Мощность электродвигателя вентилятора

Вентилятор должен развивать давление (Па) для преодоления гидравлических сопротивлений сети, состоящей из самой сушилки , аппаратов газоочистки и трубопроводов .

где – коэффициент, учитывающий подсосы и запыленность воздуха.

Расчет гидравлических сопротивлений описан в курсе "Сушка торфа и сушильные установки" |32|.

В каталогах приводятся характеристики вентиляторов и дымосо­сов (объемная подача, давление, мощность двигателя, КПД), работаю­щих при температуре , равной соответственно 293 и 473 К (рис. 64), |18, 21|.

Поэтому, если действительная температура T _г газов, проходящих через вентиля­тор, отличается от нормативной, то требуется перерасчет

,

где – полное давление, приведенное в соответствие с температурой газов, Па.

Рис. 64. Вентилятор одностороннего всасывания типа ВД

Мощность Р _вн (кВт) двигателя вентилятора

(2.66)

где – коэффициент запаса; – подача вентилятора, м³/с; – КПД вентилятора, его значение берется из аэродинамической характеристики; – число вентиляторов, установленных последовательно, для одного вентилятора = 1.

При выборе вентилятора необходимо подбирать частоту вращения ротора n _вн, близкую к стандартной частоте для электродвигателей,

так как они чаще всего соединяются непосредственно, без промежуточ­ных передач. При большой длине сушильного тракта применяют два последова­тельно установленных одинаковых вентилятора. В этом случае их пода­ча оказывается несколько больше, чем одного, а общее развиваемое давление меньше суммарного давления каждого вентилятора. Мощность двигателя каждого вентилятора определяется по формуле (2.66) с уче­том коэффициента .

Выбор вентилятора. Аэродинамиче­ской характеристикой вентилятора называют выраженную графически зависимость между подачей V с одной стороны, давлением (при постоянной частоте вращения), мощностью Р _вни кпд — с другой |40|.

Для того, чтобы оценить соответствие выбранного вентилятора и данной сети, следует построить характеристику сети, под которой подразумевается графическая зависимость между расходом воздуха в сети и давлением, необходимым для создания этого расхода. Для построения характеристики полагаем, что эта зависимость имеет вид , где k _c – коэффициент пропорциональности для данной сети.

По вычисленным значениям и для сети данной сушилки вы­числяется коэффициент пропорциональности и строится ее характе­ристика. Пересечение кривой давления вентилятора =f (V), наложен­ной на характеристику сети – т. Аопределяет режим ра­боты вентилятора в этой сети (рис. 65, а).

Рис. 65. Наложение характеристики сети на полную характеристику вентилятора (а) и способы регулировки вентилятора количественный (б) и качественный (в)

Если продлить вертикальную линию, проходящую через т. А, до пересечения с зависимостями и , то насоответствующих осях ординат можно определить необходимую мощность двигателя (т. В)и коэф­фициент полезного действия вентилятора (т. С). Может оказа­ться, что выбранный вентилятор в данной сети развивает давление и подачу (координаты т. А), отличные от необходимых значений и , определенных расчетом параметров сушилки (т. D), (рис. 65,б).

В этом случае для изменения подачи вентилятора и других его парамет­ров применяют количественную или качественную регули­ровки.

Количественный способ – изменение характеристики сети мето­дом дросселирования с помощью шибера, располагаемого перед венти­лятором. За счет дросселирования при меньшем значении подачи V _D= V _A1 потребуется больший напор в сети p _{( vT ) A 1} – т. A ₁– точка пересечения новой характеристики сети p_c^’f (V) и характеристики венти­лятора. При этом возникает дополнительное сопротивление Δ р_vT, на преодоление которого необходима дополнительная мощность .

Качественный способ – изменение характеристики вентилятора может осуществляться также двумя способами: изменением частоты вращения рабочего колеса или использованием направляющего аппа­рата. Уменьшение частоты вращения рабочего колеса (рис. 65, в) можно осуществить, например, используя электродвигатель с фазным ротором (в электрической схеме параллельно ротору устанавливается реостат) и соответственно имеют место электрические потери. Использование направляющего аппарата основано на возможности изменения угла открытия поворотных лопаток, что также снижает η_вн.

Из рассмотренных способов регулирования наиболее простой и экономичный – способ с применением направляющего аппарата. Од­нако для снижения затрат энергии следует стремиться к тому, чтобы расчетная подача вентилятора не отличалась от его параметров.

Для облегчения подбора вентилятора (дымососа) приводятся сводные аэродинамические характеристики, на которых для каждой установ­ки при определенной частоте вращения рабочего колеса выделены зоны. Верхняя и нижняя кривые соответствуют полностью открытому и при­крытому направляющим аппаратом, а боковые границы зоны соответ­ствуют значениям в пределах 0,8—0,9 от максимального.