clock for blog часы для сайтов

Проголосуйте!

Чого не вистачає на сайті?
 

Проголосуйте!

Яку аспіраційну системи ви б вибрали для вашого д/о цеху?
 
html counterсчетчик посетителей сайта
mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterСьогодні3
mod_vvisit_counterВчора12
mod_vvisit_counterЦього тижня15
mod_vvisit_counterМинулого тижня129
mod_vvisit_counterЦього місяця358
mod_vvisit_counterМинулого місяця512
mod_vvisit_counterЗа весь час26778

Designed by:
SiteGround web hosting Joomla Templates

 

СПОСОБИ РЕГУЛЮВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ВЕНТИЛЯТОРА

 

Під час експлуатації відцентрових вентиляторів застосовують кілька способів регулювання їхньої продуктивності.  Всі регулювальні пристрої  залежно  від їхнього впливу на характеристику або мережу, або на характеристику і мережу,  поділяються на три групи. До першої групи входять пристрої,  що змінюють частоту обертання робочого колеса. До другої групи входять пристрої, які змінюють характеристику мережі  способом дроселювання. До третьої  групи входять пристрої, що одночасно змінюють характеристики як мережі, так і вентилятора.

1.1. Регулювання продуктивності змінюванням частоти обертання колеса вентилятора

Робота вентилятора на мережу під час зміни частоти обертання колеса відбувається, зазвичай, за незмінного коефіцієнта корисної дії. Таке регулювання є найкращим з точки зору економності роботи самого вентилятора, оскільки під час зниження продуктивності внаслідок зниження частоти обертання колеса споживана потужність N зменшується пропорційно  третій степені відношення частот обертання n, а ККД установки при цьому не  змінюється:

N2/N1=(n2/n1)3

Регулювання  зміни частоти обертання  здійснюється в бік зменшення тиску вентилятора, тому що електродвигун, зазвичай, вибирається за потужністю, що відповідає максимальному тиску і продуктивності.

Регулювання продуктивності може бути дискретне (ступінчасте) та плавне. Плавного регулювання можна досягнути різними способами:

1.1. Cистемою Леонарда «генератор-двигун».

1.2. Електроприводом з асинхронним двигуном, що регулюється за участю дроселя з підмагнічуванням. Недоліками обох методів є те, що обладнання для регулювання є надто складним та громіздким.

1.3. Електроприводом з використанням асинхронного двигуна з реостатом. Незважаючи на те, що обладнання є простим за конструкцією,  воно вимагає особливого спостереження і незручне в експлуатуванні.

1.4. Електропривід з двома асинхронними двигунами (метод Сандлера). Недоліком способу є те, що обладнання є надто громіздким.

1.5. Регулювання гідравлічною муфтою є одним із найпростіших способів регулювання. Остання складається з двох співвісних роторів: ведучого, що насаджується на вал двигуна, і веденого, що насаджується на вал вентилятора. Кільцевий простір, в якому знаходяться лопатки ротора, заповнений оливою, і обертання вала двигуна викликає обертання вала вентилятора.  Частота обертання є тим меншою, чим менше там знаходиться рідини або чим менший там тиск. Перевагами цього способу є простота конструкції обладнання та широкий спектр регулювання. До недоліків такого регулювання відноситься його дорожнеча та невисокий ККД при значному діапазоні регулювання. Тому таке регулювання доцільно застосовувати для  вентиляторів великих розмірів.

1.6. Регулювання за допомогою електромуфти, що діє за принципом електромагнітної індукції. Електромуфта являє собою індуктор, вал якого з’єднується з валом вентилятора, а статор - з валом двигуна. При збільшенні або зменшенні струму збудження змінюється сила магнітного потоку і взаємодія між якорем і статором індуктора. Внаслідок цього змінюється частота обертання колеса вентилятора. Переваги цього методу полягають в можливості регулювання частоти обертання колеса вентилятора в широких межах, а також у можливості дистанційного управління.  Недоліками такого регулювання є  дороговизна обладнання та невисокий ККД при значному  діапазоні регулювання.

1.7. Ще одним способом є застосування пасового варіатора швидкостей. Принцип дії полягає в зміні передавального відношення шківів пасового привода. Перевагою способу є  простота конструкції обладнання.

1.8. Застосування приводу з двигуном змінного струму, частота обертання якого залежить від частоти струму і кількості пар полюсів магнітної системи. Недоліком способу є дороговизна та громіздкість обладнання.

2. Регулювання продуктивності шляхом зміни характеристики мережі

2.1. Введення у вентиляційну мережу додаткового опору

Наступний спосіб  регулювання полягає в штучному введенні у мережу допоміжного опору, наприклад, шибера. Оскільки опір мережі при цьому збільшується (рис.1), то характеристика мережі стає крутішою і робоча точка переміщується  з положення т. А по характеристиці вентилятора вліво вгору, займаючи положення т. В, т. С. Такий спосіб застосовується лише для зменшення продуктивності. З графіка видно, що під час дроселювання зменшується потужність на валу вентилятора і разом з тим підвищується частка енергії, що витрачається на регулювання. Тому до недоліків цього способу відносять його неекономічність (економія потужності на 40% менша у порівнянні з іншим способами), а також можливість регулювання лише у бік зменшення продуктивності. На рис.1 показано залежність витрати у мережі від ступеня відкривання шибера S, %.

Дроселювання вентилятора

Таким чином можна плавно змінювати витрату від максимального значення до нуля.

2.2. Зміна відносної швидкості

Цей спосіб застосовується до вентиляторів з лопатками, загнутими назад, і полягає в зміні ширини робочого колеса за допомогою пересувних дисків, що обертаються разом з колесом. Під час перестановлення диска частина робочого колеса не працює і не бере участі в створенні активного потоку. Перевага цього способу в тому, що є можливим регулювання в бік збільшення продуктивності практично при незмінному ККД. Однак  даний спосіб представляє певні труднощі в експлуатації.

2.3. Закручення потоку повітря, що входить в колесо вентилятора

Для регулювання продуктивності вентилятора застосовують лопаткові напрямні апарата, що встановлюються перед всмоктувальним отвором. Під час повороту лопаток апарата змінюється швидкість закручування потоку, що входить у колесо, в результаті чого змінюються тиск і продуктивність, а отже змінюється безрозмірна характеристика вентилятора (характеристика в координатах продуктивність – тиск). Перевагою цього способу є те, що  ККД вентилятора знижується в меншій мірі, ніж під час регулювання продуктивності дроселюванням.

Аналізуючи  всі способи  регулювання режиму  роботи вентилятора, можна зробити  наступні висновки:

1. Регулювання лопатковими напрямними апаратами дає меншу економію, ніж регулювання швидкості  обертання колеса вентилятора, але лопаткові апарати простіші і дешевші за варіатори швидкості.

2. Регулювання продуктивності зміною прохідних перерізів колеса допускає таку ж економію потужності, як і регулювання лопатковими напрямними апаратами, але конструктивно є складнішими. Основним недоліком цих способів є те, що регулювання здійснюється через створення додаткового опору в мережі. Це зумовлює те, що енергія, яка могла б бути заощадженою при зменшенні продуктивності вентилятора, витрачається на подолання додаткового опору.

3. Найощадливішим способом регулювання  є регулювання зміною швидкості обертання колеса вентилятора. Це пояснюється тим, що тільки під час такого регулювання, зменшення продуктивності вентилятора зумовлене  зменшенням навантаження на електродвигун.

Проаналізуємо детально залежність між зміною швидкості (частотою обертання колеса вентилятора) та споживаною потужністю. Відношення між змінними величинами, такими як тиск, витрата, число обертів вала (колеса вентилятора), і споживаною потужністю виражається через закони подібності. Із цих законів видно, що витрати  підвищуються прямо пропорційно числу обертів, у той час як значення тиску зростає пропорційно квадрату числа обертів, а значення споживаної потужності зростає пропорційно третьому степеню від швидкості або частоти обертів.  Це свідчить про те, що навіть мінімальне зниження числа обертів може призвести до значної економії споживання електроенергії. З рис.2 видно, що за умови роботи вентилятора при 75% числа обертів від номінального значення досягається 75% витрати повітря від значення продуктивності, що можна було б отримати для номінального значення числа обертів. Однак споживання електроенергії становить всього 42% від споживання, що було б при максимальній витраті.

Якщо об’єм витрати повітря становитиме 50%, то споживання електроенергії зменшується до 12,5 %. Виходячи з цього можна зробити висновок, що вже при незначному зменшенні продуктивності досягається значна економія електроенергії. Тому за умови змінної роботи вентилятора необхідним є регулювання продуктивності останнього.

 

Будемо раді отримати ваші зауваження та запитання в коментаріях

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить