в сети, что приведет к изменению характеристики сети и смещению рабочей точки. Устранить эту причину можно переделкой и исправлением дефектных участков сети.
2-й случай . Фактическая рабочая точка лежит правее проектной на одной и той же напорной характеристике ( рисунок 2, б ). Такое несоответствие не может быть вызвано поставкой некачественного вентилятора. Действительная подача вентилятора больше проектной, действительная характеристика сети более пологая, чем проектная.
І – характеристики сети проектная; ІІ – характеристики сети фактическая;
1 – точка рабочая проектная; 2 – точка рабочая фактическая;
Рисунок 2 – Вариант расположения фактической и проектной рабочих точек
Причиной такого изменения характеристики сети чаще является недостаточная герметизация воздуховодов. Чем больше неплотностей в сети, тем более ее характеристика. Негерметичность воздуховодов должна быть устранена, после чего действительная характеристика сети будет соответствовать проектной.
Другая причина рассматриваемого изменения характеристики сети заключается в том, что при проектировании вентиляционных сетей многие сопротивления рассчитывают с завышением (результат стремления проектировщиков иметь некоторый запас). Для устранения расхождения между действительной и проектной характеристиками сети следует выполнить дросселирование ее, в результате чего действительная рабочая точка 2 переместится в проектное положение 1.
3-й случай . Фактическая рабочая точка 2 лежит ниже проектной точки 1 на одной и той же характеристике сети (рисунок 2, в ), но смещена относительно напорной характеристики вентилятора, но смещена относительно напорной характеристики вентилятора при п = п пр . Если проверка покажет, что частота вращения рабочего колеса вентилятора соответствует проектному, это означает, что действительная характеристика вентилятора не соответствует указанной в каталоге. Следовательно, причина заключается в некачественном изготовлении данного вентилятора.
Кроме этих случаев, в практике могут встретиться различные их комбинации, когда одновременно действуют несколько причин из числа рассмотренных.
При значительном отклонении точки 2 от кривой характеристики вентилятора необходимо проверить правильность вращения рабочего колеса, соответствие его кожуху вентилятора, зазор между рабочим колесом и всасывающим патрубком, загрязнение лопаток колеса, засоренность воздуховодов, загрязнение пылеулавливающих устройств. Обнаруженные недостатки следует устранить и снова замерить полное давление и подачу вентилятора.
Фактическая подача вентилятора может отличаться от проектной как в случае соответствия, так и в случае несоответствия вентилятора характеристике по каталогу. Причинами этого расхождения могут быть несоответствие фактической частоты вращения проектной, неисправности сети, ошибки в монтаже и ошибки в расчете сети. Неисправности сети обнаруживают осмотром ее. Обнаруженные неисправности устраняют. Если и после этого расхождение в подаче вентилятора остается, то его регулируют, либо изменяя частоту вращения его рабочего колеса (т. е. изменяя характеристику сети. При недостаточной подаче увеличивают частоту вращения рабочего колеса вентилятора или заменяют его на другой типоразмер. При подаче больше необходимой уменьшают частоту вращения рабочего колеса вентилятора или создают в воздуховоде у вентилятора дополнительное место сопротивления за счет установки диафрагмы.
При наладке системы вентиляции и кондиционирования воздуха на заданную эффективность их работы окончательное решение о необходимости изменения фактического режима работы отдельных установок применяют с участием технико-экономических требований и достигнутой степени эффективности действия систем в целом.
Частоту вращения рабочего колеса вентилятора можно увеличить при условии соблюдения допустимой мощности установленного электродвигателя.
Необходимую частоту вращения п тр для достижения требуемой подачи L тр определяют по формуле
При изменении частоты вращения изменяются развиваемые вентилятором давление пропорционально квадрату частоты вращения и мощности пропорционально кубу частоты вращения
Источник
Презентация к научно-исследовательской работе(проекту) по физике «Вентилятор»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Исследовательский проект по физике ученика 8 класса Земцова Александра Научный руководитель: учитель Истомина М.В. Мини — ВЕНТИЛЯТОР
Актуальность темы Часто в квартирах бывает очень душно, особенно, в летнее время. Естественный воздухообмен сводится к минимуму, и поэтому установка бытового вентилятора не просто желательна, а даже необходима. Но зимой покупка вентилятора неактуальна, а в сезон вентиляционные приборы достаточно дорогие. Кроме того, мы часто слышим о том, что вещи, сделанные своими руками, приносят в наш дом уют и теплоту. Для этого не всегда нужно затрачивать много средств.
Цель проекта: создать мини – вентилятор с функцией освещения Задачи: Изучить историю возникновения вентиляторов Создать мини – вентилятор своими руками. Научиться самостоятельно выбирать необходимые материалы и применять нужные инструменты. Проверить работу созданного изделия на практике. Выяснить принцип его работы.
История возникновения вентиляторов Вентилятор – это специальное устройство, которое используются для перемещения воздуха — для вентиляции помещений, охлаждения оборудования, воздухоснабжения процесса горения. складной веер опахало Томас Алва Эдисон 11.02.1847 – 18.10.1931 вентилятор Эдисона современный вентилятор
классификация вентиляторов функциональность производи тельность число лопастей исполнение размер регулировка скорости вращения автоповорот 3 — 6 настольные напольные потолочные
Виды вентиляторов название преимущества недостатки применение осевые (аксиальные) бесшумный; компактный; лёгкость; дешевизна; простота в эксплуатации; простота конструкции; малый расход электроэнергии; высокий КПД ограничен диапазон рабочего давления, что снижает область применения конструкции; невысокая мощность авиационные турбины; очистители от примесей, (шахты, подземные коммуникации); в бытовых приборах центробежные (радиальные) если лопатки загнуты назад: экономия электроэнергии; перегрузки по расходу воздуха. если лопатки загнуты вперёд: меньший шум; определённые требования к смесям для устранения запахов и поддержания нормальной влажности; в крупных помещениях, производственных помещениях диаметральные (тангенциальные) равномерный воздушный поток; бесшумны при работе; высокий КПД сравнительно громоздки; воздушное давление низкое; большой расход воздуха кондиционеры;фанкойлы; устройства, где не важен напор воздуха безлопастные (принципиально новый тип) равномерный поток воздуха; компактность; регулирование влажности воздуха шумность из-за высокого потребного давления нагнетателя и большой скорости истечения первичного потока дом, офис, дача, детский сад, больница или другое муниципальное учреждение
Материалы и комплектующие материалы инструмент соединительные провода кулер от компьютера выключатели ПВХ- труба блок питания контрольная лампа саморезы Электро паяльник электролобзик электродрель линейка- уголок отвёртки карандаш
Последовательность сборки Сначала я разметил детали корпуса на фанере толщиной 0,6см с помощью линейки — уголка и карандаша. Вырезал все размеченные детали лобзиком. Вырезанные детали обработал напильником. Затем обработанные напильником детали я пошкурил наждачной бумагой, чтобы они стали гладкими и ровными. Подобрал ПВХ трубу диаметром 14мм. Подготовленные детали я склеил клеем. С помощью паяльного аппарата я соединил между собой все детали электрической части прибора. Полученный мини – вентилятор я упаковал в склеенный корпус из фанеры и получил готовое изделие. Покрасил готовое изделие.
Схема вентилятора Демонстрация работы мини – вентилятора.
Источник
Способы испытаний вентиляторов презентация
ВЕНТИЛЯТОРЫ РАДИАЛЬНЫЕ И ОСЕВЫЕ
Методы аэродинамических испытаний
Radial and axial fans. Methods of aerodynamic tests
Дата введения 2019-07-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 061 «Вентиляция и кондиционирование», Обществом с ограниченной ответственностью «Завод вентиляционного оборудования «ИННОВЕНТ» совместно с Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
Институт стандартизации Молдовы
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 октября 2018 г. N 764-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 10921-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2019 г.
5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ISO 5801:2007* «Вентиляторы промышленные. Определение характеристик с использованием стандартных воздуховодов» («Industrial fans — Performance testing using standardized airways», NEQ)
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты« (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты«. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты«. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Настоящий стандарт устанавливает методы аэродинамических испытаний промышленных вентиляторов на стандартизированных аэродинамических стендах. Стандарт разработан на основе ГОСТ 10921-90 «Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний» и дополнен материалами, приведенными в ISO 5801 «Вентиляторы промышленные. Определение характеристик с использованием стандартных воздуховодов».
Предложены четыре типа аэродинамических стендов, которые имитируют все возможные реальные условия работы вентиляторов в различных системах.
По сравнению с ГОСТ 10921-90 более подробно рассмотрены различные варианты стендов. Предложены новые конструкции расходомерных устройств. Уточнены параметры отдельных элементов стендов. Регламентированы расположения измерительных сечений, в которых устанавливают приемники давления для определения производительности вентилятора и создаваемого давления. Введены жесткие требования для условий проведения испытаний в помещении.
Регламентированы также аэродинамические параметры вентиляторов. Вводятся обозначения размерных и безразмерных параметров, которые полностью согласуются с аналогичными данными, принятыми в отечественных и международных стандартах, и широко используются в научно-технической литературе.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на промышленные вентиляторы радиальные одно- и двусторонние, на осевые одно- и многоступенчатые с диаметрами рабочих колес от 0,05 до 5,0 м, предназначенные для систем вентиляции и кондиционирования, а также для других производственных целей, создающие полное давление до 30 кПа при плотности перемещаемой среды на входе 1,2 кг/м .
Стандарт устанавливает методы получения аэродинамических характеристик вентиляторов на стандартизированных испытательных стендах. Методы могут быть использованы также для испытаний диаметральных, диагональных, канальных и крышных вентиляторов.
Стандарт не распространяется на струйные вентиляторы и бытовые вентиляторы, создающие циркуляцию: потолочные, настольные.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.586.1-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкости и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования
ГОСТ 8.586.2-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкости и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования
ГОСТ 8.586.3-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 3. Сопла и сопла Вентури. Технические требования
ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
ГОСТ 12.2.061-81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам
ГОСТ 12.2.062-81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Ограждения защитные
ГОСТ 12.3.002-2014 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.018-79 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний
ГОСТ 7217-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний
ГОСТ 10159-79 Машины электрические вращающиеся коллекторные. Методы испытаний
ГОСТ 10616-90 Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры
ГОСТ 31353.2-2007 (ИСО 13347-2:2004) Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 2. Реверберационный метод
ГОСТ ISO 5802-2012 Вентиляторы промышленные. Испытания в условиях эксплуатации
ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ Р 8.811-2012 Государственная система обеспечения единства измерений. Таблицы психрометрические. Построение, содержание, расчетные соотношения
ГОСТ Р 8.899-2015 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Аттестация методики измерений
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 воздух: Воздух или другой газ, кроме случая, когда оговорено, что это атмосферный воздух.
3.2 корпус: Неподвижная часть вентилятора, которая формирует и направляет поток воздуха от входа в вентилятор к его выходу.
3.3 камера: Часть воздушной системы или воздуховод, в котором скорость воздуха мала по сравнению со скоростью на входе или выходе из вентилятора.
3.4 помещение для испытаний: Комната или другое место, защищенное от неконтролируемых потоков тепла и воздуха, в котором находятся вентилятор, воздуховоды, измерительные приборы и оборудование для испытаний.
3.5 температура : Температура воздуха или среды по шкале Цельсия, измеренная датчиком температуры.
3.6 абсолютная температура воздуха : Термодинамическая температура по шкале Кельвина, измеренная от абсолютного нуля температуры:
.
3.7 температура по сухому термометру 
: Температура воздуха, измеренная сухим датчиком температуры в помещении, в котором проводятся испытания, около входа в вентилятор или канал.
3.8 температура по мокрому термометру 
: Температура, измеренная датчиком температуры, покрытым влажным тампоном и помещенным в поток.
3.9 газовая постоянная 
: Определяется из уравнения состояния идеального газа:
Источник
