Фрагмент № 4В. Основные параметры вентиляторов.

Работа вентиляционного аппарата характеризуется рядам технических параметров. Некоторые параметры соответствуют техническим параметрам насосного оборудования. Поэтому использование  теории  лопастных насосов для описания рабочего цикла вентиляторов вполне обосновано, так как давление, которое создает движение лопаток вентилятора, невелико, а сжимаемостью газового потока можно пренебречь. Основные формулировки и определения:

Степень повышения давления (ε) – это отношение газового давления  на выходе из вентиляционного аппарата (р2) к газовому давлению на входе вентилятора р1 :
ε = р2/р1

Полное вентиляционное давление – это разность давления газа перед вентилятором и за ним (Па):
рv = р2 – р1

Давление динамическое – давление потока газа при выходе из вентилятора, рассчитанное по выходному сечению и средней вентиляционной скорости  (Па):

Давление статическое – разность между полным и динамическим давлениями (Па):
psv = pv – pdv

Вентиляционная подача – объемное количество воздуха (газа), который поступает в вентиляционный аппарат в единицу времени, отнесенное к условиям входа в вентилятор, м3/с:

где Dр – диаметр рабочего колеса вентилятора по наружным кромкам его лопастей, м;  φп – коэффициент подачи вентилятора, который характеризует его пропускную способность;  u – окружная скорость, определяемая по частоте вращения колеса и диаметру Dр:

, м/с.

Таким образом, подача вентилятора определяется по одному геометрическому размеру Dр с введением коэффициента φп, который определяется эмпирическим путём и зависит от аэродинамических и конструктивных  особенностей аппарата. Величина коэффициента изменяется от 0,01 до 0,9 единиц.

Полезной мощностью называется энергия, которая сообщается газу от вентиляционного аппарата в единицу времени, (Вт):
Nп = рvQ

Потребляемой мощностью называется мощность на вентиляционном валу без учета потерь мощности в  элементах привода и подшипниках (Вт):
N = рvQ/η,

где η – полный КПД вентилятора, который определяется как
η = ηоηгηм,

где ηо – объёмный КПД вентилятора; ηм – механический КПД; ηг – аэродинамический КПД (аналогичный гидравлическому КПД).

Для вентиляторов радиального типа значение КПД составляют: ηо = (0,990…0,999; ηг = 0,6…0,9; ηм = 0,85…0,98; а для осевых вентиляторов  – ηо = 1; ηг = 0,75…0,92; ηм = 0,94…0,98; η = 0,7…0,9.

Полный КПД вентилятора равен отношению полезной мощности вентилятора к потребляемой мощности.

Иногда для характеристики вентиляторов используют не полное давление, а лишь его статическую часть. В таких случаях энергетическую эффективность вентиляционного аппарата рассчитывают при помощи статического КПД:
ηs = Q psv/N,
ηs = (0,7…0,8) η.

Удельная быстроходность вентилятора — критерий для оценки пригодности работы вентилятора в режиме, определяемом частотой вращения n и величинами Q, Dp, pv.

Удельная быстроходность nу –  частота вращения рабочего колеса вентиляционного аппарата, при которой подача при нормальных условиях составляет 1 куб. м/с и развивается давление величиной в 10 Па при максимальном КПД. Параметр определяется по следующей формуле:

где Q – подача вентилятора; n – частота вращения колеса; р – давление .