Стуров Д.С. Проектирование и расчет местной вентиляции машиностроительных производств
Подождите немного. Документ загружается.
200
где
η
1
– КПД подшипников вентилятора;
η
2
– КПД клиноременной передачи;
К = 1,1÷1,5 – коэффициент запаса
- Для маломощных приводов вентилятора при
N ≤ 5 кВт, принимают
К = 1,5;
- Для приводов мощностью
N = 1÷5 кВт принимают К = 1,3;
- Для приводов мощностью
N ≥ 5 кВт принимают К = 1,1.
3. Для привода вентилятора подбирается электродвигатель определен-
ной серии (по справочникам)
4. По частоте вращения электродвигателя и вентилятора рассчитывается
передаточное число:
э
в
n
n
i =
, (5.16)
где
n
в
– число оборотов рабочего колеса вентилятора (об/мин);
n
э
– число оборотов вала электродвигателя, об/мин.
5. По передаточному числу подбирают шкивы:
d
1
– ведомый шкив на валу вентилятора;
d
2
- d
1
⋅ i – ведущий шкив на валу вентилятора.
6. Рассчитывается клиноременная передача, определяется межцентровое
расстояние
А, тип ремня и его длина.
5.6 Примерный расчет вентилятора и его электропривода
В качестве основных исходных данных для расчета возьмем примерный
расчет гидравлических сопротивлений вытяжной разветвленной вентсети (ри-
сунок 4.5; расчетная таблица 4.11; § 4.2.5)
1. Объем перемещаемого вентилятором воздуха в сети (5.8)
L
в
= 1,3
⋅
3600 502605,0
100
1,0
4,21 =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+⋅+⋅
м
3
/ч
201
2. Давление, развиваемое вентилятором
Н
в
= 1,1
⋅
Н
с
= 1,1(50+652) = 772 Па
По аэродинамическим характеристикам вентиляторов (рис. 5.9 ÷ 5.17)
выбираем вентилятор типа В-Ц4-70-4А с параметрами:
КПД = 0,74, давление 900 Па, число оборотов в минуту
n = 2000.
3. Определяем коэффициент быстроходности вентилятора
n
у. расч.
= 48
60
2000
772
5026
3,5
75,0
=
⋅
⋅
π
Так как n
у. расч.
< 100, выбираем центробежный вентилятор В-Ц4-70-4А
4. Проверяется выполнение условий правильности подбора вентилятора к
сети:
В нашем расчете принят вентилятор с меньшим номером (4) среди воз-
можных номеров по аэродинамическим характеристикам (4 5 6 3 рис. 5.11; 5.12
и 5.17).
КПД выбранного вентилятора
η
= 0,74, это выше, чем 0,9 ⋅ 0,8 = 0,72.
5. Определяем мощность на валу рабочего колеса вентилятора
456,110
74,03600
7725026
N
3
в
=⋅
⋅
⋅
=
−
кВт
6. Рассчитываем мощность электродвигателя для привода вентилятора
21
в
Э
N
KN
ηη
⋅
=
, кВт
89,1456,13,1K
1
456,1
N
Э
=⋅=⋅=
кВт.
(
ρ
1
=
ρ
2
= 1,0, т. к. рабочее колесо посажено на вал электродвигателя, таким
образом клиноременная передача отсутствует).
По таблице 5.2 для вентилятора В-Ц4-70-5 производительностью
6400 м
3
/ч (диаметр рабочего колеса 1,05Д
н
, КПД 80,5. Электродвигатель типа
4Л 90 L4, частотой вращения 1420 об/мин, установочная мощность 2,2 кВт,
частота тока 50 Гц).
202
Рисунок 5.9. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-2,5А
с рабочим колесом 0,95 Д
н
(штриховой линией указаны характеристики для
частоты тока 60 Гц)
Рисунок 5.10. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-3,15А
с рабочим колесом 0,95 Д
н
(штриховой линией указаны характеристики для
частоты тока 60 Гц)
203
Рисунок 5.11. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-4А
с рабочим колесом 1,05 Д
н
(штриховой линией указаны характеристики для
частоты тока 60 Гц)
Рисунок 5.12. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-5А
с рабочим колесом 0,9 Д
н
(штриховой линией указаны характеристики для
частоты тока 60 Гц)
204
Рисунок 5.13. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-6,3А
с рабочим колесом Д
н
Рисунок 5.14. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-10А
с рабочим колесом 0,9 Д
н
205
Рисунок 5.15. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-10А
с рабочим колесом Д
н
Рисунок 5.16. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-10А
с рабочим колесом 1,1 Д
н
Рисунок 5.17. Аэродинамическая характеристика вентилятора В-Ц4-70-6,3А
с рабочим колесом 1,1 Д
н
(штриховой линией указаны характеристики для
частоты тока 60 Гц)
206
Рисунок 5.18. Габаритные размеры вентиляторов В-Ц4-70-2,5А÷В-Ц4-70-10А
Рисунок 5.19. Присоединительные размеры вентиляторов
В-Ц4-70-2,5А÷В-Ц4-70-10А
Рисунок 5.20. Установочные размеры вентиляторов
В-Ц4-70-2,5А÷В-Ц4-70-10А
207
208
Таблица 5.2
Техническая характеристика вентиляторов радиальных
В-Ц4-70-2,5А÷В-Ц4-70-10А (модернизированных)
Индекс
вентилятора
Диаметр
рабочего
колеса, %
от Дн
Произ-
водитель
тель-
ность,
тыс.
м
3
/ч
Давле-
ние,
Па
КПД
макс.,
%
Масса
(без
электро-
двигате-
ля), кг
Электродвигатель
Тип
Часто-
та
вра-
щения,
об/мин
Мощность
установоч-
ная, кВт
Часто-
та
тока,
Гц
В-Ц4-70-2,5
100
0,68
1,35
176
656
73
21,7
4АА56А4
4АА63В2
1400
2800
0,12
0,55
50
0,8
1,6
235
960
4АА56В4-60
4А71В2-60
1680
3360
0,18
1,1
60
В-Ц4-70-2,5
95
0,6
1,2
142
568
71,5
4АА56А4
4АА63А2
4АА63В2
1400
2800
0,12
0,37
0,55
50
0,71
1,48
196
882
4АА56В4-60
4А71А2-60
1680
3360
0,12
0,75
60
В-Ц4-70-2,5
105
0,7
1,4
186
785
73,6
4АА56В4
4А71А2
1400
2800
0,12
0,75
50
0,85
1,72
274
1175
4АА56В4-60
4А71В2-60
1680
3360
0,18
1,1
60
В-Ц4-70-2,5
110
0,85
-
225
882
74
4АА56А4
4А71А2
1400
2800
0,12
0,75
50
4АА56В4-60
4А80А2-60
16803
360
0,18
1,5
60
1,0
2,0
323
1272
4А71В2 2800 1,5
50
1,65 882
В-Ц4-70-3,15
100
1,38
2,7
265
1138
75,5
31,5
4АА63А4
4А80А2
4А80В2
1400
2850
0,25
1,5
2,2
50
1,72
3,4
372
1560
4А71А4-60
4А90L2-60
1680
3420
0,55
3,0
60
В-Ц4-70-3,15
95
1,28
2,65
225
950
73
4АА63А4
4А80А2
1400
2850
0,25
1,5
50
1,52
3,2
314
1370
4АА63В4-60
4А80В2
1680
3420
0,37
2,2
60
В-Ц4-70-3,15
105
1,5
3,1
313
1320
75,5
76
4АА63В4
4А80В2
1400
2850
0,37
2,2
50
1,85
3,7
460
1865
4А71А4-60
4А100S2-60
1680
3420
0,55
4,00
60
4АА63В4
4А90L2
1400
2850
0,37
3,0
50
В-Ц4-70-3,15
110
1,65
3,45
353
1490
1,9 540 4А71В4-60 1680 0,75 60
В-Ц4-70-4
100
1,95
2,8
5,8
191
441
1860
77,6
47,66
4А71А6
4А71В4
4А100L2
935
1410
2900
0,37
0,75
5,5
50
2,3
3,4
270
637
4А71А6-60
4А80А4-60
4А71А6
4А71А4
4А100S2
1120
1680
935
1410
2900
0,37
1,1
0,37
0,55
4,0
60
В-Ц4-70-4
95
1,8
2,7
5,8
167
362
1570
75,9
50
2,2
3,25
230
490
4А71А6-60
4А80А4-60
1120
1690
0,37
1,1
60
209
Продолжение табл. 5.2
Индекс
вентилятора
Диаметр
рабочего
колеса, %
от Дн
Произ-
водитель
тель-
ность,
тыс.
м
3
/ч
Давле-
ние,
Па
КПД
макс.,
%
Масса
(без
электро-
двигате-
ля), кг
Электродвигатель
Тип
Часто-
та
вра-
щения,
об/мин
Мощность
установоч-
ная, кВт
Частота
тока, Гц
В-Ц4-70-4
105
2,0
3,0
6,4
226
538
2200
78,5
47,66
4А71А6
4А80А4
4А112М2
935
1410
2910
0,37
1,1
7,5
50
2,4
3,6
334
745
4А71В6-60
4А80В4-60
1120
1690
0,55
1,5
60
В-Ц4-70-4
110
2,2
3,35
7,0
250
589
2350
79 4А71А6-60
4А80А4
4А112М2
935
1410
2900
0,37
1,1
7,5
50
2,65
4,1
363
843
4А80А6
4А90L4-60
1130
1700
0,75
2,2
60
В-Ц4-70-5
100
3,8 304
80,5
76
4А80А6 930 0,75
50
5,8 705 4А80В4
4А90L4
1420
1,5
2,2
4,5
6,9
450
1040
4А90В6-60
4А100S4-60
1115
1700
1,1
3,0
60
В-Ц4-70-5
95
3,7 255
79
4А71В6 930 0,55
50
5,7 588 4А80В4
4А90L4
1420
1,5
2,2
4,4
6,6
362
843
4А80А6-60
4А100S4-60
1115
1700
0,75
3,0
60
В-Ц4-70-5
105
4,1 353
80,5
76
4А80А6 930 0,75
50
6,4 825 4A90L4
4A100S4
1420
2,2
3,0
4,7
7,4
490
1195
4А80В6-60
4А100L4-60
1115
1700
1,1
4,0
60
В-Ц4-70-5
90
3,5
5,2
216
470
77,5 76 4А71В6
4А80В4
930
1420
0,55
1,5
50
4,2
6,4
294
666
4А80А6-60
4А90L4-60
1120
1700
0,75
2,2
60
В-Ц4-70-5 110 4,3
6,6
392
923
60,5 4А80В6
4А100S4
930
1420
1,1
3,0
50
В-Ц4-70-5 110 5,2
8,0
552
1325
80,5 4А90L6-60
4А112М4-60
1120
1700
1,5
5,5
60
В-Ц4-70-6,3
100
7,5 490
80,5
143
4А100L6 930 2,2
50
11,5 1175 4A112M4
4A132S4
1440
5,5
7,5
8,8 705 4A112MA6-
60
1115 3,0 60
В-Ц4-70-6,3
95
7,4 392
79
4A90L6 930 1,5
50
11 930 4A100L4
4A112B4
1440
4,0
5,5
8,8 568 4A100L6-60 1115 2,2 60
В-Ц4-70-6,3
105
8,0
13,0
588
1370
80,5
4A100L6
4A132S4
930
1440
2,2
7,5
50
10,5 882 4A112MB6-
60
1115 4,0 60
В-Ц4-70-6,3
110
8,6
13,5
627
1470
80,5
143
4A112MA6
4A132M4
930
1440
3,0
11,0
50
10,5 923 4A132S6-60 1115 5,5 60
В-Ц4-70-10
100
24 784
80
419
4A160M8 730 11,0
50
33 1470 4A180M6
4A200M6
970
18,5
22,0
28 1096 4A180M8-60 875 15,0 60
В-Ц4-70-10
90
17,5
24,0
637
1196
4A160S8
4A160M6
730
970
7,5
15,0
50
22 922 4A160M8-60 875 11,0 60
В-Ц4-70-10
110
32 951 4A180M8 730 15,0 50
36 1294 4A200L8-60 875 22,0 60
42 670 4A200L6 970 30,0 50
42 1670 4А200М6 970 22,0 50
Разработчик – ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского.
Изготовители – Крюковский вентиляторный завод (ВЦ4-70-2,5А÷В-Ц4-70-4А и В-Ц4-70-10А);
Вентспилсский вентиляторный завод им. Яна Фабрициуса (В-Ц4-70-5А и В-Ц4-70-6,3А).