Теоретическое введение. Работа центробежного вентилятора при постоянном числе оборотов характеризуется следующими величинами:

Работа центробежного вентилятора при постоянном числе оборотов характеризуется следующими величинами:

1 – производительностью Q, м³/с;

2 – создаваемым давлением (напором) H, н/м²; или ΔР, мм вод. ст.;

3 – затрачиваемой мощностью N, Вт;

4 – коэффициентом полезного действия η, %.

У центробежных вентиляторов величины Q, ΔР, η связаны между собой и изменение одной из них вызывает изменение остальных. Графические зависимости ΔР = f (Q), N = f (Q), η = f (Q) называются характеристиками вентиляторов.

На основании теоретических расчетов эти характеристики с достаточной точностью построить нельзя. Поэтому на практике применяют характеристики вентиляторов, полученные опытным путем. Типичные характеристики центробежного вентилятора при некотором постоянном числе оборотов n₁ показаны на рис. 12. При другом числе оборотов n₂ характеристики вентилятора будут другими. Изменение величин Q, ΔР, N определяется при этом следующими приближенными соотношениями:

.

Характеристики вентиляторов служат для исследования их работы в различных условиях и для подбора вентиляторов при проектировании вентиляционных установок.

Рис. 12. Характеристики центробежного вентилятора.

Если по какому-либо трубопроводу или каналу (сети) проходит газ, то, как известно, давление Н_с, теряемое газом при прохождении его через трубопровод (сеть) расходуется на сообщение скорости газу (ΔР_ск), на преодоление трения и всех местных сопротивлений сети (ΔР_тр + ΔР_мс), на преодоление гидростатического давления – высоты подъема (ΔР_под) и на преодоление разности давлений в пространствах всасывания и нагнетания (ΔР_доп):

Н_с = ΔР_ск + ΔР_тр + ΔР_мс + ΔР_под + ΔР_доп =

= + ΔР_под + ΔР_доп

где: λ - коэффициент трения; L - длина трубопровода, м; d - диаметр трубопровода, м; ξ - коэффициент местного сопротивления; υ - скорость потока, м/с; ρ - плотность газа, кг/м³.

Подставив в это уравнение значение скорости из уравнения расхода (υ = Q_c/F) получим:

где: Q_с – расход газа, проходящего через трубопровод (сеть), м³/с; F – площадь поперечного сечения трубопровода, м².

Обозначим

; ,

получим следующее уравнение характеристики сети:

.

Это уравнение выражает зависимость между расходом проходящего по трубопроводу газа Q_с и потерей давления в сети Н_с, идущей на преодоление всех гидравлических сопротивлений трубопровода (сети).

При ΔР_под = 0 и ΔР_доп = 0 кривая характеристики сети будет проходить через начало координат.

Когда вентилятор работает на сеть, то Q = Q_с и Н = Н_с, так как вентилятор создает такое давление ΔР_с, которое расходуется на преодоление полного сопротивления сети Н_с.

Если на график характеристик вентилятора Q - H, Q - N, Q - η нанести кривую характеристики сети Q_с - H_с (в том же масштабе, что и Q - H), то можно найти так называемую рабочую точку А, для которой Q = Q_с и Н = Н_с и определить все характеристики вентилятора при работе его на данную сеть. Положение рабочей точки дает возможность судить об экономности использования вентилятора в данных условиях.