и больших размеров - на жестких, армированных, бетонных фуида-ментах без рам (вентилятор и двигатель раздельно).

Шум, производимый вентиляторной установкой, вызывается в основном аэродинамическими факторами в потоке газа, проходящего че-рез вентилятор, вибрацией агрегата вследствие плохой центровки при -монтаже и небалансом роторов вентилятора и двигателя. Шум вентн-J ляториой установки проявляется тем сильнее, чем больше частота вра- щення и выше окружные скорости Иг концов рабочих лопастей. ,i

Меры, ведущие к уменьшению шума вентиляторных установок: ра- циоиальная форма проточной полости вентилятора с применением ло- пастей с малым углом Ргл. тщательная балансировка ротора вентилятора (при значительной ширине колеса - обязательно динамическая), . точная центровка при монтаже, применение звукоизолирующих упру- гих прокладок (резина, пробка, войлок) между опорными поверхиостя-j ми вентилятора и фундаментом, крепление уголками жесткости плоских* торцовых поверхностей вентилятора, ограничение скорости Нг в преде-лах 45-50 м/с.

С целью контроля работы вентиляторная установка должна быть снабжена необходимой измерительной аппаратурой: тягонапоромерами, дроссельным устройством для измерения подачи, ваттметрами или счетчиками электроэнергии, указателями температуры подшипников. В некоторых случаях шкалы приборов, контролирующих работу вентиляторных установок, выносятся на центральный щит (дымососы и дутьевые вентиляторы).

Порядок пуска и останова вентиляторных и дымососных установок регламентируется указаниями эксплуатационных инструкций.

Расход электроэнергии на привод дутьевых и мельничных вентиляторов и дымососов энергетических блоков относится к расходам на собственные нужды станции. Эти расходы должны быть минимальными. Поэтому затраты на реконструкцию, модернизацию и автоматизацию вентиляторных установок, имеющие целью повышение их КПД, обыч- но экономически оправдываются.

5.8. Влияние механических примесей в газе на работу вентилятора

Для перемещения смесей газов с мелкими твердыми частицами применяют вентиляторы специальных конструкций, называемые обычно .пылевыми. Такие случаи встречаются в системах отсасывания пыльных газов, в пневмотранспорте, в системах пылеприготовления энергетических блоков. В последнем случае вентиляторы называют мельничными.

Аэродинамические схемы пылевых и мельничных вентиляторов близки к схемам обычных высоконапорных вентиляторов, но в их конструкциях* есть особенности.

Пылевые вентиляторы, подающие холодные смеси, имеют рабочие колеса илн без покрывающего диска, илн совсем бездисковые (см. рнс. 5.9, д 11 е). В таких конструкциях рабочих колес уменьшается или совсем исключается абразивный износ дисков, весьма значительный в обычных конструкциях.

Рабочие лопатки пылевых вентиляторов должны хорошо сопротивляться истиранию твердыми частицами, содержащимися в газовом потоке. Поэтому рабочие лопасти и их ступицы изготовляются из твердых, хорошо сопротивляющихся истиранию металлов или наплавляются твердыми -сплавами. Количество рабочих лопаток берется малым - 6-8 шт. для быстроты демонтажа и ремонта.

Корпуса таких вентиляторов изготовляются из листов увеличенной по сравнению с листами в обычных конструкциях толщины. В некоторых конструкциях внутренняя поверхность корпуса бронируется съемными плитами из отбеленного чугуна большой твердости.

Соображения по защите мельничных вентиляторов от абразивного износа и вредных термических влияний изложены в § 5.6.

Рассмотрим влияние твердых частиц, содержащихся в газе, на рабочие параметры вентилятора. Концентрация твердых частиц в газовом потоке характеризуется коэффициентом ц массовой концентрации: ц=> =MilMr, где Mr - масса твердых частиц, перемещаемых потоком газа в секунду; Мг - секундная масса чистого газа в смеси.

Опыты, произведенные на вентиляторах, подающих смеси с малым (.1 при мелкой пыли, переносимой потоком во взвешенном состоянии, показывают, что давление и подача вентилятора такие же, как при работе его на чистом газе. \

Плотность смеси рсм= (Мт-ьЛ1г)/0см. Плопюсть чистого газа рг= =Mr/Qr. Отношение плотностей рсм/рг= (Mi-br)/Mr. Следовательно, рсм/рг=1-ЬМ. и

Рем = Рг (1 -Ь А)

Отноше-ие мощностей вентиляторов, работающих на смеси и чистом газе,

см PcMQcMgcM Рем Лг PrQrSfWr Рг

Поэтому Nc =(\+[)i.) Nr. Если вентилятор перемещает смесь с твердыми частицами значительных размеров, то поперечные составляющие скорости в турбулентном горизонтальном потоке оказываются недостаточными для поддержания твердых частиц во взвешенном состоянии. Происходит выпадение твердых частиц на поверхность, ограничивающую поток, возникает дополнительная затрата энергии на преодоление сил трения твердых частиц о поверхность.

Вследствие значительной инерционности крупных частиц они не могут следовать за пульсациями в турбулентном потоке и частота их со-

ударений возрастает, увеличивая внутренние потери энергии в потоке. При этом уменьшается давление рсм вентилятора, падает его КПД r возрастает мощность.

Подробные исследования, проведенные М. П. Калинушкиным, привели к следующим полуэмпирическим зависимостям:

Рсм = Рг(1-*рР);

Коэффициенты коррекции kp и kn определяются по опытным данным и при размерах твердых частиц органического происхождения (торф, опилки) 0,5-3 мм составляют fep=0,l-50,45; йдг=1,5-ь1,7.

Коэффициент полезного действия вентилятора, подающего смесь в этом случае.

QcM Рсм

<?cMpr(i - fept)

Часть III

ОСЕВЫЕ НАСОСЫ И ВЕНТИЛЯТОРЫ

ГЛАВА ШЕСТАЯ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ

6.1. Решетка профилей

В осевой машине (вентиляторе, компрессоре, насосе) передача энергии с вала потоку происходит при помощи рабочего колеса, состоящего из консольных лопастей, закрепленных на втулке (рис. 6.1). Так как колесо машины, вращаясь, удерживается в осевом направлении, а лопасти его закреплены под углом к плоскости вращения, то колесо перемещает жидкость (или газ) вдоль оси. При этом поток несколько закручивается.

Для рассмотрения работы осевых машин пользуются теорией решетки профилей.

Рассекая колесо щшиндрической поверхностью радиусом г (рис. 6.1) и развертывая эту поверхность с сечениями лопастей, получаем плоскую решетку профилей осевой машины (рис. 6.2).

Основные величины, характеризующие геометрию решетки, следующие: t - шаг лопастей, равный расстоянию между сходственными точками сечений лопасти, измеренному в направлении движения решетки; Ь - длина хорды сечения лопасти; В - ширина решетки - размер, параллельный оси вращения; р,л и Ргл - лопастные углы на входе и выходе; Ру - угол установки лопасти - угол между хордой лопасти и осью решетки.

Густотой решетки Ь называют отношение хорды к шагу:

Ь = . (6.1)

Величину, обратную густоте, называют относительным шагом:

ь ь

(6.2).

Построивпланы скоростей на входе и выходе, введем основные кинематические параметры потока, проходящего через решетку (рис. 6.3): u\, wi, Ci и U2,.Wo, - соответ-

ственно переносная, относительная и абсолютная скорости на входе и выходе; Pi и рг - углы входа и выхода - углы между осью решетки и относительными скоростями на входе и выходе; i-угол атаки лопасти на входе (между ка

Рис. 6.1. Схема четырехлопастной осевой машины

Рис. 6.2. Решетка лопастей осевой машины, развернутая на плоек

:осты

WWiCzo,

Рнс. 6.3. Параллелограммы скоростей решетки лопастей осевой машины

сательной к средней линии] профиля и относительной ско-; ростью на входе); 1 - угол! атаки лопасти решетки (меж ду хордой профиля и средней; векторной относительной ско- ростью w).

Из планов скоростей (рис; 6.3) следует, что решетка профилей изменяет значения: и направления относитель-i ной и абсолютной скоро. стей.

Характерными особенностями являются закручивание потока решеткой {c2u>Ciu) и наличие отставания потока на выходе (аО).

6.2. Основные уравнения

Уравнение неразрывности. Это уравнение имеет вид

PiiqPafijCa. (6.3)

Применим это уравнение к одному межлопастному каналу, рассматривая лопасть длиной Дл (см. рис. 6.1). В пределах малой длины Дл можно полагать скорости не нзменя-юшнмися. Площади входного и выходного сечений одинаковы, т. е.

== fig = tAr.

В уравнении (6.3) векторы С и Сг соответственно нормальны к плоскостям сечений Qi и йг- Поэтому, полагая Qt и йг нормальными к оси машины, следует считать ci и С2 осевыми составляющими абсолютной скорости и обозначать индексом а. Из рис. 6.3 следует

С1а = Ща; C2a = W2a.

Следовательно, уравнение неразрывности может быть записано после сокращения Qi и Q2 так:

р1Ща==р22а-

Для несжимаемой жидкости pi = p2, поэтому

(6.4)

(6.5)

Уравнение энергии. В относительном движении через рабочее колесо осевой машины энергия потоку не сообща-е.гся; здесь происходит лишь преобразование кинетической энергии в потенциальную. Этот процесс сопровождается диссипацией энергии потока.

При изменении удельной кинетической энергии относительного движения от ш/2 до ш /2 происходит непрерывное изменение давления и плотности и уравнение энергии можно записать так:

J Р

<6.6)

где AL - энергия, переходящая в теплоту.

Изменение потенциальной энергии, выражаемое интегралом в правой части равенства (6.6), может быть вычис-