Фрагмент № 6В. Характеристики вентиляторов

Индивидуальной характеристикой вентилятора называется зависимость основных технических показателей (напора, мощности, КПД) от подачи при постоянном числе оборотов при стандартных условиях по воздуху (То = 293 К, ро = 103 кПа, ρ = 1,2 кг/м3) для конкретного вентилятора. На основании теоретических расчетов эти характеристики с достаточной точностью построить нельзя. Поэтому на практике применяют характеристики вентиляторов, полученные опытным путем. График, на котором нанесены все указанные характеристики, принято называть полной характеристикой вентилятора.

Пример индивидуальной полной характеристики радиального вентилятора показан на рисунке 1.

Обычно кривые Q-H радиальных вентиляторов имеют непрерывно падающий характер (кривая 1 на рис.1). Однако особенностью некоторых типов вентиляторов является седлообразная форма кривой Q-H в области малых подач (кривая 2 на рис.1). Восходящий участок кривой Q-H определяет неустойчивую зону характеристики, в пределах которой работа вентилятора протекает неустойчиво и наблюдаются пульсирующие колебания подачи и давления в напорном воздуховоде, в значительной степени способствующие шумообразованию. Вследствие вибрации возникают значительные напряжения в деталях вентилятора. Режим работы вентилятора должен всегда назначаться в устойчивой зоне, т. е. за пределами восходящего участка кривой Q-H.

Согласно зависимости Q-N радиальных вентиляторов минимальная мощность потребляется при нулевой подаче и обусловливается перетеканием газа из полости
нагнетания в полость всасывания и трением дисков рабочего колеса о рабочую среду.

Для построения кривой Q-η на диаграмму наносят полученные в результате испытаний зависимостиQ-H и Q-N, для произвольно выбираемых Q берут из графиков соответствующие значения H и N, вычисляют η исоответствующие точки откладывают на диаграмме в удобном масштабе. Производительность вентилятора, соответствующую максимальному КПД, называют оптимальной, а режим работы вентилятора – оптимальным. Применять вентиляторы при режимах работы η<0,9ηmax не рекомендуется.

В отличие от радиальных, характеристика Q-H осевых вентиляторов (рис. 2) имеет седлообразную форму, однако у низконапорных вентиляторов встречается падающая форма этой характеристики.

Характеристики Q-N осевых вентиляторов показывают уменьшение мощности N при увеличении подачи Q или остаются практически постоянными.

Характеристики КПД осевых вентиляторов с рабочими лопастями, жестко закрепленными на втулке, имеют ярко выраженный максимум. При отклонении режима от оптимального КПД быстро снижается.

Рабочий участок характеристики устанавливается в стабильной ее части правее точки С (см. рис. 2). Максимально допустимый напор (точка А) составляет 0,9 напора в точке С. Допускаемое пониженное значение КПД составляет 0,9ηmax, которому соответствует точка В характеристики Q-H. Таким образом, рабочая область подачи осевого вентилятора лежит в пределах участка АВ характеристики Q-H.