Научная статья на тему 'Підвищення ефективності вентиляційної системи із радіальним вентилятором внаслідок застосування дифузорного однопластинного вирівнювача потоку'

Підвищення ефективності вентиляційної системи із радіальним вентилятором внаслідок застосування дифузорного однопластинного вирівнювача потоку Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
52
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
вентиляційна система / радіальний вентилятор / тиск / витрата / швидкість повітряного потоку / ventilation system / radial fans / pressure / consumption / airflow speed

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Б. І. Гулай, С. С. Жуковський

Наведено результати і порівняльний аналіз експериментального дослідження дифузорного і дифузорного однопластинного вирівнювачів нагнітального потоку радіального вентилятора на тисково-витратні параметри вентиляційної системи. Встановлено, що у вентиляційній системі з тим же вентилятором та дифузорним однопластинним вирівнювачем потоку виникає менш об'ємна зона циркуляції повітряного потоку, порівняно з аналогічною зоною, сформованою в дифузорному вирівнювачі. Витрата повітря крізь вентиляційну систему збільшується внаслідок вирівнювання нагнітального потоку відповідно встановленим в дифузорі однопластинним вирівнювачем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Improving ventilation system effectiveness by alignment of radial fan pressuring flow that are achived by installing lamellate flow levelling mechanism

This article presents experimental research results and analysis of the impact on pressureexpense parameters of ventilation system deployment of typical diffusive and diffusivelamellate pressure flow levelling mechanism in radial fans. It is set that in a vent system with a that ventilator and lamellate flow levelling mechanism of stream is a by less volume area of circulation of current of air, by comparison to an analogical area, formed in lamellate flow levelling. The expense of air through a vent system is increased as a result of smoothing of forcing stream according to onehalf-moon levelling set in a diffuser.

Текст научной работы на тему «Підвищення ефективності вентиляційної системи із радіальним вентилятором внаслідок застосування дифузорного однопластинного вирівнювача потоку»

де at - коефщ1енти регресп, якi показують зростання прибутку П у pa3i зрос-тання на одиницю вщповщного показника. Отpиманi результати дають змогу ощнити вплив пеpелiчених показникiв на прибуток автотранспортного шд-приемства. Таким чином, вщ того, наскiльки правильно буде обрано критери показникiв транспортних послуг, залежить ефективнiсть системи управлшня транспортними послугами.

Л1тература

1. Никульшин С. Оснащение автосервисных предприятий технологическим оборудованием / autoExpert, 2005. - № 5. - С. 24-28.

2. Андрусенко С. Продукт автосервиса и управление его качеством / autoExpert, 2005. -№ 5. - С. 33-38.

3. Шевчук В. Епоха Юото: нов1 можливосп i нацюнальна пол1тика // Урядовий кур'ер. -2005. - № 46. - С. 124-126.

4. Коновалов В.С. Организация, механизация и экономика заводского транспорта. - 2-е изд. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1980. - 234 с._

УДК 697.922.2 Acnip. Б.1. Гулай; доц. С. С. Жуковський, канд. техн. наук -

НУ "Львiвcька nолiтехнiка"

П1ДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ВЕНТИЛЯЦШНО1 СИСТЕМИ 13 РАД1АЛЬНИМ ВЕНТИЛЯТОРОМ ВНАСЛ1ДОК ЗАСТОСУВАННЯ ДИФУЗОРНОГО ОДНОПЛАСТИННОГО

ВИР1ВНЮВАЧА ПОТОКУ

Наведено результати i поpiвняльний аналiз експериментального дослщження дифузорного i дифузорного однопластинного виpiвнювачiв нагштального потоку ра-дiального вентилятора на тисково-витратш параметри вентиляцшно! системи. Вста-новлено, що у вентиляцшнш системi з тим же вентилятором та дифузорним одноп-ластинним виpiвнювачем потоку виникае менш об'емна зона циркуляцп повiтpяноrо потоку, поpiвняно з аналогичною зоною, сформованою в дифузорному виpiвнювачi. Витрата повiтpя кpiзь вентиляцшну систему збiльшуеться внаслiдок виpiвнювання нагштального потоку вщповщно встановленим в дифузоpi однопластинним виpiв-нювачем.

Ключов1 слова: вентиляцшна система, pадiальний вентилятор, тиск, витрата, швидюсть повiтpяноrо потоку.

Post-graduate B.I. Gulai; assoc. prof. S.S. Zhykovskui -

NU "L'vivs'kaPolitekhnika"

Improving ventilation system effectiveness by alignment of radial fan pressuring flow that are achived by installing lamellate flow levelling

mechanism

This article presents experimental research results and analysis of the impact on pressure-expense parameters of ventilation system deployment of typical diffusive and diffusive-lamellate pressure flow levelling mechanism in radial fans. It is set that in a vent system with a that ventilator and lamellate flow levelling mechanism of stream is a by less volume area of circulation of current of air, by comparison to an analogical area, formed in lamellate flow levelling. The expense of air through a vent system is increased as a result of smoothing of forcing stream according to onehalf-moon levelling set in a diffuser.

Keywords: ventilation system, radial fans, pressure, consumption, airflow speed.

Проблема: Ефектившсть роботи вентиляцшно1 системи залежить вщ аеродинамiчного вдосконалення 11 складових елемент1в, особливо розмще-них безпосередньо за радiальним вентилятором. Значна частина втрат енергп в елементах вентиляцшно1 системи виникае на витоку повiтряного потоку з нагштального патрубка радiального вентилятора внаслщок нерiвномiрного, несиметричного поля швидкостей та пiдвищеному динамiчному тиску.

Аналiз останнiх дослiджень i публiкацiй. Вщомо, що для запоб^ан-ня передачi вiбрацiй вiд радiального вентилятора на вентиляцшну систему, крiплять гнучку вставку до його нагштального патрубка, тсля яко! встанов-люють дифузорний вирiвнювач потоку (рис. Х.18, с. 152 [1]). Особливютю дифузорного вирiвнювача нагштального потоку радiального вентилятора е формування нерiвномiрного i несиметричне поля швидкостей в 1х вихiдному перерiзi, причому стушнь нерiвномiрностi, для радiальних вентиляторiв, особливо великий, що значно збшьшуе втрати тиску в дифузорi [3]. У радь альних вентиляторах частка динамiчного тиску на нагнiтаннi на порядок ви-ща нiж у вентиляторах шших типiв. Також вщомо, що в радiальних вентиляторах потреба встановлення дифузорних вирiвнювачiв нагштального потоку визначаеться тим, що середш швидкост повiтряного потоку на виходi з 1х нагнiтального патрубка, за номшального режиму роботи вентиляцшно1 системи, змшюеться в межах 25-40 м/с, а швидкост в розрахункових дшянках вентиляцiйних систем приймають тд час проектування, зазвичай, 8-10 м/с [2]. У робот [4] наведено результати експериментального дослiдження схщ-частих дифузорних вирiвнювачiв потоку, прикрiплених безпосередньо до нагштального патрубка радiального вентилятора. При цьому встановлеш зна-чення коефщенлв втрат тиску, залежно вщ геометричних параметрiв дифузорних вирiвнювачiв потоку.

Аналiз публiкацiй, пов'язаних iз дослiдженнями дифузорних вирiвню-вачiв потоку, засвщчуе вiдсутнiсть конструкцiйних вирiшень з метою 1х вдосконалення щодо вирiвнювання нагнiтального потоку радiального вентилятора. А отже, проблема шдвищення ефективност вентиляцiйних систем з радь альним вентилятором, гнучкою вставкою та дифузорним вирiвнювачем наг-нiтального потоку залишаеться актуальною.

Мета i завдання досл1дження. Визначити вплив встановлення дифузорного однопластинного вирiвнювача нагнiтального потоку на тисково-витратну ефективнiсть вентиляцшно1 системи з радiальним вентилятором В-Ц4-70-4. Проаналiзувати та порiвняти цi дослiдження iз варiантом вентиляцшно1 системи з встановленням дифузорного вирiвнювача нагнiтального потоку.

Експериментальш дослiдження та 1хш результати. Експеримен-тальнi дослiдження здiйснювали на вентиляцшних системах, схеми яких зоб-ражено на рис. 1, а, б. Повггря засмоктувалось у вентиляцiйнi системи iз при-мiщення лаборатори вентилятором 1 (В-Ц4-70-4 з кшьюстю обер^в турбiни 2850 об/хв i потужшстю електромотора 1,5 кВт), перетiкало через його всмоктувальний патрубок 2 з прикршленою до нього координатною сггкою 12, витiкало iз нагнiтального патрубка 3, i рухалось через дифузорний вирiв-нювач потоку 4, до якого кршилась гнучка вставка 5 (рис. 1 а), або протжало

через дифузорний вирiвнювач потоку 4, в якому було встановлено (прикрш-лено) однопластинний вирiвнювач 6 (рис. 1 б) Даш повггряний потiк переть кав повггропроводом 7 дiамeтpом 510 мм i витiкав з кiнцeвого отвору венти-ляцшно! системи в примщення лаборатори. Однопластинний виpiвнювач нагнiтального повггряного потоку 6 було встановлено перпендикулярно до площини вихiдного (нагнiтального) патрубка 3 на вщстат 1/3 а вщ правого боку вентилятора 1 (де а=280 мм - довжина сторони квадратного нагшталь-ного патрубка pадiального вентилятора 1).

13 14

Рис. 1. Схеми вентиляцшних систем: а) з дифузорним вирiвнювачем нагнталь-ного потоку радiального вентилятора; б) з дифузорним однопластинним вирiв-нювачем нагттального потоку радiального вентилятора: 1 - вентилятор (В-Ц4-70-4); 2 - всмоктувальний (вх1дний) патрубок вентилятора; 3 - нагнтальний (вих1д-ний) патрубок вентилятора; 4 - дифузорний вир1внювач потоку; 5 - гнучка вставка; 6 - однопластинний вир1внювач потоку; 7 - повтропров1д; 8 - трубка Браббе; 9 - диференцтний мжроманометр; 10 - термоелектроанемометр; 11 - сенсор тер-моелектроанемометра; 12 - координатна стка; 13 - барометр-анерод; 14 - термометр

Тисковi впливи дослщжували в перерiзах 1-1...6-6, двох конструк-цшних версш, вирiвнювачiв нагнгтального потоку. При цьому визначали пов-ш та статичш тиски у вщповщних точках кожного з перерiзiв, за допомогою пневмотискового вимiрювача 8 (трубки Браббе) та замiрiв, отриманих спир-товим диференцшним ^зницевим) мжроманометром 9. Замiри тисюв вико-нували у вЫх точках дослщжуваних перерiзiв та повторювали тричi для шд-твердження 1хньо1 достовiрностi. При цьому всi умови експерименту залиша-лись незмшними (конфiгурацiя системи, кiлькiсть обертiв турбши вентилятора, потужнiсть його мотора, температура повпря в примiщеннi тощо), а ре-зультати усереднювали.

Густину повiтря в умовах експерименту визначали за показами баро-метра-анеро1да 13 та термометра 14. Витрату пов^я у системi вентиляци визначали таким чином: сенсором 11, розмщеним в кiнцi щупа термоелек-

троанемометра 10 замiрювали швидкостi повiтря в в1дпов1дних точках коор-динатно! сiтки 12, прикр1плено1 до вхiдного патрубка вентилятора 2, п1сля чого визначали середню швидкiсть повiтряного потоку в площин1 0400 мм всмоктувального (вхiдного) патрубка вентилятора 2. Bei замiри починали п1с-ля попередньо! 20-хвилинно! роботи вентилятора (за роботи вентилятора в незм1нному режим1).

Пiд час досл1дження використовували вимiрювальнi засоби, вказанi в табл.

Табл. Засоби вимiрювань, використаш nid час досл'дження

№ Назва засоб1в Характеристики та точ-

з/п вимфювання н1сть вим1рювання

1 Барометр-анеро!д БАММ-1, №8795 8000... 106000±2°°Па

2 Спиртовий термометр -30...+100±0'1 °С

3 М1кроманометр ММН-2400 (5)-1.0 ТУ25-01-816-79 № 2200 91 2 ±2 Па

4 Термоелектроанемометр АТТ-1004 АКТАКОМ 0,05 м/с

5 Пневмометричний вим1рювач (трубка) Браббе №20 £ = 0,99

Результати експериментального дослщження вентиляцшно! системи з дифузорним вирiвнювачем повiтряного потоку, за схемою рис. 1, а зображе-но на рис. 2.

Результати експериментального дослщження вентиляцшно! системи з дифузорним однопластинним вирiвнювачем нагнiтального потоку за схемою рис. 1, б зображет на рис. 3.

Аналiз графiчних залежностей розподiлу статичних i повних тисюв у вентиляцiйнiй системi рис. 1, а засвщчуе, що вщ'емш статичнi тиски змшю-ються на додатш на шляху протiкання пов^я крiзь дифузорний вирiвнювач потоку в межах перерiзiв 3-4. При цьому повш тиски е додатнiми у всьому просторi дослiджуваних перерiзiв (рис. 2, б). Конф^уращя лiнiй однакових повних тисюв (рис. 2, г) засвщчуе циркулящю повiтряного потоку з плюсови-ми тисками, яка утворюеться в правiй, з боку вхщного патрубка, зонi дифузо-ра, у межах перерiзiв 2-6, з центром приблизно на рiвнi перерiзу 4-4. Дос-татньо велика зона циркуляци повiтря знижуе не тiльки тискову, а i витратну ефективнiсть роботи вентиляцшно! системи. Аналiз рис. 2, г також засвщчуе зменшення юлькост повiтря, що протiкае в просторi бiля право! стiнки дифу-зорного вирiвнювача.

Аналiз графiчних залежностей розподшу статичних тискiв у вентиля-цшнш системi, iз застосуванням дифузорного однопластинного вирiвнювача нагнiтального потоку (рис. 3, а, в) засв^уе, що зона вщ'емних статичних тис-кiв е об'емшшою, порiвняно iз аналогiчною зоною, сформованою у дифузор-ному вирiвнювачi (рис. 2, а, в). Повш тиски в обох дослщжуваних верЫях вентсистем е додатними у всьому просторi дослiджуваних перерiзiв (рис. 2, б, г i рис. 3, б, г), але за наявност однопластинного вирiвнювача в середньому дещо вищi. Конфiгурацiя лiнiй однакових повних тисюв (рис. 3, г) засвщчуе менш об'емну зону циркуляци пов^ряного потоку, порiвняно з аналогiчною зоною, сформованою в типовому дифузорному вирiвнювачi (рис. 2, г).

Рис. 2. Результати експериментального до^дження вентиляцШно'1 системи з дифузорним вирiвнювачем повШряного потоку: епюрирозподшу статичних (а) та повних (б) тисков; яти однакових статичних (в) та повних (г) тисков

Вимiрюваннями встановлено, що повггропродуктившсть дослщжених вентиляцшних систем з радiальним вентилятором В-Ц4-70-4 (кшьюсть обер-™ турбши 2850 об/хв, потужнiсть електромотора 1,5кВт), у випадку з типо-вим дифузорним вирiвнювачем повiтряного потоку за схемою (рис. 1, а) до-рiвнюе 6156 м3/год, а у випадку з дифузорним однопластинним вирiвнюва-чем потоку (рис. 1 б) - 6570 м3/год (за незмшно! кшькосп обертiв турбiни).

Рис. 3. Результати експериментального дослiдження вентиляцшног системи з дифузорним однопластинним вирiвнювачем нагштального потоку: епюрироз-подшу статичних (а) та повних (б) тисков; л\нп однакових статичних (в) та повних (г) тисков: ^^^^ - однопластинний вир1внювач нагштального потоку

Витратна ефектившсть вентиляцшно! системи з дифузорним однопластинним вирiвнювачем потоку збшьшилась на 6,7 % порiвняно iз аналопч-ною вентиляцшною системою лише з дифузорним вирiвнювачем потоку. Це можна пояснити зменшенням циркуляцшно! зони повгтряного потоку, внасль док його вирiвнювання напрямною пластиною, вiдповiдно розмщеною в конструкци дифузорного вирiвнювача нагштального потоку радiального вентилятора.

Висновки

1. У вентсистемi з радiальним вентилятором В-Ц4-70-4 i дифузорним вирiвнювачем потоку виникае об'емна зона циркуляци повгтря в межах розрь зiв 2-6, яка призводить до втрат тиску, а також зменшуе кшьюсть повггря, що протiкае крiзь праву частину дифузорного вирiвнювача, а це знижуе витратну ефективнiсть роботи вентиляцшно! системи.

2. У вентиляцшнш системi з тим же вентилятором та дифузорним од-нопластинним вирiвнювачем потоку виникае менш об'емна зона циркуляци пов^яного потоку, порiвняно з аналогiчною зоною, сформованою в дифу-зорному вирiвнювачi. Витрата повiтря крiзь вентиляцiйну систему збшь-шуеться внаслiдок вирiвнювання нагштального потоку вiдповiдно встановле-ним в дифузорi однопластинним вирiвнювачем.

3. Застосування у вентиляцшнш системi дифузорного однопластинно-го вирiвнювача нагнiтального потоку радiального вентилятора спричиняе, порiвняно iз застосуванням дифузорного вирiвнювача потоку, збiльшення по-вiтропродуктивностi вентиляцшно! системи на 6,7 % (вщ 6156 м3/год до 6570 м3/год, за незмiнного числа обер^в турбiни).

4. Подальше збшьшення тисково-витратно! ефективностi вентиля-цшно! системи iз дифузорним однопластинним вирiвнювачем нагштального потоку можливе за умови визначення його оптимального розташування i па-раметрiв.

Л1тература

1. Богословский В.Н. Отопление и вентиляция / В.Н. Богословский, В.И. Новожилов, Б.Д. Симаков, В.П. Титов. - М. : Изд-во "Стройиздат", 1976. - 439 с.

2. Вахвахов Г.Г. Работа вентиляторов в сети. - М. : Изд-во "Стройиздат", 1975. - 101 с.

3. Маркин А.Н. Повышение эксплуатационных качеств радиальных вентиляторов средней быстроходности для систем вентиляции : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук. - Макеевка, 1997. - 20 с.

4. Локшин И.Л. Работа дифузоров, установленных за центробежными вентиляторами / И. Л. Локшин, А.К. Газирбекова // В сб.: Повышение эффективности вентиляторных установок. - М. : Изд-во МДНТП, 1986. - 63 с.

5. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции / Р.В. Щекин, С.М. Коре-невский. - Ч. 2. Вентиляция. - К. : Вид-во "Буд1вельник", 1976. - 352 с.

УДК 697.92 Астр. О.1. Макаруха; доц. В.М. Желих, канд. техн. наук -

НУ "Льв1вська пол1техтка"

ОРГАН1ЗАЦ1Я ПОВ1ТРООБМ1НУ В ЦЕХУ ОБ'еКТЮ С1ЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Наведено результати дослвдження рухомосп пов1тря в зош перебування таких об'екпв сшьського господарства, як поросят 1 свиноматки. Результати дослщження можна використовувати для забезпечення пов1трообм1ну 1 багатьох шших об'екпв сшьського господарства. Для проведення шженерних розрахунюв отримано аналь тичну 1 граф1чну залежносп, яю дають змогу визначити рухомють пов1тря залежно вщ довжини 1 ширини цеху, а також шших умов перебування об'екпв сшьського господарства.

Ключов1 слова: пов1трообмш, рухомють пов1тря.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.