CC BY
18
Лапина Виктория Александровна, студентка, ews19 72@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PROCESSING OF EXPERIMENTAL DA TA ON THE MECHANISM OF LOADING BULK
MA TERIAL WITH A SL UICE DRUM
A. V. Evseev, S. V. Churakov, V.A. Lapina
The authors present the results of experimental data processing in the form of empirical regression curves obtained in the experimental study of the sluice drum feeder with three different types of rotary Executive organ, as well as the determination of the value of the material delivery coefficient and a comparative analysis of the theoretical and actual performance in the conducted series of experiments.
Key words: mixture, granular material, rotary dispenser, the experimental stand, methodology of experiment, regression dependence.
Yevseev Alexey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, ews19 72@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Churakov Sergey Vitalievich, candidate of technical sciences, docent, ews19 72@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Lapina Victoria Alexandrovna, student, ews19 72@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.63
ВЕНТИЛЯТОРЫ: КЛАССИФИКАЦИЯ, МОНТАЖ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, РАСЧЕТ
Ю.С. Головкова, А.М. Иванов, Е.А. Сероченкова
Приведена классификация вентиляторов. Описаны особенности монтажа, основные характеристики, а также некоторые необходимые для расчета параметры вентилятора.
Ключевые слова: вентиляторы, классификация, монтаж, характеристики,
расчет.
Чтобы направить поток воздуха в помещение или, наоборот, из него, используется такое механическое устройство, как вентилятор. Его основным элементом выступает привод, который заставляет лопасти вращаться, естественно, предусмотрены различные их разновидности. Существуют следующие виды вентиляторов:
1. термостойкий вариант;
2. износоустойчивый товар;
3. стандартный вентилятор;
4. для работы в сложных условиях;
5. полевые модели.
Стандартные вентиляторы работают со степенью сжатия воздуха до 1,1 кПа. Для устройств подбираются компрессоры различных вариантов. Вентиляторы применимы для систем принудительной либо приточно-вытяжной вентиляции. Оборудование может быть установлено в промышленных помещениях, а также в жилых зданиях. Модели подходят для нагревательных либо охлаждающих установок.
Основная задача - это кондиционирование воздуха, на предприятиях может осуществляться обдув техники.
Устойчивые вентиляторы подходят для работы в условиях повышенной влажности, они отличаются по конструкции. Секрет износоустойчивости кроется в использовании защищенных приводов. Встречаются не только осевые, но и канальные модели, отличающиеся размерами элементов:
1) лопасти на валу;
2) двигатель устройства;
3) входное отверстие;
4) встроенный привод;
5) выходное отверстие.
Износоустойчивые вентиляторы могут применяться в производственных цехах, где повышенный уровень влажности. Встречаются центробежные, радиальные модели, которые позволяют обеспечивать скорость потока воздуха до 90 км в час, учитывается характеристика.
Зачастую применяются крыльчатки встроенного типа и по форме напоминают диффузор. Есть модели, которые выдерживают температуру до 80 градусов. Что касается материалов, установки поставляются из пластика, стали и алюминия, применяются специальные защитные слои.
Термостойкие либо жаростойкие вентиляторы могут использоваться в сауне, бане либо на производстве.
На рынке представлены модели диаметром от 90 мм. Рассматривая осевые устройства, отмечается качество крыльчаток. Корпуса производятся из алюминиевого сплава. Установки гарантируют повышенную пожаро-безопасность. За шумливость отвечают шариковые подшипники и антивибрационные накладки.
Модели в 80 % случаев устанавливаются в канале, поэтому учитывается посадочный диаметр изделия. Устройства из полиамида считаются легкими, и уровень шума у них не превышает 40 децибел. Стандартная модель имеет частоту вращения 2600 оборотов в минуту, потребляемая мощность до 20 Вт.
Подбирая вентилятор, необходимо учитывать защищенность корпусов, поэтому производители указывают аббревиатуру 1Р с соответствующим номером.
Для простоты монтажа большинство установок функционирует при напряжении 220 Вольт. Когда разговор заходит о температуре, речь идёт о +140 °С и более. При подборе устройства учитываются другие факторы:
1) расход воздуха;
2) допустимое давление;
3) уровень влажности;
4) производительность;
5) наличие системы охлаждения.
Вентиляторы с защитой от взрывоопасных веществ активно применяются в химической отрасли. На рынке встречаются приточные и вытяжные модели, и основной упор у них делается на защиту от искрообразова-ния. Агрегат обязан выдерживать высокое давление, а также температуру.
Пылевые вентиляторы могут быть с одной или двухсторонним всасыванием воздуха. Встречаются модели поворотного типа, и пользователь способен регулировать угол разворота. У продукции применяются радиальные лопатки, востребованными остаются центробежные устройства. В качестве материала используется металл различных марок. Помимо промышленных зданий, вентиляторы востребованы в пневмотранспорте. С их помощью можно не только перемещать воздух, но и удалять нежелательные частицы, к примеру, мелкий мусор, металлическую стружку.
Классификация вентиляторов по типу монтажа выглядит следующим образом:
1) стандарт;
2) канальный тип;
3) крышные модели.
Для фиксации стандартного вентилятора хватит небольшой опоры. Применяются различные подставки, разрешается использовать металлические опоры. Если рассматривать канальный вентилятор, он фиксируется внутри воздуховода.
Канальные модели подразделяются на радиальные и осевые подтипы. Иногда встречаются комбинированные варианты, которые требуют особого подхода. При их установке учитывается воздействие центробежных сил и направленность потока воздуха.
Монтаж осуществляется с расчетом мощности двигателя, берется во внимание диаметр вала. Вентиляторы способны устанавливаться, как в горизонтальном, так и в вертикальном положение. При монтаже используются:
1) детали воздуховода;
2) амортизаторы;
3) уплотнители;
4) кабели подключения;
5) устройство защиты от электричества.
Крышные модели активно применяются для удаления газов от камина и востребованы на промышленных предприятиях. Дополнительно установки могут фиксироваться в торговых, общественных зданиях или в спортивных комплексах. При установке вентиляторов специалисты думают о простоте обслуживания, уровне шума. Необходимо подвести линию электропитания, обеспечить нормальные условия для работы системы.
Атмосферные осадки могут привести к поломке вентилятора, поэтому при монтаже иногда задействуется спецтехника.
Элементы монтажа вентилятора:
1) герметик;
2) поддон;
3) фиксирующие болты;
4) вибрационные опоры.
Чтобы установить крышный вентилятор, проверяется целостность конструкции и работоспособность всех узлов. Отдельно оценивается состояние кровли, все начинается с монтажа стакана. В конечном счете, необходимо убедиться в том, что отработанный воздух попадает в воздуховод.
К основным параметрам вентиляторов приписывают уровень давления. В зависимости от характеристики можно говорить о предназначении устройства, его особенностях. Основные типы:
1) модели низкого давления;
2) обычные устройства (средний показатель);
3) вентиляторы высокого давления.
Когда специалисты говорят о моделях низкого давления, они подразумевают устройства, у которых вышеуказанная характеристика до 1000 Па. Установки могут быть центробежного либо осевого типа. Среди них встречаются авиационные либо шахтные вентиляторы. Они применяются для дымоудаления и устанавливаются не только в помещении. Рассматриваются варианты в трубе (канале) и на крыше.
Лопатки используются небольшого размера, а электродвигатели подбираются мощностью до 2 кВт. Несмотря на низкий уровень давления могут применяться виброизолирующие прокладки, чтобы минимизировать уровень звука. Рассматривая ассортиментный ряд на рынке, бросаются в глаза малые габариты моделей.
Распространенными считаются канальные вентиляторы для фиксации в воздуховоде к системам кондиционирования. Они могут монтироваться прямо над потолком в горизонтальном, либо в вертикальном положении.
Вентиляторы среднего типа отличаются тем, что давление стартует от 1000 до 3000 Па. По конструкции установки являются сложными, поскольку требуется прочный корпус. Используются двигатели мощностью от 2 кВт. Модели отличаются по характеристикам:
1) размер воздуховода;
2) тип привода;
3) уровень полезного действия;
4) рабочая мощность;
5) количество оборотов в минуту;
6) звуковое воздействие.
Если рассматривать распространенные вентиляторы, встречаются мельничные, центробежные, радиальные варианты. Зачастую они изготавливаются из металла. Варианты применимы на предприятиях, где необходимо обеспечить оперативную вытяжку газов.
У качественных товаров применяется сталь со специальным антикоррозионным стойким покрытием.
В устройствах высокого давления, установки обязаны выдерживать нагрузку от 3000 до 12000 Па. К вентиляторам предъявляются особые требования, учитываются уровень безопасности. Распространенными считаются модели радиального типа.
Чтобы удерживать высокое давление, применяются защищённые приводы и канальные воздуховоды. С целью установки оборудования подходят не все схемы, многое зависит от габаритов модели. Если рассматривать центробежные вентиляторы, у них используются большие роторы и учитывается размер лопастей.
Если взглянуть на конструкцию вентиляторов, становится ясно, что они отличаются по основным и вспомогательным элементам. Существующие типы вентиляторов:
1) диаметральные модели;
2) центробежный тип;
3) радиальный вариант;
4) устройства без лопастей;
5) осевые агрегаты.
Наиболее распространенными считаются осевые вентиляторы. Они обладают скромными размерами, и часто применяется в быту. Установки радиального типа по принципу действия относятся к центробежным. В промышленности вентиляторы обеспечивают отвод газов от котлов и печей. Установки выдерживают высокую температуру, способны работать при давлении до 10000 Па.
Диаметральные модели функционируют за счет ротора, а внутри они являются пустотелыми. Если взглянуть на вентилятор сбоку, он напоминает овал. Установки имеют такие преимущества:
1) низкий уровень шума;
2) защищенность;
3) разнообразие устройств;
4) высокий уровень давления.
Агрегаты без лопастей работают за счёт аэродинамического эффекта. Нагнетание воздуха происходит благодаря другому вентилятору, у которого предусмотрены лопасти. Данный тип характеризуется высокой шумливостью, он не способен выдерживать значительное давление. Однако учитывается надежность конструкции и широкая область применения.
Как говорилось ранее, основным элементом вентиляторов является привод. Он может подключаться такими способами:
1) установка электрического двигателя;
2) используется клиноременная передача;
3) просто муфта;
4) с плавной регулировкой.
В сети представлено более 10 схем подключения приводов. Если рассматривать вариант с электрическим двигателем, наиболее распространенной считается комбинация - передняя опора и подшипник. Чтобы обеспечить высокую всасывающую силу, применяется эластичная муфта. Схема с клиноременной передачей включает использование рабочего колеса, а также подшипника.
Чтобы обеспечить двустороннее всасывание, необходимо позаботиться о воздухозаборе. В конструкции крышных вентиляторов применяются ременные приводы.
Детальнее рассматривая вентиляторы, становится ясно, что за ними стоит большое количество технических характеристик:
1) уровень давления;
2) уровень громкости;
3) номинальная мощность;
4) показатель КПД;
5) скорость вращения;
6) рабочее давление.
При расчетах вентилятора следует произвести вычисление некоторых параметров, таких как:
1) внутренний диаметр колеса;
2) ширина лопатки;
3) высота лопатки;
4) число лопаток;
5) окружные скорости;
6) напор вентилятора;
Поскольку сфера применения вентиляторов широка, необходимо отдавать себе отчет о типах устройств. Для одной и той же задачи подходят различные варианты. Учитывая преимущества и недостатки отдельных экземпляров, для бытового помещения, офиса либо промышленного учреждения можно подобрать соответствующий вентилятор. Учитывается разнообразие конструкций и вариантов установки. Помимо этого, следует произвести проектный расчет вентилятора.
Список литературы
1. Боровков В.С., Майрановский Ф.Г. Аэрогидродинамика систем вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1978. 120 с.
2. Егиазаров А.Г. Изготовление и монтаж современной промышленной вентиляции. М.: Высшая школа. 2-е изд., испр. и доп., 1983. 336 с.
3. Самойлов В.С., Левадный В.С. Вентиляция и кондиционирование. М.: Аделант, 2009. 240 с.
4. Каменев П.Н., Тертичник Е.И. Вентиляция. М.: РГГУ, 2008.
624 с.
5. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-техничес-кие устройства: в 2 ч. / под ред. И.Г. Староверова 3-е изд. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1978. 509 с.
Головкова Юлия Сергеевна, магистрант, genhtry@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Иванов Александр Михайлович, магистрант, genhtry@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сероченкова Екатерина Александровна, магистрант, genhtry@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FANS: CLASSIFICATION, INSTALLATION, CHARACTERISTICS, CALCULATION
Y.S. Golovkova, A.M. Ivanov, E.A. Serochenkova
The classification of fans is given, installation features, basic characteristics, and also some formulas for calculating fan parameters are described.
Key words: fans, classification, installation, characteristics, calculation.
Golovkova Yulia Sergeevna, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Ivanov Alexander Mikhailovich, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Serochenkova Ekaterina Aleksandrovna, undergraduate, genhtry@,mail. com, Russia, Tula, Tula State University
